Осциллограммы сварочного инвертора полный мост
Обновлено: 18.05.2024
Заканчиваю инвертор. Топология асинхронный прямоходовой полумост, в народе "косой мост" или "косой полумост", кому как нравится. Собирал инфу по всем форумам, штудировал схемы промышленных аппаратов. Если получится хорошая машинка, то выложу схему, печатки и т.д. А сейчас трабл, как мне кажется.
Дошло дело до настройки силовой части.
1) Метода Бармалея
витки первички для лучше всего подобрать эксперементально, намотай тонким проводом пробную первичку с запасом, воткни последовательно с ней резистор на 1-2ом, на него повесь осцил, выставь нужную тебе частоту, все это дело включай сразу в 300в через лампочку 100-200вт между электролитами и косым мостом(в ж. точные расчеты транса и всякие ЛАТРы с плавным повышением до 300в, не нужно это совершенно. ). Смотри пилу на резисторе, уменьшай число витков первички до появления признаков насыщения(верхушка пилы начинает резко тянуться вверх), затем для устранения признаков насыщения транса на твой выбор: 1)можно опять добавить немного витков. 2)можно увеличить частоту. 3)сделать небольшой зазор в трансе 0,05-0,2мм. У каждого пункта есть свои плюсы и минусы, что тебе важнее, решай сам.
Мужики, мелкий совет по настройке прямохода.
Режим х.х., осциллограмма сток-исток нижнего ключа при максимальной длительности импульса:
импульс, потом фронт выключения до питания, потом в паузе почти горизонтальная полка на уровне питания, потом опять импульс.
Так вот в конце паузы перед импульсом должен быть небольшой плавный загиб вниз от питания. Он означает, что в паузе сердечник полностью размагнитился (до остаточной) и ток через замыкающие диоды больше не идёт. А если его нет - значит не успел размагнититься, возможно накопление. К тому же при этом ключ открывается, когда через замыкающий диод ещё идёт ток. Если ключ шустрый, а диод не шибко быстрый - может даже стрельнуть.
При снижении питания этот загиб уменьшается, если исчезает где-то при 2/3 ном. питания - допустимо.
И если есть RDC параллельно ключу, то если как-нибудь потом вдруг в процессе решил увеличить С, то надо опять проверить этот момент.
Вот осциллограммы "Бармалея по методу Чукчи":
Я намотал "пробный" транс. Подключил последовательно через резистор 1 Ом. Ключи питаются последовательно через лампочки, общей мощностью 120 Вт (3*40).
Сердечник E70. Зазора нет. Первичная обмотка 18,5 вит. Коэффициент заполнения 0.49. Частота 76 кГц. Напряжение питания (постоянка) 240 В.
Моя осциллограмма К-Э нижнего ключа:
Моя осциллограмма тока на резисторе 1 Ом
С методом Чукчи - все в ёлочку.
А вот с осциллограммой тока резистора - беда. Где лыжи не едут??
__________________
"Словом можно убить, словом можно спасти, Словом можно полки за собой повести." (с) Шефнер Вадим
Инвертор на сварочный полуавтомат 250А
Купил я как то свой полуавтомат трансформаторный. Ну думал мне его хватит на долго, так как я планировал его для сварки и ремонта кузовов автомобиля. В итоге я был разочарован тем, что тонкий металл он просто сжигал в момент касания сварочной проволоки о свариваемую поверхность. А толстый металл примерно 4 мм толщины он просто не проваривал как следует.
В результате этого мне хотелось просто выкинуть его. Обратно в магазин его не понесешь, так как прошло много времени, да и работа у меня не одна. Вот и было решено собрать инвертор для моего девайса чтобы избавиться от трансформатора который работал не понятно как.
На рисунке собственно сама схема. Эта схема была взята с основы сварочного инвертора на 250 ампера, который разработал Евгений Родиков. За что ему спасибо.
Правда пришлось мне изрядно повозиться с этой схемой, чтобы обычный сварочный инвертор у которого мягкая ВАХ (вольтамперная характеристика) стала жесткой и чтобы была обратная связь по напряжению и можно было регулировать с 7 вольтах до 25 вольт. Так как на полуавтомате не нужно регулировать ток ему надо менять напряжение. Что мною и было выполнено.
Для начала нам надо собрать блок питания который будет питать шим генератор и драйвера ключей.
Вот собственно и схема блока питания, она не сложная и думаю не буду вдаваться в подробности и так все понятно.
Принцип работы инвертора
Работа инвертора заключается в следующем. Из сети 220 вольт поступает на диодный мост и выпрямляется потом происходит зарядка конденсаторов большой емкости через токоограничивающий резистор R11.Если бы не резистор то произошел бы сильный бах из за чего выйдет из строя диодный мост. Когда конденсаторы зарядились, таймер на VT1,C6,R9,VD7 включает реле К1 тем самым шунтирует токоограничительный резистор R11 и напряжение в это время на конденсаторах нарастает до 310 вольта. и в это же время включается реле К2 который размыкает цепь резистора R10, который блокирует работу ШИМ генератора собранного на микросхеме UC3845. Сигнал с 6 ноги ШИМ генератора поступает на оптроны через резисторы R12,R13. Далее проходя через оптроны HCPL3120 на драйвера управления силовыми IGBT транзисторами которые запускают силовой трансформатор. после трансформатора выходит большой ток высокой частоты и поступает на диоды тем самым выпрямляется. Контроль напряжения и тока выполнены на оптроне PC817 и токовом датчике построенный на ферритовом кольце через который пропущен провод силового трансформатора.
Начало сборки работы инвертора
Саму сборку можно начинать как угодно. Я лично начинал собирать с самого блока питания,который должен питать шим генератор и драйвера ключей. Проверив работоспособность блока питания она у меня заработала без каких либо доработок и настроек. Следующим этапом я собирал таймер который должен блокировать шим генератор и шунтировать токоограничительный резистор R11, убедившись в его работе, он должен включать реле К1 и К2 в течении времени от 5 секунд до 15 секунд. Если таймер срабатывает быстрее чем нужно то надо увеличить емкость конденсатора С6. После чего я начал сборку шим генератора и драйвера силовых ключей в шим генераторе есть один недочет с резисторами R7 он должен иметь сопротивление 680 Ома R8 1,8ома и конденсатор C5 510p C3 2200p также убедившийся в правильной сборке выставил первоначальную частоту в 50 кГц с помощью резистора R1. При этом сигнал формированный шим генератором должен быть строго прямоугольным 50/50 и ни каких всплесков и выбросов из краев прямоугольников показанные на осциллограмме осциллографа. После я собрал силовые ключи и подав напряжение минус 310 вольт на нижние силовые ключи. плюс верхних силовых ключей я подал питание плюс 310 вольт через лампочку 220 вольт 200 ватт на самой схеме не показано, но надо в питание силовых ключей плюс и минус 310 вольта добавить конденсаторы 0,15мкФ х 1000 вольт 14 штук. это нужно для того чтобы выбросы который будет создавать трансформатор уходили в цепь питания силовых ключей ликвидируя помехи в сети 220 вольта. После чего я начал собирать силовой трансформатор а начиналось у меня все так. Я не знаю какой материал феррита намотал пробную обмотку например 12 витков из медной проволоки 0,7 мм диаметром покрытый лаком включил его между плечами силовых ключей и запустил схему убедившийся что лампочка горит в пол накала чуть чуть подождав примерно 5 или 10 минут выключил схему из розетки дав разрядиться фильтрующим конденсаторам чтобы током не стукнуло проверил сам сердечник силового транса он не должен нагреваться. Если он нагрелся я увеличил число обмоток и таким образом я дошел до 18 витков. И так я намотал трансформатор с расчетом сечений которые написаны на схеме.
Настройка и первый запуск инвертора
Перед настройкой и первым пуском еще раз проверяем в правильной сборке. Убеждаемся в правильной фазировке силового трансформатора и датчика тока на маленьком кольце. Датчик тока обычно подбирается количество витков провода чем больше витков тем больше выходной ток, но не стоит пренебрегать из за того, что можно перегрузить силовые ключи и они запросто могут выйти из строя. В этом случае если не знать материал феррита лучше всего начать с 67 витков и постепенно увеличивать количество витков до достаточной жесткости дуги при сварке. Например у меня вышло 80 витков, при этом у меня не грузится сеть, не греются силовые ключи и естественно нет шума от силового трансформатора и дросселя на выходе.
Кнопку пуска полуавтомата который находится на рукаве горелки нужно сделать в разрыв термодатчика перегрева.И еще чуть не забыл на выходе силового трансформатора когда настраиваете всю систему без оптрона обратной связи конденсатор 220мкФ тоже должен быть временно снят, чтобы не превысить выходное напряжение и при этом на выходе при таком раскладе напряжение должно быть не больше 55 вольта если оно достигает 100 вольта или больше желательно уменьшить количество витков например отмотать 2 витка, чтобы получить нужное нам напряжение после того можно ставить конденсатор и оптрон обратной связи. Резистор R55 - это регулятор напряжения R56 резистор ограничения максимального напряжения его лучше припаивать в плате рядом где оптрон чтобы избежать скачка при обрыве регулятора и подбирать его в сторону увеличения сопротивления до нужного максимального тока я например сделал до 27 вольта. Резистор R57 подстроечный под отвертку для подстройки минимального напряжения например 7 вольт.
Осциллограммы
Осциллограммы на контрольных точках основных блоков сварочных инверторов. Управляющие импульсы на затворах IGBT транзисторов, выходные сигналы плат управления и других узлов инверторных сварочных аппаратов.
Осциллограммы BLUEWELD PRESTIGE 170/1
Осциллограммы сварочного инвертора BLUEWELD PRESTIGE 170/1. В инверторе сгорел блок питания на VIPer20A но, как выяснилось позже, убитыми оказались: вентилятор … Читать дальше…
Осциллограммы РЕСАНТА САИ 250 GPV242 V1.3
Осциллограммы сварочного инвертора РЕСАНТА САИ 250 GPV242 V1.3. В инверторе сгорели IGBT транзисторы и защитные диоды в результате замыкания между … Читать дальше…
Осциллограммы EUROLUX IWM 220 SHV146
Осциллограммы сварочного инвертора EUROLUX IWM 220 SHV146. В инверторе сгорел силовой блок. Осциллограммы были сняты во время ремонта, ссылка на … Читать дальше…
Осциллограммы BLUEWELD PRESTIGE 164
Осциллограммы сварочного инвертора BLUEWELD PRESTIGE 164. В этом инверторе сгорели силовые транзисторы и трансформатор гальванической развязки, что-то другое в них … Читать дальше…
Осциллограммы FUBAG IN 160 PCB 63961 IND1
Осциллограммы сварочного инвертора FUBAG IN 160 PCB 63961 IND1. В инверторе сгорел блок питания на микросхеме NCP1055B. В таких блоках … Читать дальше…
Осциллограммы АРИА-ИНВЕРТОР SW 260
Осциллограммы сварочного инвертора АРИА-ИНВЕРТОР SW 260. Неисправность нет тока сварки, от электрода двоечки на токе 130 ампер еле искорки сыпются. … Читать дальше…
Осциллограммы КАЛИБР MICRO СВИ 205
Осциллограммы сварочного инвертора КАЛИБР MICRO СВИ 205. В этом инверторе сгорела силовая часть, а вместе с ней много других деталюшек, … Читать дальше…
Осциллограммы ЦИКЛОН ВДИ 241
Осциллограммы сварочного инвертора ЦИКЛОН ВДИ 241. История этого сварочника самая обычная, принесли с комментариями: варили-варили и почему-то вырубился автомат. При … Читать дальше…
Осциллограммы FUBAG IN 160 PCB 64171 IND11
Осциллограммы сварочного инвертора FUBAG IN 160 PCB 64171 IND11. Как всегда с инверторами FUBAG: включается но не варит, совсем не … Читать дальше…
Осциллограммы СЯОГАН WX 189
Осциллограммы сварочного инвертора СЯОГАН WX 189. В аппарате умерли транзисторы RJH60F5, досталось немного и трансформатору гальванической развязки (ТГР). В него, … Читать дальше…
Последний пост
Просмотры
- Сварочный инвертор РЕСАНТА САИ 190 К SH105 (9 014)
- Сварочный инвертор TELWIN TECNICA 164 (7 403)
- Сварочный инвертор FOXWELD МАСТЕР 202 (6 364)
- Сварочный инвертор РЕСАНТА САИ 250 ПРОФ GP95 V3.0 (6 265)
- Сварочный инвертор РЕСАНТА САИ 250 GP44 V2.0 (5 760)
Комментарии
- Администратор к записи Ремонт BESTWELD TIGER 210
- kca к записи Ремонт BESTWELD TIGER 210
- Администратор к записи Ремонт EUROLUX IWM 220 SHV146 — замена GT50JR22
- SkynetB к записи Ремонт EUROLUX IWM 220 SHV146 — замена GT50JR22
- РЕСАНТА САИ 190 К SH105 схема инструкции к записи Ремонт РЕСАНТА САИ 190 К SH105 — замена GT50JR22
Облако меток
Найдите нас
О сайте
Ремонт сварочных инверторов, телевизоров, мониторов и другой бытовой электроники в Липецке.
Адрес г. Липецк, пр. Победы 5 Часы Понедельник— Воскресенье: 10:00–22:00
Косой мост принцип работы
Для построения сварочного инвертора применяют три типа высокочастотных преобразователей, а именно преобразователи включенные по схемам: асимметричный или косой мост, полумост, а также полный мост. Резонансные преобразователи являются подвидами схем полумоста и полного моста.
По системе управления данные устройства можно поделить на:
- ШИМ (широтно-импульсной модуляцией);
- ЧИМ (регулирование частоты);
Могут существовать комбинации всех трех систем.
Типы высокочастотных преобразователей:
- Система полумост с ШИМ
- Резонансный полумост
- Ассиметричный или «косой» мост
- Полный мост с ШИМ
- Резонансный мост
- Полный мост с дросселем рассеивания
Система полумост с ШИМ
Блок схема показана ниже:
Один из самых простых и надежных преобразователей семейства двухтактных.
«Раскачка» напряжения первичной обмотки трансформатора силового будет равна половине напряжения питания – это недостаток данной схемы. Но плюсом является то, что можно применить трансформатор с меньшим сердечником, не опасаясь захода в зону насыщения. Для сварочных инверторов имеющих мощность порядка 2-3 кВт такой силовой модуль вполне перспективен.
Для нормальной работы силовых транзисторов необходимо ставить драйверы. Это связано с тем, что при работе в режиме жёсткого переключения транзисторам необходим высококачественный управляющий сигнал. Также обязательно наличие безтоковой паузы, чтоб не допустить одновременное открытие транзисторов, иначе они выйдут из строя.
Резонансный полумост
Довольно перспективный вид полумостового преобразователя, его схема показана ниже:
Простота резонансного полумоста в сравнении с полумостом с ШИМ обусловлена тем, что здесь присутствует индуктивности резонансной. Она ограничивает максимальный ток транзисторов, а коммутация транзисторов происходит в нуле тока или напряжения.
Протекающий по силовой цепи ток будет иметь форму синусоиды. Это снимет нагрузку с конденсаторных фильтров. В этом случае драйверы необязательны. Переключение можно выполнить импульсным трансформатором. Качество управляющих импульсов не существенно. Но должна присутствовать бестоковая пауза.
Здесь можно обойтись без токовой защиты, а форма вольт-амперной характеристики ВАХ будет иметь падающий вид, что не требует ее параметрического формирования.
Выходной ток будет ограничиваться только индуктивностью намагничивания трансформатора и сможет достигать значительных величин, если возникнет короткое замыкание КЗ. Это свойство положительно влияет на поджиг и горение дуги, но его необходимо учитывать при подборе выходных диодов.
Выходные параметры регулируются изменением частоты. Но фазное регулирование является более перспективным для сварочных инверторов. Благодаря ему можно избежать неприятного явления в виде совпадения режима короткого замыкания с резонансом. Кроме этого, он увеличивает диапазон регулирования выходных параметров. Применение фазовой регулировки может позволить изменять выходной ток в диапазоне от 0 до Imax.
Ассиметричный, или «косой» мост
Это однотактный, прямоходовой преобразователь, блок-схема которого приведена ниже:
Он популярен у радиолюбителей и у производителей сварочных инверторов. Первые сварочные инверторы строились по таким схемам – асимметричный или «косой» мост. Их качества - помехозащищенность, широкий диапазон регулирования выходного тока, надежность и простота.
- довольно высокие токи, проходящие через транзисторы;
- повышенное требование к качеству управляющего импульса. Возникает необходимость использовать мощные драйвера для управления транзисторами;
- высокие требования к выполнению монтажных работ;
- наличие больших импульсных токов, что повышает требования к конденсаторным фильтрам.
Для поддерживания нормальной работы транзисторов необходимо добавление RCD цепочек – снабберов.
Несмотря на указанные недостатки и низкий КПД устройства по схеме, асимметричный или «косой» мост до сих пор применяется в сварочных инверторах.
Полный мост с ШИМ
Представляет собой классический двухтактный преобразователь, блок-схема которого показана ниже:
По этой схеме можно получать мощность в 2 раза больше, чем при включении типа полумост, и в 2 раза больше, чем при включении типа «косой» мост, при этом величины токов и соответственно потери во всех трех случаях будут равны. Это можно объяснить тем, что напряжение питания будет равным напряжению «раскачки» первичной обмотки трансформатора силового.
Для того, чтоб получить одинаковые мощности с полумостом (напряжение раскачки 0,5Uпит.) необходим ток в 2 раза! меньше чем для случая полумоста. В схеме полного моста с ШИМ транзисторы будут работать поочередно – Т1, Т3 включены, а Т2, Т4 выключены и соответственно наоборот при изменении полярности. Через трансформатор тока отслеживают и контролируют значения амплитудное тока протекающего через эту диагональ. Для его регулирования есть два наиболее часто применяемые способы:
- Оставить неизменным напряжение отсечки, а изменять только длину импульса управления;
- Проводить изменения уровня отсекающего напряжения по данным с трансформатора тока при этом оставляя неизменным длительность импульса управления;
Оба способа могут позволить проводить изменения выходного тока в довольно больших пределах. У полного моста с ШИМ недостатки и требования такие же, как и у полумоста с ШИМ.
Резонансный мост
Является наиболее перспективной схемой высокочастотного преобразователя для сварочного инвертора, блок-схема которого показана ниже:
Резонансный мост не сильно отличается от полного моста с ШИМ. Разница в том, что при резонансном подключении последовательно с обмоткой трансформатора подключают резонансную LC цепочку. Но ее появление полностью меняет процесс перекачки мощности. Уменьшатся потери, увеличится КПД, снизится нагрузка на входные электролиты и электромагнитные помехи уменьшатся. Драйверы нужно применять только тогда, когда используются MOSFET транзисторы, имеющие емкость затвора более 5000 pF. IGBT могут обойтись лишь наличием импульсного трансформатора.
Управление выходным током может производится двумя способами – частотным и фазовым.
Полный мост с дросселем рассеивания
Схема идентична схеме резонансного моста или полумоста, только вместо резонансной цепи LC последовательно с трансформатором включают не резонансную LC цепь. Емкость С, примерно С≈22мкф х 63В, работает как симметрирующий конденсатор, а индуктивное сопротивление дросселя L как реактивное сопротивление, величина которого будет линейно изменятся в зависимости от изменения частоты. Преобразователь управляется частотным способом. При увеличении частоты напряжения сопротивление индуктивности возрастет. А это уменьшит ток в силовом трансформаторе. Поэтому довольно большое количество промышленных инверторов строят по такому принципу ограничения выходных параметров.
Настройка сварочного инвертора ("косой мост")
Читайте также: