Подключение осциллографа к сварочному инвертору

Обновлено: 20.05.2024

Вашему вниманию представлена схема сварочного инвертора, который вы можете собрать своими руками. Максимальный потребляемый ток - 32 ампера, 220 вольт. Ток сварки - около 250 ампер, что позволяет без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне магазинных, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

На рисунке 1 приведена схема блока питания для сварочного.

Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8
Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3мм
Вторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1мм
Вторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2мм
Вторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35мм
Все обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.

На рисунке 2 - схема сварочника. Частота - 41 кГц, но можно попробовать и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

Трансформатор на 41кгц - два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора сделаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу от кассового аппарата. Вторичка делается из трех слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции между собой, для лучшей проводимости высоко- частотных токов, контактные концы вторички на выходе трансформатора спаяны вместе.

Дроссель L2 намотан на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 - 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо, вторичка 85 витков провод толщиной 0.5мм.

Сборка сварочного

Намотка трансформатора

Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект!

И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.

Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна ферритового сердечника.

У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220 вольт 0.13 ампера или больше.

Конструкция

Для охлаждения всех мощных компонентов хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Athlon 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.

Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.

Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею цепи питания 300вольт с деталями моста.

На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт. Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания, ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.

Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.

Настройка

Подать питание на ШИМ 15вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле.

Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220вольт.

Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000мк 400V, для этого эта мера и нужна.

Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16вольт.

Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

Ток потребления при этом не должен превышать 100мА на холостом ходу.

Убедится в правильной фразировке обмоток силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа .

Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку 220вольт 150..200ватт предварительно установив частоту ШИМ 55кГц подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения, например перенасыщение 30кГц делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

Ток потребления моста должен быть около 150ма и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

Подать питание на мост уже через чайник 2200ватт, а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть - убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше - ширина больше, ток меньше - ширина меньше.

Ни какого шума быть не должно иначе выйдут из строя IGBT.

Добавлять ток и слушать, смотреть осциллограф на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо. Дойти до максимального тока, ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340вольт обычно.

Начинать варить, в начале 10 секунд. Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4мм трансформатор горечеватый

Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов, варить уже тяжело, человек устает, хотя варится классно, трансформатор горяченький, да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния и можно варить снова до опупения.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY и др. файлы

Осцилограф для настройки инверторов , Минимальные требования к осцилографу

Практически любой с частотным диапазоном от 1 МГц. Например С!-68 С1-94, С1-101, С1-67. И что бог подаст.

По частоте дествительно 1Мгц с запасом. А вот время нарастания фронта должно бить приличным. Иначе траекторию работы транзисторов не оцениш.
С1-68 сто пудов не покатит. Я им пользовался, никак не мог понять почему фронты на затворах затянуты, пока не посмотрел в паспорт на осцыл.

Есть в наличии ОМЛ-2М стоит пока с ним не работал он подойдет для настройки сварочного инвертора или просто как игрушка ?

А как на счёт С1-49? Там в тех.описании есть такая строчка. величина выброса на импульсе с фронтом нарастания 70нсек не превышает 5%.На импульсе с фронтом нарастания более 200нсек выброс отсутствует.
Или я не про то?

В былые времена настраивал платы преобразователя, формирователя, стабилизатора для импульсных источников. На одном р.м. стоял С1-17(двухлучевой, 4 входа применяли), на других - С1-68. На р.м., где настраивали уже готовые источники, применяли С1-17, С1-70, С1-65. Для дома-семьи, думаю, любой пойдет. Желательна полоса пошире, 1000в входной делитель напряжения. 2 луча -очень хорошо. Нуи не забывать про фазу-ноль (если транса нет)

Подарили осцилограф С9-7, амплитуду,период и длительность импульса показывает цыфрами, а на экране просто удобная для просмотра картинка. Такой подойдёт для настройки инвертора?

Скачал сегодня иструкцию по эксплуатации данного осцилографа, так там сказанно-допустимое суммарное значение постоянного и переменного напряжений на закрытом входе канала вертикального отклонения-250в, с делителем 1:10-300в на закрытом и открытом входах. Непонятно, делитель для чего нужен - для пятидесяти лишних вольт что-ли. Или я что либо не догоняю, пробовал подавать ~220, без делителя , синусоиды нет, практически прямоугольник или вернее сказать сильно вытянутая синусоида с подрезанным верхом.

Есть возможность взять недорого не использовавшийся С1-112А. В инете отзывы о нем самые противоречивые, кто пользовался- что скажете? Осцил отдают за 2000 руб.

Нужен делитель 1:100, рабочее напряжение 1000в. И смотреть, чтобы его входное сопротивление было не 50-100 ом, работал с такими(хотя 1000в среди них вроде нет)

На радио:
Поставьте песню про возгорание трехфазной электропроводки
Мы такой не знаем
Ну как же.."Гори гори моя звезда"

Запутал пост выше про делитель 1:100, и напряжение 1000в. У "игрушки" 1:10 и 400в. Скажите а вообще наличие второго канала для чего нужно? И нужен ли он для "любителя", или одним и через 1 канал решаются все задачи по отладке?

Василий вам щупа 1:10 с головой хватит. И для первого пуска одного канала тоже. А там, уж как карта ляжет.

1000 в- я имел ввиду допустимое рабочее напряжение для щупа.

Подключение осциллографа к сварочному инвертору

Часовой пояс: UTC + 3 часа

анализ осциллограмм на затворах IGBT транзисторов

Помогите понять осциллограммы работы двух разных сварочников, снятых с затворов IGBT-транзисторов относительно их эмиттеров при работе аппарата на холостом ходу.
Интересуют моменты помеченные красным кружком. Что это за колебания , должны ли они быть, и почему на первом их видно, а на втором аппарате их почти нет. Импульс почти прямоугольный. Аппараты исправны. Оба сварочника работают на одинаковой частоте чуть менее 50 кГц. Параметры напряжения и длительности клетки осциллографа отображены в левом верхнем углу скриншота.

Схемы могут быть разными, но кажется, что аппарат с малой амплитудой
на затворе должен скоро прекратить работать (может. питания на раскачке не хватает?).

Там, где видны колебания это Ресанта САИ 220 GP, а там где импульс прямоугольный это SD-Master Tecknic 200. Схемы у них почти одинаковые. Шим собран на 3845 контроллере. На обоих аппаратах менял силовые ключи и диоды в высоковольтной части.
Аппараты варят. При чем, тот что с колебаниями в управляющем импульсе, варит на 5 с плюсом. Пусть это мое субъективное мнение. И сварной сказал то же самое. Ресанта варит с легкостью. А другому как бы немного не хватает. Но варит без затыков. И я еще заметил что уровень напряжения отличается в 2 раза. На ресанте размах амплитуды гораздо выше.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

без схемы управления транзисторами все осциллограммы и обсуждения будут бессмысленны. что там стоит, ТГР или оптика, или вообще бутстрапный драйвер? у разных драйверов свои особенности и подводные камни.

Компэл стал дистрибьютором компании POWER FLASH, производящей широкий спектр популярных батареек. POWER FLASH производит солевые и щелочные (алкалиновые) цилиндрические батарейки, а также серию литий-диоксидмарганцевых батареек. POWER FLASH выступает OEM-производителем для крупных японских и европейских производителей батареек. Батарейки POWER FLASH предназначены для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного.

_________________
"То, что я понял, - прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, - тоже прекрасно". Сократ.

Высокое качество при конкурентной стоимости позволяет DC/DC-преобразователям MORNSUN конкурировать с аналогами ведущих мировых производителей. Продукция данного бренда, такая как семейство UWTH1D, может с успехом применяться в железнодорожных приложениях. Для телекоммуникационного оборудования подходят DC/DC-преобразователи семейств VCB и VCF, для систем распределенного электропитания – малогабаритные импульсные PoL-стабилизаторы напряжения семейства K78, а для автоматизированных системах производства и робототехники, незаменима серия KUB. Есть и уникальные решения, например, миниатюрный DC/DC-конвертер B0505ST16-W5 в корпусе микросхемы, предназначенный для медицинских приборов.

ТГР есть в обоих.
Вот, выложу схемы обоих аппаратов в PDF для сравнения.

На аппарате SD-Master стояли ключи K30H603. Их выбило все шесть штук. Я таких не нашёл у нас в магазинах. Вместо них, влепил 4шт. FGH60N60 без каких либо переделок.

Там история такая, что один сварной выпалил за раз три аппарата на объекте. При чём, сразу. В течении нескольких минут. Просто жёг их один за одним. На длинном составном удлинителе составленного из всякого хлама и без заземления. И аппараты умирали не в момент дуги. А на холостом ходу. Минусовой держак, я так понимаю, был подключен к железке имеющей контакт с землёй.

Читайте также: