Ремонт сварочного инвертора tecnica 164
Обновлено: 05.07.2024
Хочу поделиться опытом ремонта сварочного инвертора Престиж 164, а также аппаратов Tecnica, собранных по аналогичной схеме.
Основными причинами выхода из строя этих аппаратов, являются:
1. Сварка при напряжении в сети выше 230 V;
2. Сварка с питанием от дешёвого бензоагрегата мощностью менее 5 kW;
3. Нарушение правил эксплуатации аппарата, когда после длительной интенсивной работы, его выключают, не дав остыть на холостом ходу.
Типичными неисправностями аппаратов этого типа, вследствие указанных выше причин, являются:
1. Взрыв, или тихое умирание обоих IGBT транзисторов ключей HGTG30N60A4 (отличие во внешнем виде повреждённых транзисторов);
2. Сопутствующее пробою ключевых транзисторов выгорание зарядного резистора R4, выполняющего в этой схеме роль своеобразного предохранителя, для защиты первичного выпрямителя.
3. Выгорание части, или полностью всех элементов драйверов обоих ключевых транзисторов.
Остальные элементы блока управления и защиты, как правило, остаются исправными.
Далее действуйте по следующей схеме.
Удалите выгоревшие транзисторы ключей, проверьте целостность диодов D14, D31 RURP860 (MUR860). Обратите внимание на то, что в отличии от диода D14, который прижат катодом напрямую к радиатору транзистора Q5, диод D31 прилеплен к радиатору Q8 через прокладку, если его поставить без неё, вылет всех элементов силы обеспечен. На всякий случай проверьте диоды D21, D35 (US1J). Проверьте стабилизатор U3 (LM7815A), если он цел, то БУ скорее всего исправен.
Восстановление аппарата начните с замены R4. Вместо ключей Q5, Q8 (HGTG30N60A4), впаяйте 2-х ваттные сопротивления 220 Ом (между площадками платы, под затвор и эмиттер), это будет динамическая нагрузка для драйверов. Тщательно проверьте, и при необходимости замените на исправные все элементы схемы драйверов (они расположены между радиаторами ключевых транзисторов, вокруг ТГР - это такой коричневый гробик. Стабилитроны D22, D24, D16, D17, D29, D30, если они не в обрыве, и не пробиты, должны прозваниваться тестером прямо в схеме как обычные диоды. Обязательно проверьте на обрыв R70 и R71, бывает, что они вылетают вместе с ключами. Проверьте целостность Q4 (IRFD110), он расположен между ТРГ и вентилятором, и внешним видом похож на 4-х выводной оптрон.
При проверке элементов драйвера без выпаивания из схемы, обратите внимание на то, что диоды Шоттки D21 и D35 имеют очень малое сопротивление в прямом направлении, и при проверке их в схеме стрелочным тестером на больших пределах, звонятся как КЗ.
Если всё исправно, после проведённых манипуляций, подайте напряжение питания на аппарат штатным порядком. Он будет работать "толчками", так как из-за отсутствия вторичных напряжений, срабатывает система защиты. Но даже за тот короткий период, когда ШИМ работает, на затворах ключей можно наблюдать периодически появляющиеся импульсы. Они должны быть одинаковыми на затворах обоих ключей, и по форме соответствовать сервис мануалу.
Если сигналы соответствуют норме, и все остальные элементы схемы проверены и целы, смело впаивайте ключи. Не забудьте проверить вторичный выпрямитель, и конденсаторы фильтра первичного выпрямителя. Сам мост первичного выпрямителя неубиваем, проверено практикой.
При первом включении подавайте напряжения питания через лампу 220 В, 200 Вт. Для обеспечения режима работы на ХХ её вполне хватает, но если вдруг что-то пойдёт не так, она защитит ключи. Если после включения аппарата лампа вспыхнет, а потом притухнет, вентилятор начнёт вращаться, и загорится зелёный диод, можно смело включать аппарат напрямую. Замерьте напряжение ХХ на клеммах выхода, оно должно быть в пределах 65 - 68 вольт. Варить пробуйте на минимальном токе, электродом на 2 мм. Далее, если вы продвинутый радиомастер, настройте аппарат согласно инструкции на него.
Советую никогда не запитывать аппарат от бензогенератора мощностью менее 5 кВт, никогда не варить электродом 4 мм, и никогда не резать металл аппаратом, даже с использованием двойки. После окончания сварочных работ, не выключайте аппарат сразу, дайте поработать ему на холостом ходу минут пять, чтобы остыли силовые элементы его схемы.
Если срабатывает реле и греются R18,R35 проверить заменой С20 470u X 50V.Включать через лампу.
Попробуйте разорвать цепь R35 и U3 и подать в разрыв через амперметр 25 вольт ток потребления должен быть не более 200 мА источник питания должен быть 2А если потребление более 1 А значит что то с силовыми ключами или драйверами ключи могут быть подсевшими проверьте так же С 26 И С 31 они могут "звониться " как резисторы при большом токе потребления падение напряжения на R35 слишком большое и на входе U3 в место 24 вольт будет всего 13-15 вольт этого не достаточно что бы запустить аппарат. А вообще я начинаю проверку по такой методике .Беру источник питания 12 вольт(это аккумулятор 12V -2A) и источник питания 25 вольт -2 А .Подаю питание на С 18 12 вольт соблюдая полярность.Подаю между 1 ножкой U2A (LM324) и R32 минус через резистор 3.3 Ком чтобы открыть ключ Q9 через который подаётся питание на м/с U1 (шим) и смотрю на 6 ножке этой м/с по осциллографу меандр частотой около 20 Кгц при этом горят жёлтый и зелёный светодиоды реле RL1 должно сработать вентилятор тоже должен работать.Затем подаю напряжение 25 вольт соблюдая полярность на выход аппарата PAD1 и PAD2 при этом должна отработать оптопара открыть ключ Q3 он погасит жёлтый светодиод откроет ключQ1 сработает U2C 8 ножка и через диод D5-D38 на 1 ножку U1 на шестой ножке этой м/с частота должна удвоиться при этом проверяется 90% всей схемы управления кроме регулировке по току и по защите по току диод D2 и ножка 3 м/с U1/
Ремонт сварочного инвертора своими руками
Данная статья расскажет вам о практике ремонта сварочного инвертора, на примере итальянской модели TELWIN TECNICA 164. А Что с ним случилось? спросите вы: «Работал нормально потом очень сильный хлопок и повалил дым из всех щелей!»
Если логически подумать, о громком хлопке во время работы можно придти к выводу, что так пукнул силовой IGBT транзистор, но только вскрытие позволит поставить точный диагноз.
Посмотрим что имеется внутри нашего красавца, для этого начнем аккуратно разбирать его.
Как известно из теории силовой электроники физика работы сварочных инверторов основывается на поэтапном преобразовании энергии.
Выпрямленное сетевое напряжения преобразуется в переменное высокочастотное в инверторе, а затем понижается трансформатором до обычного сварочного, и в финальной стадии выходной выпрямитель преобразует переменное в постоянное сварочное напряжение.
Весь процесс управляется с помощью обратных связей блока управления, который задает необходимые характеристики тока.
Но вернемся к нашему пациенту, немного полазил по зарубежным сайтам нашел сервисное руководство по ремонту TELWIN TECNICA 164 скачать его можно по зеленой ссылке выше.
Внутри сервисной инструкции очень полезным для понимания алгоритма работы имеется блок схема аппарата. Принципиальная схема состоящая из силовой части и блока управления также приводится в руководстве.
Схема силовой части состоит из следующих узлов:
1. Фильтр от электромагнитных помех состоит из следующих радиокомпонентов С1, T4, С8, С15.
2. Блок защиты выпрямителя и фильтра состоит из радиоэлементов RL1, R4. Исключает прохождение больших зарядных токов в момент первоначального подключения к сети. При подачи питания, напряжение на выпрямитель PD1 следует через мощное сопротивление R4, в это же самое время емкости конденсаторов C21, C22, C27 начинают плавно заряжаться. По окончанию их заряда, срабатывает реле RL1, и своими контактами шунтирует R4.
3. Выпрямительный мост с фильтром C21, C22, C27 сглаживает пульсации.
4. Силовые ключи собраны на IGBT транзисторах Q5 и Q8. они преобразуют напряжение в высокочастотные прямоугольные импульсы, которые затем следуют на силовой трансформатор.
5. Токовый трансформатор измеряет силу тока в первичной обмотке силового трансформатора, сигнал с трансформатора следует в блок управления.
6. Силовой трансформатор Т3, преобразует напряжение в то, которое требуется для сварки. Кроме того через него осуществляется гальваническая развязка от сети.
7. Выпрямитель сварочного напряжения выпрямляет импульсное напряжение. D33 и D34 — выпрямляют эдс самоиндукции силового трансформатора с катушки индуктивности L1, в момент, когда IGBT модули заперты.
8. Дроссель L1 исключает возникновение пульсаций выпрямленного напряжения.
9. Радиокомпоненты — R18, R35, D11, C20, U3, D8 предназначены для питания блока управления.
10. Тепловая защита силового трансформатора состоит из термодатчика ST1, который в нормальном состоянии всегда замкнут.
11. Схема питания вентилятора и реле получает питание от отдельной обмотки силового трансформатора. Как только накопительные емкости зарядятся, запустится преобразователь, на дополнительную обмотку поступает напряжение, которое выпрямляется и поступает на вентилятор обдува и реле. Реле срабатывает, и шунтирует сопротивление R4 и устройство переключается на нормальный режим работы.
1. Блок драйверов состоит из элементов Q6, D19, D23, Q7, D27, D26, T1 и предназначены для плавного запуска силовых IGBT модулей. Разделительный трансформатор T1 предназначен для генерации двух сигналов, гальванически развязанных друг от друга.
2. Драйвер управления разделительным трансформатором выполнен из элементов Q4, D20, D22, D24 и усиливает сигнал, идущий от генератора импульсов и подает его на первичную обмотку разделительного трансформатора.
3.Ограничитель тока в первичной обмотке трансформатора и элементы D2, R25, R49, D4, R15, R9, R2, R3, R10 получают сигналы от токового трансформатора Т2, выпрямляет и ограничивает их.
4. Задающий генератор импульсов на микросхеме U1 это обычный ШИМ контроллер на микросхеме TL3845. Данный контроллер генерирует управляющие импульсы для правильной работы инвертора на IGBT модулях. Так же этот контроллер регулирует сварочный ток и защиту.
5. Модуль гальванической развязки и контроля выходного напряжения предназначен для защиты от заниженного или завышенного сетевого уровня. Он состоит из оптрона ISO1 и радиокомпонентов R1, R5, R14, R19, R24, R29, R36, R38, ОУ U2B, компаратора U2A
7. Модуль регулировки сварочного тока выполнен на переменном сопротивлении R23, фильтра C14, R13, C4.
8. Суммирующий модуль выполнен на операционном усилителе U2C и предназначен для суммирования сигналов защиты, для формирования уровня напряжения регулирования, которое следует на задающий генератор импульсов. Транзистор Q1 работает в ключевом режиме. При аварийном режиме работы инвертора, с модуля контроля напряжения на базу транзистора поступает сигнал отключения, транзистор открывается, и шунтирует инвертирующий вход операционного усилителя на землю. Прекращается генерация управляющих импульсов. При этом начинает светится аварийный светодиод.
Как я предположил в аппарате взорвались IGBT транзисторы, после вскрытия и визуального осмотра диагноз подтвердился. Кроме того, как показывала практика ремонта рентгеновского аппарата, IGBT никогда не сгорает один, так и в этом случае сгорели диоды D31 и D212 и еще надо проверить плату драйверов.
Теплопроводящую прокладку под диод D31 обязательно надо сохранить при замене компонента. Теперь подумаем о причинах выхода из строя силового модуля, опираясь на подобный опыт можно сказать, что обычно это плохие контакты.
Переходим к проверки драйвера используя обычный тестер, выявляем целый список поврежденных радиоэлементов.
После замены перечисленных радиокомпонентов ремонт сварочного инвертора наконец-то закончен и теперь можно пользоваться устройством по назначению
Аппарат имеет сложную схему управления. Как известно, тиристоры управляются током и являются незапираемыми токовыми ключами. Ток сварочного аппарата регулируется косвенным путем. Изменяя период протекания тока в первичной обмотке, добиваются изменения тока во вторичной обмотке
Промышленность выпустила большое количество сварочных аппаратов с электронным управлением током. Но принципиальные схемы и пояснения к ним невозможно найти. Несмотря на малое количество деталей, аппарат имеет сложную схему управления. Как известно, тиристоры управляются током (напряжение управления обычно 2 - 5 В) и являются незапираемыми токовыми ключами. Ток сварочного аппарата регулируется косвенным путем. Изменяя период протекания тока в первичной обмотке, добиваются изменения тока во вторичной обмотке. Так как ток в первичной обмотке мал (до 20 А), то этот вариант был внедрен в ТДЭ 101У2.
Ремонт BLUEWELD PRESTIGE 164
Ремонтируем сварочный инвертор BLUEWELD PRESTIGE 164. Убились, естественно, силовые транзисторы, в этих аппаратах редко что-то другое убивается. А с ними и ТГР — трансформатор гальванической развязки, ну и куча мелкой рассыпухи по всему драйверу, без этого никак.
В силовом блоке этого инвертора применяются IGBT транзисторы — IRGP4068D (GP4068D).
Для ремонта использовался заводской ремкомплект, клиент не захотел переделок, чтобы все было оригинальное, ну что ж, хозяин-барин. В комплект входит: два силовых транзистора IRGP4068D, трансформатор гальванической развязки — ТГР, два диода RURP860 и одна теплопроводящая прокладка. Вот сам ремкомплект.
Сначала сделаем некоторые измерения содержимого. Это не обязательно но для общего развития, а может и пригодится кому.
ВНИМАНИЕ! Некоторые из этих измерений, например ёмкость переходов IGBT транзистора, не имеют никакого отношения к данным приведённым в даташитах и других справочниках. Все измерения сделаны в домашних условиях обычными доступными приборами — цифровым мультиметром или китайским транзистор-тестером. Эти замеры могут иметь значение для сравнения. Действительно если у двух транзисторов имеющих одинаковое название сильно отличаются показания измерений — значит, по крайней мере, один из них точно подделка (если во втором мы полностью уверены). А отличия в корпусах и шрифте маркировки только увеличивают подозрения.
Индуктивность трансформатора гальванической развязки — ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164
Индуктивность первичной обмотки ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164
Индуктивность вторичной обмотки ТГР BLUEWELD PRESTIGE 164
Теперь займёмся транзисторами IRGP4068D (GP4068D)
Ёмкость переходов IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)
Ёмкость перехода затвор-коллектор IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)
Ёмкость перехода затвор-эмиттер IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)
Ёмкость перехода коллектор-эмиттер IGBT транзистора IRGP4068D (GP4068D)
Теперь всё это надо установить, припаять, прикрутить и воткнуть в розетку, «делов-то», предварительно очень желательно, даже настоятельно советую, проверить все элементы драйвера иначе последствия непредсказуемы.
Читайте также: