Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на июнь 2017 г.
1. UNI-T UT-71E
ООО Промэлектроника
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Сварочный инвертор своими руками

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.

Схема блока питания сварочника
Рис.1 Принципиальная схема блока питания

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.

Схема сварочного инвертора
Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

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.

Фото сварочного инвертора

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.

Ещё на схеме показаны снабберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельзя, так как снабберы выполняют важную роль:
первая - они глушат резонансные выбросы трансформатора  
вторая -  они значительно уменьшают потери IGBT  при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT,  то есть этот снаббер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT  в три раза чем было бы без него.
Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снабберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах. 

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

Евгений Родиков (evgen100777 [собака] rambler.ru). По всем возникшим вопросам при сборке сварочника пишите на E-Mail.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Блок питания
Линейный регулятор
LM78L15
2 Поиск в FivelВ блокнот
AC/DC преобразователь
TOP224Y
1 Поиск в FivelВ блокнот
ИС источника опорного напряжения
TL431
1 Поиск в FivelВ блокнот
Выпрямительный диод
BYV26C
1 Поиск в FivelВ блокнот
Выпрямительный диод
HER307
2 Поиск в FivelВ блокнот
Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
Диод Шоттки
MBR20100CT
1 Поиск в FivelВ блокнот
Защитный диод
P6KE200A
1 Поиск в FivelВ блокнот
Диодный мост
KBPC3510
1 Поиск в FivelВ блокнот
Оптопара
PC817
1 Поиск в FivelВ блокнот
C1, C2 Электролитический конденсатор10мкФ 450В2 Поиск в FivelВ блокнот
Электролитический конденсатор100мкФ 100В2 Поиск в FivelВ блокнот
Электролитический конденсатор470мкФ 400В6 Поиск в FivelВ блокнот
Электролитический конденсатор50мкФ 25В1 Поиск в FivelВ блокнот
C4, C6, C8 Конденсатор0.1мкФ3 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор1нФ 1000В1 Поиск в FivelВ блокнот
С7 Электролитический конденсатор1000мкФ 25В1 Поиск в FivelВ блокнот
Конденсатор510 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C13, C14 Электролитический конденсатор10 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
VDS1 Диодный мост600В 2А1 Поиск в FivelВ блокнот
NTC1 Терморезистор10 Ом1 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
47 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
510 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
200 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
10 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
6.2 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Резистор
30Ом 5Вт
2 Поиск в FivelВ блокнот
Сварочный инвертор
ШИМ контроллер
UC3845
1 Поиск в FivelВ блокнот
VT1 MOSFET-транзистор
IRF120
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD2, VD3 Диод Шоттки
1N5819
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD4 Стабилитрон
1N4739A
1 Поиск в FivelВ блокнот
VD5-VD7 Выпрямительный диод
1N4007
3 Для понижения напряженияПоиск в FivelВ блокнот
VD8 Диодный мост
KBPC3510
2 Поиск в FivelВ блокнот
C1 Конденсатор22 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C2, C4, C8 Конденсатор0.1 мкФ3 Поиск в FivelВ блокнот
C3 Конденсатор4.7 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C5 Конденсатор2.2 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C6 Электролитический конденсатор22 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C7 Электролитический конденсатор200 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C9-C12 Электролитический конденсатор3000мкФ 400В4 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R2 Резистор
33 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
510 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R5 Резистор
1.3 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
150 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
1Ом 1Ватт
1 Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
2 МОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
1.5 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
25Ом 40Ватт
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Подстроечный резистор2.2 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
K1 Реле12В 40А1 Поиск в FivelВ блокнот
K2 РелеРЭС-491 Поиск в FivelВ блокнот
 
Q6-Q11 IGBT-транзистор
IRG4PC50W
6 Поиск в FivelВ блокнот
MOSFET-транзистор
IRF5305
8 Поиск в FivelВ блокнот
D2, D3 Диод Шоттки
1N5819
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD17, VD18 Выпрямительный диод
VS-HFA30PA60CPBF
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD19-VD22 Выпрямительный диод
VS-150EBU02
4 Поиск в FivelВ блокнот
VD31, VD32 Выпрямительный диод
VS-HFA25PB60PBF
2 Поиск в FivelВ блокнот
VD36-VD41 Стабилитрон
1N4744A
12 Поиск в FivelВ блокнот
Оптопара
HCPL-3120
2 Поиск в FivelВ блокнот
C13, C21 Электролитический конденсатор10 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
C15-C18 Конденсатор6.8 нФ4 К78-2 или СВВ-81Поиск в FivelВ блокнот
C20, C22 Электролитический конденсатор47мкФ 25В2 Поиск в FivelВ блокнот
L2 Катушка индуктивности35 мкГн1 Поиск в FivelВ блокнот
R12, R13, R50, R54 Резистор
1 кОм
4 Поиск в FivelВ блокнот
R14, R15 Резистор
1.5 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R17, R51 Резистор
10 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
R24, R25 Резистор
30Ом 20Ватт
2 Поиск в FivelВ блокнот
R26 Резистор
2.2 кОм
1 Поиск в FivelВ блокнот
R27, R28 Резистор
5Ом 5Ватт
2 Поиск в FivelВ блокнот
R36, R46-R48, R52, R42-R44 Резистор
5 Ом
8 Поиск в FivelВ блокнот
R45, R53 Резистор
1.5 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Родиков Евгений Опубликована: 2010 г. 0 2
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (95) | Я собрал (0) | Подписаться

0
disciple of electronics #
Кто подскажет где достать ленту медную 0.3mm x 40mm? И сколько ее по длине примерно нужно? На али такая есть, но очень дорогая (Бешеная цена ) и это за три метра!
Ответить
0
kuzroman88 #
А что тебе мешает взять и намотать несколько жил по 0.5-0.7мм в диаметре ? И дешевле будет на много и на работу практически не скажется у меня так и сделано
Ответить
0
disciple of electronics #
Понял спасибо, а сколько именно надо мотать?
Ответить
0
kuzroman88 #
Мотать исходя из размеров вашего сердечника например я взял 2 кольца размером 80 мм внешнего и 60 внутреннего и высота 20мм сложил их вместе тип материала pc40 намотал первичку 12 вторичку 4 витков частота 40 кгц . Опять же частоту регулировать обязательно нужно
Ответить
0
Александр #
Подключил силовые транзисторы на радиатор. И забыл, что транзисторы замкнутся. Сгорели стабилитрон и конденсатор вспучился заменил.
Трансформатор силовой сварочный подключил через Лампу 220 вольт, 40 Ватт, но потом еще обнаружил, что питание плюс 310 вольт подал на оптомикросхему А3120, верхний драйвер Заменил .А также сгорел резистор 12 Ом.
Ответить
0
kuzroman88 #
Сам трансформатор включать через лампу не следует . Надо чтобы трансформатор был подключен к транзисторам . Лампу нужно включать в разрыв цепи питания плюс 310 вольт и коллектор верхнего транзистора но при этом не забываем что пленка конденсаторы несколько штук 0.15 мк 600в должны быть включены эмиттер нижнего транзистора то есть минус и коллектор верхнего транзистора плюс . Это обязательные условия настройки наладки.
Ответить
«12
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
AVR-программатор USB ASP Программатор Pickit3
вверх