Электрические Схемы Сварочных Инверторов

Электрические Схемы Сварочных Инверторов

Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Устанавливаются на радиатор.


Получаемый результат связан с выходом постоянного сварочного тока, сила которого является очень высокой, а напряжение низким. Мост модифицирует ток из переменного в постоянный.

Получить на выходе устройства ток достаточной силы для того, чтобы можно было с его помощью эффективно выполнять сварочные работы, позволяет понижающий напряжение трансформатор, установленный за инверторным блоком.
Схемы сварочных инверторов самодельных и заводских.

Сопротивление резистора — 47 ом. У новой версии три импульсных трансформатора, в то время как у старой только два.

Возможные неисправности и способы их устранения Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов. Одновременно происходит возрастание силы сварочного тока, которая превышает А.

Вот схема.

Для обеспечения циркуляции воздуха между обмотками оставляется воздушный зазор.

Датчик срабатывает при достижении критической температуры нагрева какого-либо элемента.

РЕМОНТ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА ИНТЕРСКОЛ ИСА 250/10, 6

Внимание! Подделки из Китая!

Сейчас многие покупают товары из Китая. Дешево, доступно, большое разнообразие различных изделий, деталей, наборов и т.д. Но не всегда и у всех можно купить качественный товар. Много попадается некачественного товара, брака и т.п. В статье, ниже расскажем о некоторых из них, касающихся радиолюбительства.

ШИМ-КОНТРОЛЛЕРЫ серии UC3842-3845

В не столь далекие времена, по которым иногда питаешь ностальгию, наша промышленность выпускала ШИМ – КОНТРОЛЛЕРЫ серии 1033ЕУ10/11, которые успешно применялись в импульсных блоках питания и преобразователях постоянного тока. На сегодняшний день приходится пользоваться тем, что ваяют наши братья по разуму из Поднебесной. Делюсь опытом по применению.

Начну с UC3842. Установив оную в регулятор скорости, при напряжении питания 18 вольт обнаружил, что отсутствует опорное напряжение 5 вольт. Перепробовал всю партию (20шт.) — результат тот же. Чувствуя себя полным идиотом, установил завалявшуюся КА3842. И тут произошло чудо — все заработало.

Т.к. 20 купленных штук все равно на выброс, решил поэкспериментировать: начал плавно повышать напряжение питания, которое по PDF допустимо от 16 (напряжение включения) до 30 вольт. При напряжении около 23 вольт все микросхемы начали работать, правда температура корпуса значительно при этом повысилась. Теперь объяснимо, почему в некоторых инверторах питание ШИМ осуществляется напряжением 24 вольта или временным повышением напряжения при включении.

В продолжение решил испытать на том же регуляторе ШИМ UC3843 — все прекрасно заработало. Уже почти захлебнувшись от радости, что хоть эта партия нормальная, померил выходное напряжение на двигателе, оно оказалось вдвое меньшим напряжения питания. На выходе ШИМ max заполнение импульсов 50%. Вывод: начинка на самом деле от ШИМ 3844-3845, что и подтвердилось установкой той же КА3842. Все по классике. Как говаривал небезызвестный Козьма: «Не верь написанному!»

На этом злоключения, к сожалению, не закончились. На одном из сварочных инверторов пришлось менять ШИМ UC3845. После установки обнаружилось отсутствие выходных импульсов. Замеры питания с помощью осциллографа показали, что напряжение достигает 8 вольт, потом снижается и так происходит волнообразно.Подключил внешний источник питания 12 вольт, все заработало как в сказке. Перепробовав всю партию, установил опять же КА3845 из старых запасов, все заработало. Причина проста: потребляемый ток UС3845 оказался в несколько раз больше, нежели чем у КА3845.

Китайские силовые транзисторы

К сожалению, китайские комплектующие, которые попадают к многострадальному отечественному потребителю, порой вызывают недоумение в лучшем случае. Особенно это проявляется в сварочных аппаратах на предельных значениях тока.

Предыстория такова: прельстился низкой ценой силовых транзисторов FGH60N60SFD. Соблазн — цена почти в три раза ниже фирменных. Чем черт не шутит?! Поэт писал, нашли бриллиант в навозе, помыли — засверкал он ярко…

Первое, что насторожило при прозвонке транзисторов мультиметром — это отсутствие демпферных диодов несмотря на то, что маркировка предполагает их наличие.

Подумав немного, решил их использовать- не пропадать же добру. На роль «жертвы» был выбран 164 Престиж (благо там стоят HGTG30N60A4). Но, как собственно и следовало ожидать, попытка закончилась плачевно — взрыв через 5 секунд на холостом ходу. Для критиканов и советчиков: импульсы и пр. были в норме, ограничительное сопротивление в цепи

220v присутствовало (что в итоге и подтвердилось успешной установкой транзисторов HGTG30N60A4).

Вывод прост: транзисторы со столь сладкой ценой — хлам, место которым на помойке.

Для разбора полетов одиночный транзистор серии 1E32AB (в первом ряду на фото) был безжалостно вскрыт с помощью молотка и наковальни. Утолил любопытство так сказать. Кристалл транзистора на месте, а диодом и не пахнет. В доказательство правоты, тем же методом был вскрыт неисправный, но ранее работоспособный транзистор (третий ряд снизу серия 1С098К), на котором четко виден силовой кристалл и демпферный диод.

Кстати, даже кристаллы сравниваемых транзисторов отличаются по внешнему виду, размеру и расположению. В дешевом транзисторе серии 1Е32АВ установлена некая совершенно иная структура, изготовленная из «алмазной пыли» Поднебесной — специальное качество, штампуемое нашими китайскими друзьями специально для российских потребителей. Special for you, my dear Russian friend, так сказать.

Подделка транзистора RJP5001

Почти ничем не отличается от оригинального транзистора, но выдает корпус: нет круглых выштамповок в верхних углах, на поверхности видны следы шлифовки корпуса. Кристалл такого транзистора исчезающе мал на фоне оригинала. На практике такие транзисторы не выдерживают положенных нагрузок.

Подделка транзистора K4207

Китайская подделка TIG056

Корпус со шлифовкой на лицевой стороне, не очень аккуратно выполнена. Маркировка тонким шрифтом, двумя строками вместо трех. Выштамповки вроде-бы есть, но не там и не в тех количествах. Кристалл меньше раза в два.

Китайская подделка IRFZ44N

Вывод для нас безрадостен: завалили просторы российские китайским ширпотребом.

Попробую себя в роли капитана Очевидность — лучше все-таки приобретать, несмотря на более высокую цену, электронные комплектующие известных фирм, которые хоть как-то гарантируют их работоспособность.

Потерянная на покупке сумма в общем-то ничтожна. Наиболее ценен приобретенный опыт и передача оного таким же как и я.

Китайский сварочный инвертор Blrberry

Наши братья из Поднебесной совершили технический прорыв, создав сварочный аппарат с питанием от сети 220 вольт на выходной ток 315 ампер, весом 5 кг, довольно скромными размерами и весьма привлекательной ценой.

Сняв корпус с этого чуда техники, я пришел в восторг от сообразительности китайских интеллектуалов и их умением делать деньги в расчете на «дурака».

На фото видно, что данный аппарат — копия трехэтажной этажерки ZX-7, которая рассчитана на ток 160-200 ампер, но никак не 315 ампер.

Дальше веселее, из трех силовых трансформаторов установлено всего два, транзисторов в плече тоже два, диодов побольше – целых восемь, но даже для 200 ампер маловато. Из четырех конденсаторов фильтра оставили три, и на этом спасибо 🙂

Вместо дросселя естественно перемычка, вентилятор обдувает сам себя, ну а такие мелочи как варистор и прочее просто отсутствуют.

Забыл упомянуть про сетевой шнур 1,5 квадрата и 16 амперный переключатель сети.

Огорченный поломкой клиент уверял, что эксплуатировал аппарат при токах не более 150 ампер. Чтобы разобраться в ситуации аппарат был вскрыт при нем (к слову, небесполезная привычка при ремонте современной техники). Рядом невзначай оказался настоящий ZX-7 (правда тоже китайский, но не урезанная версия ). Сравнив близнецов, «счастливый обладатель» уникального девайса вспомнил мать свою и всех родственников по ее линии, а, успокоившись, поведал, что это чудо техники ему «втюхали» (извините, но это сленг современных менеджеров) даже не на базаре, а в магазине (каком не стану говорить, иначе затаскают по судам). А затем, после незамедлительной поломки, в гарантийном ремонте отказали, сославшись на неправильную эксплуатацию.

Чем закончилась сия грустная история? Клиент согласился на уровень предельного выходного тока 160 ампер и аппарат, с небольшим добавлением деталей (транзисторы 2837, реле и прочее), был реанимирован. Но я до сих пор вижу перед собой глаза горемыки, который повелся на бросовую цену и сказки современных продавцов от прилавка.

К слову, завышением параметров страдают и вполне известные китайские бренды, но их наглость исчерпывается пока только 10-20 процентами и обычно это наглость выборочная, по им одним известным критериям.

А вот и (барабанная дробь) название продвинутой фирмы, отдайте ей дань “уважения”.

Сварочный инвертор ATTACKER MMA200

Представляю очередную «качественную поделку» наших братьев по разуму, гордо называемую сварочный инвертор ATTACKER MMA200. На сей раз при заявленном выходном токе 200 ампер, вместо 60 амперных транзисторов установлены 20 амперные. Смотри на фото ниже комплектацию и результат нескольких минут работы.

Аплодисменты рукотворному чуду китайской фирмы «Рога и Копыта» (а может и российской. тайна сия покрыта мраком).

Читайте также  Учимся варить полуавтоматом

Лохотрон по-китайски: сварочный инвертор ATTACKER MMA200

Конденсаторов фильтра всего два, диодов силовых шесть, что тянет максимум на 140 ампер.

Аскетизм при сборке данного сварочного аппарата наводит на мысль, что при покупке надо требовать вскрытия аппарата в магазине. Иначе есть шанс, расставшись с 6-7-10 тысячами кровно заработанных рублей, остаться при своем интересе как только переступишь порог оного заведения.

При покупке товара внимательно читайте отзыв на сайте продавца и сами оставляйте правдивые отзывы для других.

14 пользователя(ей) сказали cпасибо:

Prestige-164/Technica-164 — Заводская инструкция по ремонту, и анализ блоксхемы на сварочный инвертор Prestige (он же Technika) фирмы BlueWeld в переводе на русский. В архиве два файла Word с рисунками и принципиальными схемами силовой части и БУ.

Tecnica_141-161, Tecnica_144-164, Tecnica_150-152-170-168GE — Подробное описание, а также руководство по ремонту сварочных инверторов TELWIN TECNICA 141-161, TELWIN TECNICA 144-164 и TELWIN TECNICA 150-152-170-168ПУ, производства итальянской компании TELWIN. Информация на английском языке, но благодаря обилию рисунков и схем очень легко понимается.

TELWIN TECNICA 141-161 — Подробное описание, а также руководство по ремонту серии сварочных инверторов TELWIN TECNICA 141-161, производства итальянской компании TELWIN. Информация на испанском языке, но благодаря обилию рисунков и схем очень легко понимается.

TELWIN Tecnica 144 в картинках — Внешние виды и фотоотчёт ремонта сварочного инверторного источника TELWIN Tecnica-144, производства итальянской компании TELWIN. В конце фотоотчёта приводятся принципиальные электрические схемы источника.

Prestige 144 — Принципиальная электрическая схема инверторного сварочного источника Prestige 144, производства итальянской компании BLUEWELD.

Tecnica-114 — Подробное описание, а также руководство по ремонту сварочного инвертора TELWIN TECNICA 114, производства итальянской компании TELWIN. Информация на английском языке, но благодаря обилию рисунков и схем очень легко понимается.

TELWIN-140 — Электрическая принципиальная схема на инверторный сварочный аппарат TELWIN-140, производства итальянской компании TELWIN.

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.


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.


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.

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.

Читайте также  Новокаин в глаза после сварки

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.

Устройство сварочного инвертора

В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.

Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.

Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.

В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.

Дальше будет много букв – наберитесь терпения .

Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.

Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:

1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;

2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;

3. Понижение высокочастотного напряжения;

4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.

Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.

Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.

Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.

Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.

Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.

Но где взять эти самые 60-80 кГц, если частота переменного тока электросети всего 50 Гц? Тут на выручку приходит инверторная схема, которая состоит из мощных ключевых транзисторов, которые переключаются с частотой 60-80 кГц. Но чтобы транзисторы работали, необходимо подать на них постоянное напряжение. Его получают от выпрямителя. Напряжение электросети выпрямляется мощным диодным мостом и сглаживается фильтрующими конденсаторами. В результате на выходе выпрямителя и фильтра получается постоянное напряжение величиной более 220 вольт. Это первая ступень преобразования.

Вот это напряжение и служит источником питания для инверторной схемы. Мощные транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору. Как уже говорилось, транзисторы переключаются с огромной частотой в 60-80 кГц, а, следовательно, трансформатор работает также на этой частоте. Но, как уже говорилось, для работы на высоких частотах требуются менее громоздкие трансформаторы, ведь частота то уже не 50 Гц, а все 65000 Гц! В результате трансформатор «сжимается» до весьма малых размеров, а мощность его такая же, как и у здоровенного собрата, который работает на частоте 50 Гц. Думаю, идея понятна.

Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к «мясу», а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.

Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.

Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.

Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.

Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).

Сетевой выпрямитель.

Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.

Следует знать, что на конденсаторах фильтра напряжение будет больше в 1,41 раза, чем на выходе диодного моста. Таким образом, если после диодного моста мы получим 220V пульсирующего напряжения, то на конденсаторах будет уже 310V постоянного напряжения (220V * 1,41 = 310,2V). Обычно же рабочее напряжение ограничивается отметкой в 250V (напряжение в сети ведь может быть и завышенным). Тогда на выходе фильтра мы получим все 350V. Именно поэтому конденсаторы имеют рабочее напряжение 400V, с запасом.

Читайте также  Как варить аргоном алюминий

На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С 0 . Это элемент защиты.

В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I) — 35А, обратное напряжение (VR) — 800V.

После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помеховый фильтр.

Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.

Инвертор.

Схема инвертора собрана по схеме так называемого «косого моста». В нём используется два мощных ключевых транзистора. В сварочном инверторе ключевыми транзисторами могут быть как IGBT-транзисторы, так и MOSFET. Например, в моделях Telwin Tecnica 141-161 и 144-164 используются IGBT-транзисторы (HGTG20N60A4, HGTG30N60A4), а в модели Telwin Force 165 применены высоковольтные MOSFET-транзисторы (FCA47N60F). Оба ключевых транзистора устанавливаются на радиатор для отвода тепла. Фото одного из двух транзисторов MOSFET типа FCA47N60F на плате TELWIN Force 165.

Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.

Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.

Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.

Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.

За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.

Размеры этого самого трансформатора невелики.

Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер!

Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.

Выходной выпрямитель.

Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления trr of your page —>

Защитные элементы

В общую электрическую цепь специально встроены элементы, которые исключают возникновение негативных факторов нормальной работы сложного электронного устройства. От воздействия высоких температур транзисторы защищают демпфирующие цепи с обозначением латинскими литерами RC. Ко всем элементам, функционирующим при больших нагрузках, подключены термодатчики, отключающие ток во время повышения температуры до критического значения.

Для управления всеми элементами электрической цепи установлен широтно-импульсный модулятор, получающий сигналы от системы электронного управления изделием. Далее, сигналы от него поступают на:

  • полевой транзистор;
  • трансформатор с двумя обмотками на выходе;
  • силовые диоды;
  • транзисторы, расположенные в инверторном блоке.
[stextbox установленные в фильтре, после активации зарядки способны выдавать большой силы ток, который сжигает, поэтому инвертор обеспечивается плавным пуском.[/stextbox]

Вырабатывает аналогичные сигналы операционный усилитель, потому что на вход подается сформированный в изделии постоянный ток с высокими показателями силы. Кроме этого, устройство принимает сигналы от контуров защиты, установленных в цепи. Такие предосторожности необходимы, чтобы быстро отключить подачу электрического питания во время критической ситуации.

Выходное выпрямительное устройство

Сигнал, формируемый высокочастотным трансформатором, должен быть преобразован в постоянный ток, используемый для получения сварочной дуги. Для этого необходим выходной выпрямительный узел.

Его схема построена на основе сдвоенных диодов, отличающихся высоким быстродействием и определяющих максимальный потребляемый ток всего сварочного аппарата. Эти выходные элементы также устанавливаются на охлаждающие радиаторы.

Схема запуска устройства работает так. В момент включения напряжение питания через стабилизаторный блок подаётся на модуль управления и сразу активирует его.

После этого в работу вступают ключевые транзисторы, благодаря чему во вспомогательной обмотке трансформатора начинает действовать переменное напряжение.

Затем оно выпрямляется с помощью диодного мостика и через стабилизатор начинает самостоятельно питать управляющую схему, отключая последнюю от сетевого выпрямителя сварочного инвертора.

Относится к категории бюджетных. Букварь для новичка в сварке. Однако позволит сварить, допустим, тепличку на огороде. Если ваши запросы по части свариваемых конфигураций тоже непритязательны – это то, что надо!

Что можно сделать, имея под рукой сварочный ток в 160 Ампер Наложить заплату на емкость типа бочки или ликвидировать течь в садовом водопроводе.

Заняться сооружением забора на своем участке. Сварить простые, но с изюминкой ворота. Для стандартного «набора» дачного сварщика – достаточно.

Начать работу просто. Розетка + 220 вольт. Принцип действия одинаков для всех моделей САИ. Мощность небольшая, потому много трат за электроэнергию не предвидится. Для электрода достаточен диаметр от 2-х до 3-х мм.

Бюджетный вариант также имеет функции «антизалипание» и «горячий старт». Начинающим умельцам он существенно упростит работу. Комплект САИ160 схож с прочими инверторами.

Речь идет о сварочных кабелях, держаке и массе. Отдельной покупкой станет маска. В этом случае есть свое преимущество. В торговой сети сами подберете себе нужный размер, учтете специфику сварки, которая вам предстоит.

В комплекте может быть лишь скромная маска-щиток, век у которой может оказаться неприятно коротким. Производитель о вышеупомянутых нюансах думать не будет. Покупая САИ 160, позаботьтесь и о кабелях. От комплектных суперкачества вряд ли стоит ожидать. Ниже схема аппарата.

Самостоятельный подход к ремонту и эксплуатации

Самые важные элементы схемы уже описаны, остается лишь добавить, что сварочный инвертор — прибор не очень сложный, при желании и заинтересованности его можно собрать своими руками. По запросу: схемы сварочных инверторов скачать, можно найти огромное количество готовых схем и видеороликов о самостоятельной сборке сварочных инверторов и их ремонте на нашем сайте.

Если вы понимаете сам принцип работы аппарата, то, достав нужные запчасти, можно очень экономно подойти к вопросу, покупать ли инвертор, чинить его самим или отнести в мастерскую.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Плазменная резка металла своими руками – принцип плазменной резки металла
    Для принципа плазменной резки характерно использование электродов, способствующих возникновению электрической дуги. Так как образующаяся плазма достигает температуры до 30.000 градусов, происходит разделение обрабатываемого материала в.

Самый простой сварочный инвертор своими руками — подбираем транзисторы
Инвертор представляет собой прибор, который служит для сварки и резки чёрных и цветных металлов, а также нержавеющей стали. Основным его преимуществом является работа от постоянного.

Сварка трубопроводов — соблюдаем ГОСТ при сварке труб
Исходя из условий работы и прямого назначения, к трубам предъявляют целый список условий, установленных ГОСТом (специальный технические условия). Так, например, сварочные трубы, которые применяются во.

Правильная сварка полуавтоматом — видео: начальная настройка полуавтомата и работа
Сварочные полуавтоматы популярны среди не только среди профессионалов, но также среди любителей, исповедующих простое правило: хочешь сделать хорошо – сделай сам. Именно для них следующий.