Sklop za pretvarač za zavarivanje SMPS

Ako tražite opciju zamjene konvencionalnog transformatora za zavarivanje, invertor za zavarivanje je najbolji izbor. Pretvarač za zavarivanje je praktičan i radi na istosmjernu struju. Kontrola struje održava se pomoću potenciometra.

Napisao: Dhrubajyoti Biswas

Korištenje topologije s dva prekidača

Pri razvoju invertera za zavarivanje primijenio sam pretvarač prema naprijed s dvije topologije prekidača. Ovdje se ulazni vod napona prelazi kroz EMI filter dalje zaglađujući velikim kapacitetom.

Međutim, kako impuls struje uključivanja ima tendenciju biti visok, potrebno je prisustvo kruga mekog pokretanja. Kako je uključivanje uključeno, a kondenzatori primarnog filtra pune se preko otpornika, snaga se dodatno poništava uključivanjem releja za uključivanje.

U trenutku prebacivanja napajanja, IGBT tranzistori se koriste i dalje primjenjuju kroz TR2 pogonski transformator s prednjim vratima, nakon čega slijedi oblikovanje sklopa uz pomoć regulatora IC 7812.

Korištenje IC UC3844 za PWM kontrolu

Upravljački krug koji se koristi u ovom scenariju je UC3844, koji je vrlo sličan UC3842 s ograničenjem širine impulsa na 50% i radnom frekvencijom na 42 kHz.

Upravljački krug napaja napajanje iz pomoćnog napajanja od 17V. Zbog jakih struja, povratna struja koristi Tr3 transformator.

Napon osjetničkog registra 4R7 / 2W je više-manje jednak trenutnom izlazu. Izlazna struja može se dalje kontrolirati pomoću potenciometra P1. Njegova je funkcija mjerenje točke praga povratne veze, a prag napona pina 3 UC3844 iznosi 1V.

Jedan važan aspekt energetskog poluvodiča je da mu je potrebno hlađenje i da se većina proizvedene topline istiskuje u izlazne diode.

Gornja dioda koja se sastoji od 2x DSEI60-06A trebala bi imati sposobnost podnošenja struje u prosjeku od 50A i gubitka do 80W.

Donja dioda, tj. STTH200L06TV1, također treba imati prosječnu struju od 100A i gubitak do 120W. S druge strane, ukupni maksimalni gubitak sekundarnog ispravljača iznosi 140W. Izlazna prigušnica L1 dalje je povezana s negativnom šinom.

Ovo je dobar scenarij jer je hladnjaku zabranjen visokofrekventni napon. Druga mogućnost je uporaba dioda FES16JT ili MUR1560.

Međutim, važno je uzeti u obzir da je maksimalni protok struje donje diode dvostruko veći od struje gornje diode.

Izračunavanje IGBT gubitka

U stvari, izračunavanje gubitka IGBT-a složen je postupak, jer je osim provodnih gubitaka i gubitak prebacivanja drugi faktor.

Također svaki tranzistor gubi oko 50W. Ispravljački most također gubi snagu do 30 W i postavljen je na isti hladnjak kao i IGBT zajedno s UG5JT diodom za resetiranje.

Postoji i mogućnost zamjene UG5JT s FES16JT ili MUR1560. Gubitak snage resetiranih dioda također ovisi o načinu konstrukcije Tr1, iako je gubitak manji u usporedbi s gubitkom snage iz IGBT-a. Ispravljački most također bilježi gubitak snage od oko 30W.

Nadalje, prilikom pripreme sustava važno je imati na umu da se skalira maksimalni faktor opterećenja pretvarača za zavarivanje. Na temelju mjerenja, tada možete biti spremni za odabir ispravne veličine mjerača namota, hladnjaka itd.

Još jedna dobra opcija je dodavanje ventilatora jer će to zadržati kontrolu nad toplinom.

Kružni dijagram

Detalji namotaja transformatora

Sklopni transformator Tr1 namotan je u dvije feritne EE jezgre i obojica imaju središnji presjek stupa 16x20mm.

Stoga se ukupni presjek izračunava na 16x40 mm. Treba voditi računa da u području jezgre ne ostane zračni jaz.

Dobra opcija bila bi uporaba primarnog namotaja od 20 zavoja namotavanjem s 14 žica promjera 0,5 mm.

S druge strane, sekundarni namot ima šest bakrenih traka od 36x0,55 mm. Prednji pogonski transformator Tr2, koji je konstruiran na niskoj zalutaloj induktivnosti, slijedi postupak trifillarnog namotavanja s tri uvijene izolirane žice promjera 0,3 mm i namotajima od 14 zavoja.

Presjek jezgre izrađen je od H22 s promjerom srednjeg stupa od 16 mm i ne ostavlja praznine.

Strujni transformator Tr3 izrađen je od EMI prigušivača. Dok primar ima samo 1 zavoj, sekundar je ranjen sa 75 zavoja žice 0,4 mm.

Jedno važno pitanje je zadržati polaritet namota. Dok L1 ima feritnu EE jezgru, srednji stup ima presjek 16x20mm i ima 11 zavoja bakrene trake od 36x0,5mm.

Nadalje, ukupni zračni razmak i magnetski krug postavljeni su na 10 mm, a njegova induktivnost je 12uH cca.

Povratne informacije o naponu zapravo ne koče zavarivanje, ali zasigurno utječu na potrošnju i gubitak topline u stanju mirovanja. Korištenje povratne sprege napona prilično je važno zbog visokog napona od oko 1000V.

Štoviše, PWM regulator radi s maksimalnim radnim ciklusom, što povećava brzinu potrošnje energije i također dijelove grijanja.

310V istosmjerne struje moglo bi se izvući iz mrežne mreže 220V nakon ispravljanja putem mostovne mreže i filtracije kroz nekoliko elektrolitičkih kondenzatora od 10uF / 400V.

Opskrba od 12 V može se dobiti iz gotove adapterske jedinice od 12 V ili napraviti kod kuće uz pomoć pruženih informacija ovdje :

Krug za zavarivanje aluminija

Ovaj zahtjev predao mi je jedan od posvećenih čitatelja ovog bloga, gospodin Jose. Ovdje su detalji zahtjeva:

Moj aparat za zavarivanje Fronius-TP1400 potpuno je funkcionalan i nisam zainteresiran za promjenu njegove konfiguracije. Ovaj stroj koji ima dob prva je generacija inverterskih strojeva.

Osnovni je uređaj za zavarivanje presvučenom elektrodom (MMA zavarivanje) ili volframovim lučnim plinom (TIG zavarivanje). Prekidač omogućuje izbor.

Ovaj uređaj daje samo istosmjernu struju, što je vrlo prikladno za zavarivanje velikog broja metala.

Postoji nekoliko metala kao što je aluminij koji je zbog svoje brze korozije u kontaktu s okolinom potreban za pulsirajuću izmjeničnu struju (kvadratni val 100 do 300 Hz) što olakšava uklanjanje korozije u ciklusima s obrnutim polaritetom i okreće topljenje u ciklusima izravnog polariteta.

Postoji vjerovanje da aluminij ne oksidira, ali je netočno, ono što se događa je da se u nultom trenutku kada dobije kontakt sa zrakom stvori tanki sloj oksidacije, koji ga od tada čuva od sljedeće naknadne oksidacije. Ovaj tanki sloj komplicira rad zavarivanja, zato se koristi izmjenična struja.

Želja mi je napraviti uređaj koji će se spojiti između terminala mog istosmjernog aparata za zavarivanje i gorionika kako bi se dobila ta izmjenična struja u gorioniku.

Tu imam poteškoća u trenutku izrade tog pretvarača za CC u izmjeničnu struju. Volim elektroniku, ali nisam stručnjak.

Dakle, savršeno razumijem teoriju, gledam HIP4080 IC ili sličnu tablicu podataka videći da je to moguće primijeniti na moj projekt.

Ali moja je velika poteškoća u tome što ne radim potreban proračun vrijednosti komponenata. Možda postoji neka shema koja se može primijeniti ili prilagoditi, ne nalazim je na internetu i ne znam gdje potražiti, zato tražim vašu pomoć.

Dizajn

Kako bi se osiguralo da postupak zavarivanja može eliminirati oksidiranu površinu aluminija i provesti učinkoviti spoj za zavarivanje, postojeće šipke za zavarivanje i aluminijska ploča mogu se integrirati s punim stupnjem pokretača mosta, kao što je prikazano dolje:

Rt, Ct bi se mogli izračunati uz određenu probu i pogrešku da bi se mosfet oscilirao na bilo kojoj frekvenciji između 100 i 500Hz. Točnu formulu na koju biste se mogli pozvati ovaj članak .

Ulaz od 15 V može se napajati iz bilo koje 12 V ili 15 V izmjenične jedinice na DC adapter.