SMPS Welding Inverter Circuit

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Hvis du leter etter et alternativ for å erstatte konvensjonell sveisetransformator, er sveiseomformeren det beste valget. Sveiseomformer er praktisk og kjører på likestrøm. Strømstyringen opprettholdes gjennom potensiometer.

Av: Dhrubajyoti Biswas



Bruker to bryter topologi

Da jeg utviklet en sveiseomformer, brukte jeg fremover inverter med to brytere topologi. Her krysser inngangsspenningen gjennom EMI-filteret, og jevner videre med stor kapasitet.

Ettersom innkoblingsstrømspulsen har en tendens til å være høy, trenger det imidlertid nærvær av en mykstartkrets. Siden koblingen er PÅ og de primære filterkondensatorene lades via motstander, nullstilles strømmen ytterligere ved å slå på reléet.



I det øyeblikket strømmen slås på, blir IGBT-transistorer brukt og blir videre brukt gjennom TR2 fremdørsdrevstransformator, etterfulgt av å forme kretsen ved hjelp av IC 7812-regulatorer.

Bruker IC UC3844 for PWM-kontroll

Kontrollkretsen som brukes i dette scenariet er UC3844, som er veldig lik UC3842 med en pulsbreddegrense på 50% og arbeidsfrekvensen til 42 kHz.

Kontrollkretsen trekker strømmen fra en hjelpeforsyning på 17V. På grunn av høye strømmer bruker den nåværende tilbakemeldingen Tr3-transformator.

Spenningen på 4R7 / 2W registreringsregisteret er mer eller mindre lik strømutgangen. Utgangsstrømmen kan styres videre av P1 potensiometer. Dens funksjon er å måle tilbakemeldingens terskelpunkt og terskelspenningen til pin 3 i UC3844 står på 1V.

Et viktig aspekt ved kraft halvleder er at den trenger kjøling og mesteparten av den genererte varmen skyves ut i utgangsdioder.

Den øvre dioden som består av 2x DSEI60-06A skal ha kapasitet til å håndtere strømmen i gjennomsnitt 50A og tap opptil 80W.

Den nedre dioden, dvs. STTH200L06TV1, skal også ha gjennomsnittlig strøm på 100A og tap til 120W. På den annen side er det totale maksimale tapet til den sekundære likeretteren 140W. L1-utgangsdrosselen er videre forbundet med den negative skinnen.

Dette er et godt scenario siden varmeavlederen er utestengt fra høyfrekvent spenning. Et annet alternativ er å bruke FES16JT- eller MUR1560-dioder.

Det er imidlertid viktig å vurdere at den maksimale strømmen til den nedre dioden er dobbelt så stor som den øvre dioden.

Beregning av IGBT-tap

Faktisk er beregning av IGBTs tap en komplisert prosedyre, foruten ledende tap er også byttetap en annen faktor.

Også hver transistor mister rundt 50W. Rektifierbroen mister også strøm til 30W, og den plasseres på samme kjøleribbe som IGBT sammen med UG5JT reset-diode.

Det er også muligheten til å erstatte UG5JT med FES16JT eller MUR1560. Tap av strøm til tilbakestillingsdiodene er også avhengig av måten Tr1 er konstruert på, om enn tapet er mindre sammenlignet med tap av strøm fra IGBT. Likriktarbroen utgjør også strømtap på rundt 30W.

Videre når du klargjør systemet er det viktig å huske å skalere maksimal belastningsfaktor for sveiseomformeren. Basert på målingen kan du være klar til å velge riktig størrelse på viklingsmåleren, kjøleribben etc.

Et annet godt alternativ er å legge til en vifte, da dette vil kontrollere varmen.

Kretsdiagram

Transformatorviklingsdetaljer

Tr1-vekslingstransformatoren er såret i to ferritt EE-kjerner, og de har begge den sentrale kolonneseksjonen på 16x20mm.

Derfor beregnes det totale tverrsnittet til 16x40mm. Det må utvises forsiktighet for å etterlate luftspalter i kjerneområdet.

Et godt alternativ er å bruke 20 svinger primærvikling ved å såret den med 14 ledninger med en diameter på 0,5 mm.

Sekundærviklingen har derimot seks kobberstrimler på 36x0,55mm. Den fremre drivtransformatoren Tr2, som er konstruert med lav induktans, følger trifillær viklingsprosedyre med tre vridd isolert ledning med en diameter på 0,3 mm og viklingene på 14 omdreininger.

Kjerneseksjonen er laget av H22 med den midterste kolonnediameteren på 16 mm og gir ingen hull.

Den nåværende transformatoren Tr3 er laget av EMI-undertrykkelsesspoler. Mens primæren bare har 1 omdreining, blir sekundæren såret med 75 svinger 0,4 mm ledning.

Et viktig spørsmål er å beholde polariteten til viklingene. Mens L1 har ERI-kjerne av ferritt, har den midterste kolonnen tverrsnittet på 16x20mm med 11 omdreininger av kobberstrimmel på 36x0,5mm.

Videre er det totale luftspalten og den magnetiske kretsen satt til 10 mm og induktansen er 12uH cca.

Spenningstilbakemeldingen hindrer egentlig ikke sveisingen, men det påvirker sikkert forbruket og varmetapet når det er i hvilemodus. Bruk av spenningstilbakemelding er ganske viktig på grunn av høyspenning på rundt 1000V.

Videre fungerer PWM-kontrolleren ved maksimal driftssyklus, noe som øker strømforbrukshastigheten og også oppvarmingskomponentene.

310V DC kan trekkes ut fra strømnettet 220V etter utbedring via et bronett og filtrering gjennom et par 10uF / 400V elektrolytkondensatorer.

12V-forsyningen kan fås fra en ferdig 12V-adapterenhet eller bygges hjemme ved hjelp av den oppgitte informasjonen her :

Aluminium sveisekrets

Denne forespørselen ble sendt til meg av en av de dedikerte leserne av denne bloggen, Jose. Her er detaljene i kravet:

Sveisemaskinen min Fronius-TP1400 er fullt funksjonell, og jeg har ingen interesse i å endre konfigurasjonen. Denne maskinen som har en alder er den første generasjonen av invertermaskiner.

Det er en grunnleggende enhet for sveising med belagt elektrode (MMA-sveising) eller wolframbuegass (TIG-sveising). En bryter tillater valget.

Denne enheten gir bare likestrøm, dette er veldig passende for et stort antall metaller som skal sveises.

Det er noen få metaller som aluminium, på grunn av sin raske korrosjon i kontakt med omgivelsene er det nødvendig å bruke pulserende vekselstrøm (firkantbølge 100 til 300 Hz), dette letter eliminering av korrosjon i sykluser med omvendt polaritet og snu smelter i direkte polaritetssyklusene.

Det er en tro på at aluminium ikke oksiderer, men det er feil. Det som skjer er at i null øyeblikk det mottar kontakt med luft, dannes et tynt lag av oksidasjon, og som fra da av bevarer det fra neste påfølgende oksidasjon. Dette tynne laget kompliserer sveisearbeidet. Derfor brukes vekselstrøm.

Mitt ønske er å lage en enhet som skal kobles til, mellom terminalene på DC-sveisemaskinen min og fakkelen for å få den vekselstrømmen i fakkelen.

Det er her jeg har problemer, for øyeblikket med å bygge den CC til AC-omformerenheten. Jeg er glad i elektronikk, men ikke ekspert.

Så jeg forstår teorien perfekt, jeg ser på HIP4080 IC eller lignende datablad for å se at det er mulig å bruke den på prosjektet mitt.

Men den store vanskeligheten min er at jeg ikke gjør den nødvendige beregningen av komponentenes verdier. Kanskje det er en ordning som kan brukes eller tilpasses, jeg finner den ikke på internett og jeg vet ikke hvor jeg skal lete, det er derfor jeg ber om din hjelp.

Designet

For å sikre at sveiseprosessen er i stand til å eliminere den oksyderte overflaten av et aluminium og håndheve en effektiv sveiseskjøt, kan den eksisterende sveisestangen og aluminiumsplaten integreres med et helt brodrivertrinn, som vist nedenfor:

sveising av aluminium ved å eliminere oksidasjon

Rt, Ct kan beregnes med noen prøving og feiling for å få mosfetene til å svinge ved hvilken som helst frekvens mellom 100 og 500Hz. For den eksakte formelen du kan referere til denne artikkelen .

15V-inngangen kan leveres fra hvilken som helst 12V eller 15V AC til DC-adapterenhet.




Forrige: Variabel LED Intensity Controller Circuit Neste: SMPS Halogen Lamp Transformer Circuit