Сварочный инвертор самодельные

Добавлено: 23.08.2017, 03:27 / Просмотров: 54164

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 Примечание Магазин Мой блокнот C1, C2 C4, C6, C8 C5 С7 C13, C14 VDS1 NTC1 R1 R2 R3 R4 VT1 VD1 VD2, VD3 VD4 VD5-VD7 VD8 C1 C2, C4, C8 C3 C5 C6 C7 C9-C12 R1, R2 R4 R5 R7 R8 R9 R10 R11 R3 K1 K2 Q6-Q11 D2, D3 VD17, VD18 VD19-VD22 VD31, VD32 VD36-VD41 C13, C21 C15-C18 C20, C22 L2 R12, R13, R50, R54 R14, R15 R17, R51 R24, R25 R26 R27, R28 R36, R46-R48, R52, R42-R44 R45, R53 инвертор
Блок питания
Линейный регулятор

LM78L15

2 Поиск в Fivel В блокнот
AC/DC преобразователь

TOP224Y

1 Поиск в Fivel В блокнот
ИС источника опорного напряжения

TL431

1 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

BYV26C

1 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

HER307

2 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

1N4148

1 Поиск в Fivel В блокнот
Диод Шоттки

MBR20100CT

1 Поиск в Fivel В блокнот
Защитный диод

P6KE200A

1 Поиск в Fivel В блокнот
Диодный мост

KBPC3510

1 Поиск в Fivel В блокнот
Оптопара

PC817

1 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 10мкФ 450В 2 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 100мкФ 100В 2 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 470мкФ 400В 6 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 50мкФ 25В 1 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 0.1мкФ 3 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 1нФ 1000В 1 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 1000мкФ 25В 1 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 510 пФ 2 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 10 мкФ 2 Поиск в Fivel В блокнот
Диодный мост 600В 2А 1 Поиск в Fivel В блокнот
Терморезистор 10 Ом 1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

47 кОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

510 Ом

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

200 Ом

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

10 кОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

6.2 Ом

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

30Ом 5Вт

2 Поиск в Fivel В блокнот
Сварочный инвертор
ШИМ контроллер

UC3845

1 Поиск в Fivel В блокнот
MOSFET-транзистор

IRF120

1 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

1N4148

1 Поиск в Fivel В блокнот
Диод Шоттки

1N5819

2 Поиск в Fivel В блокнот
Стабилитрон

1N4739A

1 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

1N4007

3 Для понижения напряжения Поиск в Fivel В блокнот
Диодный мост

KBPC3510

2 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 22 нФ 1 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 0.1 мкФ 3 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 4.7 нФ 1 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 2.2 нФ 1 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 22 мкФ 1 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 200 мкФ 1 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 3000мкФ 400В 4 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

33 кОм

2 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

510 Ом

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1.3 кОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

150 Ом

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1Ом 1Ватт

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

2 МОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1.5 кОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

25Ом 40Ватт

1 Поиск в Fivel В блокнот
Подстроечный резистор 2.2 кОм 1 Поиск в Fivel В блокнот
Подстроечный резистор 10 кОм 1 Поиск в Fivel В блокнот
Реле 12В 40А 1 Поиск в Fivel В блокнот
Реле РЭС-49 1 Поиск в Fivel В блокнот
 
IGBT-транзистор

IRG4PC50W

6 Поиск в Fivel В блокнот
MOSFET-транзистор

IRF5305

8 Поиск в Fivel В блокнот
Диод Шоттки

1N5819

2 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

VS-HFA30PA60CPBF

2 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

VS-150EBU02

4 Поиск в Fivel В блокнот
Выпрямительный диод

VS-HFA25PB60PBF

2 Поиск в Fivel В блокнот
Стабилитрон

1N4744A

12 Поиск в Fivel В блокнот
Оптопара

HCPL-3120

2 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 10 мкФ 2 Поиск в Fivel В блокнот
Конденсатор 6.8 нФ 4 К78-2 или СВВ-81 Поиск в Fivel В блокнот
Электролитический конденсатор 47мкФ 25В 2 Поиск в Fivel В блокнот
Катушка индуктивности 35 мкГн 1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1 кОм

4 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1.5 кОм

2 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

10 Ом

2 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

30Ом 20Ватт

2 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

2.2 кОм

1 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

5Ом 5Ватт

2 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

5 Ом

8 Поиск в Fivel В блокнот
Резистор

1.5 Ом

2 Поиск в Fivel В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:


Источник: http://cxem.net/house/1-188.php


Закрыть ... [X]

Сварочный полуавтомат от Саныча. Самодельные Как вязать патентной резинкой


Сварочный инвертор самодельные Сварочный аппарат - инвертор купить. Цены на
Сварочный инвертор самодельные Сварочные аппараты завода Патон. Купить
Сварочный инвертор самодельные Сварочные аппараты, большой выбор, цены
Сварочный инвертор самодельные Сварочный инвертор своими руками
Сварочный инвертор самодельные НПО МИДАСОТ
Сварочный инвертор самодельные 12 лучших упражнений для боков и живота как убрать
Сварочный инвертор самодельные 76 вариантов декора для сада! И мастер-классы
Сварочный инвертор самодельные Армирование стен и перекрытий Наружная реклама Блог Евгения
Вопросы/ответы - Мы знаем как Вязаная кукла Алиса Интернет Магазин вышивки Семь Петель - Наборы для вышивания Контакты Оригинальные вязаные шапки Вяжем с Лана Ви Оформление детского сада Просмотр темы