SMPS svetsinverterarkrets

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Om du letar efter ett alternativ för att ersätta konventionell svetstransformator är svetsomformaren det bästa valet. Svetsomformaren är praktisk och körs på likström. Strömstyrningen bibehålls med potentiometer.

Av: Dhrubajyoti Biswas



Använda Top Switch Topology

När jag utvecklade en svetsomformare använde jag framåtomformare med två brytartopologi. Här passerar ingångsspänningen genom EMI-filtret för ytterligare utjämning med stor kapacitet.

Eftersom inkopplingsströmspulsen tenderar att vara hög behöver det emellertid närvaron av mjukstartkrets. Eftersom omkopplingen är PÅ och de primära filterkondensatorerna laddas via motstånd nollställs effekten ytterligare genom att slå på reläet.



I det ögonblick som strömmen slås på, används IGBT-transistorerna och appliceras ytterligare via TR2 framåtriktad drivtransformator följt av att forma kretsen med hjälp av IC 7812-regulatorer.

Använda IC UC3844 för PWM-kontroll

Styrkretsen som används i detta scenario är UC3844, vilket mycket liknar UC3842 med en pulsbreddsgräns på 50% och arbetsfrekvensen till 42 kHz.

Styrkretsen drar strömmen från en extra matning på 17V. På grund av höga strömmar använder den nuvarande återkopplingen Tr3-transformator.

Spänningen i 4R7 / 2W-avkänningsregistret är mer eller mindre lika med strömutgången. Utgångsströmmen kan styras ytterligare av P1 potentiometer. Dess funktion är att mäta återkopplingens tröskelpunkt och tröskelspänningen på stift 3 i UC3844 står vid 1V.

En viktig aspekt av halvledarkraften är att den behöver kylas och det mesta av den genererade värmen trycks ut i utgångsdioderna.

Den övre dioden som består av 2x DSEI60-06A bör ha kapacitet att hantera strömmen i genomsnitt 50A och förlust till 80W.

Den lägre dioden, dvs. STTH200L06TV1, borde också ha den genomsnittliga strömmen på 100A och förlust till 120W. Å andra sidan är den totala maximala förlusten för den sekundära likriktaren 140W. L1-utgångsdrosseln är vidare ansluten till den negativa skenan.

Detta är ett bra scenario eftersom kylflänsen är spärrad från högfrekvensspänning. Ett annat alternativ är att använda FES16JT- eller MUR1560-dioder.

Det är dock viktigt att tänka på att den maximala strömflödet för den nedre dioden är dubbelt så stor som den övre diodens.

Beräkning av IGBT-förlust

Faktum är att beräkning av IGBT: s förlust är ett komplext förfarande, förutom ledande förluster är också bytesförlust en annan faktor.

Varje transistor förlorar också cirka 50W. Likriktarbryggan tappar också ström till 30W och den placeras på samma kylfläns som IGBT tillsammans med UG5JT-återställningsdioden.

Det finns också möjlighet att ersätta UG5JT med FES16JT eller MUR1560. Effektförlusten för återställningsdioderna beror också på hur Tr1 konstrueras, om än förlusten är mindre jämfört med förlusten av effekt från IGBT. Likriktarbryggan står också för strömförlust på cirka 30W.

Vidare när du förbereder systemet är det viktigt att komma ihåg att skala den maximala belastningsfaktorn för svetsomformaren. Baserat på mätningen kan du sedan vara redo att välja rätt storlek på lindningsmätaren, kylflänsen etc.

Ett annat bra alternativ är att lägga till en fläkt eftersom det kommer att hålla koll på värmen.

Kretsschema

Transformatorlindande detaljer

Tr1-omkopplingstransformatorn är sårad med två ferrit EE-kärnor och de har båda den centrala pelarsektionen 16x20 mm.

Därför beräknas det totala tvärsnittet till 16x40mm. Försiktighet bör iakttas för att inte lämna några luftspalter i kärnområdet.

Ett bra alternativ skulle vara att använda 20 varv primärlindning genom att såra den med 14 trådar med en diameter på 0,5 mm.

Sekundärlindningen har å andra sidan sex kopparremsor på 36x0,55mm. Den framåt drivande transformatorn Tr2, som är konstruerad med låg induktans, följer proceduren med tre lindningar med tre vridna isolerade trådar med en diameter på 0,3 mm och lindningarna på 14 varv.

Kärnsektionen är gjord av H22 med den mellersta pelardiametern på 16 mm och lämnar inga luckor.

Den nuvarande transformatorn Tr3 är gjord av EMI-dämpande drosslar. Medan den primära bara har 1 varv såras sekundären med 75 varv 0,4 mm tråd.

En viktig fråga är att behålla lindningarna. Medan L1 har ferrit EE-kärna har mittkolonnen tvärsnittet 16x20mm med 11 varv av kopparremsa på 36x0,5mm.

Dessutom är det totala luftspalten och den magnetiska kretsen inställd på 10 mm och dess induktans är 12uH cca.

Spänningsåterkopplingen hämmar inte riktigt svetsningen, men det påverkar säkert förbrukningen och värmeförlusten i viloläge. Användningen av spänningsåterkoppling är ganska viktig på grund av hög spänning på cirka 1000V.

Dessutom arbetar PWM-regulatorn vid maximal arbetscykel, vilket ökar strömförbrukningshastigheten och även värmekomponenterna.

310V DC kan extraheras från elnätet 220V efter korrigering via ett bryggnätverk och filtrering genom ett par 10uF / 400V elektrolytkondensatorer.

12V-strömförsörjningen kan erhållas från en färdig 12V-adapterenhet eller byggas hemma med hjälp av informationen här :

Aluminiumsvetsningskrets

Denna begäran skickades till mig av en av de dedikerade läsarna på den här bloggen, Jose. Här är detaljerna i kravet:

Min svetsmaskin Fronius-TP1400 är helt funktionell och jag har inget intresse av att ändra dess konfiguration. Den här maskinen som har en ålder är den första generationen av växelriktarmaskiner.

Det är en grundläggande anordning för svetsning med belagd elektrod (MMA-svetsning) eller volframbåggas (TIG-svetsning). En omkopplare tillåter valet.

Den här enheten tillhandahåller endast likström, detta är mycket lämpligt för ett stort antal metaller som ska svetsas.

Det finns några metaller som aluminium, på grund av dess snabba korrosion i kontakt med miljön är det nödvändigt att använda pulserande växelström (fyrkantvåg 100 till 300 Hz) vilket underlättar eliminering av korrosion i cykler med omvänd polaritet och vrider smälter i direkt polaritetscykler.

Det finns en tro att aluminium inte oxiderar, men det är felaktigt. Det som händer är att i nollmomentet då det får kontakt med luft, produceras ett tunt oxidationsskikt, och som därefter bevarar det från nästa efterföljande oxidation. Detta tunna skikt komplicerar svetsningsarbetet, det är därför som växelström används.

Min önskan är att skapa en enhet som ska anslutas, det mellan terminalerna på min DC-svetsmaskin och facklan för att få den växelströmmen i facklan.

Det är här jag har svårt när jag bygger den CC till AC-omvandlaren. Jag är förtjust i elektronik men inte expert.

Så jag förstår teorin perfekt, jag tittar på HIP4080 IC eller liknande datablad för att se att det är möjligt att tillämpa det på mitt projekt.

Men min stora svårighet är att jag inte gör den nödvändiga beräkningen av komponenternas värden. Kanske finns det något system som kan tillämpas eller anpassas, jag hittar det inte på internet och jag vet inte vart jag ska leta, det är därför jag ber om din hjälp.

Designen

För att säkerställa att svetsprocessen kan eliminera den oxiderade ytan på ett aluminium och genomdriva en effektiv svetsfog, kan den befintliga svetsstången och aluminiumplattan integreras med ett helt bryggdrivningssteg, som visas nedan:

svetsning av aluminium genom att eliminera oxidation

Rt, Ct kunde beräknas med en del försök och fel för att få myggarna oscillerande vid vilken frekvens som helst mellan 100 och 500Hz. För den exakta formeln kan du hänvisa till Denna artikel .

15V-ingången kan levereras från valfri 12V- eller 15V AC till DC-adapterenhet.




Tidigare: Variabel LED-intensitetskontrollkrets Nästa: SMPS Halogen Lamp Transformer Circuit