SMPS varilni inverterski krog

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Če iščete možnost zamenjave običajnega varilnega transformatorja, je varilni pretvornik najboljša izbira. Varilni pretvornik je priročen in deluje na enosmerni tok. Regulacija toka se vzdržuje s pomočjo potenciometra.

Avtor: Dhrubajyoti Biswas



Uporaba topologije dveh stikal

Pri razvoju varilnega pretvornika sem uporabil prednji pretvornik z dvema topologijama stikal. Tu se napetost vhodne črte preusmeri skozi EMI filter, ki dodatno gladi z veliko zmogljivostjo.

Ker pa je impulz vklopnega toka ponavadi visok, je potrebna prisotnost vezja mehkega zagona. Ker je vklop vklopljen in se kondenzatorji primarnega filtra polnijo preko uporov, se moč z vklopom releja vklopi še naprej.



V trenutku, ko se napajanje preklopi, se IGBT tranzistorji navadijo in nadalje uporabijo preko TR2 pogonskega transformatorja TR2, čemur sledi oblikovanje vezja s pomočjo regulatorjev IC 7812.

Uporaba IC UC3844 za nadzor PWM

V tem primeru je uporabljeno krmilno vezje UC3844, ki je zelo podobno UC3842 z omejitvijo širine impulza na 50% in delovno frekvenco na 42 kHz.

Krmilno vezje črpa napajanje iz pomožnega napajanja 17V. Zaradi visokih tokov se v povratnih tokovih uporablja transformator Tr3.

Napetost zaznavnega registra 4R7 / 2W je bolj ali manj enaka trenutnemu izhodu. Izhodni tok lahko nadalje nadzira potenciometer P1. Njegova naloga je izmeriti mejno točko povratne informacije in pražna napetost zatiča 3 UC3844 znaša 1V.

Pomemben vidik močnostnega polprevodnika je, da ga je treba ohladiti, večina proizvedene toplote pa se iztisne v izhodne diode.

Zgornja dioda, ki je sestavljena iz 2x DSEI60-06A, mora imeti zmožnost prenašanja toka v povprečju 50A in izgube do 80W.

Spodnja dioda, tj. STTH200L06TV1, mora imeti tudi povprečni tok 100A in izgubo do 120W. Po drugi strani znaša skupna največja izguba sekundarnega usmernika 140 W. Izhodna dušilka L1 je nadalje povezana z negativno tirnico.

To je dober scenarij, saj je hladilnik prepovedan visokofrekvenčni napetosti. Druga možnost je uporaba diod FES16JT ali MUR1560.

Vendar je pomembno upoštevati, da je največji tok toka spodnje diode dvakrat večji od toka zgornje diode.

Izračun izgube IGBT

Pravzaprav je izračun izgube IGBT zapleten postopek, saj je poleg prevodnih izgub še en dejavnik tudi preklopna izguba.

Tudi vsak tranzistor izgubi približno 50W. Tudi usmerniški most izgublja moč do 30 W in je postavljen na isti hladilnik kot IGBT skupaj z UG5JT resetirno diodo.

Obstaja tudi možnost zamenjave UG5JT s FES16JT ali MUR1560. Izguba moči resetirnih diod je odvisna tudi od načina izdelave Tr1, čeprav je izguba manjša v primerjavi z izgubo moči iz IGBT. Tudi usmerniški most povzroča izgubo moči približno 30W.

Poleg tega je pri pripravi sistema pomembno, da ne pozabite prilagoditi največjega faktorja obremenitve varilnega pretvornika. Na podlagi meritev ste lahko pripravljeni izbrati pravilno velikost navitja, hladilnika itd.

Druga dobra možnost je, da dodate ventilator, saj bo tako preverjal toploto.

Shema vezja

Podrobnosti o navitju transformatorja

Preklopni transformator Tr1 je navit z dvema feritnima EE jedroma in oba imata odsek osrednjega stebra 16x20mm.

Zato je skupni prečni prerez 16x40 mm. Paziti je treba, da v jedru ne ostane zračne reže.

Dobra možnost bi bila uporaba primarnega navitja z 20 zavoji, tako da ga navijemo s 14 žicami s premerom 0,5 mm.

Sekundarno navitje pa ima šest bakrenih trakov 36x0,55 mm. Prednji pogonski transformator Tr2, ki je zasnovan na nizko zapuščeni induktivnosti, sledi trifillarnemu postopku navijanja s tremi zvitimi izoliranimi žicami premera 0,3 mm in navitji 14 obratov.

Jedrni del je izdelan iz H22 s premerom srednjega stolpa 16 mm in ne pušča vrzeli.

Tokovni transformator Tr3 je izdelan iz EMI dušilnih dušilk. Medtem ko ima primar le 1 zavoj, je sekundar ranjen s 75 zavoji 0,4 mm žice.

Pomembno vprašanje je ohranjanje polarnosti navitij. Medtem ko ima L1 feritno EE jedro, ima srednji steber prerez 16x20mm in ima 11 zavojev bakrenega traku 36x0,5mm.

Poleg tega sta skupna zračna reža in magnetno vezje nastavljena na 10 mm, njegova induktivnost pa je 12uH cca.

Povratna napetost res ne ovira varjenja, zagotovo pa vpliva na porabo in izgubo toplote v prostem teku. Uporaba povratne napetosti je zelo pomembna zaradi visoke napetosti okoli 1000V.

Poleg tega krmilnik PWM deluje pri največjem delovnem ciklu, kar poveča stopnjo porabe energije in tudi ogrevalne komponente.

310V DC je bilo mogoče izvleči iz omrežja 220V po rektifikaciji prek mostnega omrežja in filtraciji skozi nekaj elektrolitskih kondenzatorjev 10uF / 400V.

Napajanje 12V lahko dobite iz že pripravljene 12V adapter enote ali pa ga zgradite doma s pomočjo navedenih informacij tukaj :

Aluminijasto varilno vezje

To prošnjo mi je predložil eden od predanih bralcev tega spletnega dnevnika, gospod Jose. Tu so podrobnosti zahteve:

Moj varilni aparat Fronius-TP1400 je popolnoma funkcionalen in ga ne zanima spreminjanje njegove konfiguracije. Ta stroj s starostjo je prva generacija pretvorniških strojev.

Je osnovna naprava za varjenje s prevlečeno elektrodo (MMA varjenje) ali volframovim obločnim plinom (TIG varjenje). Stikalo omogoča izbiro.

Ta naprava zagotavlja samo enosmerni tok, kar je zelo primerno za varjenje velikega števila kovin.

Obstaja nekaj kovin, kot je aluminij, da je zaradi hitre korozije v stiku z okoljem treba uporabiti pulzirajoč izmenični tok (kvadratni val 100 do 300 Hz), kar olajša odpravljanje korozije v ciklih z obrnjeno polarnostjo in taljenje v ciklih neposredne polarnosti.

Obstaja prepričanje, da aluminij ne oksidira, vendar je nepravilno, zgodi pa se, da v trenutku, ko pride v stik z zrakom, nastane tanka plast oksidacije, ki jo od takrat naprej ohrani pred naslednjo oksidacijo. Ta tanka plast otežuje varjenje, zato se uporablja izmenični tok.

Moja želja je narediti napravo, ki jo je treba priključiti med terminali mojega enosmernega varilnega aparata in gorilnika, da dobim ta izmenični tok v gorilniku.

Tu imam težave pri izdelavi pretvornika CC v AC. Rad imam elektroniko, ne pa strokovnjaka.

Torej teorijo popolnoma razumem, pogledam IC HIP4080 ali podobno podatkovno listo in vidim, da jo je mogoče uporabiti v svojem projektu.

Toda moja velika težava je, da ne naredim potrebnega izračuna vrednosti komponent. Mogoče obstaja kakšna shema, ki jo je mogoče uporabiti ali prilagoditi, je ne najdem na internetu in ne vem, kje iskati, zato prosim za pomoč.

Dizajn

Da bi zagotovili, da postopek varjenja lahko odstrani oksidirano površino aluminija in uveljavi učinkovit varilni spoj, bi lahko obstoječo varilno palico in aluminijasto ploščo integrirali s celotno stopnjo gonilnika mostu, kot je prikazano spodaj:

varjenje aluminija z odpravo oksidacije

Rt, Ct bi lahko izračunali z nekaj poskusi in napakami, da bi moduli mosfetov nihali pri kateri koli frekvenci med 100 in 500Hz. Za natančno formulo, na katero se lahko sklicujete Ta članek .

Vhod 15V se lahko napaja iz katere koli 12V ali 15V AC na enosmerno napajalno enoto.




Prejšnja: Spremenljivo vezje krmilnika intenzivnosti LED Naprej: SMPS vezje halogenske žarnice