Замена модуля IGBT в сварочном аппарате. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Сегодня широко используются инверторные источники сварочного тока. Их преимущества известны: сварка постоянным током и его легкая регулировка, высокий КПД, небольшой вес. Недостаток, пожалуй, только один - высокая стоимость.

К сожалению, как и любые другие электронные приборы, сварочные источники иногда отказывают. Наиболее частая причина - "сгорание" мощных выходных транзисторов инвертора. именно это произошло с инвертором ETALON ZX7-180R, который я купил уже неисправным, но зато очень дешево.

В нем был пробит IGBT-модуль (рис. 1). Это, по словам продавца - типичная неисправность таких аппаратов, причем цена нового модуля доходит до половины стоимости всего инвертора, да и нет никакой гарантии, что вновь установленный модуль через некоторое время тоже не будет пробит.

Рис. 1

В результате проверки аппарата выяснилось, что при напряжении в сети ниже 190 В форма подаваемых на затворы IGBT сигналов начинает искажаться. Поэтому просадка сетевого напряжения может привести к неполному открыванию этих транзисторов и, как следствие, их перегреванию и пробою. Кроме того, RC-цепи (15 Ом, 0,015 мкФ) между обмотками выходного трансформатора блока управления и затворами IGBT сильно затягивают фронты и спады импульсов управления. Результат тот же - излишний нагрев iGBT-модуля.

В цепи питания этого модуля нет блокировочного конденсатора, а без него реактивные токи, создаваемые индуктивностью рассеяния выходного трансформатора, емкостью его обмоток и монтажа, циркулируют по цепям питания. Это тоже ухудшает тепловой режим IGBT и аппарата в целом.

Было решено заменить модуль несколькими отдельными IGBT, что обошлось в несколько раз дешевле покупки нового модуля, и заодно попытаться устранить отмеченные недостатки. Схема доработки показана на рис. 2. Здесь Т1 - выходной трансформатор блока управления сварочного источника, Т2 - трансформатор тока в выходной цепи инвертора, Т3 - его мощный выходной трансформатор. Удалены и заменены перемычками, как показано на схеме, RC-цепи R24C12 и R25C13. Конденсаторы С2, С3 (номера условные) и С11 в источнике уже имелись.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

Номера выводов нового узла (на схеме он обведен штрихпунктирной линией), заменяющего IGBT-модуль, совпадают с номерами выводов последнего. Узел собран на печатной плате, изображенной на рис. 3. Выводы IGBT VT3-VT6 вставлены в отверстия соответствующих контактных площадок платы и припаяны к ним.

Рис. 3

Сами транзисторы расположены с обратной стороны платы. их прижимают к теплоотводу винтами М3, пропущенными через имеющиеся на плате отверстия диаметром 3,3 мм. В теплоотводе для этих винтов должны быть сделаны резьбовые отверстия. их сверлят, используя в качестве шаблона саму плату. Не забудьте отшлифовать тепло-отвод в местах установки транзисторов, смазать эти места и теплоотводящие поверхности транзисторов пастой КПТ и изолировать их слюдяными прокладками.

Выводы защитных диодов VD5 и VD6 припаивают согласно схеме к печатным проводникам 1-3. На эти проводники, по которым течет большой ток, следует по путям его протекания напаять отрезки оплетки экранированного провода. Выводы конденсатора С1 также усиливают, обмотав их слоем луженого провода или надев на них оплетку и тщательно пропаяв.

Среди других доработок следует отметить замену трансформатора питания блока управления и подключенного к нему двухполупериодного выпрямителя зарядным устройством для сотового телефона с выходным напряжением 15. В при токе200.300 мА. В разрыв цепи общего провода (вывода 2), установленного в инверторе интегрального стабилизатора 7812, следует включить (анодом к выводу 2) любой диод. Это увеличит стабилизированное напряжение (до 12,7 В) и амплитуду импульсов на затворах IGBT. После такой переделки работоспособность сварочного источника сохраняется даже при снижении сетевого напряжения до 80 В.

При его первом после доработки включении напряжение 310 В на IGBT желательно подать через лампу накаливания 220 В, 75 Вт. Установив регулятор сварочного тока на максимум и постепенно с помощью ЛАТР увеличивая от 80 до 250 В напряжение, подаваемое на сварочный источник от сети, убеждаемся, что он работает. Если напряжения на выходных зажимах нет, подключите к ним такую же лампу накаливания. Это должно привести к запуску генератора.

Лампа в цепи 310 В должна едва заметно светиться.

Регулятором рабочей частоты инвертора (он расположен на плате блока управления ближе к ее краю) добейтесь минимума свечения. Теперь можно, удалив пампы и восстановив цепь 310 В, окончательно собрать сварочный источник и приступить к работе с ним.

Максимальный сварочный ток не должен превышать 180 А при напряжении 24...25 В, а ток короткого замыкания - 190...200 А. Лучше даже сделать максимальный ток поменьше (около 170 А) имеющимся в источнике регулятором, что позволит увеличить допустимую продолжительность непрерывной работы источника под нагрузкой. Выполняйте эту операцию только при выключенном источнике! Вращение движка подстроечного резистора по часовой стрелке уменьшает максимальный ток, а против нее - увеличивает.

Доработанные подобным образом сварочные аппараты (всего их через мои руки прошло семь штук) могут работать и от слабой сети (в моем гараже, например, напряжение не бывает выше 180 В), облегчен их тепловой режим и обеспечена ремонтопригодность.

Автор: Чесноков С.

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Смартчасы Fenix 8 и Enduro 3 31.08.2024 Компания Garmin представила новые поколения своих популярных смартчасов - Fenix 8 и Enduro 3. Обе линейки получили значительные улучшения, которые делают их еще более привлекательными для активных пользователей. Эти устройства теперь предлагают не только более продолжительное время работы от батареи, но и новые тренировочные функции, обновленный интерфейс и ряд других инноваций. Fenix 8 предлагает пользователям возможность выбрать между ярким AMOLED-дисплеем или более энергоэффективным MIP-дисплеем. AMOLED-дисплей обеспечивает лучшую видимость данных, тогда как MIP-дисплей позволяет экономить заряд батареи. Варианты с AMOLED-дисплеем доступны в размерах 43 мм, 47 мм и 51 мм, а модели с MIP-дисплеем - в размерах 47 мм и 51 мм. Время работы на одном заряде впечатляет: модели с AMOLED-дисплеем могут работать до 29 дней, а с MIP-дисплеем - до 48 дней в режиме смартчасов. Garmin также улучшила функцию зарядки от солнечных батарей, что значительно увеличило автономность устройств. Fenix 8 поддерживает защиту сенсоров и герметичные кнопки, что делает его надежным и долговечным. Важной новинкой для пользователей Fenix 8 стало появление встроенного микрофона и динамика. Теперь можно принимать звонки прямо с запястья, если часы соединены со смартфоном через Bluetooth. Кроме того, появились простые голосовые команды, которые можно выполнять непосредственно на часах, даже без телефона, такие как установка таймера. Приложение Garmin Messenger позволяет обмениваться сообщениями с друзьями и семьей. Однако для использования этой функции приложение должно быть установлено и на смартфоне собеседника. Для фитнес-энтузиастов доступны продвинутые силовые тренировки и многодневные тренировочные планы, адаптированные под конкретные виды спорта. Часы также предлагают новые возможности для дайвинга и обновленный интерфейс карты. Цена на Fenix 8 начинается с $999,99. Garmin Enduro 3 продолжает традиции своей линейки, предлагая экстремально длительное время работы от батареи. Эти массивные 51-миллиметровые часы обеспечивают до 320 часов с включенным GPS-трекингом или до 90 дней в режиме смартчасов. Это более чем вдвое превышает возможности предыдущей модели Enduro 2, что стало возможным благодаря улучшенной солнечной зарядке. Enduro 3 сохраняет прочную конструкцию с титановым безелем и сапфировым стеклом, а также встроенным светодиодным фонариком. Часы оснащены технологией SatIQ, которая улучшает навигационные функции, и предлагают пользователям путеводители NextFork Map Guides, а также новые тренировочные инструменты Garmin. Модель Enduro 3 уже доступна на рынке по цене $899,99.

Другие интересные новости:

▪ Твердотельный NVMe-накопитель WD Blue SN550 2 Тбайт

▪ DVD или FMD ROM

▪ Электрическая доска для серфинга Cyrusher Thunder

▪ Изучая язык, лучше писать от руки

▪ Ультразвук против раковых клеток

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья На Западном фронте без перемен. Крылатое выражение

▪ статья Какой американский президент надолго потерял код для открытия ядерного чемоданчика? Подробный ответ

▪ статья Тренажер для конькобежца. Личный транспорт

▪ статья Автомобильный стробоскоп для выставления УОЗ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тостер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026