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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Новая геотермальная технология Fervo Energy 19.07.2023 Компания Fervo Energy завершила успешные испытания своей геотермальной скважины в Неваде, производя 3,5 МВт электроэнергии в течение 30 дней. Геотермальная энергетика основана на использовании тепла из горячих источников, таких как термальные подземные воды. Однако для достижения устойчивой геотермальной системы требуется сочетание тепла, жидкости и проницаемости горных пород. Fervo Energy разработала инновационный подход, создавая искусственные скважины и наполняя их водой, которая нагревается землей. Затем специальная турбина преобразует полученное тепло в электричество. В ходе испытаний компания достигла скорости потока воды в 62 литра в секунду, обеспечивая производство 3,5 МВт электроэнергии (что может питать примерно 750 домов на одновременной основе). Полученные данные о потоке и выходной мощности будут использоваться для дальнейшего совершенствования геотермальных систем. В текущем году Fervo планирует подключить свою скважину Project Red к электросети, чтобы обеспечивать энергией центры обработки данных Google и другую инфраструктуру в рамках соглашения, заключенного в 2021 году. Это первое коммерческое применение геотермальной технологии, которое демонстрирует потенциал этой энергетической системы, к чему ученые стремились с 1970-х годов. Fervo успешно пробурила несколько горизонтальных скважин для коммерческого производства геотермальной энергии, достигнув почти километровой горизонтальной длины и температуры 191 °C. Тщательные испытания и мониторинг подтвердили управляемость процесса. Преимущества геотермальных электростанций включают отсутствие выбросов углерода (Google стремится к использованию только безуглеродной энергии в своих офисах и центрах обработки данных до 2030 года) и возможность работать круглосуточно (в отличие от солнечной и ветровой энергии). Однако сокращение затрат и регулятивные преграды осложняют более широкое внедрение этой технологии, по словам генерального директора Fervo, Тима Латимера.

Другие интересные новости:

▪ Планшеты Microsoft Surface 2 и Microsoft Surface Pro 2

▪ Гроз становится больше

▪ Сетчатка с возрастом не остается неизменной

▪ Asus PadFone 2

▪ Безвредные бактерии становятся смертельными

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья От хорошей жизни не полетишь. Крылатое выражение

▪ статья Почему скаты - хвостоколы? Подробный ответ

▪ статья Доярка. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электроизоляционные материалы. Физические свойства и технические характеристики. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Превращение платка в яйцо (два способа). Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025