Замена модуля IGBT в сварочном аппарате. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

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.

Схему аппарата удалось найти в Интернете. Во многом помогли советы, найденные в [1, 2]. 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.

Рис. 2 (нажмите для увеличения)

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, ТЗ - его мощный выходной трансформатор. Удалены и 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, ТЗ - его мощный выходной трансформатор. Удалены и заменены перемычками, как показано на схеме, RC-цепи R24C12 и R25C13. Конденсаторы С2, СЗ (номера условные) и С11 в источнике уже имелись.

Рис. 3

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. Сами транзисторы расположены с обратной стороны платы. Их прижимают к теплоотводу винтами МЗ, 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 токе 200...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 лампы 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.

Литература

1. Негуляев В. Сварочный инвертор - это просто, 2. - Киев, 2005.
2. Город мастеров->Форумы->Мастерсити->Инструменты и силовое оборудование->Силовое оборудование->А кто-нибудь пробовал сделать сварочник? - http://  mastercity. ru/vf orum/showthread. php?t=497.

Автор: С.Чесноков, г.Гороховец Владимирской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Fast Pair - новая технология сопряжения по Bluetooth 05.11.2017 Компания Google представила новую технологию быстрого сопряжения устройств Bluetooth со смартфонами, которые работают под управлением Android 6.0 Marshmallow и более поздних версий ОС. При этом требуется обновление сервисов Google Play до версии 11.7. В данный момент технология под названием Fast Pair поддерживается беспроводными наушниками Google Pixel Buds и Libratone Q Adapt On-Ear. В ближайшее время поддержка будет добавлена в гарнитуру Plantronics Voyager 8200. Fast Pair использует Bluetooth Low Energy для обнаружения совместимых устройств, после чего активируется обычный канал Bluetooth для сопряжения. При активации режима Fast Pair на совместимом устройстве и включенном Bluetooth на смартфоне пользователи получат уведомление об обнаружении устройства с предложением выполнить сопряжение. Если гарнитура имеет приложение-компаньон в Google Play, то пользователю следующим этапом предложат скачать его.

Другие интересные новости:

▪ Наночастицы ловят свет

▪ Спортсменам полезно полоскать рот сиропом

▪ SSD-накопитель Adata SD600

▪ Сухой лед против тумана

▪ Внешние накопители I-O Data HDPX-UTA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Стабилизаторы напряжения. Подборка статей

▪ статья Соответствие моделей и шасси телевизоров SAMSUNG. Справочник

▪ статья Какое право получили в подарок футболисты сборной СССР за победу в Кубке Европы 1960 года? Подробный ответ

▪ статья Зопник колючий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Биотопливо. Состав сырья и параметры его переработки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой приемник прямого преобразования на диапазон 7 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025