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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Тачка с ногами 21.10.2002 Как известно, обычную тачку с одним колесом изобрел великий французский математик Блез Паскаль. А вот американский инженер, специалист по роботам, Хомайун Казеруни предлагает тачку с двумя ногами. Ноги приводятся в движение бензиновым двигателем от газонокосилки, человеку остается только поддерживать ручки и направлять движение. Тачка может бойко передвигаться по пересеченной местности и по лестницам, неся груз до 45 килограммов. Прототип обошелся в 10 тысяч долларов, но Казеруни обещает, что образец для серийного производства, который должен быть готов примерно через год, будет стоить дешевле. Предполагают, что такая тачка пригодится, например, спасателям, работающим на развалинах домов после землетрясения.

Другие интересные новости:

▪ Опасность вечной мерзлоты

▪ Альтернатива болеутоляющим лекарствам

▪ Бактерии, вырабатывающие пластик из растений

▪ Метод многократного увеличения точности измерений частоты

▪ Холодная компьютерная память

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Это не нами заведено, не нами и кончится. Крылатое выражение

▪ статья Когда появилась цивилизация? Подробный ответ

▪ статья Ананасная трава. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ультразвуковой отпугиватель мышей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Универсальное зарядное устройство. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026