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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Цена поваренной соли 06.07.2010 Если бы американцы уменьшили на три грамма ежедневное потребление поваренной соли, удалось бы спасать каждый год от 44 до 92 тысяч человеческих жизней за счет снижения кровяного давления и уменьшения случаев инфаркта и инсульта. Это было бы столь же полезно для здоровья нации, как сокращение курения вдвое. К такому выводу пришли калифорнийские кардиологи. Ежедневное потребление соли в США составляет сейчас от 7,3 до 10,4 грамма на человека, а рекомендуемое диетическими нормами - 5,8 грамма.

Другие интересные новости:

▪ Алмазный квантовый компьютер

▪ Шум против шума

▪ Межконтинентальные рейсы птерозавров

▪ Портативный накопитель 4 ТБ от Seagate

▪ Новые приборы Bluetooth от PHILIPS SEMICONDUCTOR

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Рассуждать о многом трудно, а порою и опасно. Крылатое выражение

▪ статья Где находится ресторан, в котором посетители едят в полной темноте? Подробный ответ

▪ статья Начальник узла связи. Должностная инструкция

▪ статья Цифровой магнитофон. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тибетские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025