SMPS suvirinimo keitiklio grandinė

Jei ieškote galimybės pakeisti įprastą suvirinimo transformatorių, geriausias pasirinkimas yra suvirinimo keitiklis. Suvirinimo keitiklis yra patogus ir veikia nuolatine srove. Srovės valdymas palaikomas per potenciometrą.

Autorius: Dhrubajyoti Biswas

Naudojant dviejų jungiklių topologiją

Kurdamas suvirinimo keitiklį, aš pritaikiau priekinį keitiklį su dviem jungiklių topologijomis. Čia įvesties linijos įtampa praeina per EMI filtrą ir toliau glotnina esant dideliam pajėgumui.

Tačiau, kadangi įjungimo srovės impulsas būna didelis, reikia minkštojo paleidimo grandinės. Kadangi perjungimas yra ĮJUNGTAS, o pirminio filtro kondensatoriai įkraunami per rezistorius, galia dar labiau nulinei įjungiant įjungimo relę.

Įjungus maitinimą, IGBT tranzistoriai pripranta ir toliau naudojami per TR2 priekinių vartų pavaros transformatorių, po kurio IC 7812 reguliatorių pagalba formuojama grandinė.

IC UC3844 naudojimas PWM valdymui

Šiame scenarijuje naudojama valdymo grandinė yra UC3844, kuri labai panaši į UC3842, kurios impulso pločio riba yra 50%, o darbinis dažnis - 42 kHz.

Valdymo grandinė maitina energiją iš 17 V įtampos maitinimo šaltinio. Dėl didelių srovių dabartinis grįžtamasis ryšys naudoja Tr3 transformatorių.

4R7 / 2W jutimo registro įtampa yra daugmaž lygi srovės išėjimui. Išėjimo srovę galima toliau valdyti P1 potenciometru. Jo funkcija yra išmatuoti grįžtamojo ryšio slenksčio tašką, o UC3844 3 kaiščio slenkstinė įtampa yra 1 V.

Vienas svarbus galios puslaidininkio aspektas yra tas, kad jį reikia aušinti, o didžioji dalis sukurtos šilumos išstumiama išėjimo dioduose.

Viršutinis diodas, sudarytas iš 2x DSEI60-06A, turėtų būti pajėgus valdyti srovę vidutiniškai 50A ir nuostolius iki 80W.

Apatinis diodas, ty STTH200L06TV1, taip pat turėtų būti vidutinė 100A srovė ir nuostolis iki 120W. Kita vertus, bendras maksimalus antrinio lygintuvo nuostolis yra 140 W. L1 išėjimo droselis toliau sujungtas su neigiamu bėgiu.

Tai geras scenarijus, nes šilumos šalintuvui neleidžiama aukšto dažnio įtampa. Kitas variantas yra naudoti FES16JT arba MUR1560 diodus.

Tačiau svarbu atsižvelgti į tai, kad apatinio diodo maksimali srovės srovė yra dvigubai didesnė už viršutinio diodo srovę.

Apskaičiuojamas IGBT nuostolis

Tiesą sakant, IGBT nuostolių apskaičiavimas yra sudėtinga procedūra, nes be laidžių nuostolių perjungimo nuostolis yra dar vienas veiksnys.

Taip pat kiekvienas tranzistorius praranda apie 50 W. Lygintuvo tiltelis taip pat praranda galią iki 30 W ir jis dedamas ant tos pačios šilumos kriauklės kaip ir IGBT kartu su UG5JT atstatymo diodu.

Taip pat yra galimybė pakeisti UG5JT į FES16JT arba MUR1560. Atstatymo diodų galios praradimas taip pat priklauso nuo Tr1 konstrukcijos būdo, nors nuostoliai yra mažesni, palyginti su IGBT galios praradimu. Lygintuvo tiltas taip pat lemia maždaug 30 W energijos praradimą.

Be to, ruošiant sistemą svarbu nepamiršti maksimalaus suvirinimo keitiklio apkrovos koeficiento. Remdamiesi matavimu, galėsite būti pasirengę pasirinkti tinkamą apvijos matuoklio, šilumos šalintuvo ir pan. Dydį.

Kitas geras variantas - pridėti ventiliatorių, nes taip bus tikrinama šiluma.

Grandinės schema

Transformatoriaus apvijos detalės

Tr1 komutacinis transformatorius yra sužeistas dviem ferito EE šerdimis ir jų abiejų centrinė kolonos sekcija yra 16x20mm.

Todėl bendras skerspjūvis apskaičiuojamas iki 16x40mm. Reikėtų pasirūpinti, kad šerdies srityje nebūtų oro tarpų.

Geras variantas būtų naudoti 20 apsisukimų pirminę apviją, suvyniojant ją 14 laidų, kurių skersmuo 0,5 mm.

Kita vertus, antrinėje apvijoje yra šešios varinės juostelės, kurių ilgis 36x0,55mm. Transformatorius į priekį Tr2, suprojektuotas esant mažam induktyvumui, vykdo trifiliarinę apviją su trimis susuktomis izoliuotomis vielomis, kurių skersmuo 0,3 mm, ir apvijomis - 14 apsisukimų.

Šerdies dalis pagaminta iš H22, vidurinis kolonos skersmuo 16 mm, nepaliekant tarpų.

Srovės transformatorius Tr3 yra pagamintas iš EMI slopinimo droselių. Nors pirminis turi tik 1 apsisukimą, antrinis yra sužeistas 75 apsisukimais 0,4 mm viela.

Vienas svarbus klausimas yra išlaikyti apvijų poliškumą. Nors L1 turi ferito EE šerdį, vidurinės kolonos skerspjūvis yra 16x20mm, o 11 posūkių varinės juostos yra 36x0,5mm.

Be to, bendras oro tarpas ir magnetinė grandinė yra nustatyti 10 mm, o jo induktyvumas yra 12 uH cca.

Įtampos grįžtamasis ryšys tikrai netrukdo suvirinti, tačiau jis, be abejo, turi įtakos energijos sąnaudoms ir šilumos nuostoliams, kai jis veikia nenaudojamas. Įtampos grįžtamojo ryšio naudojimas yra gana svarbus dėl aukštos, maždaug 1000 V įtampos.

Be to, PWM valdiklis veikia maksimaliu darbo ciklu, o tai padidina energijos sąnaudas ir šildymo komponentus.

310 V nuolatinė srovė galėtų būti ištraukta iš 220 V tinklo, ją ištaisius per tiltinį tinklą ir filtravus per porą 10uF / 400V elektrolitinių kondensatorių.

12 V maitinimo šaltinį galima gauti iš paruošto 12 V adapterio bloko arba pastatyti namuose naudojant pateiktą informaciją čia :

Aliuminio suvirinimo grandinė

Šį prašymą man pateikė vienas atsidavusių šio tinklaraščio skaitytojų ponas Jose. Čia pateikiama išsami reikalavimo informacija:

Mano suvirinimo aparatas „Fronius-TP1400“ veikia visiškai ir aš nesu suinteresuotas keisti jo konfigūracijos. Ši mašina, turinti amžių, yra pirmoji keitiklio mašinų karta.

Tai pagrindinis prietaisas, skirtas suvirinti padengtu elektrodu (suvirinimas MMA) arba volframo lanko dujomis (suvirinimas TIG). Jungiklis leidžia pasirinkti.

“bcd į 7 segmentų dekoderį ”

Šis prietaisas teikia tik nuolatinę srovę, tai labai tinka daugeliui metalų suvirinti.

Yra keletas metalų, tokių kaip aliuminis, dėl greito korozijos, kontaktuojančio su aplinka, būtina naudoti pulsuojančią kintamą srovę (kvadratinė banga nuo 100 iki 300 Hz). Tai palengvina korozijos pašalinimą apversto poliškumo ciklais ir pasuka tirpsta tiesioginio poliškumo cikluose.

Yra įsitikinimas, kad aliuminis neoksiduoja, bet yra neteisingas, atsitinka taip, kad nulinį momentą, kai jis gauna kontaktą su oru, susidaro plonas oksidacijos sluoksnis ir kuris nuo to laiko jį išsaugo nuo kito vėlesnio oksidavimo. Šis plonas sluoksnis apsunkina suvirinimo darbą, todėl naudojama kintamoji srovė.

Noriu pagaminti prietaisą, kuris būtų prijungtas prie mano nuolatinės srovės suvirinimo aparato gnybtų ir degiklio, kad gautumėte tą kintamosios srovės degiklį.

Čia man kyla sunkumų kuriant tą CC į AC keitiklio įrenginį. Aš mėgstu elektroniką, bet nesu ekspertas.

Taigi aš puikiai suprantu teoriją, žiūriu į HIP4080 IC ar panašų duomenų lapą, matydamas, kad tai įmanoma pritaikyti savo projektui.

Bet mano didelis sunkumas yra tas, kad aš neatlieku būtino komponentų verčių skaičiavimo. Gal yra kokia nors schema, kurią galima pritaikyti ar pritaikyti, aš jos nerandu internete ir nežinau, kur ieškoti, todėl ir prašau jūsų pagalbos.

Dizainas

Siekiant užtikrinti, kad suvirinimo procesas pašalintų oksiduotą aliuminio paviršių ir užtikrintų veiksmingą suvirinimo jungtį, esamą suvirinimo strypą ir aliuminio plokštę galima integruoti į pilną tilto vairuotojo pakopą, kaip parodyta žemiau:

Rt, Ct galima apskaičiuoti atlikus tam tikras bandymus ir klaidas, kad mosfetai svyruotų bet kokiu dažniu nuo 100 iki 500Hz. Dėl tikslios formulės galite kreiptis Šis straipsnis .

15 V įvestis gali būti tiekiama iš bet kurio 12 V arba 15 V kintamosios srovės į nuolatinės srovės adapterį.