Сварочный аппарат на igbt транзисторах. Сварочные аппараты на IGBT транзисторах: особенности, преимущества и применение

Что такое IGBT транзисторы в сварочных аппаратах. Какие преимущества дает использование IGBT технологии. Как выбрать качественный сварочный инвертор на IGBT.

Содержание

Что такое IGBT транзисторы и почему они используются в сварочных аппаратах

IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) — это современный тип силовых транзисторов, который сочетает в себе лучшие качества биполярных и полевых транзисторов. В сварочных аппаратах IGBT транзисторы используются в качестве ключевых элементов инверторного преобразователя.

Основные преимущества IGBT транзисторов для сварочных инверторов:

  • Высокая эффективность и низкие потери при переключении
  • Способность работать на высоких частотах (до 100 кГц)
  • Возможность пропускать большие токи при малых размерах
  • Хорошая устойчивость к перегрузкам
  • Простота управления

Благодаря этим качествам IGBT транзисторы позволяют создавать компактные, легкие и эффективные сварочные инверторы с высокими рабочими характеристиками.


Преимущества сварочных аппаратов на IGBT транзисторах

Использование IGBT технологии дает сварочным инверторам ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными аппаратами:

  • Меньшие габариты и вес при той же мощности
  • Более высокий КПД (до 85-90%)
  • Улучшенные сварочные характеристики
  • Стабильная дуга даже при низком напряжении сети
  • Плавная регулировка сварочного тока
  • Низкое энергопотребление
  • Меньший нагрев при работе

Все это делает IGBT инверторы оптимальным выбором как для профессионального, так и для бытового использования.

Особенности конструкции сварочных инверторов на IGBT

Конструктивно сварочный инвертор на IGBT транзисторах состоит из следующих основных узлов:

  • Входной выпрямитель и фильтр
  • Инверторный преобразователь на IGBT транзисторах
  • Высокочастотный трансформатор
  • Выходной выпрямитель
  • Система управления

Ключевым элементом является инверторный преобразователь, который преобразует постоянное напряжение в переменное высокой частоты. Это позволяет использовать компактный высокочастотный трансформатор вместо громоздкого низкочастотного.


IGBT транзисторы в инверторе работают в ключевом режиме на частоте 20-100 кГц. Благодаря высокой частоте переключения достигается высокий КПД и малые габариты аппарата.

Сравнение IGBT и MOSFET технологий в сварочных инверторах

Помимо IGBT в сварочных инверторах используется также технология на полевых MOSFET транзисторах. Какая же из них лучше?

Основные различия IGBT и MOSFET инверторов:

  • IGBT эффективнее на больших токах, MOSFET — на малых
  • IGBT имеют меньшие потери при переключении
  • MOSFET быстрее переключаются, но более чувствительны к перегрузкам
  • IGBT проще в управлении
  • MOSFET дешевле в производстве

В целом IGBT считается более современной и эффективной технологией для мощных сварочных инверторов. MOSFET сохраняет позиции в недорогих бытовых моделях малой мощности.

Выбор сварочного инвертора на IGBT транзисторах

При выборе сварочного аппарата на IGBT стоит обратить внимание на следующие характеристики:

  • Диапазон регулировки сварочного тока
  • Продолжительность включения на максимальном токе
  • Напряжение холостого хода
  • Наличие функций горячего старта, форсажа дуги
  • Класс изоляции и степень защиты
  • Вес и габариты
  • Комплектация и аксессуары

Важно выбирать модель с запасом по мощности. Для бытового использования подойдут аппараты с током 160-200 А, для профессиональной сварки — от 250 А и выше.


Области применения сварочных аппаратов на IGBT

Благодаря своим преимуществам сварочные инверторы на IGBT транзисторах нашли широкое применение в различных сферах:

  • Бытовые ремонтные и монтажные работы
  • Производство металлоконструкций
  • Автосервис и кузовной ремонт
  • Строительство и монтаж
  • Промышленное производство
  • Судостроение
  • Нефтегазовая отрасль

IGBT инверторы эффективно работают с различными типами электродов и позволяют варить черные, нержавеющие стали, чугун, цветные металлы.

Техническое обслуживание и ремонт IGBT сварочных аппаратов

Сварочные инверторы на IGBT отличаются высокой надежностью, но все же требуют определенного обслуживания:

  • Регулярная очистка от пыли и грязи
  • Проверка состояния силовых разъемов
  • Контроль работы вентилятора охлаждения
  • Калибровка показаний приборов

При выходе из строя ремонт IGBT инверторов лучше доверить специализированным сервисным центрам. Самостоятельный ремонт может быть опасен из-за высокого напряжения внутри аппарата.


MOSFET или IGBT?

Сначала рассмотрим различия в целом. В настоящий момент все производители инверторов (ММА) выпускаются по двум полупроводниковым технологиям IGBT и MOSFET. Не буду вдаваться в подробности, скажу только то, что в схемотехнике этих аппаратов используются разные полупроводниковые транзисторы IGBT и MOSFET. Основое различие между этими транзисторами — различный ток коммутации. Большим током обладают транзисторы IGBT.

Для изготовления стандартного инвертора понадобится 2–4 IGBT транзистора (в зависимости от рабочего цикла), a MOSFET — 10–12, т. к. они не могут пропускать через себя большие токи, поэтому их приходится делить на такое большое количество транзисторов. Вот собственно в чем и отличие.

Тонкость в том, что транзисторы очень сильно греются и их необходимо установить на мощные алюминиевые радиаторы. Чем больше радиатор, тем больше съем тепла с него, а, следовательно, его охлаждающая способность. Чем больше транзисторов, тем больше радиаторов охлаждения необходимо установить, следовательно, увеличиваются габариты, вес и т. д. MOSFET здесь однозначно проигрывает.

На практике схемотехника MOSFET не позволяет создать аппарат на одной плате: т.е аппараты, которые сейчас есть в продаже, собраны в основном на трех платах. IGBT аппараты всегда идут на одной плате.

Основные недостатки MOSFET

  • соединение трех плат;
  • худший теплообмен;
  • каскадный выход транзисторов из строя при неисправности одного транзистора;
  • меньший КПД (относительно IGBT).

Проще говоря, IGBT более современная технология, чем MOSFET.


Недостатки MOSFET


Что лучше MOSFET или IGBT?

Некоторые компании идут в ногу со временем и при производстве сварочных инверторов используют IGBT транзисторы американской фирмы «Fairchaild», частота переключения которых составляет 50 кГц, т. е. 50000 раз в секунду. IGBT технологию выбрали неспроста, ведь рабочий диапазон температур у них с сохранением параметров гораздо больше, чем у MOSFET, т. е. при нагреве у MOSFETa падают качественные характеристики.

В конструкции САИ (Ресанта) используется одна маленькая плата, которая устанавливается вертикально, а также 4 IGBT транзистора (работают обособленно друг от друга, т. е. не выгорают все, если выгорел один как у MOSFET) и 6 диодов-выпрямителей (а не 12 как у MOSFET), соответственно отказоустойчивость ниже. Это ещё один «плюс» IGBT.

Можно напомнить покупателю о том, что в современных сварочных инверторов используется только 4 обособленных транзистора, а не 12 каскаднозависимых как у MOSFET. Всякое в жизни бывает, но, чтобы не произошло в случае выхода из строя одного транзистора (если не гарантийный случай), замена покупателю обойдется где-то в районе 400 р., а не 12×110 р. = 1320 р. Думаю, что разница приличная.

Как отличить: Визуально аппараты IGBT в большинстве своём отличаются от MOSFET вертикальным расположением силовых разъёмов, т. к. плата одна и обычно устанавливается вертикально. У MOSFET аппаратов выходы обычно расположены горизонтально, т. к. платы в конструкции горизонтально закреплены. Нельзя точно утверждать, что это верно на 100%. Точнее можно сказать, сняв кожух с аппарата.

Многие компании пытаются «выиграть баллы» на транзисторах. Так, например, компания «Aiken» в настоящий момент выпустила на рынок аппараты (по технологии MOSFET) с наклейками на боковых панелях «Используются транзисторы TOSHIBA» а также «Используются транзисторы Mitsubishi». Пытаются выползти на громких и знакомых брендах. На практике это не подтвердилось. Так на крупнейшей Международной инструментальной выставке России Moscow International Tool Expo (MITEX-2011), которая проходила в ноябре 2011г. в «Экспоцентре» (г. Москва), я попросил представителей стенда данной компании разобрать их САИ с наклейкой «Используются транзисторы Mitsubishi» и продемонстрировать данные транзисторы. В итоге сварочные инверторы разобрали, но данных транзисторов не обнаружили. Сами сотрудники компании «Aiken» были в шоке, обнаружив безымянные транзисторы.

Что выбрать: MOSFET или IGBT -инвертор?

Не нужно на 100% разбираться в премудростях электротехники, чтобы высказать мнение по теме.

Заголовок «MOSFET или IGBT?» напоминает старое соревнование форматов: VHS или DVD? Кто же победит? И пусть скажут, сравнение не корректное. Но, DVD формат великолепный, качество звука и изображения замечательные, а мы все так привыкли к старому доброму VHS…

Для тех, кто не понимает о чем идет речь, поясним. На сегодняшний день существует две технологии изготовления сварочных инверторов,

  • первая основана на базе полевых транзисторов с изолированным затвором (MOSFET) и пользуется успехом на правах «старого, работающего и проверенного варианта»
  • вторая — на базе биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT). Это инновационная технология, новое поколение и тому подобное.

Возникает закономерный вопрос: что же выбрать старое, проверенное временем, или относительно новое, но более технологичное?

Попробуем привести пару доводов и, как говорится, ближе к «телу»…

Что не говори, а IGBT занимают меньший объем и при этом позволяют получить более высокую силу тока на выходе, они меньше нагреваются. Разве это не аргумент в пользу IGBT? Возражения же заключаются в том, что схемы IGBT покамест не идеально продуманы и т.д., разработчикам не было времени на это и они звучат «натянуто».

Конечно, если покупать инвертор для бытовой сварки, то не так уж важно, какие у него транзисторы внутри. Вообще не важно, что внутри. Главное, чтобы электрод поджигался нормально, дуга не прыгала туда-сюда, чтобы электрод не залипал. Так же, желательно, чтобы инвертор работал при пониженном напряжении в сети, не боялся забросов напряжения, чтобы желтая лампа перегрева редко зажигалась.

Если речь идет о небольших объемах бытовых работ, то практически любой инвертор в этом станет вашим надежным другом и товарищем, та же Ресанта или Сварог, или Фубаг, или отечественный Форсаж и т.д. и т.п.

Но что, если нужен профессиональный аппарат, когда варить придется целый день. Наше мнение, здесь лучше IGBT. Почему? Возьмем для примера сварочный аппарат РICO 180— это же прелесть, а не сварочник! Приведем в качестве примера его систему охлаждения. Она интеллектуальная и включается только тогда, когда транзисторы нагреваются. А в РICO даже после 15 и более минут сварки на небольших токах вентилятор не шелохнется. Это значит, что схемы холодные, корпус аппарата холодный. И все это IGBT, они греются менее интенсивно, чем MOSFET и на более высоких токах. Ну и что мне с этого, скажете Вы? Очень просто. Чем меньше работает вентилятор, тем лучше! Особенно если Вы работаете в запыленных помещениях. Основной враг инвертора — это пыль. Она является основной причиной досрочного выхода инверторов из строя. Соответственно, чем меньше пыли затягивается в сварочный аппарат, тем лучше! А это значит, чем дольше не включаются кулеры, тем лучше! Получить это можно только с

IGBT.

Несомненный плюс так же состоит в том, что достигается высокая мощность при еще более малом весе. Каждый грамм играет роль, если приходится целый день носить инвертор на плече.

Минус в свое время был в дороговизне ремонта IGBT  и невозможности подчас найти запчасти. Но время идет, техника совершенствуется, а то, что было раньше дорогим и недоступным, становится обыденным и легкозаменяемым! Так что наше мнение, будущее за новыми технологиями. А Вы как думаете? Стоит с этим согласиться?

Сегодня уже ни для кого не секрет кто выиграл в битве «VHS или DVD».

 

Power Semiconductors — Введение в полупроводники Идеально подходит для сварочных аппаратов

Дополнительная информация

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Поиск по типу модели

Сварочные аппараты плавят и объединяют два или более металлических элемента, применяя тепло или давление.
Сварочные аппараты используются в таких приложениях, как сварка кузова автомобиля и точечная сварка, где соединение создается путем обжатия металла и пропускания через него электрического тока, так что металл плавится и соединяется за счет тепла сопротивления.

Модули Fuji IGBT для сварочных аппаратов (PDF:1,7 МБ)

Пример цепи

Рисунок 1. Жесткое переключение типа

Рисунок 2. Тип плавного переключения (ZVS)

Рисунок 3. Тип плавного переключения (ZVZCS)

Рисунок 4. Преобразователь с программным переключением с фазовым сдвигом (ZVZCS)

Цепь повышающего прерывателя

IC [А] БТИЗ-модули
200 1MBI200HH-120L-50
300 1MBI300HH-120L-50
400 1MBI400HH-120L-50

NEW Новый продукт

UP Обновление

UD В разработке

Полумостовая схема

IC [А] БТИЗ-модули Пример применения
100 2MBI100HB-120-50 Рис. 1 — Рис. 3
100 2MBI100HJ-120-50 Рис. 4
150 2MBI150HH-120-50 Рис. 1 — Рис. 3
150 2MBI150HJ-120-50 Рис. 4
200 2MBI200HH-120-50 Рис. 1 — Рис. 3
200 2MBI200HJ-120-50 Рис. 4
300 2MBI300HJ-120-50 Рис. 4

NEW Новый продукт

UP Обновление

UD В разработке

Дискретный БТИЗ

Вс (В) IC (А) Высокоскоростная серия V Высокоскоростная серия W Серия XS
650 30     ФГВ30СС65К
35 ФГВ35Н60ХД
ФГВ35Н60ХК
   
40   ФГВ40Н65ВД
ФГВ40Н65ВЕ
ФГВ40СС65К
50 ФГВ50Н60ХД
ФГВ50Н60ХК
ФГВ50Н65ВД
ФГВ50Н65ВЭ
ФГЗ50Н65ВД
ФГЗ50Н65ВЭ
ФГВ50КСС65Д
ФГВ50КСС65К
60   ФГВ60Н65ВД
ФГВ60Н65ВЕ
 
75 ФГВ75Н60ХД
ФГВ75Н60ХК
ФГВ75Н65ВЭ
ФГЗ75Н65ВЭ
ФГВ75СС65Д
ФГВ75СС65К
ФГЗ75КСС65К
1200 15 ФГВ15Н120ХД    
25   ФГВ25Н120ВД
ФГВ25Н120ВЭ
 
30 ФГВ30Н120ХД    
40 ФГВ40Н120ХД ФГВ40Н120ВД
ФГВ40Н120ВЭ
ФГЗ40Н120ВЭ
ФГВ40СС120К
75     ФГВ75КСС120К

NEW Новый продукт

UP Обновление

UD В разработке

НАВЕРХ СТРАНИЦЫ
  • Контакт
  • Часто задаваемые вопросы
    (FAQ)
  • Каталог
  • Библиотека Fe

Сварочный аппарат — Технология IGBT — Выходной ток 20-160 А 1,6-4 мм — Выходное напряжение при зарядке 26,4

Сварочный аппарат — Технология IGBT — Выходной ток 20-160 A 1,6-4 мм — Выходное напряжение при зарядке 26,4

MMA-160S

  • Характеристики: Инверторная технология обеспечивает непрерывную температурную стабильность и отличное качество пайки, а IGBT для улучшения энергоэффективность.
  • Простота: Hyundai MMA-160S легкий и мощный, подходит как для профессионалов, так и для любителей.
  • Универсальность: процесс MMA можно использовать для сварки широкого спектра металлов.
  • Удобство: регулируемая функция Hot Start снижает риск прилипания, когда электрод и заготовка холодные. Легкое заполнение и проникновение
  • Безопасность: защита от электрического и теплового перегрева и перегрузки
  • Комфорт: значительно снижен уровень шума и значительная экономия энергии по сравнению с обычным сварочным аппаратом.

Описание продукта

Этот пост также доступен в: FR (FR) NL (NL) PL (PL)

Сделайте идеальные сварные швы с помощью инверторного сварочного аппарата Hyundai MMA-160S!

Hyundai разработала этот тип инверторного сварочного аппарата MMA-160S для всех энтузиастов-любителей и любителей.

Наша сварочная станция подойдет как профессионалам, так и новичкам. Вы регулируете его мощность в зависимости от толщины свариваемого металла.

Мощная и надежная, идеальная станция для выполнения чистых и профессиональных сварных швов.

Благодаря MMA-160S и какой бы операции сварки вы ни выполняли, вы свариваете дугой , сочетая простоту и эффективность!

Простой в использовании и легкий, можно транспортировать и хранить в любом месте.

Сварочные аппараты Hyundai MMA-160S идеально подходят для выполнения всех повседневных сварочных работ.

Сварочный комплект Hyundai оснащен запатентованной технологией IGBT для лучшего энергосбережения, а также функцией горячего старта для легкого запуска.0354 поставляется с защитной маской и проволочной щеткой

.

Меньше брызг во время сварки, очень хорошее проплавление и идеальная стабильность дуги, MMA-160Setonne соблазняет своими замечательными

характеристиками.

2-летняя гарантия , предоставляемая сетью SWAP-Europe:

Для послепродажного обслуживания вы можете обратиться в один из 350 пунктов во Франции, которые позаботятся о ремонте вашего изделия в течение гарантийного срока.

SWAP — это очень важный склад запасных частей: доставка гарантирована в течение 72 часов.

SWAP хранит запчасти на складе в течение 5 лет, даже после истечения гарантийного срока, чтобы обеспечить вам долгий срок службы и

ремонт!

Характеристики

Инструкции и видео

  • Характеристики: Инверторная технология обеспечивает непрерывную температурную стабильность и превосходное качество припоя, а IGBT для повышения энергоэффективности.
  • Простота: Hyundai MMA-160S легкий и мощный, подходит как для профессионалов, так и для любителей.
  • Универсальность: процесс MMA можно использовать для сварки широкого спектра металлов.
  • Удобство: регулируемая функция Hot Start снижает риск прилипания, когда электрод и заготовка холодные. Легкое заполнение и проникновение
  • Безопасность: защита от электрического и теплового перегрева и перегрузки
  • Комфорт: значительно снижен уровень шума и значительная экономия энергии по сравнению с обычным сварочным аппаратом.
значок брошюры Скачать брошюру

Филь нейлоновый, диаметр 2 мм – 15 м

Voir fiche product