Как собрать сварочный инвертор в домашних условиях. Какие компоненты необходимы для создания сварочного инвертора. Каковы основные этапы сборки сварочного инвертора своими руками. Как настроить и протестировать самодельный сварочный инвертор.
Принцип работы сварочного инвертора
Сварочный инвертор — это современное устройство для дуговой сварки, принцип работы которого основан на преобразовании электрического тока. В отличие от традиционных сварочных трансформаторов, инверторы обладают рядом преимуществ:
- Меньшие габариты и вес
- Более высокий КПД
- Возможность точной регулировки сварочного тока
- Стабильная дуга даже при колебаниях напряжения в сети
- Экономия электроэнергии
Как же работает сварочный инвертор? Принцип его действия заключается в следующем:
- Входное переменное напряжение 220В выпрямляется и сглаживается
- Постоянный ток преобразуется в переменный высокой частоты (20-100 кГц)
- Высокочастотный ток подается на понижающий трансформатор
- Пониженное напряжение снова выпрямляется
- Выходной ток стабилизируется и подается на электрод
Такая сложная схема позволяет получить стабильный сварочный ток при малых габаритах устройства. Высокая частота преобразования дает возможность использовать трансформатор небольших размеров.
Основные компоненты сварочного инвертора
Для сборки сварочного инвертора своими руками потребуются следующие основные компоненты:
- Входной выпрямитель и фильтр
- Высокочастотный инвертор на IGBT или MOSFET транзисторах
- Силовой высокочастотный трансформатор
- Выходной выпрямитель
- Дроссель
- Схема управления на специализированной микросхеме (например, UC3845)
- Схема обратной связи для стабилизации тока
Рассмотрим подробнее ключевые элементы:
Входной выпрямитель и фильтр
Состоит из диодного моста и емкостного фильтра. Преобразует входное переменное напряжение 220В в постоянное напряжение около 310В. Важно правильно подобрать мощность диодов и емкость конденсаторов.Высокочастотный инвертор
Это ключевой узел устройства. В нем используются мощные полевые или IGBT транзисторы, работающие на частоте 20-100 кГц. Транзисторы должны быть рассчитаны на большие токи (50-100А) и напряжение не менее 600В.
Силовой трансформатор
Изготавливается на ферритовом сердечнике. Из-за высокой рабочей частоты имеет небольшие габариты. Важно правильно рассчитать количество витков первичной и вторичной обмоток.
Схема управления
Обычно строится на специализированных ШИМ-контроллерах. Популярны микросхемы UC3845, TL494, IR2153 и другие. Схема управления формирует импульсы для включения силовых транзисторов инвертора.
Этапы сборки сварочного инвертора своими руками
Процесс сборки сварочного инвертора можно разделить на следующие основные этапы:
- Подготовка компонентов и материалов
- Изготовление печатной платы
- Намотка трансформатора и дросселя
- Монтаж компонентов на плату
- Сборка корпуса
- Установка платы и силовых элементов в корпус
- Подключение разъемов и органов управления
- Настройка и тестирование
Рассмотрим некоторые ключевые моменты более подробно.
Изготовление печатной платы
Печатную плату можно изготовить методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология) или заказать на специализированном производстве. При самостоятельном изготовлении важно обеспечить качественную разводку силовых цепей с учетом больших токов.
Намотка трансформатора
Это ответственный этап, от которого во многом зависит работоспособность инвертора. Необходимо правильно рассчитать количество витков, сечение провода, выбрать подходящий ферритовый сердечник. Обмотки следует наматывать аккуратно, виток к витку.
Монтаж компонентов
При монтаже важно соблюдать полярность электролитических конденсаторов и диодов. Силовые элементы (транзисторы, диоды) необходимо устанавливать на радиаторы с применением теплопроводящей пасты. Особое внимание следует уделить качеству пайки.
Схемотехника сварочного инвертора
Рассмотрим типовую схему сварочного инвертора на примере устройства мощностью около 200А:
- Входной выпрямитель на диодном мосте BR1
- Фильтр на конденсаторах C1-C2
- Инвертор на IGBT-транзисторах Q1-Q4
- Драйверы транзисторов на микросхемах U1-U2
- ШИМ-контроллер на микросхеме UC3845 (U3)
- Силовой трансформатор T1
- Выходной выпрямитель на диодах D1-D4
- Выходной дроссель L1
- Датчик тока на шунте R1
Схема работает следующим образом:
- Входное напряжение 220В выпрямляется мостом BR1 и сглаживается конденсаторами C1-C2
- ШИМ-контроллер U3 формирует управляющие импульсы
- Драйверы U1-U2 усиливают импульсы и подают их на затворы транзисторов Q1-Q4
- Транзисторы коммутируют постоянное напряжение, формируя переменное напряжение высокой частоты
- Трансформатор T1 понижает напряжение
- Выпрямитель D1-D4 преобразует переменное напряжение в постоянное
- Дроссель L1 сглаживает пульсации тока
- Шунт R1 измеряет ток и подает сигнал обратной связи на U3 для стабилизации
Такая схема обеспечивает стабильный сварочный ток в широком диапазоне регулировки.
Настройка и тестирование самодельного сварочного инвертора
После сборки инвертора необходимо провести его настройку и тестирование. Основные этапы:
- Проверка монтажа и отсутствия коротких замыканий
- Настройка частоты ШИМ-контроллера (обычно 20-50 кГц)
- Регулировка «мертвого времени» между переключениями транзисторов
- Настройка обратной связи по току
- Проверка работы на холостом ходу
- Тестирование под нагрузкой на разных токах
- Проверка тепловых режимов компонентов
При настройке важно соблюдать меры безопасности, так как в устройстве присутствуют высокие напряжения. Тестирование под нагрузкой следует проводить постепенно, начиная с малых токов.
Преимущества и недостатки самодельного сварочного инвертора
Сборка сварочного инвертора своими руками имеет как плюсы, так и минусы:
Преимущества:
- Экономия средств по сравнению с покупкой готового устройства
- Возможность точной настройки под свои задачи
- Получение опыта в электронике и схемотехнике
- Удовлетворение от самостоятельно выполненной работы
Недостатки:
- Необходимость наличия навыков и инструментов для сборки
- Риск ошибок при проектировании и монтаже
- Отсутствие гарантии и сертификации
- Затраты времени на разработку, сборку и отладку
Перед началом самостоятельной сборки следует оценить свои возможности и целесообразность такого проекта.
Техника безопасности при работе со сварочным инвертором
Сварочный инвертор — это мощное электрическое устройство, требующее соблюдения правил безопасности:
- Используйте средства индивидуальной защиты: маску, перчатки, спецодежду
- Обеспечьте надежное заземление корпуса инвертора
- Не работайте в сырых помещениях и под дождем
- Не прикасайтесь к оголенным частям электродов и свариваемых деталей
- Не оставляйте включенный инвертор без присмотра
- Периодически проверяйте изоляцию кабелей
- При техобслуживании отключайте инвертор от сети
Соблюдение этих простых правил поможет избежать травм и несчастных случаев при работе со сварочным инвертором.
| Файл | Краткое описание | Размер |
| Страницы >>> [2] [1] | ||
| 70157rus.pdf |
| 563 Кb |
| 70118rus.pdf |
| 1.09 Mb |
| 70151rus.pdf |
| 124 Kb |
| dsPIC30F_17.pdf |
| 874 Kb |
| PIC16F690.pdf |
| 1.24 Mb |
| Аккумуляторы Зонненшайн |
| 568 Kb |
| KA3511.pdf |
| 235Kb |
| AP2002_3.pdf |
| 173Kb |
| AT2005b.pdf |
| 1.19Mb |
| ГОСТ959-2002 |
| 568 Kb |
| wimaPDF.zip |
| 3.12 Mb |
| Capacitors.xls |
| 26.6 Kb |
| Carb_Schottky.pdf + CREE-AN03.pdf |
| 127Kb + 461Kb |
| AmSplav.rar + tu-152.  rar |
| 345Kb + 38.8Kb |
| k78.djvu |
| 62 Kb |
| provod.djvu |
| 42.2 Kb |
| test_diods.djvu |
| 132 Kb |
| uc3875.djvu |
| 588 Kb |
| kr1156eu23.rar + 1156EY(2-3).rar |
| 138 Kb + 147 Kb |
| tda4718.pdf |
| 263 Kb |
| Страницы >>> [2] [1] | ||
6uS, плюс время выборки около 7uS) и два быстрых компаратора (типовая задержка 150nS). Все эти прелести делают этот контроллер весьма привлекательным для использования в составе импульсных источников
питания.
2-4.55В, Rвх=50.1к. Обычно подключен через делитель 1/3)
7 - RT 14 - OVP 5 (Uвх=4-6.2В, Rвх=11.02к)
8 - CT 13 - OVP 3 (Uвх=2.3-4.1В, Rвх=4.3к)
9 - DET 12 - Vref (+3,51в прецизионный источник напряжения)
10 - Tpg 11 - PowerGood
Тестировались диоды 1N5408, HER304, IRF740, КД213А, FR607,
FR157, 4L20U, 1N5822, UF5408, КД202, Д245, 1N4003.
| Номер на частта | UC3875DWP | DDB6U60N10K |
|---|---|---|
| Производител | N/A | EUPEC |
| описание | IC REG CTRLR PWM CM/VM 28-SOIC | IGBT Modules |
| Налично количество | 1000 | 2607 |
| Информационни листове | ||
| Изтегляне | ||
| Цена на артикула | 4. 6 |
|
| Напрежение — захранване (Vcc / Vdd) | 9.5 V ~ 20 V | |
| Напрежение — Стартиране | 10.75V | |
| Напрежение — Разбивка | — | |
| топология | Full-Bridge | |
| Пакет на доставчик на устройства | 28-SOIC | |
| серия | — | |
| Опаковка | Tube | |
| Пакет / касета | 28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width) | |
| Изолация на изхода | Non-Isolated | |
| Други имена | 296-11331-5 | |
| Работна температура | 0°C ~ 70°C (TA) | |
| Тип монтаж | Surface Mount | |
| Ниво на чувствителност към влага (MSL) | 2 (1 Year) | |
| Вътрешен превключвател (и) | — | |
| Честота — Превключване | 1MHz | |
| Защита срещу повреда | Current Limiting | |
| Работен цикъл | 100% | |
| Подробно описание | Converter Offline Full-Bridge Topology 1MHz 28-SOIC | |
| Контролни функции | Frequency Control, Soft Start, Sync | |
| Номер на базовата част | UC3875 | |
| състояние | Нов оригинален запас | |
| Гаранция | 100% перфектни функции | |
| Преднина | 2-3 дни след плащане. |
|
| плащане | PayPal / Телеграфен трансфер / Western Union | |
| Доставка от | DHL / Fedex / UPS | |
| порт | Хонг Конг | |
| RFQ имейл | [email protected] |
[PDF] ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД, НУЛЕВОЕ НАПРЯЖЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СООБРАЖЕНИЯ и ШИМ-КОНТРОЛЛЕР UC3875 title={СМЕЩЕНИЕ ФАЗЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРЕХОДА НУЛЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ и ШИМ-КОНТРОЛЛЕР UC3875}, автор={Билл Андрейчак}, год = {1997} }
- B. Andreycak
- Опубликовано в 1997 г.
- Инженерное дело
В данных рекомендациях по применению рассматриваются вопросы проектирования высокочастотного источника питания с использованием технологии фазово-сдвинутого резонансного ШИМ-управления. Включен обзор этого метода переключения, включая сравнение с существующими нерезонансными и переменными частотами переключения нулевого напряжения с фиксированной частотой.
Будут выделены многочисленные расчетные уравнения и связанные с ними формы сигналов напряжения, тока и времени, поддерживающие этот метод. Конструкция преобразователя с фазовым сдвигом общего назначения…
Новый UC3879 Переключенный PWM-контроллер упрощает конструкцию перехода с нулевым напряжением. интегральной микросхеме и сравнить ее производительность с ее предшественниками, семейством контроллеров UC3875/6/7/8. Эти интегральные схемы обеспечивают все необходимое…
КОНСТРУКЦИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОММУТАЦИИ НУЛЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ
- М. Аспалли, Л. Дешпанде
Машиностроение
- 2014
Методы преобразования резонансного режима используются в настоящее время для улучшения преобразователей постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией. Более того, поиск все более компактных импульсных источников постоянного тока мощностью от 50 до 500 Вт привел к…
Трехфазный выпрямитель мощностью 12 кВт с низким коэффициентом нелинейных искажений, высокочастотной изоляцией и регулируемым выходом постоянного тока
Прочный выпрямитель мощностью 12 кВт с низким коэффициентом нелинейных искажений в линейных токах на базе 18-импульсной трансформаторной схемы пониженной мощности кВА с последующей ступенью высокочастотной развязки представлена в этом…
Проектирование и реализация преобразователя DC-DC с ZVS и ZCS для различных взаимодействующих нагрузок
- J.
Sneha, K. Kumar, V. Victor, J. A. Glenn Инженерный преобразователя постоянного тока, который включает в себя оба высокомощных мостовых инвертора с цифровым управлением для работы в полном мостовом силовом каскаде с использованием другого метода управления. Это будет…
Стратегия управления импульсным источником питания КИП с постоянным напряжением/постоянным током
- G. Hsieh, Yu-Hung Lin, Hu-Chi Tasi
Engineering
2000 26-я ежегодная конференция IEEE Industrial Electronics Society. IECON 2000. 2000 Международная конференция IEEE по промышленной электронике, управлению и контрольно-измерительным приборам. 21st Century Technologies
- 2000
Представлена стратегия реализации импульсного источника питания для приборов (SMIPS) с помощью метода широтно-импульсной модуляции при нулевом напряжении (ZVS-PWM). Предлагаемый СМИП ЗВС-ШИМ способен…
Многоканальный преобразователь с коррекцией коэффициента мощности и функцией отслеживания точки максимальной мощности
- Y. -M. Чен, Ю.-К. Лю, Ф. Ву, Ю. Ву
Инжиниринг
АТЭС. Семнадцатая ежегодная конференция и выставка IEEE по прикладной силовой электронике (кат. № 02Ch47335)
- 2002
Преобразователь с несколькими входами для фотоэлектрических (PV) энергосистем с коррекцией коэффициента мощности (PFC) и отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) ) особенности предложены в этой статье. С…
Разработка, моделирование и реализация автоколебательной схемы управления для привода последовательного резонансного инвертора, питающего индукционную печь для пайки
- Мохаммад Хамид Хазаал, Исам М. Абдулбаки, Р. Теджель
Материаловедение
2016 Al-Sadeq Международная конференция по многопрофильным информационным технологиям, коммуникационным наукам и приложениям (AIC-MITCSA)
- 2016
Это исследование посвящено проектированию и моделированию источника питания индукционной печи (инвертора) с использованием пакета MATLAB.
Этот источник предназначен для захвата резонансной частоты нагрузки с помощью…Многоканальный преобразователь с коррекцией коэффициента мощности, отслеживанием точки максимальной мощности и входными токами без пульсаций Входные токи без пульсаций (RFIC) предложены в…
Многоканальный преобразователь с коррекцией коэффициента мощности, отслеживанием точки максимальной мощности и входными токами без пульсаций
- Yaow-Ming Chen, Yuan-Chuan Liu, F. Wu
Инженерное дело
- 2004
Преобразователь с несколькими входами для применения в фотоэлектрических (PV) энергосистемах с коррекцией коэффициента мощности (PFC), отслеживанием точки максимальной мощности (MPPT) и входными токами без пульсаций (RFIC) предлагается в …
Многоканальный DC/DC-преобразователь со свободными от пульсаций входными токами
- Y.-M. Чен, Ю.-К. Лю, Ф. Ву
Engineering
33-я ежегодная конференция IEEE по силовой электронике, 2002 г.
Труды (Кат. №02Ч47289)- 2002
Техника сопряженных индуктивностей используется для получения входных токов без пульсаций, а с управлением широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) преобразователь может получать мощность одновременно от двух разных источников напряжения и подавать ее на нагрузка.
ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 10 ССЫЛОК
Рекомендации по проектированию высоковольтного мощного мостового ШИМ-преобразователя с коммутацией нулевого напряжения
Представлен анализ установившегося состояния с полной характеристикой работы преобразователя. Установлена малосигнальная модель преобразователя. Процедуры проектирования, основанные на анализе…
Внешний преобразователь мощностью 1 кВт, 500 кГц для распределенной системы электропитания
- L. H. Mweene, C. A. Wright, M. Schlecht
Engineering
Proceedings, Fourth Annual IEEE 0909 Applied Power Electronics Conference and Exposition 1 7 0001 9001 1989
Обсуждаются анализ, конструкция и рабочие характеристики прототипа преобразователя высокой плотности мощности, пригодного для использования во входных каскадах распределенной системы электропитания.
Система отдает 1 кВт на…Компромиссы при проектировании автономных ШИМ-преобразователей ZVS с выходом 5 В»
Материалы Международной конференции по телекоммуникациям и энергетике; Киото, Япония
- 1991
Полномостовой преобразователь без потерь»; Патент США № 4
Резонансное преобразование мощности с переключением при нулевом напряжении»; UNITRODE Семинар по проектированию источников питания SEM-700
- 1990
Преобразователь постоянного тока в постоянный, 500 кГц, 250 Вт с несколькими выходами, управляемый фазосдвинутыми ШИМ и магнитными усилителями
HFPC
- 1988
Рекомендации по проектированию высоковольтного, высокомощного, полномостового, коммутируемого при нулевом напряжении ШИМ-преобразователя; IEEE APEC
- 1990
Мульти-выпускной преобразователь 500 кГц, рогшированный с помощью интервала запуска кражи, минимизирует рассеивание мощности при переключении с нулевым напряжением ”
кГц.
Sneha, K. Kumar, V. Victor, J. A. Glenn
-M. Чен, Ю.-К. Лю, Ф. Ву, Ю. Ву
Этот источник предназначен для захвата резонансной частоты нагрузки с помощью…
Труды (Кат. №02Ч47289)
Система отдает 1 кВт на…
