Схема зварювального інвертора своїми руками на 160 А
У статті представлена і описана збірка зварювального інвертора своїми руками. силова частина зварювального інвертора з блоком живлення і драйверами силових ключів.
Плата блоку живлення з драйверами монтується окремо. Від силової частини її відділяє металевий лист, електрично з'єднаний з корпусом зварювального апарату. Провідники управління затворами ключів скручуються попарно і припаиваются близько до висновків транзисторів. Довжина цих провідників не повинна перевищувати 15 см, перетин несуттєво.
Схема силової частини:
Блок живлення - класичний флайбек. Поверх первинної обмотки трансформатора блоку живлення намотана екрануюча обмотка тим же проводом. Її витки повинні повністю закривати первинну обмотку, а напрямок намотування повинен співпадати з напрямом намотування вторинних обмоток. Всі обмотки ізолюються між собою лакотканиною або малярським скотчем. Налаштування полягає в підборі опору R1, для того щоб отримати напруга 20-22 В для живлення реле.
Фото плати блоку управління
Силова частина інвертора особливостей не має, все показано на схемі. Слід передбачити суттєві радіатори для вхідного випрямляча, силових ключів і вихідного випрямляча. Ключі бажано припаяти до мідним подложкам (пластин). Від габаритів радіаторів та інтенсивності їх обдування буде залежати постійна часу роботи зварювального апарату. Єдиний термодатчик, який використовується в схемі управління потрібно буде розмістити всередині корпусу того радіатора, який найбільше нагрівається.
Схема блоку управління:
завантажити прошивку
Блок управління побудований на основі поширеного ШІМ-контролера TL494 із задіянням одного каналу регулювання. Цей канал стабілізує струм в дузі. Завдання струму формує мікроконтролер за допомогою модуля CCP1 в режимі ШІМ на частоті приблизно 75 кГц. Заповнення ШІМ буде визначати напругу на конденсаторі C1. Величина цієї напруги визначає величину зварювального струму.
Налаштування інвертора.
Силова частина поки знеструмлена. Попередньо перевірений блок живлення підключаємо до блоку управління і включаємо його в мережу. На індикаторі загоряться всі вісімки з точкою в молодшому розряді. Включаємо осцилограф в дроти Out1 і Out2.
Контролюємо наявність двополярного імпульсів частотою 40-50 кГц з поличкою мертвого часу не менше 1,5 мкс між ними. Величину мертвого часу можна підкоригувати, змінивши напруга на вході DT (4) у TL494. Після цього потрібно осциллографом перевірити напругу на затворах ключів. Там повинні бути прямокутні імпульси з фронтами не більше 500 нс, частотою 40-50 кГц і амплітудою 15-18 В.
Якщо все так, збираємо повністю схему інвертора і включаємо його в мережу. На індикацію спочатку будуть виведені вісімки, потім має включитися реле і індикатор покаже 120 А. Якщо вісімки продовжують горіти, значить напругу в зварювальних проводах не перевищує 100 В. Шукаємо причину і усуваємо її.
Якщо все так, то клікаючи кнопками пробуємо змінювати завдання струму. Якщо утримувати одну з кнопок, то зміна завдання струму буде відбуватися автоматично. Зміна завдання струму має пропорційно змінювати напругу на конденсаторі C1.
Кількома обидві кнопки одночасно. Переходимо в режим відображення температури. Якщо показання температури не вірні, то підбираючи опір резистора R2, добиваємося точних показань.
Якщо все так, встановлюємо завдання 20 А і включаємо в зварювальні дроти навантажувальний реостат опором 0,5 Ом. Реостат повинен витримувати протікання струму не менше 60 А. До висновків шунта підключаємо вольтметр магнітоелектричної системи зі шкалою на 75 мВ, наприклад прилад Ц 4380. На навантаженому инверторе намагаємося змінювати завдання струму і за показаннями вольтметра контролюємо струм. Струм повинен змінюватися пропорційно завданням. Виставляємо завдання струму 50 А. Якщо показання вольтметра не відповідають 50 А, то на вимкненому инверторе упаюємо опір R3 іншого номіналу. Підбираючи опір R3 добиваємося відповідність завдання струму виміряного.
Якщо все так, можна спробувати варити, після 1 хвилини зварювання струмом 120 А вимикаємо інвертор з мережі і шукаємо найгарячіший радіатор. В цей радіатор необхідно вмонтувати датчик температури.
Інструкція з експлуатації.
При включенні інвертора в мережу контролер автоматично виставляє величину завдання зварювального струму 120 А. Якщо при включенні, напруга в зварювальних проводах не перевищить 100 В, то індикатор буде відображати вісімки, це свідчить про несправність. При нормальному запуску вісімки повинні змінитися відображенням завдання струму 120 А. Клікнувши кнопками можна змінити величину завдання в межах від 20 до 160 А.
Якщо потрібно контролювати температуру інвертора під час роботи, необхідно клікнути обидві кнопки одночасно, при цьому індикатор буде показувати поточну температуру радіатора.
Якщо температура радіатора під час роботи перевищить 75 градусів, то незалежно від режиму індикації, яка була в цей момент, індикатор почне відображати температуру радіатора, включиться переривчастий звуковий сигнал. Робота інвертора при цьому не блокується, але величина завдання струму буде автоматично скинуто до 20 А.
Як тільки температура знизиться нижче 65 градусів переривчастий звуковий сигнал вимкнеться, індикація буде тією, яка була до перевищення температури. Завдання струму буде 20 А.
Якщо станеться обрив датчика температури, індикатор видасть код помилки Ert1, включиться переривчастий звуковий сигнал. Робота інвертора при цьому не блокується, але величина завдання струму буде автоматично скинуто до 20 А. Якщо станеться замикання датчика температури, індикатор видасть код помилки Ert0, включиться переривчастий звуковий сигнал. Робота інвертора при цьому не блокується, але величина завдання струму буде автоматично скинуто до 20 А.