Als u op zoek bent naar een optie om de conventionele lastransformator te vervangen, dan is de lasinverter de beste keuze. Lasomvormer is handig en werkt op gelijkstroom. De huidige regeling wordt gehandhaafd door middel van een potentiometer.
Door: Dhrubajyoti Biswas
Topologie met twee schakelaars gebruiken
Bij het ontwikkelen van een lasinverter heb ik een forward inverter met twee schakelaars topologie toegepast. Hier gaat de ingangslijnspanning door het EMI-filter en wordt verder afgevlakt met grote capaciteit.
Omdat de inschakelstroompuls echter vaak hoog is, is de aanwezigheid van een softstart-schakeling nodig. Omdat het schakelen AAN is en de condensatoren van het primaire filter worden opgeladen via weerstanden, wordt het vermogen verder op nul gezet door het relais AAN te zetten.
Op het moment dat de stroom wordt geschakeld, worden de IGBT-transistors gebruikt en worden ze verder toegepast via de TR2-voorwaartse poortaandrijvingstransformator, gevolgd door het vormen van het circuit met behulp van IC 7812-regelaars.
IC UC3844 gebruiken voor PWM-besturing
Het stuurcircuit dat in dit scenario wordt gebruikt, is UC3844, dat sterk lijkt op UC3842 met een pulsbreedtegrens tot 50% en een werkfrequentie tot 42 kHz.
Het stuurcircuit haalt zijn stroom uit een hulpvoeding van 17V. Vanwege hoge stromen maakt de stroomterugkoppeling gebruik van de Tr3-transformator.
De spanning van het 4R7 / 2W-detectieregister is min of meer gelijk aan de stroomuitvoer. De uitgangsstroom kan verder worden geregeld door potentiometer P1. Zijn functie is om het drempelpunt van de feedback te meten en de drempelspanning van pin 3 van UC3844 staat op 1V.
Een belangrijk aspect van vermogenshalfgeleider is dat deze moet worden gekoeld en dat de meeste warmte die wordt gegenereerd, naar buiten wordt geduwd in uitgangsdiodes.
De bovenste diode die bestaat uit 2x DSEI60-06A zou de capaciteit moeten hebben om de stroom aan te kunnen met gemiddeld 50A en verlies tot 80W.
De onderste diode, d.w.z. STTH200L06TV1, moet ook de gemiddelde stroom van 100A en verlies tot 120W hebben. Aan de andere kant is het totale maximale verlies van de secundaire gelijkrichter 140W. De uitgangssmoorspoel L1 is verder verbonden met de negatieve rail.
Dit is een goed scenario, aangezien het koellichaam geen hoogfrequente spanning heeft. Een andere optie is om FES16JT of MUR1560 diodes te gebruiken.
Het is echter belangrijk om te bedenken dat de maximale stroom van de onderste diode tweemaal de stroom van de bovenste diode is.
IGBT-verlies berekenen
In feite is het berekenen van het IGBT-verlies een complexe procedure, aangezien naast geleidende verliezen ook het schakelverlies een andere factor is.
Ook verliest elke transistor ongeveer 50W. De gelijkrichterbrug verliest ook vermogen tot 30W en wordt op hetzelfde koellichaam geplaatst als IGBT samen met de UG5JT-resetdiode.
Er is ook de mogelijkheid om UG5JT te vervangen door FES16JT of MUR1560. Het vermogensverlies van de reset-diodes is ook afhankelijk van de manier waarop Tr1 is geconstrueerd, zij het dat het verlies minder is dan het vermogensverlies van IGBT. De gelijkrichterbrug is ook verantwoordelijk voor een vermogensverlies van ongeveer 30W.
Verder is het bij het voorbereiden van het systeem belangrijk om te onthouden om de maximale belastingsfactor van de lasinverter te schalen. Op basis van de meting kunt u klaar zijn om de juiste maat van de wikkelmeter, het koellichaam enz. Te selecteren.
Een andere goede optie is om een ventilator toe te voegen, omdat deze de warmte in de gaten houdt.
Schakelschema
Details van transformatorwikkeling
De Tr1 schakelende transformator is gewonden met twee ferriet EE-kern en ze hebben allebei de centrale kolomsectie van 16x20mm.
Daarom wordt de totale doorsnede berekend op 16x40 mm. Er moet voor worden gezorgd dat er geen luchtspleet in het kerngebied blijft.
Een goede optie zou zijn om 20 windingen primaire wikkeling te gebruiken door deze te wikkelen met 14 draden van 0,5 mm diameter.
De secundaire wikkeling heeft daarentegen zes koperstrips van 36x0,55 mm. De voorwaarts aangedreven transformator Tr2, die is ontworpen op lage strooilinductie, volgt de trifillaire wikkelprocedure met drie getwiste geïsoleerde draden van 0,3 mm diameter en de wikkelingen van 14 windingen.
Het kerngedeelte is gemaakt van H22 met een middelste kolomdiameter van 16 mm en laat geen openingen achter.
De stroomtransformator Tr3 is gemaakt van EMI-onderdrukkingssmoorspoelen. Terwijl de primaire slechts 1 slag heeft, is de secundaire gewikkeld met 75 windingen van 0,4 mm draad.
Een belangrijk punt is om de polariteit van de wikkelingen te behouden. Terwijl L1 een ferriet EE-kern heeft, heeft de middelste kolom een doorsnede van 16x20 mm met 11 windingen koperstrip van 36x0,5 mm.
Bovendien zijn de totale luchtspleet en het magnetische circuit ingesteld op 10 mm en is de inductie ervan 12uH cca.
De spanningsterugkoppeling belemmert het lassen niet echt, maar heeft zeker invloed op het verbruik en het warmteverlies in ruststand. Het gebruik van spanningsfeedback is vrij belangrijk vanwege een hoge spanning van rond de 1000V.
Bovendien werkt de PWM-controller op maximale inschakelduur, waardoor het stroomverbruik en ook de verwarmingscomponenten toenemen.
De 310V DC kan worden onttrokken aan het elektriciteitsnet 220V na rectificatie via een brugnetwerk en filtratie door een paar 10uF / 400V elektrolytische condensatoren.
De 12V-voeding kan worden verkregen via een kant-en-klare 12V-adapter of thuis worden gebouwd met behulp van de verstrekte informatie hier
Aluminium lascircuit
Dit verzoek is bij mij ingediend door een van de toegewijde lezers van deze blog, de heer Jose. Hier zijn de details van de vereiste:
Mijn lasapparaat Fronius-TP1400 is volledig functioneel en ik heb geen interesse in het wijzigen van de configuratie. Deze machine met een leeftijd is de eerste generatie invertermachines.
Het is een basisapparaat voor het lassen met beklede elektrode (MMA-lassen) of wolfraambooggas (TIG-lassen). Een schakelaar maakt de keuze mogelijk.
Dit apparaat levert alleen gelijkstroom, dit is zeer geschikt voor een groot aantal te lassen metalen.
Er zijn een paar metalen zoals aluminium die, vanwege de snelle corrosie in contact met de omgeving, het gebruik van pulserende wisselstroom (blokgolf 100 tot 300 Hz) vereist, dit vergemakkelijkt de eliminatie van corrosie in cycli met omgekeerde polariteit en draai de smelten in de directe polariteitscycli.
Er is een overtuiging dat aluminium niet oxideert, maar het is onjuist, wat er gebeurt, is dat op het nulmoment dat het in contact komt met lucht, een dunne laag oxidatie wordt geproduceerd, en die het vanaf dat moment beschermt tegen de volgende volgende oxidatie. Deze dunne laag bemoeilijkt het lassen en daarom wordt wisselstroom gebruikt.
Mijn wens is om een apparaat te maken dat wordt aangesloten tussen de aansluitingen van mijn DC-lasapparaat en de Torch om die AC-stroom in de Torch te krijgen.
Dit is waar ik problemen mee heb, op het moment dat ik dat CC naar AC-converterapparaat bouwde. Ik ben dol op elektronica, maar geen expert.
Dus ik begrijp de theorie perfect, ik kijk naar de HIP4080 IC of soortgelijke datasheet om te zien dat het mogelijk is om het op mijn project toe te passen.
Maar mijn grote moeilijkheid is dat ik niet de noodzakelijke berekening van de waarden van de componenten doe. Misschien is er een schema dat kan worden toegepast of aangepast, ik vind het niet op internet en weet niet waar ik moet zoeken, daarom vraag ik uw hulp.
Het ontwerp
Om ervoor te zorgen dat het lasproces in staat is om het geoxideerde oppervlak van een aluminium te elimineren en een effectieve lasverbinding af te dwingen, kunnen de bestaande lasdraad en de aluminiumplaat worden geïntegreerd met een volledige brugaandrijving, zoals hieronder weergegeven:
De Rt, Ct kan met vallen en opstaan worden berekend om de mosfets te laten oscilleren op elke frequentie tussen 100 en 500 Hz. Voor de exacte formule waarnaar u zou kunnen verwijzen Dit artikel
De 15V-ingang kan worden geleverd door elke 12V of 15V AC naar DC-adapter.
Een paar: Variabel LED-intensiteitscontrolecircuit Volgende: SMPS Halogeenlamp Transformator Circuit
