หากคุณกำลังมองหาตัวเลือกในการเปลี่ยนหม้อแปลงเชื่อมแบบเดิมอินเวอร์เตอร์เชื่อมเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด อินเวอร์เตอร์สำหรับเชื่อมมีประโยชน์และทำงานด้วยกระแสไฟฟ้ากระแสตรง การควบคุมปัจจุบันจะรักษาผ่านโพเทนชิออมิเตอร์

โดย: Dhrubajyoti Biswas

การใช้โทโพโลยีแบบสวิตช์สองตัว

เมื่อพัฒนาอินเวอร์เตอร์แบบเชื่อมฉันใช้อินเวอร์เตอร์ไปข้างหน้าด้วยโทโพโลยีสวิตช์สองตัว ที่นี่แรงดันไฟฟ้าของสายอินพุตจะเคลื่อนที่ผ่านตัวกรอง EMI ทำให้ราบรื่นยิ่งขึ้นด้วยความจุขนาดใหญ่

อย่างไรก็ตามเนื่องจากพัลส์กระแสของสวิตช์เปิดมีแนวโน้มที่จะสูงจึงจำเป็นต้องมีวงจรซอฟต์สตาร์ต เมื่อสวิตช์เปิดอยู่และตัวเก็บประจุตัวกรองหลักจะชาร์จผ่านตัวต้านทานพลังงานจะเป็นศูนย์เพิ่มเติมโดยการเปิดสวิตช์รีเลย์

ในขณะที่มีการเปลี่ยนกำลังทรานซิสเตอร์ IGBT จะถูกนำไปใช้และจะถูกนำไปใช้เพิ่มเติมผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าขับเคลื่อนไปข้างหน้า TR2 ตามด้วยการสร้างวงจรโดยใช้ตัวควบคุม IC 7812

ใช้ IC UC3844 สำหรับการควบคุม PWM

วงจรควบคุมที่ใช้ในสถานการณ์นี้คือ UC3844 ซึ่งคล้ายกับ UC3842 อย่างมากโดยมีขีดจำกัดความกว้างของพัลส์ที่ 50% และความถี่ในการทำงานถึง 42 kHz

วงจรควบคุมดึงพลังงานจากแหล่งจ่ายเสริม 17V เนื่องจากกระแสสูงกระแสตอบรับจึงใช้หม้อแปลง Tr3

แรงดันไฟฟ้าของรีจิสเตอร์การตรวจจับ 4R7 / 2W มีค่ามากกว่าหรือน้อยกว่าเท่ากับเอาต์พุตปัจจุบัน กระแสไฟขาออกสามารถควบคุมเพิ่มเติมได้ด้วยโพเทนชิออมิเตอร์ P1 หน้าที่ของมันคือการวัดจุดเกณฑ์ของข้อเสนอแนะและแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของพิน 3 ของ UC3844 อยู่ที่ 1V

สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งของเซมิคอนดักเตอร์กำลังคือมันต้องการการระบายความร้อนและความร้อนส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นจะถูกผลักออกไปในไดโอดเอาท์พุต

ไดโอดด้านบนซึ่งประกอบด้วย 2x DSEI60-06A ควรมีความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าโดยเฉลี่ย 50A และสูญเสียจนถึง 80W

ไดโอดที่ต่ำกว่าเช่น STTH200L06TV1 ควรมีกระแสเฉลี่ย 100A และการสูญเสียจนถึง 120W ในทางกลับกันการสูญเสียสูงสุดทั้งหมดของวงจรเรียงกระแสรองคือ 140W โช้คเอาต์พุต L1 เชื่อมต่อเพิ่มเติมกับรางลบ

นี่เป็นสถานการณ์ที่ดีเนื่องจากตัวระบายความร้อนถูกกันออกจากแรงดันไฟฟ้าความถี่สูง อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ไดโอด FES16JT หรือ MUR1560

อย่างไรก็ตามสิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่ากระแสสูงสุดของไดโอดตัวล่างเป็นสองเท่าของกระแสไฟฟ้าของไดโอดตัวบน

การคำนวณการสูญเสีย IGBT

ตามความเป็นจริงการคำนวณการสูญเสียของ IGBT เป็นขั้นตอนที่ซับซ้อนเนื่องจากนอกจากการสูญเสียที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าการเปลี่ยนการสูญเสียก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่งเช่นกัน

ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวยังสูญเสียประมาณ 50W สะพานเรียงกระแสยังสูญเสียพลังงานจนถึง 30W และวางอยู่บนแผ่นระบายความร้อนเดียวกันกับ IGBT พร้อมกับไดโอดรีเซ็ต UG5JT

นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกในการแทนที่ UG5JT ด้วย FES16JT หรือ MUR1560 การสูญเสียพลังงานของไดโอดรีเซ็ตยังขึ้นอยู่กับวิธีการสร้าง Tr1 แม้ว่าการสูญเสียจะน้อยกว่าเมื่อเทียบกับการสูญเสียพลังงานจาก IGBT สะพานเรียงกระแสยังมีการสูญเสียพลังงานประมาณ 30W

นอกจากนี้เมื่อเตรียมระบบสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าให้ปรับขนาดค่าโหลดสูงสุดของอินเวอร์เตอร์เชื่อม จากการวัดคุณสามารถพร้อมที่จะเลือกขนาดที่ถูกต้องของมาตรวัดขดลวดตัวระบายความร้อนเป็นต้น

อีกทางเลือกหนึ่งที่ดีคือการเพิ่มพัดลมเพราะจะช่วยตรวจสอบความร้อน

แผนภูมิวงจรรวม

รายละเอียดการคดเคี้ยวของหม้อแปลง

หม้อแปลงสวิตชิ่ง Tr1 ได้รับบาดเจ็บสองแกนเฟอร์ไรต์ EE และทั้งคู่มีส่วนคอลัมน์กลาง 16x20 มม.

ดังนั้นหน้าตัดทั้งหมดจะคำนวณเป็น 16x40 มม. ควรใช้ความระมัดระวังไม่ให้มีช่องว่างของอากาศในบริเวณแกนกลาง

ตัวเลือกที่ดีคือใช้ขดลวดหลัก 20 รอบโดยพันด้วย 14 สายที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 มม.

ในทางกลับกันขดลวดทุติยภูมิมีแถบทองแดงหกเส้น 36x0.55 มม. หม้อแปลงไฟฟ้าขับไปข้างหน้า Tr2 ซึ่งได้รับการออกแบบโดยใช้ค่าความเหนี่ยวนำต่ำเป็นไปตามขั้นตอนการม้วนแบบไตรฟิลาร์ด้วยลวดฉนวนสามเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. และขดลวด 14 รอบ

ส่วนแกนกลางทำจาก H22 มีเส้นผ่านศูนย์กลางเสากลาง 16 มม. และไม่มีช่องว่าง

หม้อแปลงกระแส Tr3 ทำจากโช้กป้องกัน EMI ในขณะที่หลักมีเพียง 1 เทิร์นรองได้รับบาดเจ็บ 75 รอบด้วยลวด 0.4 มม.

ประเด็นสำคัญประการหนึ่งคือการรักษาขั้วของขดลวด ในขณะที่ L1 มีแกนเฟอร์ไรต์ EE คอลัมน์กลางมีหน้าตัด 16x20 มม. โดยมีแถบทองแดง 11 รอบ 36x0.5 มม.

นอกจากนี้ช่องว่างอากาศทั้งหมดและวงจรแม่เหล็กถูกตั้งค่าไว้ที่ 10 มม. และค่าความเหนี่ยวนำคือ 12uH cca

การตอบสนองของแรงดันไฟฟ้าไม่ได้ขัดขวางการเชื่อม แต่แน่นอนว่าจะส่งผลต่อการสิ้นเปลืองและการสูญเสียความร้อนเมื่ออยู่ในโหมดไม่ได้ใช้งาน การใช้แรงดันไฟฟ้าตอบรับค่อนข้างสำคัญเนื่องจากมีแรงดันไฟฟ้าสูงประมาณ 1000V

ยิ่งไปกว่านั้นตัวควบคุม PWM ยังทำงานที่รอบการทำงานสูงสุดซึ่งจะเพิ่มอัตราการใช้พลังงานและส่วนประกอบความร้อน

310V DC สามารถแยกออกจากกริดเมน 220V หลังจากการแก้ไขผ่านเครือข่ายบริดจ์และการกรองผ่านตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า 10uF / 400V สองตัว

แหล่งจ่ายไฟ 12V สามารถหาได้จากหน่วยอะแดปเตอร์ 12V สำเร็จรูปหรือสร้างที่บ้านด้วยความช่วยเหลือของข้อมูลที่ให้ไว้ ที่นี่ :

วงจรเชื่อมอลูมิเนียม

คำขอนี้ส่งถึงฉันโดยหนึ่งในผู้อ่านเฉพาะของบล็อกนี้ Mr. Jose นี่คือรายละเอียดของข้อกำหนด:

เครื่องเชื่อม Fronius-TP1400 ของฉันทำงานได้อย่างสมบูรณ์และฉันไม่สนใจที่จะเปลี่ยนการกำหนดค่า เครื่องที่มีอายุรุ่นนี้เป็นเครื่องอินเวอร์เตอร์รุ่นแรก ๆ
เป็นอุปกรณ์พื้นฐานสำหรับการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดเคลือบ (การเชื่อม MMA) หรือก๊าซอาร์กทังสเตน (การเชื่อม TIG) สวิตช์ช่วยให้สามารถเลือกได้
อุปกรณ์นี้ให้กระแส DC เท่านั้นซึ่งเหมาะมากสำหรับการเชื่อมโลหะจำนวนมาก
มีโลหะบางชนิดเช่นอลูมิเนียมเนื่องจากการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับสิ่งแวดล้อมจึงจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้ากระแสสลับ (คลื่นสี่เหลี่ยม 100 ถึง 300 เฮิรตซ์) ซึ่งช่วยในการกำจัดการกัดกร่อนในรอบที่มีขั้วกลับด้านและหมุน การละลายในวงจรขั้วตรง
มีความเชื่อว่าอลูมิเนียมไม่ได้ออกซิไดซ์ แต่ไม่ถูกต้องสิ่งที่เกิดขึ้นคือในช่วงเวลาที่เป็นศูนย์เมื่อสัมผัสกับอากาศจะเกิดการออกซิไดซ์บาง ๆ และจากนั้นจะเก็บรักษาไม่ให้เกิดการออกซิไดซ์ครั้งต่อไป ชั้นบาง ๆ นี้ทำให้งานเชื่อมมีความซับซ้อนจึงเป็นสาเหตุที่ใช้กระแสไฟฟ้ากระแสสลับ
ความปรารถนาของฉันคือสร้างอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างขั้วของเครื่องเชื่อม DC ของฉันและไฟฉายเพื่อให้ได้กระแส AC นั้นใน Torch
นี่คือจุดที่ฉันมีปัญหาในขณะที่สร้างอุปกรณ์แปลง CC เป็น AC ฉันชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่ไม่เชี่ยวชาญ
ดังนั้นฉันจึงเข้าใจทฤษฎีอย่างสมบูรณ์ฉันดูที่ HIP4080 IC หรือแผ่นข้อมูลที่คล้ายกันเพื่อดูว่าสามารถนำไปใช้กับโครงการของฉันได้
แต่ความยากลำบากอย่างยิ่งของฉันคือฉันไม่ได้ทำการคำนวณค่าส่วนประกอบที่จำเป็น อาจจะมีบางรูปแบบที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้หรือดัดแปลงได้ฉันไม่พบในอินเทอร์เน็ตและฉันไม่รู้ว่าจะหาได้จากที่ไหนนั่นคือเหตุผลที่ฉันขอความช่วยเหลือจากคุณ

การออกแบบ

เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการเชื่อมสามารถกำจัดพื้นผิวออกซิไดซ์ของอลูมิเนียมและบังคับใช้ข้อต่อเชื่อมที่มีประสิทธิภาพสามารถรวมแกนเชื่อมที่มีอยู่และแผ่นอลูมิเนียมเข้ากับขั้นตอนการขับสะพานแบบเต็มดังที่แสดงด้านล่าง: