Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

100 страниц V   1 2 3 > »   
Тема закрытаОткрыть тему
> 

Делаем сварочный инвертор Barmaley'я. Часть 1-я.

Nexor
сообщение 9.1.2006, 15:54
Сообщение #1


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Делаем инвертор Barmaley’я

Схема однотактного прямохода на косом полумосте (автор Barmaley) –
http://nexor.electrik.org/svarka/barmaley/kosoy1/
То-же самое – версия 2 –
http://nexor.electrik.org/svarka/barmaley/kosoy/
Схема источника питания для ПЛАЗАРа (автор Кровяков Юрий) –
http://www.y-u-r.narod.ru/ist_pit/Plazar.htm

Все эти схемы имеют одну основу. Поэтому для создания источника питания для ПЛАЗМАТРОНА очень привлекателен вариант изготовления инвертера по схеме Бармалея и после удачного запуска, переделать его под плазматрон, опираясь на схему Кровякова Юрия.

Хочу предложить посетителям форума принять участие в Он-Лайн проекте – Делаем инвертер Barmaley’я. Вместе подумаем над компоновкой, нарисуем необходимые печатные платы, подумаем, что и как лучше сделать. Выслушаем кучу бредовых идей и методом исключения выберем то, что нам подходит. Так скомпонуем народный инвертер, который уже давно завоевал доверие на форуме Master City – ”А кто нибудь пробовал сделать сварочник?”

Ну и заключительным моментом будет переделка этого инвертера под источник питания для плазмы, но это уже потом.

Посмотрите схемы, переварите идею, а я пока подумаю с чего начать.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_DeS_*
сообщение 12.1.2006, 1:09
Сообщение #2





Гости






А нельзя ли для начала справиться у Бармалея о его методике наладки собранных им инверторов.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_ВВ_*
сообщение 12.1.2006, 10:15
Сообщение #3





Гости






Наладка типовая. Описана в 7 или 8 странице 12 ветки "А кто-нибудь пробовал делать сварочник" на форуме Мастер сити.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 12.1.2006, 17:10
Сообщение #4


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Согласен, всегда, прежде чем решиться на что-то, хочется знать, чем это закончится.
А закончится не тупым включением в сеть (хотя схема настолько добротна и с запасом, что правильно воспроизведённый сварочник можно смело включать в сеть, без всяких проверок).

[quote]Наладка типовая. Описана в 7 или 8 странице 12 ветки "А кто-нибудь пробовал делать сварочник" на форуме Мастер сити.[/quote]

Цитата с форума “А кто-нибудь пробовал сделать сварочник?”

Примерный порядок настройки косого.
1.
Вход силы 220 подключить к ЛАТРу 0,5-1,0кВт, вход служебного БП вывести отдельно, например шнурком от торшера/бра с выключателем. К штатному подключению перейти только в конце, когда можно будет пробовать зажигать.
Ахтунг! Соблюдать порядок включения. В конце каждого эпизода на всяк уводить ЛАТР в "0".
2.
Запитать только управление. Выставить частоту, длительность, посмотреть диапазон изменения напряжения на выв.1 UC3845. Можно отключить от выв.3 интегрирующую цепь RC и временно соединить выв.3 с выв.4 - при изменении задания будет меняться длительность. Посмотреть картинки в затворах ключей, как там при изменении длительности. Запитать служебный БП от ЛАТРа, посмотреть в каком диапазоне входного он нормально держится.
3.
Типа проверка от грубых ляпов:
Стать осциллом, например, на сток-исток нижннего ключа (10В/дел). Задатчик на минимум. Включить питание управления. Как щёлкнет реле, плавно поднять силовое питание до 20-40В, можно примерно по шкале ЛАТРа. Смотреть форму импульсов. Переключить осцилл на вторичку, убедиться в правильности фазировки обмоток силового транса.
4.
Проверка тока намагничивания по "калькулятору лысого" - с резистором последовательно с первичкой. Плавно выводить на максимальное напряжение (если конечно с трансом всё ОК). Кроме формы тока обязательно смотреть форму напряжения сток-исток нижнего ключа - в конце паузы перед импульсом должен быть плавный изгиб вниз, что означает полное размагничивание сердечника в паузе. Должен появляться при напряжении питания инвертора (на ёмкости) 100-130В, при меньшем может исчезать. Если нет - чуть уменьшить длительность импульса. Без этого изгиба есть риск взорвать диодную диагональ.
Ахтунг! Если вдруг у кого двухканальный осцилл, так боже вас упаси тыкать один канал на шунт, а другой на ключ - эбонит.
5.
Проверка ограничения тока. (Шунт из п.4 убираем.)
Осцилл на нижний ключ. Подать силу 30-40В, задание на минимум, смотреть импульсы. Замкнуть вывод на к.з. Длительность должна схлопнуться. Если нет - проверить также фазировку токового транса.
6.
Подключить силовые концы с прищепками, чтоб можно было делать к.з. На выход шунт с прибором, чтобы смотреть ток. Осцилл на нижнем ключе. Задатчик на минимум. На выходе к.з. Плавно поднимать напряжение, смотреть импульс на ключе и величину тока при увеличении напряжения. Если минимальный ток действительно минимальный и ЛАТР не совсем чахлый, то можно и от не мощного ЛАТРа дойти до полного питания (хотя конечно будет на ЛАТРе что-то падать). Смотреть и слушать. Повышаясь, надо кое-где останавливаться и пробовать добавлять ток, тоже смотреть и слушать.
Ток к.з. может быть большим, если слишком большая постоянная времени RC на выв.3 - обычно оптимально 200-250нс, например 100 Ом х 2,2 нФ.
7.
Подать питание штатно. На выходе к.з. Плавно добавлять ток. Осциллограф на ключе - смотреть на всякий случай, но в основном слушать. Обязательно несколько раз по мере увеличения тока переставить осцилл на анод-катод замыкающего диода перед дросселем - там будет выброс в начале импульса, чтоб он не был чрезмерным (вообще там нужен снаббер, даже с быстрыми 150ЕБУ).
Ток к.з. должен меняться пропорционально повороту задатчика. Если на каком-то токе начинает насыщаться дроссель, то с этого момента ток как куда-то упирается и гораздо медленнее увеличивается при повороте задатчика. При этом может начать подзуживать.
8.
Пробовать варить.

Это всё очень примерно, подход нужен творческий. Возможная особенность в том, что балластник вообще не упоминается, всё через к.з.


КАЛЬКУЛЯТОР ЛЫСОГО:
"... Кстати, самая верная методика расчёта силового трансформатора.
Состав калькулятора: любой косой мост (можно тот же уже собранный сварочный, можно какой-нибудь мелкий на 3845+2110+пара ключиков), осциллограф, ЛАТР, резистор 1 Ом/1Вт.
Берёшь типа вроде как подходящий сердечник, мотаешь на нём пробную обмотку любым тонким монтажным проводом, выставляешь свои частоту и макс. длительность, подключаешь последовательно с резистором. Плавно поднимаешь напряжение ЛАТРом и смотришь осциллограмму тока намагничивания на резисторе. Ток должен линейно нарастать в импульсе и линейно спадать в паузе обязательно до нуля. Как только в конце линейного нарастания начинает появляться изгиб вверх - тут стоп, это граница насыщения. Можно поварьировать частоту, макс. длительность, зазор.
Это дольше и сложнее, чем клаву топтать, зато абсолютно надёжно и достоверно."...[/quote]
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 15.1.2006, 2:24
Сообщение #5


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Продолжим начатое:
Саму суть инвертера я понимаю так:
Питание от однофазной сети 220 Вольт (переменка) выпрямляется, сглаживается конденсаторами и подаётся на транзисторные ключи, которые из постоянного напряжения делают высокочастотное переменное, подаваемое на ферритовый трансформатор. Именно благодаря высокой частоте мы имеем уменьшение габаритов силового транса и как следствие вынуждены применять не железо, а феррит. Дальше всё как в обычном сварочнике – понижающий трансформатор, за ним выпрямитель и дроссель
Помимо основных силовых элементов, в схеме присутствуют различные резисторы, конденсаторы, диоды – отнесём это к особенности схемы, которые присутствуют в схеме, чтобы не погорели силовые элементы.

Сам инвертер можно разбить на несколько узлов:
1) Входной выпрямитель с конденсаторами.
2) Блок питания +12 вольт (лучше с небольшим запасом, например как и показано в схеме Бармалея +14 вольт) - для питания блока управления инвертера.
3) Блок управления (микросхема Uc3845 и её обвязка + трансформатор тока).
4) Силовые транзисторы с драйверами и снабберами (транзисторы на мощном радиаторе, т.к. транзисторы сильно греются).
5) Силовой, понижающий трансформатор 1:3.
6) Выходные, силовые диоды со снабберами (на мощном радиаторе. Выпрямитель греется ещё больше, чем транзисторы, причём нижний (обводной) диод греется сильнее верхнего (прямого).
7) Выходной дроссель.

Собранные воедино все эти узлы и дадут в конечном итоге сварочный инвертер.

Любителям теории очень полезно будет почитать статьи Александра Гончарова “Начальная школа построения импульсных DC/DC преобразователей” – 5 частей.
Эти стати своего рода Библия импульсной схемотехники. В них доступным языком описаны процессы происходящие в инвертерах во время их работы.

http://nexor.electrik.org/svarka/literat/g..._2002_06_25.pdf - первый класс
http://nexor.electrik.org/svarka/literat/g..._2002_07_28.pdf - второй класс
http://nexor.electrik.org/svarka/literat/g..._2003_01_28.pdf - третий класс
http://nexor.electrik.org/svarka/literat/g..._2003_05_31.pdf - четвёртый класс
http://nexor.electrik.org/svarka/literat/g..._2003_06_09.pdf - пятый класс
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 16.1.2006, 16:17
Сообщение #6


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Мои соображения по первому пункту (Входной выпрямитель с конденсаторами):

Диодный МОСТ:
Диодный мост ставят марки KBPC3510, KBPC5010 (35 и 50 Ампер соответственно, 1000 Вольт). Мощный, дешёвый, распространённый. В Рунете (где, не помню) читал мнение, что у 35 амперных выводные ножки греются меньше, чем у 50 Амперных. С чем это связано и соответствует ли действительности, не знаю. Я бы поставил KBPC5010 по цене около 2$.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ заряда входных конденсаторов:
При включении инвертера в сеть, начинается зарядка выходных конденсаторов. Первоначальный ток их зарядки (при полностью разряженных кондёрах) очень велик, сравним с КЗ, и может привести к выгоранию диодного моста. Не говоря уже о том, что для кондёров это тоже чревато выходом из строя. При прямом включении в сеть конденсатора ёмкостью 1000 мкФ, у меня выбивало автомат на 2 Ампера, и сгорал импульсный БП, который питался от этого конденсатора (тут следует обратить внимание на то, что автомат имел уставку 10-11, т.е. при резком скачке тока, отключается при токе в 10-11 раз большем его номинала. Если же через этот автомат пойдёт ток, например 5 Ампер, то он отключится не сразу, а когда сработает тепловой расцепитель. Т.е. скачёк тока был действительно не шуточный).
Чтобы избежать такого резкого скачка тока в момент включения, ставят ограничители заряда конденсаторов. В схеме Бармалея это 2 резистора по 30 Ом, мощностью по 5 ватт, итого 15 Ом х 10 Ватт. Резистор ограничивает ток зарядки конденсаторов и после их зарядки можно уже подавать питание напрямую, минуя эти резисторы, что и делает релюшка.
В сварочнике Бармалея применена релюшка WJ115-1A-12VDC-S, фирмы – WANJIA. Питание катушки реле – 12 вольт DC, коммутируемая нагрузка 20 Ампер, 220 Вольт AC. В самоделках (и даже в промышленном ТОРУС 200) очень распространено применение автомобильных релюшек – 12 Вольт, 30 Ампер. Они не предназначены для коммутации тока до 20 Ампер, сетевого напряжения, но, тем не менее, дёшевы, доступны и вполне справляются со своей задачей.
Токоограничивающий резистор лучше ставить обычный проволочный, он выдержит любые перегрузки и более дёшев, чем импортные, как у Бармалея. У меня под рукой есть резистор марки С5-37 В 10 (20 Ом, 10 Ватт, проволочный), его бы и поставил.
Вместо резисторов можно поставить токоограничивающие конденсаторы, последовательно в цепь переменного напряжения. Например, такие как К73-17, 400 Вольт, суммарной ёмкостью 5-10 мкФ (Заряд конденсаторов будет происходить очень плавно. У меня кондёры 3 мкФ, заряжали ёмкость 2000 мкФ, примерно за 5 сек). Расчёт тока зарядки конденсаторов примерно такой: 1 мкФ ограничивает ток на уровне 70 милиампер. 3 мкФ соответсвтенно на уровне 70х3=210 милиампер.

Входные КОНДЕНСАТОРЫ:
Конденсаторы нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.
Посмотрев в Рунете различные сварочные инвертеры, как самодельные, так и промышленные, отметил для себя, что входная ёмкость имеет номинал от 1000 до 2500 мкФ. Напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 вольт (рекомендуется 450).
Во время работы сварочника, через эти кондёры качается большой ток. Обычные электролиты не рассчитаны на большие токи и пульсации, что вызывает их сильный разогрев. Снизить нагрузку на конденсаторы можно, поставив батарею параллельных кондёров, тогда ток между ними распределится пропорционально ёмкости каждого бачёнка.
Мне говорили, что есть конденсаторы, рассчитанные на большие пульсации. Внешне они коричневого цвета, по сравнению с обычными электролитами (которые чёрного цвета) они менее высокие, но более широкие. Их ставить предпочтительнее, но достать их сложнее.
Есть также специальные конденсаторы, рассчитанные на работу при высоком токе и повышенной частоте. Мне попались такие кондёры фирмы RIFA и PHILIPS.
На корпусе надпись: 1000 mF, Ur 350 VDC, Ieff (20 kHz) 9,1 A (70 C).
Хотелось бы конечно на 400-450 вольт, но уж, какие достал. Кондёры будут работать в штатном для них режиме, значит подвести не должны. Выводы у таких конденсаторов сделаны с резьбой под винт.

В сварочном источнике Сергея Смирнова (http://valvolodin.narod.ru/schems/Smirnov.html) стоит батарея из отечественных электролитов.
http://valvolodin.narod.ru/schems/foto2.jpg
Раньше в виду отсутствия импорта это был выход, а сейчас ставить электролиты подобного вида я бы не стал. Мало того, что они на напряжение не более 350 вольт, да ещё и не первой свежести. Температуру они не держат, на большие пульсации не рассчитаны, высохнут и начнут взрываться.
Знаю, что кондёры большой ёмкости, на напряжение 400-450 вольт, стоят дорого, а специальные силовые ещё дороже, поэтому присматривайтесь, где плохо лежат импортные электролиты ёмкостью 220 и более мкФ, на напряжение 400-450 Вольт и в карман icon_smile.gif

Есть что добавить ? Пишите, предлагайте, поправляйте.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_DeS_*
сообщение 19.1.2006, 0:55
Сообщение #7





Гости






На счёт важной роли входных конденсаторов согласен на все СТО.
Но они несут дополнительную важную функцию помимо сглаживания пульсаций.
Дело в том что при отсутствии этих конденсаторов инвертор будет просаживать питающую сеть не слабее обычного трансформатора аналогичной мощности , но с другой стороны если включить в обычном сварочном трансформаторе параллельно первичке такую же ёмкость ( но не электролит - БОЖЕ УПАСИ ! ) то просадки в сети станут практически не заметны .
По сему претензии к качеству этих конденсаторов весьма высоки , лично я собираюсь применить импортные и скоро поеду выбирать их к знакомому , может повезёт и попадутся качественные . Ведь к знакомому в лабораторию КиПА принесли посмотреть задымившийся ТОРУС - 200 ( вскрытие показало вздутие кондёров )
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 19.1.2006, 7:28
Сообщение #8


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Цитата(DeS)
Дело в том что при отсутствии этих конденсаторов инвертор будет просаживать питающую сеть не слабее обычного трансформатора

Совершенно верно. В момент, когда сетевое напряжение проходит через ноль, питание инвертера осуществляется за счёт заряда в этих кондёрах.
Вот моё мнение, как бы выглядило включение инвертера без кондёров:
Допустим мы зажгли дугу в момент, когда сетевое напряжение на максимуме. Тогда с выходным напряжение на сварочнике всё в порядке и желаемый ток достигается легко (а связь в инвертере именно по току). Затем синусоида напряжения начинает приближаться к нулю. Допустим она достигла уровня 60 вольт (для ровности расчёта примем, что напряжение в дуге равно 25 вольт). Тогда, чтобы выдать в дугу 140 Ампер, инвертер затребует по первичке ток в 60 Ампер. Тут-то транзюки и пукнут icon_smile.gif
Это всего-лишь моё умозаключение о жизненной необходимости входных кондёров.
И чем больше эта ёмкость, тем лучше. Есть конечно разумный предел, т.к. кондёры дороги. Думаю 2000 мкФ - золотая середина среди тех номиналов, которые встречаются, ну или придерживаться схемы - 2500 мкФ.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_Ali-baba_*
сообщение 19.1.2006, 8:30
Сообщение #9





Гости






здравствуйте, почитав ваши форумы начал делать инвертор. короче, присоединяюсь.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_NikFeo_*
сообщение 19.1.2006, 10:24
Сообщение #10





Гости






А не замахнутся ли нам батенька на полный мостовик, со всеми прибамбасами.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_Ali-baba_*
сообщение 19.1.2006, 11:45
Сообщение #11





Гости






полный мостовик не хочу. надо быть проще. для начала развел плату управления. сделаю по утюжной технологии и поиграюсь.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_Ali-baba_*
сообщение 19.1.2006, 11:53
Сообщение #12





Гости






"Допустим мы зажгли дугу в момент, когда сетевое напряжение на максимуме. Тогда с выходным напряжение на сварочнике всё в порядке и желаемый ток достигается легко (а связь в инвертере именно по току). Затем синусоида напряжения начинает приближаться к нулю. Допустим она достигла уровня 60 вольт (для ровности расчёта примем, что напряжение в дуге равно 25 вольт). Тогда, чтобы выдать в дугу 140 Ампер, инвертер затребует по первичке ток в 60 Ампер. Тут-то транзюки и пукнут ""

мне кажется, что это не совсем так, вернее совсем не так
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_SergKL_*
сообщение 19.1.2006, 15:54
Сообщение #13





Гости






Позвольте не согласиться с ролью конденсаторов в инверторе.
DeS писал:
"Дело в том что при отсутствии этих конденсаторов инвертор будет просаживать питающую сеть не слабее обычного трансформатора аналогичной мощности , но с другой стороны если включить в обычном сварочном трансформаторе параллельно первичке такую же ёмкость ( но не электролит - БОЖЕ УПАСИ ! ) то просадки в сети станут практически не заметны ."
Отличие сварочного трансформатора от инвертора в том, что инвертор - активная нагрузка, а сварочный трансформатор - реактивная, т.е. ток дуги у сварочного трансформатора имеет сильный сдвиг по фазе относительно сетевого напряжения. Это эквивалентно последовательному включению дросселя и сделано с целью ограничения тока дуги (формирование падающей характеристики). Поэтому сварочный трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощности и нагружает сеть существенно сильнее своих собратьев с жёсткой характеристикой. Скомпенсировать реактивную составляющую тока можно включением конденсаторов параллельно первичной обмотке. Я моделировал свой сварочник на 160 А в Electronics Workbench, получил ёмкость конденсаторов 400 мкф. При этом ток потребления снизился с 36 А до 22 А.
У инвертора коэффициент мощности около 1, реактивная составляющая тока почти отсутствует, поэтому её компенсация не нужна. Да и включены конденсаторы в инверторе после выпрямителя, т.е. в цепи постоянного тока.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 19.1.2006, 15:58
Сообщение #14


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Цитата(Ali-baba)
мне кажется, что это не совсем так, вернее совсем не так

А как ?
Ведь инвертер на своей высокой частоте быстро отслеживает ситуацию с питанием и всё должно быть примерно как я описал.
Попробуйте записать инвертер от пониженного напряжения, разумеется он не потянет сварку, но пытаться будет и выйдет из строя, если у него не предусмотрено защиты по перегрузке на входе.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_DeS_*
сообщение 20.1.2006, 1:20
Сообщение #15





Гости






Не могу согласиться с SergKL по поводу трансформаторов ( немного отойду от темы ) Пугает ток у сварочника на 160А потребляемый из сети - 36А , видимо его величина столь высока как раз из за того что характеристика транса жёсткая либо близка к таковой .
Посчитаем :
1) Мощность трансформатора 36А * 220В = 7920 Вт.
2) Рабочее напряжение 7960 Вт 160А = 49,75В.
Это не пожоже на транс с падающей характеристикой , следовательно
А - это трансформатор с жёсткой жарактеристикой
или
Б - это ток в момент зажигания дуги ( весьма кратковременный )

Насчёт сдвига тока дуги относительно сетевого тока , на мой взгляд такое возможно только если падающая характеристика задаётся использованием дросселя , но если имеется увеличенное магнитное рассеивание то я думаю что сдвига быть не может .
На последок вспомним что при у промышленных аппаратов при сварке на максимальном токе сеть нагружается на :
1) Выпрямитель " Терминатор " при сварочном токе 180А , ток из сети до 25А.
2) Трансформатор " Русич 200А " при 205А из сети до 16А.
3) ------------------ " Русич 165А " при 165А --------- до 10А.
( Величины токов из технических характеристик заявленных производителями на их сайтах )
Уууууушли от темы , возвращаемся.
Прикидываю комплектующие и материалы для инвертора, и возникла проблемка ( медная фольга для обмотки выходного лросселя ). Но как я понимаю основной параметр этого узла - индуктивность, так что буду пытаться применить ленту в виде множества проводов наматываемых не жгутом а шлейфом ( параллельно ).
И если мне не изменяет зрение, то у Бармалея в качестве сердечника дросселя использованы 2 сердечника от выходных трансформаторов кадровой развертки ( кажется ТВК - 110ЛМ ) ламповых телеков.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 20.1.2006, 8:54
Сообщение #16


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Шаг второй – Блок питания +14 вольт.

Для питания платы управления инвертера требуется питание – постоянка +12 вольт. Лучше немного с запасом, поэтому и +14 В. Стабилизированный источник питания +14 Вольт, мощностью в 2 Ампера, вот что нам нужно.

1) В схеме Бармалея это обратноходовой блок питания, собранный на микросхеме TOP224Y. Источники питания на микросхемах TOP очень хвалят. Небольшое количество деталей, малые габариты, простота расчёта и изготовления, защита по перегреву и перегрузке.
Расчёт Обратноходового БП можно найти в Интернете. А также в книжке:
“СОЛОН” - Радиолюбителям, выпуск 23 – Оригинальные схемы и конструкции творить вместе! Под ред. А. Грифа, Солон-Пресс, Москва 2004г.
В ней описывается расчёт обратноходового БП на микросхеме серии TOP24x. Приведена также печатная плата, габаритами 90х50мм. Я читал эту брошюрку, она полностью убедила меня, что обратноходовые БП на микросхемах TOP - это лучший выбор.

2) Не желающим связываться с самодельным импульсным блоком питания можно посоветовать взять старый компьютерный БП. Убрать лишние провода, выкинуть корпус, уменьшить в нём радиаторы, чтобы не были такими габаритными.

3) В Интернете встречал применение для блока питания в инвертере, обычного трансформатора на 50 Гц, со стабилизацией на микросхеме типа КРЕНка. Не думаю, что такой БП - удачная идея в плане помехозащищённости. К тому-же габариты и вес несоизмеримо выше импульсного БП, даже если сравнивать с раскуроченным БП от компьютера. Тем не менее, для многих это окажется самый простой и дешёвый вариант. В таком случае в качестве стабилизатора ставьте микросхему 7812, говорят, она греется значительно меньше, чем КРЕНка. И не забудьте на эту микросхему поставить хороший радиатор.

4) Если велик соблазн простого БП с применением микросхемы 7812, но останавливает применение трансформатора на 50 Гц, то трансформатор можно заменить импульсным преобразователем, например на доступной и не дорогой (менее 2$) микросхеме IR2153:

http://radio-konst.narod.ru/moi_konstrukci...tov_preobr.html

Помните, что подобные самопалки, не имеют никаких защит, это просто преобразователи напряжения.

5) Если удастся найти (или купить, если деньги есть) небольшой стабилизированный БП промышленного изготовления, то лучше и быть не может.
Тут вопрос – может, встречал кто в инете, что предлагают сейчас по данному поводу и в какую цену.

6) Наверное, многие вспомнили про Источники питания для 12-и вольтовых точечных светильников. Не зарьтесь на них. На выходе у них пульсирующая переменка, напряжение на выходе, под нагрузкой не более 12 вольт. Не блок питания, а помехогенератор какой-то. К тому-же для них сразу оговорена минимальная нагрузка, которую нужно будет чем-то обеспечить. Моё мнение – доработка такого БП не стоит сил.

Есть ещё какие-нибудь предложения, что можно использовать в качестве БП +14 вольт, для инвертера? А практические схемы будут ещё более кстати.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_чукча_*
сообщение 20.1.2006, 10:14
Сообщение #17





Гости






Цитата(Nexor)
Шаг второй – Блок питания +14 вольт.

Для питания платы управления инвертера требуется питание – постоянка +12 вольт. Лучше немного с запасом, поэтому и +14 В. Стабилизированный источник питания +14 Вольт, мощностью в 2 Ампера, вот что нам нужно...
На само управление (ШИМ-контроллер с обвязкой) пусть 50мА, драйверы 100мА на оба, обмотка реле на заряд входной банки допустим тоже 100мА. Всего 250мА, причём это уже с походом. Ну пусть заложимся ещё вдвое - будет 500мА. Но откуда взялась потребность аж 2А?
Для начала экспериментов подойдёт любой китайский адаптер на 12В, что прямо в розетку втыкать. Но он плох тем, что даже при небольшой просадке сети уже не держит выход. Кстати именно устойчивость к провалам сети пожалуй и есть основное требование к служебному БП сварочника.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_SergKL_*
сообщение 20.1.2006, 12:33
Сообщение #18





Гости






Извините великодушно за отклонение от темы, но истина, которая рождается в спорах, дороже.
Цитата(DeS)
Не могу согласиться с SergKL по поводу трансформаторов ( немного отойду от темы ) Пугает ток у сварочника на 160А потребляемый из сети - 36А , видимо его величина столь высока как раз из за того что характеристика транса жёсткая либо близка к таковой .  
Посчитаем :
1) Мощность трансформатора  36А * 220В = 7920 Вт.
2) Рабочее напряжение 7960 Вт 160А = 49,75В.
Это не пожоже на транс с падающей характеристикой , следовательно
А - это трансформатор с жёсткой жарактеристикой
                                      или
Б - это ток в момент зажигания дуги ( весьма кратковременный )

Насчёт сдвига тока дуги относительно сетевого тока , на мой взгляд такое возможно только если падающая характеристика задаётся использованием дросселя , но если имеется увеличенное магнитное рассеивание то я думаю что сдвига быть не может .
На последок вспомним что при у промышленных аппаратов при сварке на максимальном токе сеть нагружается на :
1) Выпрямитель " Терминатор " при сварочном токе 180А , ток из сети до 25А.
2) Трансформатор " Русич 200А " при 205А из сети до 16А.
3) ------------------ " Русич 165А " при 165А --------- до 10А.
( Величины токов из технических характеристик заявленных производителями на их сайтах )

Моделировался бытовой сварочный трансформатор Sturmcraft. Я им неоднократно варил. По паспорту макс. ток сварки 160 А, ток потребления 35 А. Напряжение холостого хода 48 В, напряжение на дуге 18+0.04I (в советских справочниках 18+0.05I). Ток регулируется магнитным шунтом.
Теперь расчёты. Коэффициент трансформации 220/48=4.6, при токе дуги 160 А получаем ток первичной обмотки 160/4.6=35 А. С паспортными данными совпадает (36 А у компьютерной модели, я счёл 3% погрешность вполне приемлемой).
А вот с мощностью 36А * 220В = 7920 Вт позвольте не согласиться. 36А * 220В = 7920 вольт-ампер, но не ватт. Чтобы получить мощность, это надо умножить ещё на косинус фи (коэффициент мощности) и КПД. Смысл косинуса фи в том, что ток отстаёт от напряжения, и в момент максимума тока напряжение уже меньше максимума. Как в поговорке "Гном приходит - дома нет, дом приходит - гнома нет".
На дуге при токе 160 А напряжение 18+0.04*160=24.4 В и мощность получается 24.4 В * 160 А = 3904 Вт, т.е. cos fi * КПД = 3904 / 7920 = 0.49. Принимая КПД=80% (это всё же бытовой лёгкий аппарат), получим cos fi = 0.62 и отсюда сдвиг фаз fi = arccos 0.62 = 52 градуса. Идеальная индуктивность сдвигает фазу на 90 градусов, так что 52 - это очень существенно.
Использовать отдельный дроссель и трансформатор с минимальным рассеиванием или трансформатор с повышенным рассеиванием - с точки зрения сдвига фаз различия не будет, т.к. при последовательном соединении индуктивности складываются. При моделировании реальных трансформаторов используют модель в виде буквы T, у которой на ножке взаимная индуктивность, а на полочке индкутивность (или индуктивности) рассеивания. Изменяя соотношение этих индуктивностей, задаём крутизну характеристики.
По поводу Терминатора и его 25 А думаю, что этот ток уже с учётом cos fi, в противном случае не вижу возможность получить 80 В холостого хода и 200 А ток сварки без использования подпитки или других "наворотов". Пользователю важно, сколько "накрутит" счётчик, а не какие токи будут гулять по проводам. А счётчик считает активную мощность. Реактивную составляющую меряют только у промышленных предприятий (И берут плату, если она слишком велика).
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Nexor
сообщение 20.1.2006, 15:05
Сообщение #19


Администратор форумов о сварке
**********

Группа: Модераторы
Сообщений: 1133
Регистрация: 17.8.2004
Из: Тольятти
Пользователь №: 1622



Цитата(чукча)
Ну пусть заложимся ещё вдвое - будет 500мА. Но откуда взялась потребность аж 2А?.

А я заглянул в Datasheet, в котором нашёл единственное знакомое слово Output Current +/-1 А
Прибавил к нагрузке несколько вентиляторов, плюс запас, итого 2 Ампера.
К томуже Бармалей упоминал, что его Прямоход с четыремя вентилями жрёт 1,5 Ампера.

Про просадку напряжения вы верно отметили, поэтому лучше не ставить в ГОТОВЫЙ инвертер не стабилизированный источник питания.
Не знаю как с IGBT-транзисторами, а про Полевики говорится, что для надёжного их открывания нужно подать на них 10 вольт. Поэтому во многих самодельных сварочниках, блоки питания на +14...+15 вольт (Барамалей, Большаков, Кровяков). От 12 вольт сразу отказываться не стоит, применяют и их (Годыня, Смирнов, Негуляев).
Если залезть в промышленные, то там найдёте и такие +12/-5 вольт.
Элементная база меняется и есть транзисторы с логикой, которые гарантированно открываются при напряжении вроде 5-6 вольт, но там могут быть свои подводные камни. Применение современной элементной базы - вопрос к теоретикам.

Цитата(SergKL)
Теперь расчёты. Коэффициент трансформации 220/48=4.6, при токе дуги 160 А получаем ток первичной обмотки 160/4.6=35 А

Ээээ, так высчитаете, что ток в 35 А будет протекать по первичке, если во вторичке будет течь ток 160 А, при напряжении в дуге 48 А.
Вот и косяк icon_smile.gif
Правильнее было прикинуть примерно так:
Напряжение в дуге U=18+0,05*160=26 Вольт.
Трансформация 220/26=8,5
Ток первички I=160/8,5=19 Ампер.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения
Гость_чукча_*
сообщение 20.1.2006, 20:22
Сообщение #20





Гости






Цитата(Nexor)
А я заглянул в Datasheet, в котором нашёл единственное знакомое слово Output Current +/-1 А
Прибавил к нагрузке несколько вентиляторов, плюс запас, итого 2 Ампера.
К томуже Бармалей упоминал, что его Прямоход с четыремя вентилями жрёт 1,5 Ампера.
Про вентилятор я забыл. Если пара по 300мА, на всё 1А с головой. А вот если 4 как у Бармалея, тогда конечно поболе надо. Но тут от конструкции зависит. Вообще повторять надо конструкцию, а не схему. В том смысле, что схема без конструкции - так, пшик пустой.
Цитата(Nexor)
Не знаю как с IGBT-транзисторами, а про Полевики говорится, что для надёжного их открывания нужно подать на них 10 вольт. Поэтому во многих самодельных сварочниках, блоки питания на +14...+15 вольт (Барамалей, Большаков, Кровяков). От 12 вольт сразу отказываться не стоит, применяют и их (Годыня, Смирнов, Негуляев).
В самодельных инверторах, и у Бармалея в т.ч., в основном используются трансформаторные драйверы ключей. С ними для получения нужной амплитуды в затворе достаточно правильно выбрать коэф. трансформации сигнального транса. А 12 или 15 вольт питание управления - не суть важно.
Вернуться в начало страницы
Вставить ник
+Ответить с цитированием данного сообщения

100 страниц V   1 2 3 > » 
Тема закрытаОткрыть тему
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0


 



RSS Текстовая версия Сейчас: 29.3.2024, 15:38
Rambler's Top100     
Стиль от Desi.Ru - сайты и домены