Invertoare de sudare

Destul de des, pentru construirea de invertor de sudare utilizate trei tipuri de traductoare de înaltă frecvență, și anume convertizoare incluse în cadrul sistemului: pod asimetric sau oblic, jumătate de pod și full-bridge. În acest caz, traductoarele rezonante sunt subspecii circuitelor de jumătate de punte și a punților complete. Pentru aceste dispozitive sistemul de control poate fi împărțit în: PWM (Pulse Width Modulation), PFM (frecvență de control), controlul fazei, și, de asemenea, pot exista combinații de toate cele trei sisteme.

Toți cei care au făcut conversia mai sus au avantajele și dezavantajele lor. Ne vom ocupa fiecare în mod individual.

Pompă jumătate sistem de pod

Schema bloc este prezentată mai jos:

Aceasta, probabil, este una dintre cele mai simple, dar nu mai puțin fiabile convertoare ale familiei în doi timpi. "Vibrația" tensiunii primare de înfășurare a transformatorului de putere va fi egală cu jumătate din tensiunea de alimentare - aceasta este dezavantajul acestui circuit. Dar dacă te uiți pe de altă parte, este posibil să se utilizeze un transformator cu un miez mai mic, fără teama de a intra în zona de saturație, care este în același timp un plus. Pentru invertoarele de sudare cu o putere de aproximativ 2-3 kW un astfel de modul de alimentare este destul de promițător.

Deoarece tranzistoarele de putere funcționează în modul de comutare greu, șoferii trebuie să fie instalați pentru funcționarea normală. Acest lucru se datorează faptului că atunci când funcționează în acest mod, tranzistorii necesită un semnal de control de înaltă calitate. De asemenea, este necesară o pauză non-curentă pentru a împiedica deschiderea simultană a tranzistorilor, rezultând o defecțiune a acestora.

Semi-podul rezonant

Un tip destul de promițător de convertizor de jumătate de pod, schema sa este prezentată mai jos:

Semi-podul de rezonanță va fi un pic mai simplu decât jumătatea podului cu PWM. Aceasta se datorează prezenței unei inductanțe de rezonanță care limitează curentul maxim al tranzistorilor, iar comutarea tranzistorilor are loc la zero curent sau tensiune. Curentul care trece prin circuitul de putere va avea forma unui sinusoid, care va scoate sarcina de la filtrele de condensatoare. În această construcție a circuitului, șoferii nu sunt necesari, comutarea poate fi efectuată de un transformator de impuls convențional. Calitatea impulsurilor de control în acest circuit nu este la fel de semnificativă ca în cea precedentă, dar trebuie să existe și o pauză non-curentă.

În acest caz, se poate face fără protecție curentă, iar forma caracteristicii de tensiune curent a caracteristicilor I-V va avea o formă care se încadrează. care nu necesită formarea sa parametrică.

Curentul de ieșire va fi limitat numai de inductivitatea de magnetizare a transformatorului și, în consecință, poate ajunge la valori destul de semnificative, în cazul în care apare un scurt-circuit de scurtcircuit. Această proprietate are un efect pozitiv asupra aprinderii și arderii arcului, dar trebuie de asemenea luată în considerare la selectarea diodelor de ieșire.

În mod obișnuit, parametrii de ieșire sunt controlați prin schimbarea frecvenței. Dar reglarea fazei oferă, de asemenea, puțin din plusurile sale și este mult mai promițătoare pentru invertoarele de sudură. Vă permite să ocoliți un astfel de fenomen neplăcut ca coincidența scurt-circuitului cu rezonanță și, de asemenea, să creșteți intervalul de reglare a parametrilor de ieșire. Utilizarea ajustării de fază poate permite ca curentul de ieșire să varieze între 0 și Imax.

Podul asimetric sau "oblic"

Acesta este un convertor cu o singură întrerupere, pentru care este prezentat mai jos schema blocului:

Acest tip de convertizor este destul de popular atât cu amatorii de radio simpli și cu producători de invertoare de sudură. Primele invertoare de sudură au fost construite conform unor astfel de scheme - o punte asimetrică sau "oblică". Imunitate la zgomot, o gamă destul de largă de reglementare a curentului de ieșire, fiabilitate și simplitate - toate aceste calități încă atrag producătorii până în prezent.

curenți relativ mari care trec prin tranzistori, creșterea cererii de impuls de control al calității care rezultă în necesitatea de a utiliza un driver de puternic pentru a controla tranzistori, precum și cerințele ridicate pentru efectuarea lucrărilor de asamblare a dispozitivelor și disponibilitatea curenților în impulsuri mari, care, la rândul său, crește cererile pe condensator filtrele sunt dezavantaje semnificative ale acestui tip de convertizor. De asemenea, pentru a susține funcționarea normală a tranzistorilor, este necesar să adăugăm lanțuri RCD - snubbers.

Punte completă cu PWM

Acesta este un convertor clasic în doi timpi, a cărui diagramă bloc este prezentată mai jos:

Acest sistem permite obținerea de putere în 2 ori mai mare decât atunci când tipul de jumătate de pod, și de 2 ori mai mult decât atunci când tipul de pod „oblic“, amploarea actuală și, prin urmare, pierderile în toate cele trei cazuri sunt egale. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că tensiunea de alimentare va fi egală cu tensiunea "oscilației" înfășurării primare a transformatorului de putere.

Pentru a obține aceeași putere cu o jumătate de punte (tensiune de antrenare 0.5Up.), Un curent de 2 ori este necesar! mai puțin decât pentru cazul jumătății de pod. În schema completă a podului cu PWM, tranzistorii vor funcționa alternativ - T1, T3 sunt aprinse, iar T2, T4 sunt oprite și invers dacă polaritatea este inversată. Prin intermediul transformatorului curent, curentul de amplitudine care curge prin această diagonală este monitorizat și monitorizat. Există două metode utilizate în mod obișnuit pentru reglementarea sa:

Păstrați tensiunea de cutoff neschimbată, dar numai lungimea impulsului de control;
Efectuați modificări ale nivelului de tensiune de deconectare de la datele din transformatorul de curent, în timp ce durata impulsului de control rămâne neschimbată;

Ambele metode pot permite modificarea curentului de ieșire în limite destul de mari. Podul complet cu PWM are aceleași dezavantaje și cerințe ca jumătatea podului cu PWM. (Vezi mai sus).

Podul de rezonanță

Este schema cea mai promițătoare a unui convertor de frecvență înaltă pentru un invertor de sudură, a cărui diagramă bloc este prezentată mai jos:

Curentul de ieșire poate fi controlat în două moduri - frecvență și fază. Ambele metode au fost descrise într-o semi-punte rezonantă (vezi mai sus).

Punte completă cu accelerație de dispersie

Schema aceasta nu în mod substanțial diferit de circuitul rezonant punte sau un pod jumătate, numai că în loc de circuit rezonant LC în serie cu transformator nu include un circuit LC rezonant. Capacitatea C, aproximativ S≈22mkf x 63B, acționează ca un condensator de echilibrare și reactanța inductivă a șocului ca inductivitate L, a cărui magnitudine este modificată liniar în funcție de modificarea frecvenței. Convertizorul este controlat prin metoda frecvenței. După cum știm din ingineria electrică, deoarece frecvența tensiunii crește, rezistența la inductanță crește, ceea ce reduce curentul în transformatorul de putere. Destul de simplu și de încredere. Prin urmare, un număr destul de mare de invertoare industriale se bazează pe acest principiu de limitare a parametrilor de ieșire.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare