מעגל מהפך ריתוך SMPS

אם אתם מחפשים אפשרות להחליף שנאי ריתוך קונבנציונאלי, מהפך הריתוך הוא הבחירה הטובה ביותר. מהפך ריתוך שימושי ופועל על זרם DC. השליטה הנוכחית נשמרת באמצעות פוטנציומטר.

מאת: דרובג'וטי ביסוואז

שימוש בטופולוגיה של שני מתגים

בעת פיתוח מהפך ריתוך, החלתי מהפך קדימה עם שני מתגים טופולוגיה. כאן מתח קו הקלט עובר דרך מסנן EMI החלקה נוספת עם קיבולת גדולה.

עם זאת, מכיוון שדופק ההפעלה הנוכחי נוטה להיות גבוה יש צורך בנוכחות מעגל התחלה רכה. מכיוון שהמיתוג פועל וקבלים המסננים הראשוניים נטענים באמצעות נגדים, הכוח מאופס עוד יותר על ידי הפעלת הממסר להפעלה.

ברגע שעוברים את הכוח, הטרנזיסטורים IGBT מתרגלים ומופעלים באמצעות שנאי כונן שער קדימה ואחריו מעצבים את המעגל בעזרת הרגולטורים IC 7812.

באמצעות IC UC3844 לבקרת PWM

מעגל הבקרה המשמש בתרחיש זה הוא UC3844, הדומה מאוד ל- UC3842 עם מגבלת רוחב הדופק ל 50% ותדירות העבודה ל 42 קילוהרץ.

מעגל הבקרה שואב את ההספק מאספקת עזר של 17V. בשל זרמים גבוהים, המשוב הנוכחי משתמש בשנאי Tr3.

המתח של רישום החישה 4R7 / 2W שווה פחות או יותר לפלט הנוכחי. ניתן לשלוט עוד יותר על זרם המוצא באמצעות פוטנציומטר P1. תפקידו למדוד את נקודת הסף של המשוב ומתח הסף של סיכה 3 של UC3844 עומד על 1V.

היבט חשוב אחד של מוליכים למחצה חשמליים הוא שהוא זקוק לקירור ורוב החום שנוצר נדחק החוצה בדיודות הפלט.

הדיודה העליונה שמורכבת מ- DSEI60-06A 2x צריכה להיות מסוגלת לטפל בזרם בממוצע של 50A והפסד עד 80W.

הדיודה התחתונה, כלומר STTH200L06TV1, אמורה גם לזרם הממוצע של 100A ולהפסד עד 120W. מצד שני, ההפסד המקסימלי הכולל של המיישר המשני הוא 140W. חנק הפלט L1 מחובר עוד יותר למסילה השלילית.

זהו תרחיש טוב מכיוון שקירור החום מנועה ממתח בתדירות גבוהה. אפשרות נוספת היא להשתמש בדיודות FES16JT או MUR1560.

עם זאת, חשוב לקחת בחשבון כי זרימת הזרם המקסימלית של הדיודה התחתונה היא פי שניים מהזרם של הדיודה העליונה.

חישוב הפסד IGBT

לאמיתו של דבר, חישוב ההפסד של ה- IGBT הוא הליך מורכב שכן מלבד הפסדים מוליכים הפסד מיתוג הוא גם גורם נוסף.

כמו כן כל טרנזיסטור מאבד סביב 50W. גשר המיישר מאבד גם כוח עד 30W והוא ממוקם על אותו גוף קירור כמו IGBT יחד עם דיודת איפוס UG5JT.

יש גם אפשרות להחליף את UG5JT ב- FES16JT או MUR1560. אובדן הכוח של דיודות האיפוס תלוי גם באופן בניית Tr1, אם כי ההפסד נמוך יותר בהשוואה לאובדן הכוח מ- IGBT. גשר המיישר מהווה גם איבוד חשמל של כ- 30W.

יתר על כן בעת ​​הכנת המערכת חשוב לזכור להגדיל את גורם הטעינה המרבי של מהפך הריתוך. על סמך המדידה, אתה יכול להיות מוכן לבחור את הגודל הנכון של מד המתפתל, גוף הקירור וכו '.

אפשרות טובה נוספת היא להוסיף מאוורר מכיוון שהדבר ישמור על החום.

תרשים מעגלים

שנאי פרטים מתפתלים

שנאי המיתוג Tr1 נפצע שני ליבות EE פריט ולשתיהן קטע העמוד המרכזי של 16x20 מ'מ.

לכן, החתך הכולל מחושב ל- 16x40 מ'מ. יש להקפיד שלא להשאיר פער אוויר באזור הליבה.

אפשרות טובה תהיה להשתמש ב -20 סיבובים מתפתלים ראשוניים על ידי פציעתו באמצעות 14 חוטים בקוטר 0.5 מ'מ.

לסלילה המשנית לעומת זאת יש שש רצועת נחושת בגודל 36x0.55 מ'מ. שנאי הכונן הקדמי Tr2, שתוכנן בהשראות תועה נמוכות, עוקב אחר הליך סלילה משולש עם שלושה חוטים מבודדים מעוותים בקוטר 0.3 מ'מ ופיתולים של 14 סיבובים.

קטע הליבה עשוי H22 בקוטר העמוד האמצעי של 16 מ'מ ולא משאיר פערים.

השנאי הנוכחי Tr3 עשוי מחנקי דיכוי EMI. בעוד שלראשוני יש סיבוב אחד בלבד, המשני נפצע עם 75 סיבובים של חוט 0.4 מ'מ.

נושא חשוב אחד הוא לשמור על קוטביות הפיתולים. בעוד של- L1 יש ליבת EE של פריט, העמודה האמצעית כוללת חתך של 16x20mm עם 11 סיבובים של רצועת נחושת של 36x0.5mm.

יתר על כן, פער האוויר הכולל והמעגל המגנטי מוגדר ל- 10 מ'מ וההשראות שלו היא 12uH cca.

משוב המתח לא ממש מעכב את הריתוך, אך הוא בוודאי משפיע על הצריכה ועל אובדן החום במצב סרק. השימוש במשוב מתח חשוב למדי בגלל מתח גבוה בסביבות 1000V.

יתר על כן, בקר ה- PWM פועל במחזור חובה מקסימלי, מה שמגדיל את קצב צריכת החשמל וגם את רכיבי החימום.

ניתן לחלץ את 310V DC מרשת החשמל 220V לאחר תיקון באמצעות רשת גשר וסינון באמצעות כמה קבלים אלקטרוליטיים של 10uF / 400V.

ניתן להשיג את אספקת 12V מיחידת מתאם 12V מוכנה או לבנות בבית בעזרת המידע המסופק כאן :

מעגל ריתוך אלומיניום

בקשה זו הוגשה אלי על ידי אחד הקוראים המסורים בבלוג זה מר חוסה. להלן פרטי הדרישה:

מכונת הריתוך שלי Fronius-TP1400 תפקודית לחלוטין ואין לי שום עניין לשנות את תצורה שלה. מכונה זו שיש לה גיל היא הדור הראשון של מכונות המהפך.

זהו מכשיר בסיסי לריתוך באמצעות אלקטרודה מצופה (ריתוך MMA) או גז קשת טונגסטן (ריתוך TIG). מתג מאפשר את הבחירה.

מכשיר זה מספק זרם DC בלבד, זה מתאים מאוד למספר רב של מתכות לרתך.

יש כמה מתכות כמו אלומיניום שבגלל קורוזיה מהירה במגע עם הסביבה, יש צורך להשתמש בזרם זרם זרם פעמי (גל מרובע 100 עד 300 הרץ) זה מאפשר לחסל את הקורוזיה במחזורים עם קוטביות הפוכה ולהפוך את נמס במחזורי הקוטביות הישירה.

ישנה אמונה שאלומיניום אינו מתחמצן, אך הוא אינו נכון, מה שקורה הוא שברגע האפס בו הוא מקבל מגע עם אוויר, נוצרת שכבה דקה של חמצון, ומאז ואילך היא שומרת עליה מפני החמצון הבא. שכבה דקה זו מסבכת את עבודת הריתוך ולכן משתמשים בזרם זרם חילופין.

הרצון שלי הוא ליצור מכשיר שיחובר אותו בין המסופים של מכונת הריתוך DC שלי ולפיד כדי להשיג את זרם ה- AC בלפיד.

זה המקום בו יש לי קשיים ברגע שבונים את מכשיר ממיר ה- CC ל- AC. אני אוהב אלקטרוניקה אבל לא מומחה.

אז אני מבין את התיאוריה בצורה מושלמת, אני מסתכל על גליון הנתונים HIP4080 או גליון הנתונים הדומה לראות שאפשר ליישם אותו על הפרויקט שלי.

אבל הקושי הגדול שלי הוא שאני לא עושה את החישוב הדרוש של ערכי הרכיבים. אולי יש איזושהי תכנית שניתן ליישם או להתאים, אני לא מוצא אותה באינטרנט ואני לא יודע לאן לחפש, לכן אני מבקש את עזרתך.

העיצוב

על מנת להבטיח שתהליך הריתוך מסוגל לחסל את המשטח המחומצן של אלומיניום ולאכוף מפרק ריתוך יעיל, ניתן לשלב את מוט הריתוך הקיים ואת לוח האלומיניום בשלב נהג גשר מלא, כמוצג להלן:

ניתן לחשב את ה- Rt, Ct עם ניסוי וטעייה כלשהם כדי לגרום למוספטים להתנדנד בכל תדר שבין 100 ל -500 הרץ. לקבלת הנוסחה המדויקת אליה תוכלו להתייחס המאמר הזה .

קלט ה- 15V יכול להיות מסופק מכל יחידת 12V או 15V AC ליחידת מתאם DC.