Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAOIGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miniaturowa spawarka inwerterowa

jacusm 12 Lip 2009 10:42 672089 1138
  • #871
    lechoo
    Poziom 39  
    alchemit napisał:
    Ale nikt nie napisał, czy 150V napięcia zaporowego to nie jest trochę ryzykowne.

    Bez obaw, ja użyłem diod Schottky'ego na 170V bez żadnych gasików (teoretycznie są zbędne, gdyż w tych diodach nie występuje zjawisko reverse recovery) i nic złego się z nimi nie stało. Diody powyżej 200V mają coraz wyższe napięcie przewodzenia, a to niekorzystnie przekłada się na straty mocy i wydzielane ciepło.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #872
    alchemit
    Poziom 10  
    A tu jestem zaskoczony - bo Schottky pojemność przy polaryzacji zaporowej też mają, te 60CPQ150 katalogowo 820pF przy napięciu 5V, przy 100V poniżej 200pF; więc raczej powstaje układ LC albo i kilka...
    Próbowałeś może lechoo oglądać przebiegi na tych diodach oscyloskopem? Tzn. wierzę, że działa, ale tak z ciekawości chciałbym wiedzieć, jak :)
    Za głupi jestem żeby policzyć amplitudę takich oscylacji, f (biorąc L dławika, w obwodzie zamkniętym przez łuk) wychodzi mi rzędu 2-3MHz ale nawet nie wiem, czy można tak liczyć (f=1/(2*pi*√LC)), dławik przecież cały czas jest pod prądem a łuk to też nie drut - może dławik i łuk same gaszą takie oscylacje?
    Z drugiej strony, podczas spawania napięcia są dużo niższe, a na biegu jałowym do wyboru jest albo obwód przez wtórne, w którym chyba nic złego nie powinno się dziać, albo moment zrywania łuku, gdzie mamy niewiadome ale możliwe że wysokie napięcie na cewce dławika... Zwłaszcza tu robi się interesująco :|

    A jeszcze kwestia tych osobnych uzwojeń, w obydwu przykładach z 11 lipca są osobne dławiki, a ja miałem na myśli nawinięcie 1 dławika (na rdzeniu E65/3C90 ze szczeliną 7mm) dwoma równoległymi uzwojeniami - chyba nie ma przeciwwskazań?

    PS: OK, dokształciłem się z reverse recovery tutaj i niezupełnie jest to to, co sobie wyobrażałem; ale wszystkich wątpliwości nie rozwiałem, w szczególności co do momentu przerywania łuku.
  • #873
    grendel123
    Poziom 15  
    Witam wszystkich budowniczych minispawarki.
    Właśnie rozpoczynam pracę nad swoim urządzeniem wg schematu z początku wątku i mam jedno proste pytanie: czy w przypadku wystąpienia znacznych spadków napięcia zasilającego (typowo - długi przewód o zbyt małym przekroju, jak to bywa z przedłużaczami) będą występować jakieś większe problemy?
  • #874
    lechoo
    Poziom 39  
    @alchemit
    Postaram się jeszcze dzisiaj porobić zdjęcia oscylogramów napięcia na prostowniku wyjściowym spawarki.
    Energia zgromadzona w dławiku w momencie przerwania obwodu (łuku) jest tak mała (rzędu 100mJ), że nie ma prawa zagrozić półprzewodnikom. Poza tym ten udar napięciowy powstaje przecież w obwodzie już za prostownikiem wyjściowym, a prąd podczas gaśnięcia łuku nie spada aż tak gwałtownie jakby się mogło wydawać - widziałem wyniki pomiarów styczników trakcyjnych prądu stałego przy prądach rzędu 300A. Jeśli bardzo chcesz to możesz na wyjściu spawarki zamontować warystor na 200V, chociaż osobiście nie spotkałem się z takim zabezpieczeniem w chińskich fabrycznych spawarkach.

    @grendel123
    Na pewno dużo lepiej taka spawarka sprawuje się na długim przedłużaczu niż transformatorowy buczek. Niemniej zalecam używanie przewodu 3x1,5mm² do zasilania spawarki, szczególnie przy spawaniu prądem powyżej 100A.


    Edit 16 Lip 2009:
    ----------------------

    Co prawda z małym opóźnieniem za co przepraszam, niemniej wreszcie zamieszczam obiecane oscylogramy - w postaci filmików nagranych podczas spawania prądem 60A, a więc w rzeczywistych warunkach pracy. Pierwszy przedstawia napięcie na wyjściu transformatora, a na drugim mierzyłem napięcie na diodzie zwrotnej prostownika wyjściowego. Każdy filmik składa się z 2 części, w pierwszej pomiar odbywał się bez użycia pamięci oscyloskopu, w drugiej w trybie z włączonym próbkowaniem i pamięcią. Dokładniejszy opis po kliknięciu na linki pod filmikami.


    Link


    Link
  • #875
    alchemit
    Poziom 10  
    Dzięki lechoo :-)
    Na moim skromnym oscyloskopie (bez pamięci) nawet bym takich ładnych przebiegów nie zobaczył.
    Czyli oscylacje jednak są i na tyle na ile widzę to stale osiągają 150% napięcia, a może i więcej... Może są generowane po stronie pierwotnej i przechodzą przez trafo, bo jak rozumiem pominąłeś gasiki i przy kluczach, i przy prostowniku. Chciałem zrobić tak samo ale wygląda na to, że jednak przynajmniej po jednej stronie będzie trzeba je dać, bo moje 60CPQ150PBF (150V) już przyszły i nie chciałbym inwestować w inne.

    Może jednak faktycznie prościej wstawić równolegle do diod prostownika warystory 150V np. 10D151K, te szpilki chyba dużej mocy nie niosą? Gasiki i więcej miejsca zajmą, i droższe, i parę watów więcej do wywietrzenia...
    (Korekta - właśnie sprawdziłem że same diody przy max Tj przepuszczą wstecz ok 100mA czyli 100x więcej niż warystor, więc pomysł bez sensu)

    Ech, miałem nadzieję że się zabiorę ostro do pracy w tym tygodniu ale plany nie wypaliły, muszę odłożyć temat do sierpnia bo od jutra wyjazd na wakacje z rodziną.
  • #876
    lechoo
    Poziom 39  
    Po stronie pierwotnej nie ma żadnych przepięć przekraczających napięcie zasilające falownik - wynika to z zasady działania forwarda 2-tranzystorowego, wszelkie przepięcia są ograniczane (odprowadzane do szyny DC) przez diody zwrotne. Te oscylacje które widać na oscylogramach są wynikiem indukcyjności rozproszenia i pojemności pasożytniczej transformatora - uzwojenie wtórne nawinięte jest taśmą. Oscylacje pojawiają się w momencie otwierania tranzystorów IGBT.
    Aby je stłumić możliwe że wystarczy pojedynczy szeregowy obwód RC włączony równolegle z uzwojeniem wtórnym transformatora - takie rozwiązanie spotkałem w spawarce Kinzo, ale nie mierzyłem jej aż tak dokładnie. Myślę, że bez obaw możesz użyć tych diod na 150V.
    Gasiki RCD przy kluczach nie zmniejszają oscylacji, mają jedynie za zadanie przejąć część mocy traconej w tranzystorach w chwili ich zamykania, dlatego są też nazywane obwodami odciążającymi.
    Pozdrawiam i życzę przyjemnego, spokojnego wypoczynku :)
  • #877
    samblaster
    Poziom 13  
    witam mam pytanie czy da się w prosty sposób przerobić jakąś fabryczną spawarkę inwerterową tak aby dało się ją wykożystac do spawania metodą mig - mag (migomat)
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #878
    grendel123
    Poziom 15  
    Rozpocząłem uruchamianie swojej wersji minispawarki - na razie część sterującą. Podzieliłem rdzeń toroidalny trafa sterującego na trzy części przy pomocy małych spinek do przewodów - każda dla jednego uzwojenia. Nawinąłem uzwojenia drutem 0,4mm w emalii, idealnie zwój przy zwoju - niemal perfekcyjnie. Wyszły po dwie warstwy (strona "pierwotna" bifilarnie). Po podłączeniu całości okazało się, że na wyjściu są ogromne oscylacje i przepięcia przekraczające poziomem sygnał użyteczny.
    Zdegustowany odwinąłem trafo i nawinąłem je bez dzielenia izolowanymi przewodami (wyrwanymi ze skrętki komputerowej) metodą totalnego chaosu po cztery druty na raz. Wyszedł mało gustowny kłębuszek :D, ale za to sygnał na wyjściu prawie idealny.

    Wygląd kłębuszka mi nie przeszkadza, ale czy izolacja skrętki komputerowej jest wystarczająca, żeby zapewnić bezpieczną pracę tego trafa po dłuższym czasie?

    I jeszcze jedno - czy nawijając uzwojenia transformatora i dławika dwoma taśmami 0,2mm jednocześnie trzeba je od siebie odizolować (oczywiście nie mam tutaj na myśli izolacji międzyzwojowej)?
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #879
    grendel123
    Poziom 15  
    Przepraszam za podniesienie tematu, ale pilnie potrzebuje pomocy.

    Mam problem z trafem sterującym (schemat z pierwszej strony). Nawinięte jest czterema przewodami jednocześnie z czego dalej są wydzielone uzwojenia (początki i końce sprawdzone). Nawijałem na rdzeniu TX22/14/6.4-3E6 po 32 zwoje na uzwojenie. W stanie jałowym jest wszystko OK. Jednak pod obciążeniem (rezystory 200Ω na wtórnym) bardzo mocno się nagrzewa tranzystor kluczujący i ogólnie płyną duże prądy po stronie pierwotnej.

    Niestety, nie mam pomysłu co dalej. Zbyt duża indukcyjność uzwojenia?
  • #880
    arch_x
    Poziom 20  
    =>grendel123
    Izolacja skrętki komputerowej jest wystarczająca dla transformatora sterującego.
    Odnośnie sposobu nawijania, to w przypadku rdzenia toroidalnego, jedynie nawijanie czterema przewodami jednocześnie zapewni prawidłowy kształt przebiegów sterujących tranzystorami.
    Odwiń z obecnych 32 zwojów na TX22/14/6,6-3E6 do około 15-20 zwojów, to przy 40-50KHz powinno być OK. Sprawdzałem to przy podobnym rdzeniu i sprawowało sie dobrze.
    Przy nawijaniu dwoma taśmami jednocześnie, transformatora i dławika wyjściowego nie trzeba ich odizolowywać od siebie, ale pamiętać należy o izolacji międzyzwojowej.
  • #881
    lechoo
    Poziom 39  
    Nie powinieneś obciążać transformatora sterującego bezpośrednio opornikami, gdyż pracuje on w układzie forward, a taki opornik będzie uniemożliwiał prawidłowe rozmagnesowanie rdzenia który może się nawet nasycać - stąd nagrzewanie tranzystora. Jeśli chcesz zrobić pomiary oscyloskopem to na wyjściu transformatora podłącz drivery na tranzystorach PNP (link poniżej), a zamiast tranzystorów IGBT - kondensatory o pojemności kilka nF.
    -> https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1244183-826.html
  • #882
    grendel123
    Poziom 15  
    Dziękuję za odpowiedź. Wykonałem drivery wg oryginalnego schematu i z nimi mam ten problem - stąd moje próby z obciążeniem czystą rezystancją na wyjściu. Co prawda zamiast IRFD123 dałem IRF530.

    Wykonam układ z linku i sprawdzę.

    ------------------------------------------

    Po zmontowaniu pajączka wg schematu z linku jest dokładnie ten sam problem - tranzystor się grzeje, prądy takie, że zasilacz (w testach spokojnie wyciągałem z niego 1A) przysiada. Nie zdążyłem podłączyć pojemności symulującej IGBT.
  • #883
    lechoo
    Poziom 39  
    Nie pomyliłeś przypadkiem kolejności wyprowadzeń uzwojeń transformatora sterującego po stronie pierwotnej? Zwróć uwagę na kropki na schemacie. Możliwe też, że uszkodzeniu uległ tranzystor po stronie pierwotnej.
  • #884
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Ja bym sprawdził, czy rezystory na pewno mają 200 a nie 20 om. Rdzenia absolutnie nie można się czepiać - jakiekolwiek problemy z nim wyszłyby już bez obciążenia.
  • #885
    grendel123
    Poziom 15  
    Sprawdziłem: końce i początki uzwojeń, rezystory mają 200Ω (do pomiarów zmieniłem na 1k), zmieniłem też na wszelki wypadek zasilacz (ze względu na być może kiepską odpowiedź impulsową).
    Zmierzyłem indukcyjność pojedynczego uzwojenia (kiepską przystawką do multimetru) wynosi około 7mH.

    ----------------------------------------------------------------------------
    Dodano (po długiej i ciężkiej walce z układem :D ):

    Znalazłem problem. Podłączyłem dwie szybkie diody (100% pewne z wylutu z działającego urządzenia) w klasyczny układ strony wtórnej jak dla przetwornicy forward zasilającej. Wtedy bez problemu układ działa na rezystancji 200Ω. Po sprawdzeniu driverów okazało się, że kupiłem w sklepie elektronicznym jakieś trefne diody Schottky. Wymiana na wyluty rozwiązała problem.

    Dziękuję wszystkim za pomoc i walczę dalej z uruchamianiem :D
  • #886
    grendel123
    Poziom 15  
    Chciałbym prosić kolegów o konsultacje :D

    Uruchomiłem drivery i obciążyłem docelowymi IGBT. Uzyskuje kształt sygnałów na bramkach jak na oscylogramach poniżej (przepraszam za ich jakość, ale to tylko mój śliczny i poczciwy Hameg HM307 :D)

    2V/dz i 5us/dz
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2V/dz i 2us/dz zbocze narastające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2V/dz i 2us/dz zbocze opadające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    Niestety, nie są tak śliczne jak kolegi Lechoo przy jego testach, ale czy można tak zostawić, czy też lepiej nawinąć jeszcze raz transformator, tym razem czterema dość mocno skręconymi drutami w emalii (mniejsze przepięcie)? Teraz mam druty ze skrętki komputerowej luźno (bez skręcenia więcej zwojów się mieści).
  • #887
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Masz rewelacyjne przebiegi - czego od nich chcesz?
  • #888
    grendel123
    Poziom 15  
    Z czego można zrobić sztuczne obciążenie do uruchamiania spawarki? Niestety, nie mam dostępu do drutów oporowych o dużych średnicach.
  • #889
    lechoo
    Poziom 39  
    Drut stalowy 1mm zanurzony w wodzie spokojnie wytrzymuje prąd 100A.
  • #890
    grendel123
    Poziom 15  
    I jeszcze jedna prośba o zerknięcie na przebiegi tym razem na wyjściu i stronie pierwotnej transformatora głównego bez obciążenia. Falownik zasilany z zasilacza warsztatowego napięciem 60V. Troszkę mnie martwi ta oscylacja (prawie 2*Uwy).

    5us/dz
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2us/dz narastające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2us/dz opadające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    Po stronie pierwotnej wygląda to tak:
    Miniaturowa spawarka inwerterowa
  • #891
    Quarz
    Poziom 43  
    grendel123 napisał:
    I jeszcze jedna prośba o zerknięcie na przebiegi tym razem na wyjściu transformatora głównego. Falownik zasilany z zasilacza warsztatowego napięciem 60V. Troszkę mnie martwi ta oscylacja (prawie 2*Uwy).

    5us/dz
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2us/dz narastające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    2us-dy opadające
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    Po stronie pierwotnej wygląda to tak:
    Miniaturowa spawarka inwerterowa
    Martwi, nie martwi ... :?: :!: Jak nie narysujesz tu schematu sondy wejściowej oscyloskopu - za pomocą której oglądałeś te przebiegi - to ja mam wątpliwości czy rzeczywiście te oscylacje, bez niej tam dołączonej, występują.
  • #892
    grendel123
    Poziom 15  
    Schematu tej sondy to ja niestety nie mam - jest fabryczna w ekranie z przełącznikiem 1:1, 1:10 i trymerkiem. Zresztą nie miałem nigdy z nią problemów.
  • #893
    lechoo
    Poziom 39  
    Łatwo sprawdzić czy to nieistniejące śmieci zwierając wejście sondy z jej masą, nie odłączając masy od badanego układu.
  • #894
    Quarz
    Poziom 43  
    grendel123 napisał:
    Schematu tej sondy to ja niestety nie mam - jest fabryczna w ekranie z przełącznikiem 1:1, 1:10 i trymerkiem. Zresztą nie miałem nigdy z nią problemów.
    A mierzyłeś z pozycją przełącznika 1:1, czy 1:10, a jak wygląda przyłączenie masy?
  • #895
    grendel123
    Poziom 15  
    Sonda jednak troszkę zbiera z otoczenia. Po zwarciu wejścia z masą (podłączone do transformatora wyjściowego) mam taki przebieg (1V/dz)
    Miniaturowa spawarka inwerterowa
    Po wyłączeniu napięcia zasilającego falownik przebieg ten znika.

    Sama sonda wygląda tak
    Miniaturowa spawarka inwerterowa

    Sprawdziłem masę i wtyki. Wygląda OK.
    Nie ma znaczenia czy mierze z dzielnikiem czy bez.

    Dodano:
    Rozebrałem sondę. Znalazłem luźną masę między płytką i obudową, polutowałem. Oscylacje się nie zmieniły. Sonda ma tylko trymer do masy, rezystor i kondensator.
  • #898
    grendel123
    Poziom 15  
    Nie wiem już co mam zrobić z tą sondą. Wydaje mi się, że ten sygnał jednak tak wygląda, zresztą na oscylogramach u Kolegi Lechoo też występują takie oscylacje, jednak na filmikach nie widać dokładnie poziomu pierwszej szpilki. U mnie po dodaniu RC na diodach ich poziom dochodzi do 150% Uwy. Chyba nie ma sensu się tym za bardzo przejmować, diody mają w końcu VRRM i VRSM 600V.
  • #899
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Jeśli Twój układ, to dwutranzystorowy forward, to to są artefakty a nie rzeczywiste impulsy.
  • #900
    lechoo
    Poziom 39  
    Podłączaj, uruchamiaj i zacznij spawać wreszcie zamiast przejmować się drobiazgami :) Te nanosekundowe szpileczki, jeśli nawet tam są, to nie uszkodzą twoich diod.