Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Spawarka inwertorowa 45-140A 60kHz na UC3526

M_MARCIN1974 17 Mar 2008 12:12 252381 253
e-mierniki
  • #181
    kalasz20
    Level 26  
    Witam
    Ja stosuje TLP250 z powodzeniem w pełnym mostku , testowałem nawet na 60kHz , HCPL dużo szybsze nie są , maja tylko większy prąd wyjściowy , w forwardzie tym bardziej powinny dawać radę , gdzie indziej szukałbym błędów.
    Pozdr
  • e-mierniki
  • #182
    Vangoog
    Level 11  
    Jestem na etapie tworzenia projektu spawarki, śledzę sobie podobne wątki systematyzuję wiedzę zdobytą na forum i chciałbym ją zastosować Do rozwiązania mam kilka zagadnień a jednym z nich jest sterowanie tranzystorami końcowymi i same tranzystory. Zastanawiam się nad użyciem MOSFETów SPW47N60C3 o prądzie drenu max 47A i niskiej oporności dren-źródło 0,07 oma. Czy wytrzyma on prądy rzędu 20A uwzględniając temperaturę samego tranzystora podczas pracy, ewentualnie drobne przeciążenia które są nieuniknione w konstrukcjach tej mocy? Poza tym chodzi mi o minimalizację strat na tranzystorze, w związku z tym czy lepiej użyć IGBT który ma większą rezystancję w stanie przewodzenia i jest wolniejszy ale za to ma mniejszą pojemność do przeładowania czy ten egzemparz który posiadam. Sterowanie chciałbym rozwiązać w ten spozób żeby użyć szybkich transoptorów typu HCPL 4502 i układu sterownika będącego zarazem dobrym zabezpieczeniem tranzystora tj. SI9910. Wydaje mi się że ma dosyć dobre parametry http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/83882/VISAY/SI9910.html, niepokoi mnie tylko prąd w impulsie 1A nie wiem czy jest w stanie szybko przełączyć pojemność tranzystora na poziomie 6,8 nF, lepszy byłby MC33153 ale jest bardzo trudno dostępny. Czy ktoś ma doświadczenie z tego zakresu i mógłby mi pomóc? Ewentualnie podpowiedzieć jaki jeszcze driver mógłbym zastosować?

    Założenia są takie:
    - częstotliwość pracy 50-60 kHz,
    - tranzystory w układzie mostka,
    - prąd spawarki na poziomie 130A
    - przekładnia trafo mocy 1:6
    - napięcie biegu jałowego 50V (czy nie jest za niskie do zapalenia łuku?)
  • #183
    kalasz20
    Level 26  
    Witam
    Tranzystory te są trudno dostępne , co do obecnie dostępnych IGBT nie są wcale aż takie wolne , ten układ sterujący wymaga rezystorów pomiarowych , w sumie po jednym dla każdeg tranzystora , na nich będzie sporo mocy się wydzielać , mosfety te mają sporą pojemność bo aż 6,8nF na sztukę , mogą być problemy , co z tego że masz szybkie mosy skoro nie zdołasz ich wysterować , jeden taki mos to tak jakbyś miał ze 3 IGBT połączone równolegle a 1A w impulsie to nie za dużo , jaki sterownik zamierzasz użyć? W swojej konstrukcji używam IGBT z 2,3nF i każdy steruję osobno z TLP250 i daje radę , wysokoprądowe sterowanie to IR2110 i dodatkowy driver z IRFD110/9110 ale sam tego nie testowałem. A o cenę tego Si to nie wspomnę , niemała bo po 27zł/szt x 4.
    Pozdr
  • e-mierniki
  • #184
    Vangoog
    Level 11  
    Z cenami półprzewodników jest różnie. Na stronie http://tme.pl ten sterownik SI9910 kosztuje 6,99 zł netto. Zastanawiałem się nad MC33153 i znalazłem go tutaj http://sklep.north.pl ale cena 32,00 zł brutto za sztukę jest nie do przejścia. Tutaj http://www.onsemi.com kosztuje 0,74USD ale trzeba kupić min 50 szt. i zapłacić za przesyłkę. Też odpada.
    Przekonałeś mnie natomiast do IGBT i mimo że mam SPW47N60C3 to poeksperymentuję z tamtymi. Zabezpieczenie prądowe z dodatkowymi rezystorami w drenie ze względu na straty mocy też odpada. Aby działało ono poprawnie musiałbym zamontować rezystor w okolicach 0,1 oma. A przy założeniu że prąd max wynosiłby 20A i narastał liniowo na tym rezystorze wydzieliłoby się w układzie pełnomostkowym 10W strat w każdym cyklu pracy.

    Kusi mnie cały czas zastosowanie tej motoroli MC33153 z IGBT chyba dałaby radę. Poza tym tutaj dosyć sensownie jest rozwiązany problem ograniczenia prądowego tranzystora, ponieważ próg zadziałania tego zabezpieczenia ustawiony jest na 65 mV co przy prądzie obciążenia powiedzmy 30A daje rezystancję 0,0021 oma. Stosowanie rezystora pomiarowego jest w taki przypadku zbędne, wystarczyłoby w odpowiednim miejscu ścieżki pobrać sygnał (np na nóżce tranzystora i na wejściu do trafo) ścieżka też przedstawia przecież niewieką rezystancję
    Zastosowanie tego układu rozwiązałoby problem palenia kluczy. Tak przynajmniej mi się wydaje.
  • #185
    kalasz20
    Level 26  
    Witam
    Jednak ten układzik jak sam piszesz jest kosztowny , 32zł x 4 to możesz kupić conajmniej 6 dobrych igbt , nie napisałeś jeszcze jakiego sterownika PWM chcesz używać?
    Pozdr
  • #186
    Vangoog
    Level 11  
    Jako sterownika PWM chcę użyć SG3525. Mam już uruchomioną elektronikę samego sterownika. Jest on zrobiony wg schematu z Elektroniki Praktycznej 11/1999 z tym że zrezygnowałem z transformatora sterującego na rzecz transoptorów oraz mam zmienioną regulację prądu spawania. W tej części wykorzystałem aplikację producenta pozostawiając sobie nóżkę 10 która pierwotnie spełniała rolę regulatora. Teraz będę ją mógł wykorzystać do zabezpieczenia anti stick.
    Nie wiem jak układ będzie się zachowywał z obciążeniem bo narazie go nie mam. W stanie obecnym płytka działa zadawalająco. Co myślisz o użyciu tego PWM do sterownia spawarką?
    Pozdr
  • #187
    kalasz20
    Level 26  
    Witam
    Też na początku chciałem użyć tej kości jako sterownika , jednak miałem same problemy , części które spaliłem z jej udziałem było sporo , do ograniczania prądu próbowałem użyć zarówno shutdown jak i wzmacniacz błędu , jako czujnik stosowałem przekładnik prądowy , jednak reakcja układu była za wolna i paliły mi się klucze , Ty chcesz użyć zabezpieczenia wbudowanego w drivery , więć może się uda , co do antystick z użyciem shutdownu ( pin 10) robiłem równierz próby ale po zwarciu wyjścia czyli sklejeniu układ się wyłączał i ponowne załączenie wymagało resetu zasilania , te układy są stosowane w spawarkach i kiedyś widziałem schemat sterowania , to oprócz sg było jeszcze pare wzmacniaczy operacyjnych , nóżka 10 nie była wykorzystywana do niczego , była chyba zwarta do masy przez rezystor , więc regulacja prądu odbywała się przez wzmacniacz błędu.
    Pozdr
  • #188
    lechoo
    Level 39  
    Witam,
    Kolega kalasz20 ma rację, SG3525 to kłopotliwy sterownik, mi co prawda udało się uruchomić małą spawarkę na tym układzie (zmodyfikowany projekt AVT-837, pisałem kiedyś o tym w wątku poświęconym tamtej spawarce), ale nie byłem do końca zadowolony z pracy tego układu.
    W tym wątku:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic946862.html
    również kolega kalasz20 przedstawił sprawdzony, działający i nie palący tranzystorów schemat sterownika z użyciem układu UC3846.
    Pozdrawiam i życzę powodzenia :)
  • #189
    szod
    Level 32  
    To ja mam pytanie - jak mocujecie i skręcacie swoje trafa? Bo ja mam dziwny problem i
    się zastanawiam jak go rozwiązać. Jako podstawę spawarki mam tekstolit 5mm i do
    niego przykręcony jest dławik i trafo. Problem jest w tym, że jak przykręcę trafo i mam
    przykładowo 4,3mH to stopniowo z upływem czasu indukcyjność mi spada. Po ostatnim
    rozebraniu i pomierzeniu miałem poniżej 4mH. Próbowałem różnych kombinacji, różne
    podkładki w różnych miejscach trafa i tak to nic nie daje. Dalej zjeżdża w dół. Ostatnio
    próbowałem nawet nie przykręcać trafa do podstawy tylko skręciłem opaską i leżało
    luźno. Też spada :| Normalnie czary jakieś. Miałem już pomysł żeby skręcić trafo do
    największej indukcyjności jakiej się da i zalać całość czyli karkas i okolice w jakimś
    lakierze żeby rdzeń skleił się z karkasem. Tylko nie wiem czy tak można i jak mi coś
    nie wyjdzie to już trafa nie poprawię. Poza tym zanim lakier wyschnie to pewnie już i tak
    zdąży spaść indukcyjność.
  • #190
    lechoo
    Level 39  
    Indukcyjność transformatorów z rdzeniem ferrytowym silnie zależy od kilku czynników, m.in. od temperatury i indukcji szczątkowej (remanencji) powstałej podczas pracy transformatora. Zmienia się wtedy współczynnik AL, a tym samym indukcyjność mierzona na zaciskach transformatora. Takimi niewielkimi zmianami nie należy się przejmować.
  • #191
    BRAVO11
    Level 16  
    Zmiana współczynnika Al może również następować na skutek tzw stresu mechanicznego np po oszlifowaniu połówek rdzenia na powierzchniach ich styku w karkasie. Zaraz po oszlifowaniu Al jest znacznie wyższy jak kilka godzin później.Niewykluczone, że podbne zjawisko ma miejsce u Ciebie, i chyba jedyny z grona forumowiczów to wychwyciłeś
    Pozdrawiam
  • #192
    szod
    Level 32  
    Obawiam się że chodzi o jakieś naprężenia. Skręcam trafo i uzyskuję np. 4,4mH. Za kilka
    godzin robi się np. 4,2mH. Teraz wystarczy nieco poluzować śruby i znów wzrasta.
    Cały transformator jest wciąż w tym samym pomieszczeniu i nie ma jakiś dużych skoków
    temperatury. Ostatnio skręciłem na ok. 4,3 - 4,4mH a po ostatniej awarii jak sprawdzałem to
    było niecałe 4mH. Dodam też że to samo miałem od początku, zanim transformator
    w ogóle pracował. A więc remanencja odpada. Nie wiem czy tylko u mnie się tak dzieje.
    Wasze trafa trzymają indukcyjność?
  • #193
    BRAVO11
    Level 16  
    Nie robiłbym z tego tragedii. A co do pomiaru Al rdzenia ferrytowego w sensie z jaką siłą mają być skręcone (złożone) połówki rdzenia to definiują to normy IEC (bodajże 205-ale nie jestem pewien, mogę sprawdzić).
    Czy cewki trafa siedzą sztywno na karkasie? Może niewielka zmiana położenia i indukcyjność jeździ sobie w górę i w dół.Osobiście po wykonaniu skręceniu i oczywiście sprawdzeniu transformatora-zaimpregnowałbym je-wtedy można by liczyć na większą "stałość" parametrów
  • #194
    szod
    Level 32  
    Wymieniłem uszkodzone części, spawarka spawała super. Tak, spawała, bo już nie spawa.
    Niedługo po wymianie było wszystko ok. Długo się spawało różnymi elektrodami. Po kilku
    dniach znowu nawaliła. Piszę znowu, bo tak samo było poprzednio. Też było dużo spawania
    a padła przy kolejnej próbie po jakimś czasie. Żeby było ciekawiej, to nawaliło to samo czyli
    BD140 w sterowniku od dolnych tranzystorów i dwa dolne IGBT wraz z rezystorami
    bramkowymi. Uszkodzenie tych samych elementów nie może być przypadkiem. Macie
    jakieś pomysły? Może być powodem np. opóźnienie zamykania dolnych tranzystorów?
    Tylko dlaczego nawala cały czas BD140 i rezystory bramkowe? Muszę to jakoś rozgyźć
    bo bez tego nie ma co składać spawarki. Jak nie dojdę to spawarka idzie na części. Nie
    ma sensu dokładać do niej bez przerwy. Tranzystory niestety kosztują.
  • #195
    olinek2
    Level 23  
    Zmieńcie sterownik w końcu. Po drugie sposób sterowania.
  • #196
    szod
    Level 32  
    To teraz co ja mam niby zrobić, całą elektronikę od nowa? Już wcześniej
    pisałem jak nawalał mi cały czas ten sam tranzystor że to nie przypadek i nie był. Były
    przebicia na bramkę. W takim przypadku i super sterowanie by nie pomogło. Teraz
    mam już drugi raz taką samą awarię i uszkodziły się te same elementy. To sugeruje że
    też gdzieś jest jakaś wada. Nie jest to przeciążenie bo uszkadzał by się przypadkowy
    tranzystor. W dodatku mam znów nietknięty bezpiecznik 25A na zasilaniu i dziurę w
    tranzystorze. Chciałbym wiedzieć co jest przyczyną. Tak jak wspominałem podejrzewam
    że dolne tranzystory wyłączają się z opóźnieniem w stosunku do górnych. Wtedy energia
    zgromadzona w transformatorze rozwala tranzystory. Pozostaje tylko jakoś sprawdzić
    czy to jest to. Ale może ktoś ma jeszcze inny pomysł co może być przyczyną takich awarii?
  • #197
    w_mirek
    Level 17  
    Jak masz zablokowane zasilanie? - najlepiej dać równolegle z dwa kondensatory 0,47uF polipropylenowe (MKP, WXPC) jak najbliżej tranzystorów. Wzbudzenie końcówki prowadzi do natychmiastowego zniszczenia tranzystorów.
    Mam pytanie do forumowiczów którzy budowali impulsator WN w/g projektu p. Krasickiego - jaką długość iskry udało się osiągnąć?
  • #198
    Czeslaw10
    Level 15  
    Który sterownik jest lepszy do tej spawarki?

    UC3526AN
    SG3526N

    Czy może jest to obojętne?
  • #199
    olinek2
    Level 23  
    Najlepszy i tak pozostanie UC3845, który jest do tego stworzony.
    Kolego w_mirek, co rozumiesz przez wzbudzenie końcówki ( w sumie to falownik nie końcówka, to nie wzmak ;) ) ?? Ja nie mam blokujących i jeszcze nie natrafiłem na jakieś problemy ze swoimi spawareczkami. Polipropylenowe mają w zasadzie za zadanie odciążyć trochę elektrolity od solidnych łupnięć z sieci. Wszystko zależy jakiej jakości damy elektrolity. Falownik sam z siebie się nie wzbudzi. Tranzystory najczęściej padają z powodu nie równego sterowania nimi, albo od wadliwego sterownika. Ważną sprawą jest sposób prowadzenia ścieżek w falowniku.
  • #200
    w_mirek
    Level 17  
    Zapewniam Cię że potrafi się wzbudzić. Kondensatory te zapewniają zmniejszenie impedancji zasilacza dla wysokich częstotliwości. Błędna konfiguracja ścieżek może spowodować że kondensatory nie pomogą Spawarka na UC3845 rzeczywiście dobrze pracuje. Pozdrowienia
  • #201
    olinek2
    Level 23  
    Ale wytłumacz czym się objawia to Twoje wzbudzenie ?? Bo nadal nie rozumiem, on nie ma prawa sam z siebie, siebie kluczować. Owszem polipropylenowy kondensator ma 2 cechy, tak jak wspomniałeś impedancja zasilacza jest mniejsza dla falownika, ale także odciąża elektrolity. Nie neguję jego stosowania w spawarkach.
    Natomiast jeśli chodzi o UC3526, to trafiają się takie które z opóźnieniem reagują na ograniczenie prądowe kluczy i dla tego najczęściej klucze padają.
    W falowniku i zasilaczu powinna obowiązywać zasada najkrótszych połączeń, to jest tylko i wyłącznie droga do sukcesu.
    nigdy nie pochwalałem i nie będę pochwalał wykorzystywania UC3526 do pracy w spawarkach. Prędzej czy później wynikną z tego problemy. Czasem potrafi się toto wzbudzić. Nie falownik, a sterownik kolego :)
  • #202
    lechoo
    Level 39  
    @olinek2
    Chyba pomyliłeś Kolego UC3526 z 3525 - zajrzyj do specyfikacji tego pierwszego a przekonasz się, że działa również w trybie prądowym - posiada wejścia Current Sense.
  • #204
    w_mirek
    Level 17  
    Niekontrolowane wzbudzenia w układach przełączających zdarzają się często,
    szczególnie na dużej impedancji źródła zasilającego i po to stosuje się kondensatory blokujące ( zauważ że w cyfrówce prawie każdy układ scalony jest zablokowany 100n - choć nie są to wzmacniacze). Swoja spawarkę wykonałem na UC3845 plus dwa TLP250 sterujące bezpośrednio IRG4PC50W.
    Pozdrowienia
  • #205
    olinek2
    Level 23  
    A wiesz może po co się blokuje układy w cyfrówce, czy tak nie za bardzo.
    Wytłumacz mi teraz, bom ciekaw, jak sam falownik się może wzbudzić ?? bo sterownik rozumiem, ale falownik, takich bajek jeszcze nie słyszałem :) I jak się może sam z siebie przez źródło zasilania wzbudzić sam falownik ?? Sterownik nie zgłupieje, przynajmniej z trybem prądowym. Kondzoiły stałe stosuje się aby tak jak wspomniałeś nie brakowało prądu IGBTom, a elektrolity miały lżejsze życie. Podstawowymi czynnikami wpływającymi na błędną pracę układu są zakłócenia generowane podczas przełączania, które potrafią powodować błędne działanie sterownika. Dlatego proponuję ekranować sterowniki od zakłóceń, czasem oszczędzi to kłopotów.
  • #206
    w_mirek
    Level 17  
    Nie chcę już zanudzać kolegów naszą dyskusją - kondensatory w cyfrówce stosuje się między innymi po to by się scalaki nie wzbudzały. W moim przypadku wzbudzenie końcówki nastąpiło gdy lutowałem pogrubienie ścieżek (grzały się) i wylutował się kondensator (ten o którym mówimy) - włączyłem - transformator zapiszczał i po tranzystorach. Po wymianie tranzystorów i wlutowaniu kondensatora wszystko wróciło do normy. Elektrolity mają dużą indukcyjność (zwijka) i powstają różne dziwne układy rezonansowe.
    Włącz oscyloskop na zasilanie i zobacz jak się zmienia składowa zmienna przy dołączeniu kondensatora i bez. Radzę więc kolegom nie zaniedbywać blokowania zasilania kondensatorami praktycznie bezindukcyjnymi jakimi są kondensatory polipropylenowe a że mają również małe straty to płynące przez nie duże prądy nie grzeją ich.
    Pozdrowienia
  • #207
    olinek2
    Level 23  
    Przebiegi, proszę bardzo Kolego :)
    http://pl.youtube.com/user/olinek22
    Masz też filmik z pracy mojej 120A spawareczki, oraz przebiegi ze 130A która notabene jest na elektrodzie.
    Tak jak pisałem wszystko zależy jakiej jakości masz elektrolity.
    Tak, żeby się nie wzbudzały, ale dla czego ?? Bo progi przełączania TTLa są bardzo bliskie, kiedy np. wszystkie bramki zmieniały swój stan w tym samym czasie, następował dość duży impuls prądowy. Co przy cienkich ścieżkach dawało spadki napięć. W wyniku czego napięcie na chwileczkę siadało i bramki zmieniały się w generatory. Po to są lizaki przy scalakach.
    Co do spawarki, pochwal się na forum konstrukcją. Chętnie popatrzę jak rozwiązałeś problemy konstrukcyjne, nie ma w tym ani źdźbła ironii, po prostu lubię popatrzeć na konstrukcje DIY.
  • #208
    w_mirek
    Level 17  
    To zdjęcia mojej spawarki: .

    Sterownik UC3845, sterowanie 2xTLP250, stopień wyjściowy IRG40PC50W, prostownik łącznie 7xBYV72-200 Prąd wyj:130A, napięcie biegu luzem 64V, przy pełnym prądzie 24V.
    [/img]
  • #209
    olinek2
    Level 23  
    No i bardzo ładnie upakowana konstrukcja, podoba mnie się. Z pojedyńczej pary wyciskasz 130A ?? Radiatory dzielone za pewne :)
    Mógłbyś zrobić zdjęcia falownika z bliska ??
    Dodawałeś jakieś układy poza tymi typowymi ?? Chodzi mi o AS, czy HS ? Bo widzę tam na fotce dłuższego scalaka :) Chyba, że to 2 koło siebie :)
  • #210
    kalasz20
    Level 26  
    Witam
    Widzę że trafo na EC90 , jaką masz przekładnię , napisz ile zwojów i jakie średnice przewodów zastosowałeś (ilość) na pierwotnym i wtórnym , jak wygląda u Ciebie temperatura transformatora/uzwojeń po wyspawaniu np kilku elektrod prądem X itp. Napisz też coś o dławiku.
    Pozdr