Sekiranya anda mencari pilihan untuk menggantikan pengubah kimpalan konvensional, penyongsang kimpalan adalah pilihan terbaik. Penyongsang kimpalan berguna dan berjalan pada arus DC. Kawalan semasa dikekalkan melalui potensiometer.
Oleh: Dhrubajyoti Biswas
Menggunakan Topologi Dua Suis
Semasa mengembangkan penyongsang kimpalan, saya menggunakan penyongsang ke hadapan dengan topologi dua suis. Di sini voltan saluran input melintasi penapis EMI seterusnya melicinkan dengan kapasiti besar.
Namun, kerana denyut arus penghidup cenderung tinggi maka perlu adanya litar softstart. Oleh kerana pensuisan dihidupkan dan kapasitor penapis utama mengecas melalui perintang, kekuatannya lebih tinggi dengan menghidupkan geganti ON.
Pada saat kuasa diaktifkan, transistor IGBT digunakan dan selanjutnya diterapkan melalui transformer pemacu gerbang hadapan TR2 diikuti dengan membentuk litar dengan bantuan pengatur IC 7812.
Menggunakan IC UC3844 untuk PWM Control
Litar kawalan yang digunakan dalam senario ini adalah UC3844, yang sangat mirip dengan UC3842 dengan had lebar nadi hingga 50% dan frekuensi kerja hingga 42 kHz.
Litar kawalan menarik kuasa dari bekalan tambahan 17V. Kerana arus tinggi, maklum balas semasa menggunakan pengubah Tr3.
Voltan daftar penderiaan 4R7 / 2W lebih kurang sama dengan output semasa. Arus keluaran dapat dikawal lebih jauh oleh potensiometer P1. Fungsinya adalah untuk mengukur titik ambang maklum balas dan voltan ambang pin 3 UC3844 berada pada 1V.
Salah satu aspek penting dari semikonduktor kuasa ialah ia memerlukan penyejukan dan sebahagian besar haba yang dihasilkan dikeluarkan dalam diod keluaran.
Diod atas yang terdiri dari 2x DSEI60-06A harus memiliki kapasiti untuk menangani arus pada rata-rata 50A dan kerugian hingga 80W.
Diod yang lebih rendah iaitu STTH200L06TV1 juga seharusnya arus rata-rata 100A dan kehilangan hingga 120W. Sebaliknya, kehilangan maksimum penyearah sekunder adalah 140W. Choke output L1 dihubungkan lebih jauh dengan rel negatif.
Ini adalah senario yang baik kerana heat sink dihalang daripada voltan frekuensi tinggi. Pilihan lain adalah menggunakan diod FES16JT atau MUR1560.
Walau bagaimanapun, adalah penting untuk mempertimbangkan bahawa aliran arus maksimum diod rendah adalah dua kali arus dari diod atas.
Mengira Kerugian IGBT
Sebenarnya, mengira kerugian IGBT adalah prosedur yang rumit kerana selain itu kerugian konduktif menukar kerugian juga merupakan faktor lain.
Setiap transistor juga kehilangan sekitar 50W. Jambatan penyearah juga kehilangan kuasa hingga 30W dan ia diletakkan di unit pendingin yang sama dengan IGBT bersama dengan diod set semula UG5JT.
Terdapat juga pilihan untuk menggantikan UG5JT dengan FES16JT atau MUR1560. Kehilangan kuasa diod set semula juga bergantung pada cara pembinaan Tr1, walaupun kehilangannya lebih rendah berbanding dengan kehilangan kuasa dari IGBT. Jambatan penerus juga menyebabkan kehilangan kuasa sekitar 30W.
Selanjutnya semasa menyiapkan sistem, penting untuk diingat untuk mengukur faktor pemuatan maksimum penyongsang kimpalan. Berdasarkan ukuran, anda kemudian boleh memilih untuk memilih ukuran tolok yang berliku, heat sink dll.
Pilihan lain yang baik adalah dengan menambahkan kipas angin kerana ini akan memastikan tahap panas.
Rajah Litar
Perincian Penggulungan Transformer
Pengubah suis Tr1 dilukai dua teras EE ferit dan mereka berdua mempunyai bahagian lajur tengah 16x20mm.
Oleh itu, jumlah keratan rentas dikira menjadi 16x40mm. Perhatian harus dilakukan agar tidak ada jurang udara di kawasan inti.
Pilihan yang baik ialah menggunakan belitan utama 20 putaran dengan mencederakannya dengan 14 wayar berdiameter 0.5mm.
Penggulungan sekunder sebaliknya mempunyai enam jalur tembaga 36x0.55mm. Transformer pemacu ke hadapan Tr2, yang dirancang pada induktansi sesat rendah, mengikuti prosedur penggulungan trifillar dengan tiga wayar bertebat berpusing berdiameter 0,3 mm dan belitan 14 putaran.
Bahagian teras diperbuat daripada H22 dengan diameter lajur tengah 16mm dan tidak meninggalkan jurang.
Tr3 pengubah semasa dibuat daripada penyekat EMI. Walaupun primer hanya 1 putaran, sekunder dililit dengan 75 putaran dawai 0.4 mm.
Satu masalah penting adalah menjaga kekutuban belitan. Walaupun L1 mempunyai inti ferit EE, lajur tengah mempunyai keratan rentas 16x20mm yang mempunyai 11 putaran jalur tembaga 36x0.5mm.
Selanjutnya, jurang udara total dan litar magnet ditetapkan ke 10mm dan aruhannya adalah 12uH cca.
Maklum balas voltan tidak benar-benar menghalang kimpalan, tetapi ia pasti mempengaruhi penggunaan dan kehilangan haba ketika dalam mod terbiar. Penggunaan maklum balas voltan cukup penting kerana voltan tinggi sekitar 1000V.
Lebih-lebih lagi, pengawal PWM beroperasi pada putaran tugas maksimum, yang meningkatkan kadar penggunaan kuasa dan juga komponen pemanasan.
DC 310V dapat diekstraksi dari saluran listrik 220V setelah pembetulan melalui rangkaian jambatan dan penyaringan melalui beberapa kapasitor elektrolitik 10uF / 400V.
Bekalan 12V boleh didapati dari unit penyesuai 12V siap pakai atau dibina di rumah dengan bantuan maklumat yang diberikan di sini :
Litar Kimpalan Aluminium
Permintaan ini dikemukakan kepada saya oleh salah seorang pembaca blog Mr. Jose yang berdedikasi. Berikut adalah perincian keperluan:
Mesin kimpalan saya Fronius-TP1400 berfungsi sepenuhnya dan saya tidak berminat mengubah konfigurasinya. Mesin ini yang mempunyai usia adalah mesin penyongsang generasi pertama.
Ia adalah alat asas untuk kimpalan dengan elektrod bersalut (kimpalan MMA) atau gas busur tungsten (kimpalan TIG). Suis membenarkan pilihan.
Peranti ini hanya menyediakan arus DC, ini sangat sesuai untuk sebilangan besar logam yang akan dikimpal.
Terdapat beberapa logam seperti aluminium bahawa kerana kakisannya yang cepat bersentuhan dengan persekitaran, perlu menggunakan arus AC berdenyut (gelombang persegi 100 hingga 300 Hz) ini memudahkan penghapusan kakisan dalam kitaran dengan polaritas terbalik dan memutar lebur dalam kitar polaritas langsung.
Terdapat kepercayaan bahawa aluminium tidak mengoksidakan, tetapi tidak betul, apa yang berlaku ialah pada saat sifar ia menerima sentuhan dengan udara, lapisan pengoksidaan nipis dihasilkan, dan sejak itu mengekalkannya dari pengoksidaan berikutnya. Lapisan nipis ini menyukarkan kerja pengelasan sebab itulah arus AC digunakan.
Keinginan saya adalah membuat peranti yang disambungkan di antara terminal mesin kimpalan DC dan Obor saya untuk mendapatkan arus AC di Obor.
Di sinilah saya menghadapi kesukaran, ketika membina peranti penukar CC ke AC itu. Saya gemar elektronik tetapi tidak pakar.
Oleh itu, saya memahami teori dengan sempurna, saya melihat IC HIP4080 atau lembar data yang serupa dengan melihat bahawa mungkin untuk menerapkannya pada projek saya.
Tetapi kesukaran saya adalah saya tidak melakukan pengiraan nilai komponen yang diperlukan. Mungkin ada beberapa skema yang boleh diaplikasikan atau disesuaikan, saya tidak menemuinya di internet dan saya tidak tahu di mana mencarinya, sebab itulah saya meminta pertolongan anda.
Rekaan
Untuk memastikan bahawa proses pengelasan dapat menghilangkan permukaan aluminium yang teroksidasi dan menguatkan sambungan kimpalan yang berkesan, batang kimpalan dan plat aluminium yang ada dapat disatukan dengan tahap pemacu jambatan penuh, seperti yang ditunjukkan di bawah:
Rt, Ct dapat dihitung dengan beberapa percobaan dan kesalahan untuk membuat mosfets berayun pada frekuensi antara 100 dan 500Hz. Untuk formula tepat yang boleh anda rujuk artikel ini .
Input 15V boleh dibekalkan dari 12V atau 15V AC ke unit penyesuai DC.
Sebelumnya: Litar Pengawal Intensiti LED Berubah Seterusnya: Litar Transformer Lampu Halogen SMPS
