Сварочный аппарат ипс 1

Но в данной разработке мы используем драйверы достаточно мощные и для этих транзисторов. В цепях затворов мы используем только резисторы R7 и R8, которые ограничивают токи зарядки емкостей затворов и гасят высокочастотный «звон».

В данном варианте силового модуля никаких дополнительных элементов в цепях затворов нет. Силовые транзисторы шунтированы возвратными диодами VD10 и VD11.

В принципе, их можно не ставить, так как используемые транзисторы (IXFH30N50) сами содержат не такие уж плохие внутренние диоды (trr 250 нс). Однако, если работать на повышенных частотах (сотни килогерц), лучше поставить сверхбыстрые диоды. Под рукой оказались MUR860 с trr 60 нс, ток 8 А и напряжение 600 В.

Вместо них можно использовать другие сверхбыстрые диоды (например, HER или SF), сопоставимые по параметрам.

Можно взять и менее мощные (по току) диоды, но тогда их желательно разместить в зоне обдува радиаторов транзисторов.

Они служат для подавления выбросов и особенно желательны при работе на индуктивную нагрузку.

Резисторы R9 и R10 заметно греются, поэтому их лучше разместить в зоне обдува, либо использовать более мощные резисторы (5 – 10 Вт).

Конденсаторы C8 и C9 должны быть рассчитаны на напряжение не менее 600-800 В. Сварочный аппарат ипс 1 C10 и C11 тоже должны быть высоковольтными (не менее 400 В) и пленочными. Если они будут монтироваться вне зоны обдува, то лучше их собрать из нескольких (3-4) конденсаторов меньшей емкости, включенных параллельно.

В данной работе каждый конденсатор собран из трех по 0.47 мкФ. Несмотря на то, что мы взяли довольно мощные транзисторы, нагрев их в процессе работы будет все-таки ощутимым.

Высоковольтные MOSFET имеют, к сожалению, все-таки достаточно высокое сопротивление открытого канала.

Действительно, даже в полностью открытом состоянии на транзисторе будет выделяться порядка 10-16 Вт тепла (0.16 Ом * (10 А)2 = 16 Вт). Плюс еще потери при переключении и еще при повышенных частотах. Поэтому ключи обязательно необходимо размещать на радиаторах.

Разумные размеры радиаторов получаются при условии их принудительного обдува.

Очень удобно использовать для этой цели кулеры (теплосъемники) мощных компьютерных процессоров.

Они содержат радиатор и вентилятор, объединенные в одну конструкцию.

В последние годы ассортимент кулеров сильно расширился, и они заметно упали в цене.

Цена бывшего в употреблении кулера, даже с медным радиатором и сносно работающим вентилятором, гораздо ниже стоимости большого дюралюминиевого радиатора.

Такой кулер и был положен в основу конструкции силового модуля, представленного на рис.13. Транзисторы VT1 и VT2 размещены на изолирующих прокладках из слюды непосредственно на подошве сварочный аппарат ипс 1. Остальные компоненты припаяны к выводам этих транзисторов и, по сути дела, на них и держатся.

Термопара для контроля температуры транзисторов размещена сверху и прижата к медному основанию радиатора тоже через изолирующую прокладку. Сварочный аппарат ипс 1 необходима для устранения наводок на термопару, так как радиатор не заземлен и находится под плавающим потенциалом.

Осталось соединить все модули вместе и приступить к испытаниям. Для первого включения сварочный аппарат ипс 1 подключить развязывающий трансформатор и небольшую активную нагрузку. В качестве нагрузки возьмем лампу накаливания на 100 Вт. Вид собранного для испытаний инвертора представлен на рис.14.

Еще раз проверяем правильность монтажа и сборки инвертора. Смотрим на экране осциллографа сигналы на затворах ключей. Земляной разъем щупа осциллографа подключаем к истоку соответствующего транзистора.

Сигналы должны быть похожи на сигналы, представленные на рис.10.

В зависимости от используемых транзисторов и драйверов фронты могут быть более пологие.

Для этой цели, конечно, лучше двухлучевой осциллограф, но можно и однолучевым.

В последнем случае запуск развертки осциллографа необходимо выполнять от отдельного сигнала синхронизации.

В качестве такого сигнала удобно использовать один из выходов IR2153 (см.

В данном случае мы используем трансформаторную развязку, поэтому земляной разъем щупа в силовом блоке можно спокойно подключать к истокам обоих транзисторов полумоста.

Заземление для стабилизаторов напряжения

В противном случае для сигнала синхронизации нужно сделать развязку.

Если шаг 2 пройден успешно, подключаем щупы осциллографа параллельно нагрузке. Контролируем это напряжение по вольтметру выпрямителя. На экране осциллографа мы должны увидеть импульсы напряжения на нагрузке, симметричные относительно нуля (как на рис.15 слева). Высокоомная (лампочка 100 Вт, 40 Ом) слева, низкоомная (лампочка 500 Вт, 8 Ом) справа.

Но на этом шаге сигналы должны быть точно такие же, только меньшей амплитуды. Я их привел здесь для того, чтобы обсудить их форму.

Мы видим медленно спадающие в течение dead-time «хвосты» на высокоомной нагрузке (рис.15 слева). Это связано с тем, что в течении dead-time оба транзистора закрыты. Поэтому чисто активная нагрузка вместе со щупом осциллографа просто, как говорят, «висит в воздухе». Сварочный аппарат ипс 1 отсутствии нагрузки (бесконечное сопротивление) потенциал средней точки (между ключами) вообще не изменяется в течение dead-time.

При уменьшении сопротивления нагрузки форма сигнала будет приближаться к классической (с «плечиками» dead-time). Чтобы убедиться в этом можно взять более мощную лампочку с меньшим сопротивлением нити накала или вообще другую нагрузку с сопротивлением 10-20 Ом.

Осциллограммы для лампочки на 500 Вт приведены на рис.15 справа. Изменяем частоту инвертора от минимума да максимума. По крайней мере они должны оставаться симметричными относительно нуля. Если на шаге 3-4 все нормально, постепенно увеличиваем напряжение до 100-120 вольт. Температура радиатора не должна заметно уходить от комнатной. Если осциллограф не позволяет работать при высоких напряжения, то отключим щуп и плавно выведем напряжение на уровень 300-310 В. Если нагрев существенный – придется все-таки возиться с разрядкой затворов купить мотокультиватор в техносиле MOSFET. В моих экспериментах в течение часа температура радиаторов превысила комнатную лишь на 2-3 градуса.

Не таким уж страшным оказалось наше «недозакрывание» транзисторов. Общий вид инвертора во сварочный аппарат ипс 1 этого шага представлен на рис.16.

Общий вид инвертора в процессе испытаний (через час работы на шаге 6). Быстро выводим ЛАТР в 0 и быстро выключаем все питание (сначала высокое, затем - питание модуля управления с вентилятором).

Внешней стороной пальца проверим температуру резисторов снабберов и конденсаторов делителя (R9, R10 и C10, C11).

Индукционный нагрев это технология, связанная с возбуждением вихревых токов в проводящих образцах для их нагрева. В настоящее время индукционный нагрев широко используется в различных отраслях промышленности и даже в быту (например, бытовые индукционные плитки).

Однако, в исследовательской лаборатории индукционный нагрев – пока еще экзотика. Может быть лабораторный инвертор, о котором идет речь в данной статье, облегчит внедрение технологий индукционного нагрева в практику физико-химического эксперимента.

Мы продемонстрируем замечательные возможности высокочастотных инверторов на одном красивом примере.

Это – плавка металла (алюминия) во взвешенном стабилизатор напряжения двухфазный состоянии.

Иногда этот процесс называют плавкой в электромагнитном тигле или просто «левитационной плавкой» (с англоязычного термина «levitation melting»). Здесь высокочастотное электромагнитное поле не только греет и плавит металл, но и удерживает его в пространстве без каких-нибудь тиглей или ограничивающих стенок.

Для того, чтобы осуществить такую плавку, нам необходимо изготовить водоохлаждаемую нагрузку с индуктором специальной формы и предусмотреть в системе некоторую сварочный аппарат ипс 1 диагностику. Эквивалентная схема нагрузки для индукционного нагрева и плавки представлена на рис.17. Эквивалентная схема нагрузки для индукционного нагрева. Трансформатор TR2 изготовлен из двух колец К 45х28х12.

Эта обмотка подсоединяется непосредственно к выходу инвертора. Роль вторичной обмотки, состоящей из одного витка, выполняет одна из отводных трубок индуктора (медь, диаметр 6 мм), проходящая через центр кольца трансформатора.

Индуктор представляет собой катушку, содержащую несколько витков (медная трубка диаметром 4 мм).

Индуктор вместе с конденсатором C образует последовательный колебательный контур, на резонансную частоту которого должен быть настроен инвертор. Нагреваемый образец, помещенный в индуктор на эквивалентной схеме можно представить как активное сопротивление, индуктивно связанное с индуктором.

Конструкция собранной нагрузки со специальным индуктором для плавки во взвешенном состоянии показана на рис.18 слева.

Поскольку данная статья посвящена, в основном, инвертору, а не тонкостям индукционного нагрева, отметим только самые важные моменты, касающиеся конструкции нагрузки.

Во-первых, в нашем колебательном контуре проходят весьма большие токи (сотни ампер). Поэтому медные трубки, образующие индуктор и подводы к нему, при больших мощностях довольно сильно нагреваются. Проще всего использовать водяное охлаждение непосредственно из водопровода.

Поскольку в контуре имеется высокое напряжение, необходимо предусмотреть электрическую развязку индуктора от водопровода. Для этого подвод воды делаем тонкими длинными диэлектрическими трубами. Длина этих труб зависит от проводимости водопроводной воды.

Проводимость воды в лаборатории автора составляет величину порядка 100 мкСм/см, поэтому развязка в виде трубок диаметром около 6 мм и длиной 5-6 м имеет достаточное для электрической развязки сопротивление (около 50 Мом).

Карта