Get Adobe Flash player
    Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса     Копирование материалов     разрешено с обязательной ссылкой     на этот сайт     Принимаются SMS-пожертвования на развитие ресурса    

Силовая схемотехника

Еще раз о регуляторах мощности

Возвращаясь к теме схемотехники построения сетевых регуляторах мощности, можно рассмотреть такие схемы:

6

AC Solid State Relay with Good reliability. (1)

wp1ly6f8

 

Как и в простейшей динисторной схеме регулятора, фазо-импульсное регулирование импульсов поджига  тиристоров или симисторов  осуществляется скоростью заряда соответсвующей емкости. Однако, вместо потенциометра можно поставить диодный мост, который, в свою очередь, можно открывать-закрывать через транзисторную оптопару. Это дает возможность построения  многоканальной СИФУ. Более важно, что подобная схемотехника позволяет применять в управлении один микроконтроллер для всех каналов, или же на каждый канал персональный микроконтроллер.

Примеры много-фазных регуляторов:

image80621 (1)

1267284262_svarka1-4

 

По материалам:

Устройство плавного пуска асинхронного двигателя

www. 8085projects

http://www.techlib.com/

http://asyl.ucoz.com/

http://www.next.gr/

Бюджетная СИФУ на TINY13

Авторская разработка

Эта малогабаритная система импульсно-фазного управления(СИФУ) тиристорами или симисторами была разработана для управления 3-х фазным 50Гц выпрямителем,  может быть использована для создания многоканальной системы регулирования.

Схема однофазного СИФУ:

3fazWWW

    Конструкция содержит:

  • каскад детектора нуля (ZERO-CROSS)
  • управляющий MCU tiny13
  • каскад согласования выходных сигналов

Схема детектора нуля, в данном случае, крайне проста — оптопара PC817, на входе синусоида 50Гц, а на выходе сигнал имеет форму меандра с частотой входного сигнала. Однако, стоит иметь ввиду, что форма такого меандра будет иметь несколько несимметричную форму: 4sJjx Рассогласование симметрии приблизительно 500-700мкс, то есть 5-7% от времени полупериода 10мс (частота 50 Гц).  Если важно иметь точную форму меандра сигнала, то схему детектора нуля возможно стоит применить такую: zc-detect-opto Выходной сигнал пропустить через D-триггер типа к561тм2 или аналогичный.

Коротко о работе процессора. TINY13 работает на частоте встроенного генератора 9.6 МГц, что позволяет использовать его, как управляемый микросекундный таймер. Входной сигнал от детектора нуля используется для управления прерыванием типа PCINT, которое, как известно, не умеет определять передний/задний фронт сигнала, а реагирует на любое изменение сигнала 0 и 1. Как только процессор получает сигнал прерывания, включается таймер, отсчитывающий количество микросекунд, то есть если  при сигнале частотой 50Гц, длительность полупериода составляет 10мс, то соответственно таймер должен иметь диапазон регулирования 10мс или же 10000мкс. Величина фактического значения времени для таймера задается переменной от результата оцифровки сигнала АЦП, точнее значения напряжения на его входе от 0 до 5 вольт. Длительность сигнала импульса поджига для тиристора составляет 300мкс, что с лихвой должно обеспечивать уверенное управление большинством тиристоров(симисторов), даже особо «дубовых». Если на входе АЦП напряжение 5 вольт, то время значения таймера минимально — задержки нет, соответственно при 0 вольт сдвиг фазы импульса максимален.

Дамп прошивки:

hex

Все фьюз-биты по умолчанию.

Выходной каскад может быть выполнен на MOSFET-транзисторах и трансформаторах гальванической развязки (ТГР), либо же на оптосимисторах.

triac1

Данная СИФУ эксплуатируется не первый месяц и показала себя с лучшей стороны.

Внешний вид блока СИФУ:

3sif

Обсудить на форуме

Регулятор мощности на фотосимисторе и ТС142

Простой симисторный регулятор мощности переменного тока нагрузки довольно прост:

kotreg

Такие схемы используются в блоках-регуляторах яркости освещения, регулировке оборотов двигателей электроинструментов и пр. Однако, гальваническая связь с силовой питающей сетью вводит ряд ограничений на эксплуатацию таких схем. Другое решение подобной задачи использование ШИМ-генератора и фото-симистора.

Современные опто-симисторы  позволяют организовать довольно сложное управление силовыми симисторами, то есть помимо управляющих сигналов, можно вводить блокирующие сигналы от датчиков и т.п. И естественно гальваническая развязка низковольтных цепей. Схема подобного устройства выглядит так:

chinaSim

 

Сразу нужно отметить тип самих опто-симисторов. Их два типа: 1 — без детектора нуля фаз и 2 — с детектором нуля фаз (zero crossing ). При использовании фазо-импульсного регулирования необходимо использовать первый тип, а для твердотельных реле второй. Сами опто-симисторы выпускаются в корпусе Dip-6:

MOC3021

В даташитах подробно указаны параметры и режимы работы этих устройств. Очень важная характеристика этих элементов -выходной импульсный ток достигающий 1А, который позволяет управлять сразу мощными симисторами типа ТС142, ТС122 и подобными. В двух словах о фото-симисторах с детектором нуля фаз (MOC3063):

Включение, происходящее в момент перехода полу-волны через ноль, позволяет организовать включение нагрузки без броска тока питающей цепи. Чтобы организовать на таком элементе фазо-импульсное управление, придется в задающем ШИМ-генератор реализовать синхронизацию с фазой питающей цепи, что впрочем для микропоцессорных систем не является особо сложной задачей.

Сравнительна таблица типов фото-симисторов
TRIAC без схемы перехода через нуль TRIAC со схемой перехода через нуль
MOC3009 30 3 250 100 5.3
MOC3010 15 3 250 100 5.3
MOC3011 10 3 250 100 5.3
MOC3012 5 3 250 100 5.3
MOC3020 30 3 400 100 5.3
MOC3021 15 3 400 100 5.3
MOC3022 10 3 400 100 5.3
MOC3023 5 3 400 100 5.3
MOC3051 15 2.5 600 280 7.5
MOC3052 10 2.5 600 280 7.5
MOC3041 15 3 400 250 7.5
MOC3042 10 3 400 250 7.5
MOC3043 5 3 400 250 7.5
MOC3061 15 3 600 250 7.5
MOC3062 10 3 600 250 7.5
MOC3063 5 3 600 250 7.5
MOC3081 15 3 800 250 7.5
MOC3082 10 3 800 250 7.5
MOC3083 5 3 800 250 7.5

Ремонт ИБП Ippon smart winner 1500. Окончание

Схема повышающего инвертора показана ниже:
win1500v310

Запуск ШИМ контроллера 3528 осуществляется главным процессором. Схема -стандартный двухтактный инвертор на мощных полевых сдвоенных транзисторах. На выходе получается постоянное напряжение +310 вольт.

Вторая ступень схемы сдвоенный  H-мост, который, собственно, и синтезирует синусоидальное напряжение на выходе ИБП. Фрагмент схемы от Smartwinner 3000 полностью аналогичен модели Smartwinner 1500:

sinusWin

Сигналы управления драйверами синтезируются главным MCU.

Обсудить на форуме

Ремонт ИБП Ippon smart winner 1500. часть 2

Первое, на что сразу хотелось бы обратить внимание, это процессор этого ИБП. Если процессор не подает «признаков жизни» , то ремонт такого ИБП скорее всего не целесообразен экономически. При подаче питания рабочий процессор должен начать процедуру самотестирования. Плата процессора многослойная с высокой плотность монтажа СМД элементов. Прорисовать ее схему крайне затруднительно.

mcuIppon

На прорисованной схеме ее монтажа на главной плате, можно увидеть главные цепи запуска:

win1500mcu

 

 

Несколько слов из заявленных фирмой IPPON: ИБП осуществляет контроль фаз, как сетевого, так и синтезируемого напряжений,  иными словами — за формой синусоиды, что действительно реализовано в схеме этого ИБП.

Блок детектора режима фаз работы инвертора
bop

 Что сразу бросилось в глаза (заводской брак — отсутствие пайки СМД-резистора )

ippon2smd

 

Схема детектора фаз довольно проста:

win1500faz

Сигнал углов фаз снимается с фильтрующего конденсатора С22.

Фото главной платы: место монтажа  БП и детектора фаз с обоих сторон:

mb1

mb2

 

В заключительной части статьи речь пойдет о двуступенчатом повышающем силовом инверторе.

Окончание 

 

Ремонт ИБП Ippon smart winner 1500. часть 1

Эта модель ИБП Ippon интересна тем, что ее инвертор синтезирует синусоидальное переменное напряжение 220в. Подробное описание можно прочитать на IXBT.

ippon_smart_1500_open

 

Такой прибор попал в ремонт в состоянии короткого замыкания по питающей цепи 220в (после фейерверка). Еще до выхода из строя, часто наблюдалась хаотически появляющаяся авария — «неисправная батарея», которая, впрочем, устранялась простым перезапуском аппарата кнопкой питания.

Первое, что пришлось ремонтировать, это блок заряда АКБ, и он же блок питания для главной платы.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Сервисный мануал со схемой найти не удалось, но нашлись некоторые схемы нарисованные вручную различными мастерами, которые любезно выложили в общий доступ, за что им глубокая признательность.

ippon_charger_large

 

Все силовые цепи вокруг закороченного мосфета Q3 испарились, но больше всего интерес вызвали  неисправности транзистора Q5  и диода D6 со  стабилитроном 431 во вторичных цепях. Вероятно неисправность (возможно брак) эмитерного перехода Q5 привела к такому катастрофическому прогару цепей… После замены всех неисправных деталей блок сразу же заработал в своем штатном режиме.

Дальнейшей осмотр основной платы выявил еще неисправности, а именно -пробой транзисторов в одном из плечей инвертора, КЗ некоторых диодов в низковольтных цепях питания. В сети также нашлись вручную срисованные схемы Smart winner, правда 3000 модели, авторам благодарность. Схема дежурного БП  представлена ниже — практически полностью совпадает с моделью 1500:

SMPS

Фото этого блока:

dbp

Все электролитические конденсаторы 47mFx50v  оказались «подсохшие» до 36-40мкФ, и ESR в 1.5-2 раза выше допустимой величины. Все остальные элементы в работоспособном состоянии, ШИМ UC3845 исправно запускается при подаче питающих 12 вольт.

Режимы выходных напряжений на выводах:

  • 8  >    +21 вольт
  • 9  >   -12 вольт 
  • 7  >   +12 вольт 

После исправленных неполадок ИБП нормально запускается от питающей сети 220в, однако через несколько секунд после старта срабатывает индикация — «неисправная батарея». Отключение ИБП от сети 220в, с подключенным блоком АКБ, приводит к мгновенному отключению аппарата, что означает отсутствие запуска повышающего инвертора.

Продолжение… 

 

 

 

Сварочный инвертор на Atmega8. Настройка

  ВИДЕО 1

  Видео 2

Настройка платы контроллера

Для настройки данного аппарата потребуется осциллограф, мультимер/тестер, LC-метр.

MCU Atmega8 прошивается любым соответствующим программатором и впаивается в плату.

Фьюзы выставляем вот так

Первым делом настраивается DC-DC преобразователь на MC33064, при правильно и аккуратно  спаянной плате, по схеме,  подав внешние 12-14 вольт на плату контроллера, на шине питания процессора будет 5в. Следует обратить внимание на то, что ничего не должно греться в «обвязке» MC33064. На индикаторе появятся значение тока (при не подключенных термодатчиках будет высвечивать «ОБР» — обрыв). Вращая потенциометр задатчика тока, убедиться в изменении значений на дисплее.

Настройка ШИМ-контроллера UC3845 заключается в подборе задающей частоты импульсов 50-52кГц. Частотозадающий конденсатор  из двух, сложенных друг на друга,  параллельно 2200пФ ( 2n2)= 4n4 , для получения 50 кГц при заполнении 0.45.  Подстройку частоты можно осуществить варьируя резистором R8 3.8k, при сборке, в нашем случае, вышло 3к 52кГц, нужно учитывать погрешность разброса параметров деталей 5%.

Датчик температуры: любой терморезистор на 10к  любого размера и производителя: может изменится пороги температуры на 1-3 градуса, что в пределах допуска.

Подстрочный резистор выставляем в положение, при котором, при установке потенциометра задатчика тока в минимальном положении, на выходных клеммах ШИМ должны быть устойчевые импульсы со скважностью 9мкс т.е. заполнение 0.45 периода. Проверка управления  процессором  ШИМ-контроллера  осуществляется путем замыкания клемм OUT, в результате чего, импульсы наблюдаемые на осциллографе, сократят скважность- произойдет токоограничение, а также отображение на дисплее соответствующих функций алгоритма системной программы.  При подаче 12-14в на плату контроллера первые несколько секунд должен включится вентилятор, а затем реле.

На этом описание настройки платы контроллера можно считать законченной.

Настройка блока питания

 Вопрос о настройке этой платы можно считать банальным, так как крайне простая схемотехника ТОР244  многократно описана в разных источниках.

Зарядные токоограничительные терморезисторы нужно использовать диаметром 20мм. На силовые выпрямительные мосты нужно установить радиатор, например от процессоров AMD. Все неполярные конденсаторы марки К78-2 или аналогичные. После сборки, подать сетевое питание через лампу 60вт и убедиться в правильной работе и стабилизации вторичных напряжений.

Нагрузить 1А канал питания контроллера и замерить напряжение, которое должно быть в пределах 13-16 вольт, желательно просмотреть осциллографом уровни пульсаций вторичных напряжений. Вместо предохранителя F1 (по схеме),  удобно установить автоматический выключатель на соответствующий ток 32А. Предохранитель F2 на плате заменен на терморезистор 10 ом.

Низковольтные электролитические конденсаторы лучше использовать «компьютерные» — с низким ESR. Силовые электролитические конденсаторы на 450 вольт должны составлять суммарную емкость не менее 30000 mF, лучше больше 40000mF, но нужно учитывать габариты корпуса.

Настройка платы инвертора

 Настройка инвертора имеет ряд своих особенностей, особенно учитывая тот факт, если вы решитесь сделать собственную разводку и компоновку плат. Описание работы цепей оптопар не представляет каких-либо сложностей, однако следует обратить пристальное внимание на подбор силовых ключей, а именно на суммарную емкость затворов, которая не должна превышать 7000pF.

Главное в этом блоке — это изготовление трансформатора и дросселя. При правильно использованных ферритах, намотке и зазорах, следует обязательно  обратить внимание на компоновку на плате (особенно при близком расположении):

В качестве примера, можно привести технологию намотки трансформатора инвертора  на кольце от участника форума:

По поводу намотки трансов — если есть также любители мотать на кольцах, можно так:
кольцо эпкос 63*38*25 синего цвета, расколото, склеенно с зазором 0,06мм, потом намотанна первичка, 29витков провод диаметром 2,5мм(5мм^2), на провод одета термоусадка (красная). Внутри кольца провод укладывается виток к витку, снаружи с зазорами. После таким же проводом только в черной термоусадке намотана вторичка 10 витков. В три приёма, в первый провод внутри кольца укладывается c небольшим зазором, снаружи в пазы через два. Во второй приём в пазы рядом, в третий — в оставшиеся пазы. Получается транс с Ктр. 2,9, 5мм^2 первичка, 15мм^2 вторичка. Индуктивность первички у меня 875мкГн, индуктивность рассеяния 4мкГн. Термоусадка у меня REXANT 3,5мм. Но вообще можно термоусадку диаметром 2,5мм, тогда можно первички и 30 витков будет поместить. Из плюсов такого варианта — намотка получается в 1,3 слоя, что хорошо для охлаждения. И первичка на значительной площади чередуется со вторичкой, что уменьшает индуктивность рассеяния. Транс для частоты 50кГц. Термоусадки ушло 3шт. красных, 3шт. чёрных. Каждая по 1м. Соответственно можно и длину провода прикинуть.

Вторым, важным аспектом этой платы, являются радиаторы транзисторов IGBT и силовых диодов выпрямителя. Габаритная мощность теплоотвода должна быть максимально возможной, и зависит от габаритов вашего корпуса. Терморезиторы фиксируются непосредственно на радиаторе диодов (самый горячий), а также на радиаторе транзисторов одного из плеч.

Первоначально подать сетевое питание на инвертор лучше, включив последовательно  (в разрыв) к первисной обмотке трансформатора, лампу на 200-300Вт. Наблюдать на осциллографе сигналы на К-Э  силовых ключей:

Если вы смогли добиться такого, то аппарат ваш работает верно, остается только его откалибровать. Делается это для установки  программных значений заданного тока с реальным показанием амперметра. Изготавливается из нихромовой проволоки/ленты мощный резистор на 0.13-0.15 ом  мощностью 2-3кВт , и с последовательно  установленным тарированным амперметром на 100-200А (с шунтом), подключается к сварочным щупам. На дисплее  аппарата  выставляется контрольный тока, например 80А, и подстроечный резистор выкручиваем в положение, при котором на амперметре установится значение 80А.

На этом изготовление и настройка сварочного инвертора законченна- можно смело приступать к эксплуатации.

 

Обсудить на форуме

Сварочный инвертор на Atmega8 Часть 3.

ВИДЕО 1

Видео 2

В этой статье пойдет речь о самом импульсном инверторе…

Схема этого однотактного инвертора представляет собой классический  «косой мост».

Драйверы управления силовыми IGBT транзисторами — выполненны на быстродействующих мощных оптопарах HCPL3120.

Обычно в таких схемах используются ТГР (трансформатор гальванической развязки),  так что применение  оптопар автором,  можно назвать, без преувеличения,  более прогрессивным решением, учитывая крутизну фронтов импульсов…. Однако, необходимо помнить, что применение различных силовых транзисторов, таких как MOSFET или IGBT, требует тщательного подбора параметров по быстродействию, емкость затворов, ток и т.д.  Питание каждой оптопары осуществляется гальванически развязанными источниками питания 14-16 вольт. Встречно включенные стабилитроны, в цепях затворов,  ограничивают возможные всплески напряжений на затворах ключей, тем самым защищая их от пробоя. При правильно настроенном управляющем контроллере, сигналы приходящие с ШИМ-контроллера через оптопары, на затворах силовых транзисторов должны выглядеть так

 

Трансформатор тока (ТТ) представляет собой катушку из 88 витков провода ПЭЛ-2 или МГТФ, равномерно намотанных по ферритовому кольцу   22х12х6  марки   2000HM ( приблизительно любое близкое по параметрам кольцо), диаметр провода фактически любой, 0,3-0,8мм, лишь бы обмотка уместилась в сердечник. Вторичная  обмотка — толстый медный провод, пропущенный сквозь сердечник.  Обязательно сделать фазировку ТТ в соответствии с принципиальной схемой.

                                            Плата инвертора в сборе

 

Силовой трансформатор

Трансформатор изготовлен на сердечнике  типоразмера Е70-Е80 марки  №87   фирмы EPCOS
Склеиваются ферритовые сердечники  с зазором 0,1 (по 0.05 под каждый керн — можно использовать чеки от банкоматов…)

  • Первичная   15 витков (8+7) 7мм2
  • Вторичная    5 витков 17мм2 — подойдет шина от петли размагничивания кинескопа

Сначала наматывается половина первичной обмотки  7мм2, затем вторичная 17мм2 , а после, сверху, доматывается  оставшиеся часть первичной.
Вообще-то такой трансформатор можно намотать любым известным способом и на всевозможных по конфигурации типах феррита.
Можно ставить кольцо, ТВС-ные сердечники по типу кольца и т.д..

 Выходной дроссель

Дроссель мотается на двух комплектах альсиферовых колец индуктивностью 30 мкГн.
В дросселе два комплекта ТЧ55 или ТЧ60 диаметром 55м, можно диаметром 63 мм один комплект.
Сечение витков —  не менее 16 мм2 в один ряд.

11 витков = 29.282мкГн

Можно использовать  шину  петли размагничивания кинескопа от старых телевизоров.  Внимание! При установке не разрезанных ферритовых колец в дроссель, гарантирован пробой силовых ключей!

Также можно использовать 2 комплекта (4 половинки) ТВС-110 с зазором под кернами 1мм.

Важно  уделить особое внимание радиаторам охлаждения выходных диодов и IGBT транзисторов. Желательно использовать достаточно мощные алюминиевые радиаторы от промышленного оборудования, не пренебрегая принципом- лучше больше, чем меньше….

К IGBT  транзисторам автор рекомендует припаять медные пластины, а их, в свою очередь, через теплопроводную пасту, прикручивать к телу радиаторов.  Такой способ гарантирует максимально быстрый способ отвода тепла от кристаллов силовых ключей и диодов…

Конденсаторы, в инверторе, необходимо использовать импульсные,  типа К78-2 и подобных…  Размагничивающие диоды HFA15TB60 необходимо установить на радиаторы,  в RCD-снабберах используются быстродействующие диоды марки HER307 или лучше.  Варисторы,  в цепи выходного дросселя, нужно использовать такие, как  указано в схеме аппарата.

Настройка описанного сварочного аппарата будет подробно описана в финальной статье.

 

Окончание 

Сварочный инвертор на Atmega8 Часть 2.

ВИДЕО 1

Видео 2

В первой части статьи были описаны плата  контроллера и режимы его работы

В этой части статьи пойдет речь о плате блока питания и емкостного ресивера….

плата питателя в сборе

Первой и главной частью схемы на этой плате нужно собрать и настроить импульсный блок на ТОР244.

Схемотехника этого импульсного блока питания, можно сказать, стандартная. Стоит рассмотреть лишь подробности изготовления сетевого трансформатора.

 Схема блока питания на ТОР244

 

При условии правильно изготовленного трансформатора и монтажа деталей на ПП(печатну плату), блок заработает сразу.

Итак сердечник EE30 — можно купить новый,  а можно снять из поломанного компьютерного  АТХ -питателя  EE33.

В случае ЕЕ33 придется немного поправить рисунок ПП, благо автор выложил файлы в формате  SPRINT LAYOUT…

Сетевой трансформатор EE30-EE33
Порядок намотки таков:

1.  Мотаем половину первичной обмотки — 44 витка,

2.  затем мотаем служебную обмотку — 9 витков,

3.  мотаем рабочую обмотку — 10 витков в 3 провода,

4.  мотаем вторую половину — 44 витка,

5.  затем мотаем экран,

6.   после экрана мотаем 2 обмотки по 11 витков для питания оптопар 3120.

 

  • Первичка мотается проводом ПЭЛ-2  диаметром  0,35-0,4 мм,
  • Вторичные обмотки мотаются ПЭЛ-2  в два провода диаметром 0,5 мм.

В результате,  индуктивность первичной обмотки должна составлять 600-800 мкг.

На схеме указано значение 1100мкГн для зазора 0.8мм — расчетное, у вас может несколько отличаться.
Делается этого потому,  как питание на оптопарах колеблется до 300 Вольт,  и в случае отсутствия экрана на служебной обмотке, наводится  довольно мощная ЭДС,  способная привести ТОР244 к ложному срабатыванию.
БП  должен четко держать все напряжения.
На ТОР244  желательно прикрутить небольшую пластинку, а на диод немного побольше.

Теперь выпрямитель и ресивер из мощных емкостей:


Это стандартный двухполупериодный выпрямитель с мощным банком зарядных конденсаторов.

Оба диодных моста подключенны параллельно,  изюминкой схемного решения является использование токоограничительных терморезисторов в цепи заряда конденсаторов. В момент подачи сетевого напряжения 220 вольт, зарядный ток  конденсаторов ограничен лишь сопротивлением терморезисторов 20 ом,  и к моменту запуска реле К1.1 , сигналом с контроллера,  емкость ресивера уже имеет некоторый заряд, и при замыкании контактов реле, в питающей цепи 220в, не будет критически мощного скачка тока и падения напряжения.

Также на плате расположено дополнительное 12-и вольтовое реле,  коммутирующее 220в для вентилятора — для случая, если будет установлен более мощный  вентилятор не на 12,  а  на 220вольт.

в следующей части статьи речь пойдет о последней плате — мощного однотактного импульсного инвертора.

 

Продолжение 

 

 

Сварочный инвертор с управлением на Atmega8. Часть 1.

Эта статья написана по материалам  форума «ЭЛЕКТРИК»

Выражаю глубокую признательность Юрию — автору этой конструкции, программисту,  а также многим участникам этого форума за техподдержку…

 ВИДЕО 1

Видео 2

В авторском варианте, в законченном виде, аппарат малогабаритен и  имеет такой внешний вид

    Технические характеристики:

  •     Управление сварочным током от 30 до 220 Ампер;
  •      Архитектура — однотактный «косой мост»;
  •      Индикация сварочного тока;
  •      Напряжение питание ~220в 50Гц до 24А:
  •      Индикация температуры (перегрева);
  •      Режим антистик(антиприлип);
  •      Режим хотстарт(автостарт);
  •      Режим сна;    

 

 

 Работа различных событий работы автоматики  отображается на
трехзначном табло. Аппарат предназначен для продолжительной
работы, и без проблем работает на электрод "четверку",
с большим запасом по току.

 В комплекте к этой конструкции имеются 3 прошивки: 
  1. на диапазон сварочного тока 160 и 220 Ампер для однофазного варианта
  2.  на ток 280 Ампер  для трехфазного варианта.

Итак схема сварочного инвертора представленна ниже

 

 Стоит обратить внимание на то, что аппарат разрабатывался автором, как бюджетный, и допускает использование довольно широкой, по своим характеристикам, элементной базы, однако, на кажущуюся простоту схемотехники, настроить его сможет только специалист, в крайнем случае, опытный радиолюбитель…

Вся схема аппарата размещена на трех стеклотекстолитовых платах

Слева направо: блок импульсного инвертора,  блок питания и емкостной ресивер с реле, контроллер

В этой статье более подробно рассматривается самая прогрессивная часть — плата контроллера на Atmega8

 

 

   Печатная плата  контроллера  двусторонняя,   соединения(металлизация)  сторон осуществляется  методом пропайки соединителей BLC с двух сторон или просто —  пропайкой медных штырей диаметром 07-0.8мм.

 

 

Применение вилок BLD-BLC обусловлено тем, что они обхватывают штырь с 4-х сторон. После отладки, вместо клемм, рекомендуется припаять соединительные провода. Прошивку MCU можно осуществить любым AVR-программатором. При правильном монтаже и прошивке, контроллер заработает сразу от любого источника 11-16 Вольт. Все режимы контроллера можно проверить — замыкая разъем OUT и нагревая, например зажигалкой, терморезистор, без подключения силовых плат. На плате контроллера имеется 4-е SMD микросхемы:

  • микропроцессор Atmega8
  • ШИМ- контроллер UC3845
  • Магазин транзисторов ULN2803
  • DC-DC преобразователь MC34063

 

 Трехзначный 7-сегментный индикатор с общим анодом, в авторском варианте — размер символа 19мм, легко заменяется на тот, что «есть под рукой». В документации к каждой микросхеме, подробно изложены их режимы и типовые схемы включения. Скачать соответствующий даташит из интернет сегодня не проблема.

Частота работы ШИМ-контроллера 3845 должна быть 50 кГц, при заполнении 0,45:

  •  9мкС    — длительность  импульса;
  • 11мкС    — длительность паузы.


При включении питания, происходит временное включение вентилятора обдува и его выключение, если
температура датчика ниже 40 град. При этом на табло отображается слева вверху маленький ноль.
Через несколько секунд, после подачи питания, маленький ноль погаснет и на индикаторе высветится
значение положения задатчика тока.

Если включен переключатель S1 (Hot start):
сначала отображается на табло HST-при этом происходит подьем тока на
уровне 30% от установленного значения в течении 0.5 сек;
затем срабатывает "антистик" и отображается ANS, если не произошел поджиг
 или, если нет размыкания("отлипа" электрода), то на табло отображается "OFF",
и  происходит полное блокирование импульсов ШИМ-контроллера,
 до устранения К.З. или отрыва брошенного/залипшего электрода от
свариваемой детали.

Если включен переключатель S2 (Off idling):
на индикаторе постоянно будет гореть дополнительная точка, этот режим - выключение ХХ,
т.е на сварочных концах присутствует безопасное слаботочное напряжение около 13 Вольт,
 и ШИМ-контроллер выключен. По первому касанию электрода мгновенный запуск импульсов
 ШИМ-контроллера и подьем до уровня 80 Вольт выходного напряжения.
Режим этот необходим при работе в сырую погоду, во влажных или сырых помещениях,
 колодцах, на высоте и т.д.
При простое аппарата в режиме ХХ, с включенным ШИМ-контроллером, срабатывает ограничение 
заполнения импульсов, чтобы не греть ферритовый сердечник трансформатора, и если аппарат 
бездействует больше 3-х минут, включается режим "СОН". 
При этом на табло отображается слева вверху маленький ноль. 
Запуск мгновенный по касанию электрода.
Режим работы вентилятора:
При нагревании до 40 градусов срабатывает, и работает до понижения
температуры в 35 градусов. При достижении температуры 60 град начинает
моргать индикатор и происходит ограничение импульсов ШИМ-контроллера,
при дальнейшем повышении температуры, свыше 70 градусов, вместо
показаний тока на дисплее появляются показания температуры в градусах
Цельсия, и происходит останов работы ШИМ-контроллера.
При охлаждении до 50 градусов ШИМ-контроллер заново включается.
Терморезисторы для датчика температуры можно применить из
поломанных ATX блоков питания.

Все описанные функции осуществляются программой процессора -
сварка таким аппаратом одно удовольствие.

Печатные платы с металлизацией можно заказать у автора.
Фотошаблоны, прошивки можно скачать тут

Все возникшие вопросы по сборке и настройке этого инвертора,
можно задать на авторском форуме или на нашем форуме 

Продолжение