Simpel DIY svejse inverter printkort. Hvordan laver man en svejseomformer ved hjælp af tyristorer med egne hænder? Principper for valg af transistorer
Mange husstande ville have gavn af en anordning til elektrisk svejsning af dele lavet af jernholdige metaller. Da kommercielt producerede svejsemaskiner er ret dyre, forsøger mange radioamatører at lave en svejseinverter med egne hænder.
Vi havde allerede en artikel om det, men denne gang tilbyder jeg en endnu enklere version af en hjemmelavet svejseinverter fra tilgængelige dele med dine egne hænder.
Af de to hoveddesignmuligheder for apparatet - med en svejsetransformator eller baseret på en konverter - blev den anden valgt.
En svejsetransformator har nemlig et stort tværsnit og et tungt magnetisk kredsløb og en masse kobbertråd til viklinger, hvilket er utilgængeligt for mange. Elektroniske komponenter til konverteren, hvis de vælges korrekt, er ikke mangelfulde og er relativt billige.
Hvordan jeg lavede en svejsemaskine med mine egne hænder
Helt fra starten af mit arbejde har jeg sat mig til opgave at skabe den enklest og billigste mulige svejsemaskine ved brug af meget brugte dele og samlinger.
Som et resultat af ret lange eksperimenter med forskellige typer omformere ved hjælp af transistorer og tyristorer, viste kredsløbet i fig. 1.
Simple transistorkonvertere viste sig at være ekstremt lunefulde og upålidelige, mens tyristorkonvertere kan modstå udgangskortslutning uden skader, indtil sikringen udløses. Derudover opvarmes SCR'er meget mindre end transistorer.
Som du nemt kan se, er kredsløbsdesignet ikke originalt - det er en almindelig enkeltcykluskonverter, dens fordel er dens enkelhed i design og fraværet af knappe komponenter; enheden bruger mange radiokomponenter fra gamle tv'er.
Og endelig kræver det stort set ingen opsætning.
Diagrammet af inverter-svejsemaskinen er præsenteret nedenfor:
Typen af svejsestrøm er konstant, reguleringen er jævn. Efter min mening er dette den enkleste svejseinverter, som du kan samle med dine egne hænder.
Ved stumpsvejsning af stålplader med en tykkelse på 3 mm med en elektrode på 3 mm i diameter, overstiger den steady-state strøm, der forbruges af enheden fra lysnettet, ikke 10 A. Svejsespændingen tændes med en knap placeret på elektrodeholderen, som giver mulighed for på den ene side at bruge en øget lysbuetændingsspænding og øge den elektriske sikkerhed, på den anden side, da når elektrodeholderen udløses, slukkes spændingen på elektroden automatisk. Den øgede spænding gør det lettere at antænde lysbuen og sikrer dens brændende stabilitet.
Et lille trick: et selvmonteret svejse-inverter-kredsløb giver dig mulighed for at forbinde dele lavet af tynde metalplader. For at gøre dette skal du ændre polariteten af svejsestrømmen.
Netspændingen ensretter diodebroen VD1-VD4. Den ensrettede strøm, der strømmer gennem lampen HL1, begynder at oplade kondensator C5. Lampen fungerer som en ladestrømsbegrænser og en indikator for denne proces.
Svejsningen bør først begynde, efter at lampen HL1 er slukket. Samtidig oplades batterikondensatorerne C6-C17 gennem induktor L1. Lyset fra HL2-LED'en indikerer, at enheden er tilsluttet netværket. SCR VS1 er stadig lukket.
Når du trykker på knappen SB1, startes en impulsgenerator med en frekvens på 25 kHz, samlet på en unijunction transistor VT1. Generatoren pulserer åbner tyristoren VS2, som igen åbner tyristorerne VS3-VS7 parallelt. Kondensatorer C6-C17 aflades gennem induktor L2 og primærviklingen af transformer T1. Induktorkredsløbet L2 - den primære vikling af transformeren T1 - kondensatorerne C6-C17 er et oscillerende kredsløb.
Når retningen af strømmen i kredsløbet ændres til det modsatte, begynder strømmen at strømme gennem dioderne VD8, VD9, og tyristorerne VS3-VS7 lukker indtil næste generatorimpuls på transistoren VT1.
De impulser, der opstår på vikling III af transformer T1, åbner tyristoren VS1. som direkte forbinder netensretteren baseret på dioder VD1 - VD4 med en tyristorkonverter.
LED HL3 tjener til at indikere processen med at generere pulsspænding. Dioder VD11-VD34 retter op på svejsespændingen, og kondensatorerne C19 - C24 udjævner den og letter derved tændingen af svejsebuen.
Switch SA1 er en batch- eller anden switch med en strømstyrke på mindst 16 A. Afsnit SA1.3 lukker kondensator C5 til modstand R6, når den er slukket og aflader hurtigt denne kondensator, hvilket giver dig mulighed for at inspicere og reparere enheden uden frygt for elektrisk stød .
Ventilator VN-2 (med elektrisk motor M1 i henhold til diagrammet) sørger for tvungen køling af enhedskomponenterne. Det anbefales ikke at bruge mindre kraftige blæsere, eller du bliver nødt til at installere flere af dem. Kondensator C1 - enhver konstrueret til at fungere ved en vekselspænding på 220 V.
Ensretterdioder VD1-VD4 skal være konstrueret til en strømstyrke på mindst 16 A og en omvendt spænding på mindst 400 V. De skal monteres på pladehjørnekøleplader med dimensioner 60x15 mm, 2 mm tykke, lavet af aluminiumslegering.
I stedet for en enkelt kondensator C5 kan du bruge et batteri med flere parallelkoblede med en spænding på mindst 400 V hver, og batterikapaciteten kan være større end den, der er angivet i diagrammet.
Choke L1 er lavet på en magnetisk stålkerne PL 12,5x25-50. Ethvert andet magnetisk kredsløb med samme eller større tværsnit er også egnet, forudsat at betingelsen om at placere viklingen i dets vindue er opfyldt. Viklingen består af 175 vindinger PEV-2 1,32 ledning (tråd med mindre diameter kan ikke bruges!). Den magnetiske kerne skal have et ikke-magnetisk mellemrum på 0,3...0,5 mm. Induktansen af chokeren er 40±10 µH.
Kondensatorer C6-C24 skal have en lille dielektrisk tabstangent, og C6-C17 skal også have en driftsspænding på mindst 1000 V. De bedste kondensatorer jeg har testet er K78-2, der bruges i fjernsyn. Du kan også bruge mere udbredte kondensatorer af denne type med en anden kapacitans, hvilket bringer den samlede kapacitans til den, der er angivet i kredsløbet, såvel som importerede filmkondensatorer.
Forsøg på at bruge papir eller andre kondensatorer designet til at fungere i lavfrekvente kredsløb fører normalt til deres fejl efter nogen tid.
Det er tilrådeligt at bruge tyristor KU221 (VS2-VS7) med bogstavindekset A eller i ekstreme tilfælde B eller D. Som praksis har vist, bliver katodeterminalerne på tyristorerne mærkbart opvarmet under driften af enheden. det er muligt, at loddesamlingerne på pladen kan blive ødelagt og endda svigte SCR.
Pålideligheden vil være højere, hvis enten rørstempler lavet af fortinnet kobberfolie med en tykkelse på 0,1...0,15 mm eller bandager i form af en stramt rullet spiral af fortinnet kobbertråd med en diameter på 0,2 mm sættes på terminalen af SCR-katoden og loddet langs hele længden. Stemplet (bandagen) skal dække hele terminalens længde næsten til bunden. Du skal lodde hurtigt for ikke at overophede tyristoren.
Du vil sikkert have et spørgsmål: er det muligt at installere en kraftig i stedet for flere relativt laveffekt SCR'er? Ja, dette er muligt, når du bruger en enhed, der er overlegen (eller i det mindste sammenlignelig) i sine frekvenskarakteristika til KU221A tyristorerne. Men blandt de tilgængelige, for eksempel fra PM- eller TL-serien, er der ingen.
Overgangen til lavfrekvente apparater vil tvinge driftsfrekvensen til at blive sænket fra 25 til 4...6 kHz, og dette vil føre til en forringelse af mange af apparatets vigtigste egenskaber og et højt, gennemtrængende knirk ved svejsning .
Ved installation af dioder og SCR'er er brugen af varmeledende pasta obligatorisk.
Derudover er det blevet fastslået, at en kraftig tyristor er mindre pålidelig end flere parallelkoblede, da det er nemmere for dem at give bedre betingelser for varmefjernelse. Det er nok at installere en gruppe SCR'er på en køleplade med en tykkelse på mindst 3 mm.
Da strømudligningsmodstande R14-R18 (C5-16 V) kan blive meget varme under svejsning, skal de inden installationen frigøres fra plastkappen ved affyring eller opvarmning med en strøm, hvis værdi skal vælges eksperimentelt.
Dioder VD8 og VD9 er installeret på en fælles køleplade med tyristorer, og diode VD9 er isoleret fra kølepladen med et glimmerafstandsstykke. I stedet for KD213A er KD213B og KD213V egnede samt KD2999B, KD2997A, KD2997B.
Choke L2 er en rammeløs spiral på 11 vindinger tråd med et tværsnit på mindst 4 mm2 i varmebestandig isolering, viklet på en dorn med en diameter på 12...14 mm.
Chokeren bliver meget varm under svejsningen, så ved vikling af spiralen skal der være et mellemrum på 1...1,5 mm mellem vindingerne, og chokeren skal placeres, så den er i luftstrømmen fra ventilatoren. 
Ris. 2 Transformer magnetisk kerne
T1 består af tre PK30x16 magnetiske kerner foldet sammen af 3000NMS-1 ferrit (de vandrette transformere af gamle tv'er blev lavet på dem).
De primære og sekundære viklinger er opdelt i to sektioner hver (se fig. 2), viklet med PSD1.68x10.4 tråd i glasstofisolering og serieforbundet iht. Primærviklingen indeholder 2x4 vindinger, sekundærviklingen indeholder 2x2 vindinger.
Sektionerne er viklet på en specialfremstillet trædorn. Sektionerne er beskyttet mod afvikling af vindingerne af to bånd lavet af fortinnet kobbertråd med en diameter på 0,8...1 mm. Bandagebredde - 10...11 mm. En strimmel elektrisk pap lægges under hver bandage, eller der vikles flere omgange med glasfibertape.
Efter vikling loddes bandagerne.
Et af båndene i hver sektion fungerer som output for dens begyndelse. For at gøre dette er isoleringen under bandagen lavet, så den på indersiden er i direkte kontakt med begyndelsen af sektionsviklingen. Efter vikling loddes bandagen til begyndelsen af sektionen, til hvilket formål isoleringen fjernes fra denne sektion af spolen på forhånd, og den fortinnes.
Det skal huskes, at vikling I fungerer under de mest alvorlige termiske forhold. Af denne grund bør der ved vikling af sektioner og under montering være luftspalter mellem de ydre dele af vindingerne, hvor korte glasfiberindsatser, der er smurt med varme- modstandsdygtig lim mellem vindingerne.
Generelt, når du laver transformere til invertersvejsning med dine egne hænder, skal du altid efterlade luftspalter i viklingen. Jo flere af dem, jo mere effektiv er varmefjernelsen fra transformeren og jo lavere er sandsynligheden for at brænde enheden.
Det er også hensigtsmæssigt at bemærke her, at viklingssektioner lavet med de nævnte indsatser og pakninger med tråd af samme tværsnit 1,68x10,4 mm 2 uden isolering vil blive kølet bedre under de samme forhold.
Kontaktbåndene er forbundet ved lodning, og det er tilrådeligt at lodde en kobberpude i form af et kort stykke ledning, hvorfra sektionen er lavet til de forreste, som tjener som ledninger til sektionerne.
Resultatet er en stiv primærvikling i ét stykke af transformeren.
Den sekundære er lavet på samme måde. Den eneste forskel er antallet af omdrejninger i sektionerne og det faktum, at det er nødvendigt at sørge for et udløb fra midtpunktet. Vindingerne er installeret på det magnetiske kredsløb på en strengt defineret måde - dette er nødvendigt for den korrekte drift af VD11 - VD32 ensretteren.
Viklingsretningen af den øvre del af vikling I (når man ser på transformeren ovenfra) skal være mod uret, begyndende fra den øvre terminal, som skal forbindes til induktor L2.
Viklingsretningen af den øvre sektion af vikling II er tværtimod med uret, startende fra den øvre terminal, den er forbundet med diodeblokken VD21-VD32.
Winding III er en vinding af enhver ledning med en diameter på 0,35...0,5 mm i varmebestandig isolering, der kan modstå en spænding på mindst 500 V. Den kan placeres sidst, hvor som helst i det magnetiske kredsløb på siden af primær vikling.
For at sikre svejsemaskinens elektriske sikkerhed og effektiv afkøling af alle transformerelementer ved luftstrøm, er det meget vigtigt at opretholde de nødvendige mellemrum mellem viklingerne og den magnetiske kerne. Når man samler en svejseinverter med egne hænder, laver de fleste DIY'ere den samme fejl: de undervurderer vigtigheden af at afkøle trancen. Dette kan ikke lade sig gøre.
Denne opgave udføres af fire fastgørelsesplader, som placeres i viklingerne under den endelige montering af enheden. 
Pladerne er udført i glasfiberlaminat med en tykkelse på 1,5 mm i henhold til tegningen på figuren.
Efter endelig justering er det tilrådeligt at fastgøre pladerne med varmebestandig lim. Transformatoren er fastgjort til bunden af enheden med tre beslag bøjet af messing eller kobbertråd med en diameter på 3 mm. De samme beslag fastgør den relative position af alle elementer i det magnetiske kredsløb.
Før du installerer transformeren på bunden mellem halvdelene af hvert af de tre sæt magnetiske kredsløb, er det nødvendigt at indsætte ikke-magnetiske pakninger lavet af elektrisk pap, getinax eller textolite med en tykkelse på 0,2...0,3 mm.
Til fremstilling af en transformer kan du bruge magnetiske kerner af andre standardstørrelser med et tværsnit på mindst 5,6 cm 2. For eksempel er W20x28 eller to sæt W 16x20 lavet af 2000NM1 ferrit egnede.
Vikling I til det pansrede magnetiske kredsløb er lavet i form af en enkelt sektion på otte drejninger, vikling II ligner den, der er beskrevet ovenfor, fra to sektioner af to drejninger. Svejseensretteren på dioderne VD11-VD34 er strukturelt en separat enhed, lavet i form af en hylde: 
Den er samlet på en sådan måde, at hvert par dioder er placeret mellem to køleplader, der måler 44x42 mm og 1 mm tykke, lavet af plade aluminiumslegering.
Hele pakken spændes med fire stålgevindstænger med en diameter på 3 mm mellem to flanger 2 mm tykke (af samme materiale som pladerne), hvortil to plader, der danner ensretterterminalerne, er fastgjort med skruer på begge sider.
Alle dioder i blokken er orienteret på samme måde - med katodeterminalerne til højre i figuren - og terminalerne er loddet ind i hullerne på kortet, der fungerer som den fælles positive terminal på ensretteren og enheden som en hel. Diodernes anodeledninger er loddet ind i hullerne på det andet bræt. To grupper af terminaler er dannet på den, forbundet til de ekstreme terminaler af vikling II af transformeren i henhold til diagrammet.
I betragtning af den store samlede strøm, der løber gennem ensretteren, er hver af dens tre terminaler lavet af flere stykker ledning på 50 mm, hver loddet ind i sit eget hul og forbundet ved lodning i den modsatte ende. En gruppe på ti dioder er forbundet med fem segmenter, på fjorten - af seks, det andet bord med et fælles punkt for alle dioder - med seks.
Det er bedre at bruge en fleksibel ledning med et tværsnit på mindst 4 mm.
På samme måde fremstilles højstrømsgruppeledninger fra enhedens hovedprintkort.
Ensretterpladerne er fremstillet af folieglasfiberlaminat 0,5 mm tykt og fortinnet. Fire smalle slidser i hvert kort hjælper med at reducere belastningen på diodeledningerne under termisk deformation. Til samme formål skal diodernes ledninger støbes, som vist på figuren ovenfor.
I svejseensretteren kan du også bruge kraftigere dioder KD2999B, 2D2999B, KD2997A, KD2997B, 2D2997A, 2D2997B. Deres antal kan være mindre. I en af varianterne af enheden fungerede således en ensretter bestående af ni 2D2997A dioder med succes (fem i den ene arm, fire i den anden).
Arealet af kølepladerne forblev det samme, men det var muligt at øge deres tykkelse til 2 mm. Dioderne var ikke placeret i par, men en i hvert rum.
Alle modstande (undtagen R1 og R6), kondensatorer C2-C4, C6-C18, transistor VT1, tyristor VS2 - VS7, zenerdioder VD5-VD7, dioder VD8-VD10 er monteret på hovedprintkortet, med tyristorer og dioder VD8 , VD9 installeret på køleplade skruet til en plade lavet af folie PCB 1,5 mm tyk: 
Ris. 5. Tavle tegning
Skalaen på tavletegningen er 1:2, dog er tavlen nem at markere, selv uden brug af fotoforstørrelser, da centrum af næsten alle huller og grænserne for næsten alle foliepuder er placeret på et gitter med en stigning på 2,5 mm.
Pladen kræver ikke stor præcision ved markering og boring af huller, men husk at hullerne i den skal falde sammen med de tilsvarende huller i kølepladen.
Jumperen i kredsløbet af dioderne VD8, VD9 er lavet af kobbertråd med en diameter på 0,8...1 mm. Det er bedre at lodde det fra printsiden. Den anden jumper lavet af PEV-2 0,3 ledning kan også placeres på delesiden.
Gruppeoutput af tavlen, vist i fig. 5 bogstaver B, tilsluttet induktor L2. Ledere fra tyristorernes anoder er loddet ind i hullerne i gruppe B. Klemmer G er forbundet til den nederste klemme på transformer T1 i henhold til diagrammet, og klemme D er forbundet med induktor L1.
Trådstykkerne i hver gruppe skal have samme længde og samme tværsnit (mindst 2,5 mm2). 
Ris. 6 Køleplade
Kølepladen er en 3 mm tyk plade med bøjet kant (se fig. 6).
Det bedste materiale til en køleplade er kobber (eller messing). Som en sidste udvej, i mangel af kobber, kan du bruge en aluminiumslegeringsplade.
Overfladen på monteringssiden af delene skal være glat, uden hakker eller buler. Der bores gevindhuller i pladen for at samle den med et printkort og fastgøre elementerne. Delledninger og forbindelsesledninger føres gennem huller uden gevind. Tyristorernes anodeterminaler føres gennem hullerne i den bøjede kant. Tre M4 huller i kølepladen er beregnet til dens elektriske tilslutning til printkortet. Til dette blev der brugt tre messingskruer med messingmøtrikker.Fig. 8. Placering af noder
Unijunction-transistoren VT1 forårsager sædvanligvis ikke problemer, dog giver nogle tilfælde, i nærvær af generering, ikke den pulsamplitude, der er nødvendig for den stabile åbning af tyristoren VS2.
Alle komponenter og dele af svejsemaskinen er installeret på en bundplade lavet af getinax 4 mm tyk (tekstolit 4...5 mm tyk er også egnet) på den ene side. Der er et rundt vindue skåret i midten af basen til montering af en ventilator; den er installeret på samme side.
Dioder VD1-VD4, tyristor VS1 og lampe HL1 er monteret på vinkelbeslag. Ved installation af transformer T1 mellem tilstødende magnetiske kerner skal der være en luftspalte på 2 mm Hver af klemmerne til tilslutning af svejsekabler er en M10 kobberbolt med kobbermøtrikker og spændeskiver.
Boltens hoved presser en kobberfirkant til basen indefra, som yderligere er sikret mod drejning med en M4 skrue og møtrik. Vinkelhyldens tykkelse er 3 mm. En intern forbindelsesledning er forbundet til den anden hylde ved boltning eller lodning.
Printplade-kølepladesamlingen er monteret i dele til basen på seks stålstolper bøjet af en strimmel 12 mm bred og 2 mm tyk.
På forsiden af basen er der et vippekontakthåndtag SA1, et sikringsholderdæksel, LED'er HL2, HL3, et variabelt modstandshåndtag R1, klemmer til svejsekabler og kabler til SB1-knappen.
Derudover er fire 12 mm diameter bøsningsstolper med M5 indvendigt gevind, bearbejdet af PCB, fastgjort på forsiden. Et falsk panel med huller til enhedens kontroller og et beskyttende ventilatorgitter er fastgjort til stativerne.
Det falske panel kan være lavet af metalplade eller dielektrisk med en tykkelse på 1...1,5 mm. Jeg skar den ud af glasfiber. På ydersiden er seks stolper med en diameter på 10 mm skruet til det falske panel, hvorpå netværket og svejsekablerne vikles op efter endt svejsning.
Huller med en diameter på 10 mm bores i de frie områder af det falske panel for at lette cirkulationen af køleluft. 
Ris. 9. Udvendigt billede af en inverter svejsemaskine med lagt kabler.
Den samlede base placeres i et hus med låg lavet af pladetekstolit (getinax, glasfiber, vinylplast kan bruges) 3...4 mm tyk. Køleluftudtag er placeret på sidevæggene.
Formen på hullerne betyder ikke noget, men for sikkerheden er det bedre, hvis de er smalle og lange.
Det samlede areal af udløbsåbningerne bør ikke være mindre end arealet af indgangsåbningen. Kabinettet er udstyret med et håndtag og en skulderrem til at bære.
Elektrodeholderen kan have et hvilket som helst design, så længe det giver nem betjening og let udskiftning af elektroden.
På håndtaget af elektrodeholderen skal du montere knappen (SB1 ifølge diagrammet) på et sådant sted, at svejseren nemt kan holde den trykket selv med en vantehånd. Da knappen er under netspænding, er det nødvendigt at sikre pålidelig isolering af både selve knappen og kablet tilsluttet den.
P.S. Beskrivelsen af monteringsprocessen tog meget plads, men i virkeligheden er alt meget enklere, end det ser ud til. Enhver, der nogensinde har holdt et loddekolbe og et multimeter i hænderne, vil uden problemer kunne samle denne svejseomformer med egne hænder. 
Inverteren er en enhed, der bruges til svejsning og, samt rustfrit stål. Dens største fordel er, at den fungerer på jævnstrøm, hvilket giver dig mulighed for at lave en søm af bedre kvalitet og sikrer også hurtig tænding og fastholdelse af lysbuen. En simpel DIY inverter svejser er lille i størrelse sammenlignet med en transformermaskine. Du kan bruge en gammel sag fra en ikke-fungerende inverter for at forenkle dit montagearbejde.
Reservedele til svejse-invertere er tilgængelige til fri salg. Men for at vælge dem korrekt, skal du have noget særlig viden.
For det første ville det være værd at bemærke, at transistorer til svejseinvertere fejler oftere end andre dele. Derfor er det deres korrekte valg og høje kvalitet, der vil sikre langsigtet drift af enheden.
En gør-det-selv inverter svejsemaskine er udstyret med fire taster, som består af fire parallelle transistorer, der er fastgjort til separate radiatorer.
Transistorerne er fastgjort ved hjælp af termisk pasta, som også tjener til at fjerne varme fra dette element.
Principper for valg af transistorer
- Effektberegning
Før du begynder at samle en simpel svejse-inverter med dine egne hænder, skal du korrekt beregne dens effekt. For at gøre dette skal du gange den nødvendige strømstyrke med spændingen af den elektriske lysbue.
For eksempel: 160 A x 24 V = 3840 W.
Hvis vi tager i betragtning, at effektiviteten i gennemsnit er 85%, vil effekten, der pumpes af transistorer, være 4517 W.
4517 W: 220 V = 20 A.
For at opretholde 220 V ved en strøm på 20 A er det nødvendigt at installere et filter med en kapacitet på mindst 1000 μF. Her skal det bemærkes, at der er to maksimale strømparametre ved forskellige temperaturer (ved 200C og ved 1000C). Når en stor strøm passerer gennem transistorerne, genereres varme på dem, hvis fjernelseshastighed af radiatoren er utilstrækkelig. I dette tilfælde vil krystallen overophedes og føre til ødelæggelse af strømafbryderen. Det betyder, at du skal tage transistorer, hvis driftsstrøm ved 1000C vil være 20 ampere eller mere.
- Valg af driftsspænding
Når du samler en inverter-svejsemaskine med dine egne hænder, skal du vide, at spændingen på transistorerne ikke bør være større end forsyningsspændingen. Det betyder, at du skal købe transistorer med spændinger over 400 V.
- Valg af transistorer efter driftsfrekvens
For de ovenfor valgte parametre skal transistorernes driftsfrekvens være mindst 100 kHz. Disse kan være IGBT'er eller felteffekttransistorer, hvis tilladte spænding er 500 volt. Deres eneste ulempe er manglen på huller til fastgørelse.
- Pause tid
For at IGBT-transistorer kan fungere normalt, kræves der en pause mellem åbning og lukning, som er cirka 1,2 mikrosekunder. En undtagelse er MOSFET-transistorer, hvor tiden kan være 0,5 mikrosekunder.
Under hensyntagen til alle ovenstående krav til transistorer kan du samle en højkvalitets med dine egne hænder. Til dette har du også brug for et sæt værktøjer og instrumenter, herunder et oscilloskop, loddekolbe, multimeter, voltmeter og et sæt skruetrækkere. Før du starter arbejdet, bør du omhyggeligt studere enhedsdiagrammerne og købe alle de nødvendige dele.
Mange virksomheder tilbyder reservedele af høj kvalitet til svejseinvertere. Men i dette markedssegment skiller IR sig ud. Dette firmas specialister har udviklet og produceret transistorer som IRG4PH50UD og IRG4PC50UD samt felteffekttransistorer IRFPS40N50, IRFPS37N50A og IRFPS43N50K.
De passer til de ovenfor beskrevne parametre og er pålidelige elementer, der vil sikre langsigtet drift af svejsemaskinen selv ved hyppig brug, forudsat korrekt drift. Lad ikke metalspåner, fugt, støv eller andre fremmedlegemer komme ind i den. Dette kan forårsage kortslutning.
Når du samler svejseomformeren, skal du følge sikkerhedsreglerne, når du arbejder med elektriske apparater.
Svejse-inverteren, også kaldet en svejsemaskine, blev engang opfundet af den ret berømte videnskabsmand Yuri Negulyaev og er siden blevet en næsten uundværlig enhed. Hjemmelavet svejse-inverter...
Før du begynder arbejdet, bør du omhyggeligt gennemgå "Argon Welding. Video" for at forstå fordelene ved dens brug, nuancerne i selve processen, såvel som de mest almindelige fejl, der ...
At lave en svejseinverter med egne hænder er en opgave, der er ret gennemførlig, selv for en person, der er overfladisk fortrolig med elektronik.
Det vigtigste er at forstå, hvordan enheden fungerer, og følg instruktionerne omhyggeligt. Mange mennesker tror, at hjemmelavede enheder ikke vil tillade dem at udføre effektivt svejsearbejde.
En korrekt lavet inverter vil dog ikke kun fungere lige så godt som en standard, men vil også hjælpe dig med at spare en pæn sum.
Hvad er nødvendigt for at samle inverteren
For selv at skabe den enkleste svejseinverter skal du bruge:
Du bør forberede alt dette for at samle en svejseinverter; diagrammet for en sådan enhed vil omfatte:
- strømafbryderdrivere;
- kraftenhed;
- kraftblok.
Med denne samling vil inverteren have følgende egenskaber:
- forbrugt spænding - 220 V;
- indgangsstrøm - 32 A;
- udgangsstrøm 250 A.
Oprettelse af en strømforsyning
Det er meget vigtigt at lave en transformer korrekt til strømforsyningen. Det vil give en stabil spændingsforsyning . Transformatoren er viklet på ferrit 7x bred 7 dannes i alt 4 viklinger:
- primær (100 vindinger tråd med en diameter på 0,3 mm)
- første sekundær (15; 1 mm)
- anden sekundær (15; 0,2 mm)
- tredje sekundær (20; 0,3 mm)
Først skal du lave den første vikling og isolere den med glasfiber. Et lag afskærmningstråd skal vikles på det; dets vindinger skal placeres i samme retning som vindingerne på selve viklingen.
Gør resten af viklingerne på samme måde, og husk at isolere dem fra hinanden.
Inverterens hovedopgave er at omdanne vekselstrøm til jævnstrøm. Til dette formål bruges dioder installeret i henhold til "skrå bro"-kredsløbet. Det er også nødvendigt at vælge passende modstande til det elektriske kredsløb.
Ifølge denne ordning er det værd at samle denne blok:
I sådan et kredsløb bliver dioderne meget varme, så de skal blot monteres på radiatorer. Køleelementer fra forskellige enheder kan bruges som radiatorer. Fastgør dioderne til to radiatorer, den øverste del gennem glimmerafstandsstykket til den ene, den nederste del gennem termisk pasta til den anden.
Diodeledningerne skal rettes i samme retning som transistorledningerne. Ledningerne, der forbinder dem, bør ikke være længere end femten centimeter. Ved hjælp af svejsning, fastgør en metalplade til huset mellem strømforsyningen og inverterenheden.
Samling af strømblokken
Kraftenheden reducerer spændingen, men øger dens styrke. Dens grundlag er også en transformer. Det kræver 2 kerner med en bredde på 20x208 2000 nm. En sådan transformer skal pakkes ind med en kobberstrimmel 40 mm bred og en kvart millimeter tyk. For at sikre termisk isolering skal hvert lag pakkes ind med slidbestandigt termisk papir. Form den sekundære vikling af tre kobberstrimler, isoleret med fluoroplastisk tape.
En almindelig fejl er at skabe viklingen af en step-down transformer fra tyk ledning. Denne transformer arbejder med højfrekvent strøm, så det ville være optimalt at bruge brede ledere.
Inverter blok
Enhver inverter skal konvertere jævnstrøm. Højfrekvente åbnings- og lukketransformatorer bruges til at udføre denne funktion.
Her er diagrammet over denne blok:
Diagrammet af denne blok er ikke så simpelt som den forrige. Og alt fordi denne del skal samles på basis af flere kraftige transformere. Dette vil afbalancere frekvensen og også reducere støjniveauet betydeligt under svejsning.
For at minimere transformatorens resonansstigninger og reducere tab i transistorblokken tilføjes kondensatorer forbundet i serie til dette kredsløb.
Køling
Maskinen bliver meget varm under invertersvejsning, så du skal lave et kølesystem. Overophedning kan endda føre til fejl på hele enheden., derfor bruges der udover radiatorer blæsere. En kraftig blæser kan køle hele systemet; den skal installeres over for nedtrapningstransformatoren. Hvis du bruger laveffektventilatorer, skal du bruge omkring 6 stk.
Glem ikke at installere en temperatursensor på den varmeste radiator, som vil fungere i tilfælde af overophedning og slukke for hele systemet. Installer også luftindtag, dette vil gøre det muligt for ventilationen at fungere bedre.
Samling af strukturen
Til den endelige montering skal du bruge en kuffert af høj kvalitet. Du kan enten købe en eller samle den selv ved hjælp af tynde metalplader. Sikre transistorenheder med beslag.
Brug af tekstolit, skabe elektroniske printkort. Når du installerer magnetiske kerner, skal du lave mellemrum mellem dem for luftcirkulation.
Du skal købe og installere en PWM-controller på din inverter, som vil stabilisere strømstyrken og spændingen. Fastgør også kontrolelementerne på forsiden af inverteren: en vippekontakt til at tænde/slukke for enheden, signal-LED'er, kabelklemmer og et variabelt transistorhåndtag.
At lave en inverter selv er selvfølgelig vigtigt, men det er også vigtigt at diagnosticere den korrekt. For at begynde skal du anvende en lille strøm på 15 V til PWM-controlleren og blæseren. På denne måde vil du kontrollere funktionaliteten af controlleren og forhindre overophedning under test.
Efter opladning af kondensatorerne, tilfør strøm til relæet, der er ansvarligt for at lukke modstanden. Tilfør aldrig strøm direkte - en eksplosion kan forekomme. Kontroller, om modstanden er lukket, efter at relæet er aktiveret. Når den udløses, genereres rektangulære impulser på PWM-kortet og leveres til optokoblerne. På samme måde skal du kontrollere, at diodebroen er samlet korrekt.
For at kontrollere den korrekte forbindelse af transformatorfaserne skal du bruge et dobbeltstråle-oscilloskop. Forbind den ene stråle til den primære vikling, den anden til den sekundære. Pulsernes faser skal være de samme. Fokuser på oscilloskopstøj, vil dette hjælpe dig med at beslutte, hvordan du skal ændre enhedskredsløbet.
Glem ikke at kontrollere inverterens kontinuerlige driftstid. Start med 10 sekunder og øg gradvist tiden til 20 sekunder og et minut.
Udfør diagnostik af svejseomformeren fra tid til anden og glem ikke vedligeholdelsen af den. Når alt kommer til alt, kun med ordentlig pleje vil det tjene dig i lang tid.
Svejsemaskiner er blevet en del af hjemmehåndværkernes hverdag. Traditionelle transformere er billige, nemme at reparere, og dette design kan laves i hånden.
De har dog en ulempe - for at svejse metal tykkere end en bilkarosseri kræves høje strømme. Dette giver en belastning på siden af primærviklingen på 220 volt, omkring 3-5 W.
Det vil ikke være muligt at svejse et rør i en lejlighed; i henhold til tekniske forhold er målerens input begrænset til en effekt på 3,5-5 W. Og i et privat hus er strømtab garanteret.
Til arbejde under hjemlige forhold er det bedre at bruge en svejseomformer. Denne enhed har mindre strøm, kompakte dimensioner og lav vægt.
Omkostningerne ved en sådan maskine er højere end for en konventionel transformermaskine. Derfor er mange hjemmelavede "kulibiner" lavet med egne hænder.
I modsætning til en transformer, hvis fremstilling du kæmper med den store vægt og tykkelse af sekundærviklingen, tilbyder inverteren en løsning på andre problemer.
Kredsløbet af en svejseinverter kan chokere selv en erfaren radioamatør, for ikke at nævne en hjemmehandyman, hvis viden er begrænset til at udskifte en sikring. 
Vær ikke bange. Efter monteringsvejledningen vil enhver radioamatør, der ved, hvordan man holder en loddekolbe i hænderne, samle denne enhed på et par ledige aftener.
Vigtig! Under driften bruger svejseomformeren højfrekvente strømme, så nogle elementer bliver meget varme.
For at forbinde husholdningsenheder til bilens indbyggede elektriske system har du brug for en inverter, der kan øge spændingen fra 12 V til 220 V. Der er tilstrækkelige mængder af dem på butikshylderne, men deres pris er ikke opmuntrende. For dem, der er lidt fortrolige med elektroteknik, er det muligt at samle en 12-220 volt spændingsomformer med egne hænder. Vi vil analysere to simple skemaer.
Konvertere og deres typer
Der er tre typer 12-220 V-konvertere. Den første er fra 12 V til 220 V. Sådanne vekselrettere er populære blandt bilister: gennem dem kan du tilslutte standardenheder - tv'er, støvsugere osv. Omvendt konvertering - fra 220 V til 12 - kræves sjældent, normalt i rum med svære driftsforhold (høj luftfugtighed) for at sikre elektrisk sikkerhed. For eksempel i dampbade, svømmebassiner eller bade. For ikke at tage risici reduceres standardspændingen på 220 V til 12 ved hjælp af passende udstyr.
Den tredje mulighed er snarere en stabilisator baseret på to omformere. Først konverteres standard 220 V til 12 V, derefter tilbage til 220 V. Denne dobbeltkonvertering giver dig mulighed for at have en ideel sinusbølge ved udgangen. Sådanne enheder er nødvendige for normal drift af de fleste elektronisk styrede husholdningsapparater. Under alle omstændigheder anbefales det kraftigt at forsyne den gennem en sådan konverter under installationen - dens elektronik er meget følsom over for strømkvaliteten, og udskiftning af styrekortet koster omkring halvdelen af kedlen.
Impulsomformer 12-220V 300 W
Dette kredsløb er enkelt, delene er tilgængelige, de fleste af dem kan fjernes fra en computerstrømforsyning eller købes i enhver radiobutik. Fordelen ved kredsløbet er dens lette implementering, ulempen er den ikke-ideelle sinusbølge ved udgangen, og frekvensen er højere end standarden 50 Hz. Det vil sige, at enheder, der kræver strømforsyning, ikke kan tilsluttes denne konverter. Du kan direkte tilslutte ikke særligt følsomme enheder til udgangen - glødelamper, strygejern, loddekolbe, telefonoplader osv.
Det præsenterede kredsløb i normal tilstand producerer 1,5 A eller trækker en belastning på 300 W, maksimalt 2,5 A, men i denne tilstand vil transistorerne mærkbart varme op.
Kredsløbet blev bygget på den populære TLT494 PWM-controller. Felteffekttransistorer Q1 Q2 bør placeres på radiatorer, helst separate. Når du installerer på en radiator, skal du placere en isolerende pakning under transistorerne. I stedet for IRFZ244, der er angivet i diagrammet, kan du bruge IRFZ46 eller RFZ48, som har ens egenskaber.
Frekvensen i denne 12 V til 220 V konverter indstilles af modstand R1 og kondensator C2. Værdierne kan afvige lidt fra dem, der er vist i diagrammet. Hvis du har en gammel ikke-fungerende strømforsyning til din computer, og den indeholder en fungerende udgangstransformer, kan du sætte den i kredsløbet. Hvis transformatoren ikke fungerer, skal du fjerne ferritringen fra den og vinde viklingerne med kobbertråd med en diameter på 0,6 mm. Først vikles den primære vikling - 10 omdrejninger med udgangen fra midten, derefter på toppen - 80 omdrejninger af den sekundære.
Som allerede sagt kan en sådan 12-220 V spændingsomformer kun fungere med en belastning, der er ufølsom over for strømkvaliteten. For at kunne tilslutte mere krævende enheder er der installeret en ensretter ved udgangen, hvis udgangsspænding er tæt på normalen (diagram nedenfor).
Kredsløbet viser højfrekvente dioder af HER307-typen, men de kan udskiftes med FR207- eller FR107-serien. Det er tilrådeligt at vælge beholdere af den angivne størrelse.
Inverter på en chip
Denne 12-220 V spændingsomformer er samlet på basis af et specialiseret KR1211EU1 mikrokredsløb. Dette er en generator af impulser, der fjernes fra udgange 6 og 4. Impulserne er antifase, med et kort tidsinterval mellem dem for at forhindre samtidig åbning af begge taster. Mikrokredsløbet drives af en spænding på 9,5 V, som indstilles af en parametrisk stabilisator på en D814V zenerdiode.
Også i kredsløbet er der to højeffekt-felteffekttransistorer - IRL2505 (VT1 og VT2). De har en meget lav åben modstand af udgangskanalen - omkring 0,008 ohm, hvilket kan sammenlignes med modstanden af en mekanisk nøgle. Tilladt jævnstrøm er op til 104 A, pulserende strøm er op til 360 A. Sådanne egenskaber gør det faktisk muligt at opnå 220 V med en belastning på op til 400 W. Transistorer skal installeres på radiatorer (med en effekt på op til 200 W er det muligt uden dem).
Impulsfrekvensen afhænger af parametrene for modstand R1 og kondensator C1; kondensator C6 er installeret ved udgangen for at undertrykke højfrekvente overspændinger.
Det er bedre at tage en færdiglavet transformer. I kredsløbet tændes det omvendt - lavspændingssekundærviklingen tjener som primær, og spændingen fjernes fra højspændingssekundæren.
Mulige udskiftninger i elementbasen:
- D814V zenerdioden angivet i kredsløbet kan udskiftes med en hvilken som helst, der producerer 8-10 V. For eksempel KS 182, KS 191, KS 210.
- Hvis der ikke er nogen kondensatorer C4 og C5 af type K50-35 ved 1000 μF, kan man tage fire 5000 μF eller 4700 μF og forbinde dem parallelt,
- I stedet for en importeret kondensator C3 220m kan du levere en indenlandsk kondensator af enhver type med en kapacitet på 100-500 µF og en spænding på mindst 10 V.
- Transformer - enhver med en effekt fra 10 W til 1000 W, men dens effekt skal være mindst to gange den planlagte belastning.
Når du installerer kredsløb til tilslutning af en transformer, transistorer og tilslutning til en 12 V-kilde, er det nødvendigt at bruge store tværsnitsledninger - strømmen her kan nå høje værdier (med en effekt på 400 W op til 40 A).
Inverter med ren sinusbølgeudgang
Kredsløbene for dagomformere er komplekse selv for erfarne radioamatører, så det er slet ikke nemt at lave dem selv. Et eksempel på det enkleste kredsløb er nedenfor.
I dette tilfælde er det lettere at samle en sådan konverter fra færdige brædder. Hvordan - se videoen.
Den næste video viser, hvordan man samler en 220 volt konverter med ren sinusbølge. Kun indgangsspændingen er ikke 12 V, men 24 V.
Og denne video fortæller dig bare, hvordan du kan ændre indgangsspændingen, men stadig få de nødvendige 220 V ved udgangen.