Yksinkertainen DIY-hitsausinvertteripiirilevy. Kuinka tehdä hitsausinvertteri tyristoreilla omin käsin? Transistorien valinnan periaatteet
Monet kotitaloudet hyötyisivät laitteesta rautametallien osien sähköhitsaukseen. Koska kaupallisesti valmistetut hitsauskoneet ovat melko kalliita, monet radioamatöörit yrittävät tehdä hitsausinvertterin omin käsin.
Meillä oli jo artikkeli aiheesta, mutta tällä kertaa tarjoan vielä yksinkertaisemman version kotitekoisesta hitsausinvertteristä saatavilla olevista osista omin käsin.
Laitteen kahdesta pääsuunnitteluvaihtoehdosta - hitsausmuuntajalla tai muuntimeen perustuvalla - valittiin toinen.
Itse asiassa hitsausmuuntajalla on suuri poikkileikkaus ja raskas magneettipiiri ja paljon kuparilankaa käämeille, joihin monet eivät pääse käsiksi. Muuntimen elektroniset komponentit, jos ne on valittu oikein, eivät ole pulaa ja ovat suhteellisen edullisia.
Kuinka tein hitsauskoneen omin käsin
Työni alusta asti asetin itselleni tehtäväksi luoda mahdollisimman yksinkertaisin ja halvin hitsauskone, jossa käytetään laajalti käytettyjä osia ja kokoonpanoja.
Melko pitkien kokeilujen tuloksena erityyppisillä transistoreja ja tyristoreja käyttävillä muuntimilla kuvassa 1 esitetty piiri. 1.
Yksinkertaiset transistorimuuntimet osoittautuivat erittäin oikiksi ja epäluotettaviksi, kun taas tyristorimuuntimet kestävät ulostulooikosulkua ilman vaurioita, kunnes sulake laukeaa. Lisäksi SCR:t lämpenevät paljon vähemmän kuin transistorit.
Kuten voit helposti nähdä, piirisuunnittelu ei ole alkuperäinen - se on tavallinen yksitahtimuunnin, sen etuna on suunnittelun yksinkertaisuus ja niukkojen komponenttien puuttuminen; laite käyttää monia radiokomponentteja vanhoista televisioista.
Ja lopuksi, se ei vaadi käytännössä mitään asennusta.
Invertterihitsauskoneen kaavio on esitetty alla:
Hitsausvirran tyyppi on vakio, säätö on tasaista. Mielestäni tämä on yksinkertaisin hitsausinvertteri, jonka voit koota omin käsin.
Hitsattaessa 3 mm paksuja teräslevyjä halkaisijaltaan 3 mm:n elektrodilla laitteen verkkovirrasta kuluttama tasatilan virta ei ylitä 10 A. Hitsausjännite kytketään päälle puikkopitimessä olevasta painikkeesta, joka mahdollistaa toisaalta korotetun valokaaren sytytysjännitteen käytön ja lisää sähköturvallisuutta, toisaalta, koska elektrodin pidike vapautetaan, elektrodin jännite katkeaa automaattisesti. Lisääntynyt jännite helpottaa valokaaren syttämistä ja varmistaa sen palamisvakauden.
Pieni temppu: itse kootun hitsausinvertteripiirin avulla voit liittää ohuesta metallilevystä valmistettuja osia. Tätä varten sinun on muutettava hitsausvirran napaisuutta.
Verkkojännite tasasuuntaa diodisillan VD1-VD4. Tasasuunnattu virta, joka kulkee lampun HL1 läpi, alkaa ladata kondensaattoria C5. Lamppu toimii latausvirran rajoittimena ja tämän prosessin indikaattorina.
Hitsaus tulee aloittaa vasta lampun HL1 sammuttua. Samanaikaisesti akkukondensaattorit C6-C17 ladataan kelan L1 kautta. HL2-LEDin hehku osoittaa, että laite on kytketty verkkoon. SCR VS1 on edelleen suljettu.
Kun painat SB1-painiketta, 25 kHz:n taajuudella toimiva pulssigeneraattori, joka on koottu unijunction-transistorille VT1, käynnistyy. Generaattoripulssit avaavat tyristorin VS2, joka puolestaan avaa rinnakkain kytketyt tyristorit VS3-VS7. Kondensaattorit C6-C17 puretaan induktorin L2 ja muuntajan T1 ensiökäämin kautta. Induktoripiiri L2 - muuntajan T1 ensiökäämi - kondensaattorit C6-C17 on värähtelevä piiri.
Kun virran suunta piirissä muuttuu päinvastaiseksi, virta alkaa virrata diodien VD8, VD9 läpi ja tyristorit VS3-VS7 sulkeutuvat transistorin VT1 seuraavaan generaattoripulssiin asti.
Muuntajan T1 käämillä III syntyvät pulssit avaavat tyristorin VS1. joka yhdistää suoraan diodeihin VD1 - VD4 perustuvan verkkotasasuuntaajan tyristorimuuntimeen.
LED HL3 ilmaisee pulssijännitteen tuottoprosessin. Diodit VD11-VD34 tasasuuntaavat hitsausjännitteen ja kondensaattorit C19 - C24 tasoittavat sitä, mikä helpottaa hitsauskaaren syttymistä.
Kytkin SA1 on erä- tai muu kytkin, jonka virta on vähintään 16 A. Kohta SA1.3 sulkee kondensaattorin C5 vastuksesta R6, kun se on sammutettu, ja purkaa kondensaattorin nopeasti, jolloin voit tarkastaa ja korjata laitteen ilman pelkoa sähköiskusta. .
Tuuletin VN-2 (sähkömoottorilla M1 kaavion mukaan) tarjoaa laitteen komponenttien pakkojäähdytyksen. Ei ole suositeltavaa käyttää vähemmän tehokkaita tuulettimia, tai joudut asentamaan useita niitä. Kondensaattori C1 - mikä tahansa, joka on suunniteltu toimimaan 220 V:n vaihtojännitteellä.
Tasasuuntausdiodit VD1-VD4 on suunniteltava vähintään 16 A:n virralle ja vähintään 400 V:n käänteisjännitteelle. Ne tulee asentaa alumiiniseoksesta valmistettuihin levykulmajäähdytyslevyihin, joiden mitat ovat 60x15 mm, 2 mm.
Yhden kondensaattorin C5 sijasta voit käyttää usean rinnan kytkettyä akkua, joiden jännite on vähintään 400 V, ja akun kapasiteetti voi olla suurempi kuin kaaviossa ilmoitettu.
Rikastin L1 on valmistettu teräsmagneettisydämestä PL 12,5x25-50. Myös mikä tahansa muu saman tai suuremman poikkileikkauksen omaava magneettipiiri on sopiva, mikäli käämin sijoittamisen ehto sen ikkunaan täyttyy. Käämiö koostuu 175 kierrosta PEV-2 1.32 lankaa (halkaisijaltaan pienempää lankaa ei voi käyttää!). Magneettisydämen ei-magneettinen rako tulee olla 0,3...0,5 mm. Kuristimen induktanssi on 40±10 µH.
Kondensaattoreissa C6-C24 on oltava pieni dielektrisen häviön tangentti ja C6-C17:n käyttöjännitteen tulee olla vähintään 1000 V. Parhaat testaamani kondensaattorit ovat televisioissa käytetyt K78-2. Voit myös käyttää laajemmin käytettyjä tämän tyyppisiä kondensaattoreita, joilla on eri kapasitanssi, jolloin kokonaiskapasitanssi saadaan piirissä ilmoitettuun, sekä maahantuotuja kalvokondensaattoreita.
Yritykset käyttää paperia tai muita kondensaattoreita, jotka on suunniteltu toimimaan matalataajuisissa piireissä, johtavat yleensä niiden epäonnistumiseen jonkin ajan kuluttua.
On suositeltavaa käyttää tyristoreita KU221 (VS2-VS7), joiden kirjainindeksi on A tai ääritapauksissa B tai D. Kuten käytäntö on osoittanut, laitteen käytön aikana tyristorien katodiliittimet kuumenevat huomattavasti, minkä vuoksi on mahdollista, että levyn juotosliitokset voivat vaurioitua ja jopa epäonnistua SCR:ssä.
Luotettavuus on korkeampi, jos liittimeen laitetaan joko tinatusta kuparifoliosta valmistettuja putkimäntiä, joiden paksuus on 0,1...0,15 mm, tai tiiviisti rullatun tinattua kuparilankaa olevan spiraalin muodossa olevia siteitä, joiden halkaisija on 0,2 mm. SCR-katodista ja juotettu koko pituudelta. Männän (sidoksen) tulee peittää liittimen koko pituus lähes pohjaan asti. Sinun on juotettava nopeasti, jotta tyristori ei ylikuumene.
Sinulla on luultavasti kysymys: onko mahdollista asentaa yksi tehokas useiden suhteellisen pienitehoisten SCR:ien sijaan? Kyllä, tämä on mahdollista käytettäessä laitetta, joka on taajuusominaisuuksiltaan parempi (tai ainakin vertailukelpoinen) KU221A-tyristoreihin verrattuna. Mutta esimerkiksi PM- tai TL-sarjoista saatavilla olevien joukossa ei ole yhtään.
Siirtyminen matalataajuisiin laitteisiin pakottaa toimintataajuuden laskemaan 25:stä 4...6 kHz:iin, mikä johtaa useiden laitteen tärkeimpien ominaisuuksien heikkenemiseen ja kovaan, lävistävään vinkumiseen hitsauksen aikana. .
Diodeja ja SCR:itä asennettaessa lämpöä johtavan tahnan käyttö on pakollista.
Lisäksi on todettu, että yksi tehokas tyristori on vähemmän luotettava kuin useita rinnakkain kytkettyjä, koska niiden on helpompi tarjota paremmat olosuhteet lämmönpoistolle. Riittää, kun asennat SCR-ryhmän yhdelle vähintään 3 mm:n paksuiselle jäähdytyslevylevylle.
Koska virrantasausvastukset R14-R18 (C5-16 V) voivat kuumentua erittäin kuumaksi hitsauksen aikana, on ne ennen asennusta vapautettava muovikuoresta polttamalla tai kuumentamalla virralla, jonka arvo on valittava kokeellisesti.
Diodit VD8 ja VD9 asennetaan yhteiseen jäähdytyselementtiin tyristoreilla ja diodi VD9 on eristetty jäähdytyselementistä kiillevälikkeellä. KD213A:n sijaan sopivat KD213B ja KD213V, samoin kuin KD2999B, KD2997A, KD2997B.
Choke L2 on kehyksetön 11 kierroksen lankaspiraali, jonka poikkileikkaus on vähintään 4 mm2 lämmönkestävässä eristeessä, kierretty tuurnalle, jonka halkaisija on 12...14 mm.
Rikastin kuumenee erittäin kuumaksi hitsauksen aikana, joten spiraalia kierrettäessä tulee kierrosten väliin jättää 1...1,5 mm rako ja rikastin tulee sijoittaa niin, että se on tuulettimen ilmavirtauksessa. 
Riisi. 2 Muuntajan magneettinen ydin
T1 koostuu kolmesta PK30x16 magneettisydämestä, jotka on taitettu yhteen 3000NMS-1 ferriitistä (vanhojen televisioiden vaakamuuntajat tehtiin niihin).
Ensiö- ja toisiokäämi on jaettu kahteen osaan (katso kuva 2), kierretty PSD1.68x10.4 langalla lasikangaseristeeseen ja kytketty sarjaan tämän mukaisesti. Ensiökäämi sisältää 2x4 kierrosta, toisiokäämi 2x2 kierrosta.
Osat on kääritty erityisesti valmistettuun puiseen karaan. Osat on suojattu kierrosten irtoamiselta kahdella tinatusta kuparilangalla, joiden halkaisija on 0,8...1 mm. Siteen leveys - 10...11 mm. Jokaisen siteen alle asetetaan sähköpahvinauha tai kääritään useita lasikuituteipin kierroksia.
Käärimisen jälkeen siteet juotetaan.
Yksi kunkin osan kaistasta toimii sen alun lähtönä. Tätä varten sidoksen alla oleva eristys tehdään siten, että sisäpuolella se on suorassa kosketuksessa osan käämityksen alkuun. Käärimisen jälkeen side juotetaan osan alkuun, jota varten tästä kelan osasta poistetaan eristys etukäteen ja se tinataan.
On syytä muistaa, että käämitys I toimii ankarimmissa lämpöolosuhteissa. Tästä syystä sen osia käämitettäessä ja asennuksen aikana tulee kierrosten ulkoosien väliin järjestää ilmarakoja asettamalla lyhyitä lasikuituja lämmöllä voideltuja sisäosia. kestävä liima kierrosten väliin.
Yleensä, kun teet muuntajia invertterihitsaukseen omin käsin, jätä käämiin aina ilmaraot. Mitä enemmän niitä, sitä tehokkaampi lämmönpoisto muuntajasta ja sitä pienempi on laitteen palamisen todennäköisyys.
Tässä on myös syytä huomata, että mainituilla sisäkkeillä ja tiivisteillä tehdyt käämitysosat, joissa on sama poikkileikkaus 1,68x10,4 mm 2 eristeetön lanka, jäähtyvät paremmin samoissa olosuhteissa.
Kosketusnauhat yhdistetään juottamalla, ja kuparityyny kannattaa juottaa lyhyen lankakappaleen muodossa, josta leikkaus tehdään osien johtimina toimiviin etummaisiin.
Tuloksena on muuntajan jäykkä, yksiosainen ensiökäämi.
Toissijainen tehdään samalla tavalla. Ainoa ero on osien kierrosten määrä ja se, että on tarpeen järjestää ulostulo keskipisteestä. Käämit asennetaan magneettipiiriin tiukasti määritellyllä tavalla - tämä on välttämätöntä VD11 - VD32-tasasuuntaajan oikean toiminnan kannalta.
Käämityksen I yläosan käämityssuunnan (muuntajaa ylhäältä katsottuna) tulee olla vastapäivään alkaen yläliittimestä, joka on kytkettävä kelaan L2.
Käämityksen II yläosan käämityssuunta on päinvastoin myötäpäivään, alkaen yläliittimestä, se on kytketty diodilohkoon VD21-VD32.
Käämi III on minkä tahansa halkaisijaltaan 0,35...0,5 mm:n langan kierros lämmönkestävässä eristeessä, joka kestää vähintään 500 V:n jännitteen. Se voidaan sijoittaa viimeiseksi, mihin tahansa magneettipiirin puolelle magneettipiirin sivulle. primäärikäämitys.
Hitsauskoneen sähköturvallisuuden ja kaikkien muuntajaelementtien tehokkaan jäähdytyksen varmistamiseksi ilmavirralla on erittäin tärkeää säilyttää tarvittavat raot käämien ja magneettisydämen välillä. Useimmat tee-se-itse-tekijät tekevät saman virheen kokoaessaan hitsausinvertterin omin käsin: he aliarvioivat transsin jäähdytyksen tärkeyden. Tätä ei voi tehdä.
Tämä tehtävä suoritetaan neljällä kiinnityslevyllä, jotka asetetaan käämiin yksikön lopullisen kokoonpanon yhteydessä. 
Levyt on valmistettu lasikuitulaminaatista, jonka paksuus on 1,5 mm kuvan piirustuksen mukaisesti.
Lopullisen säädön jälkeen levyt kannattaa kiinnittää lämmönkestävällä liimalla. Muuntaja kiinnitetään laitteen pohjaan kolmella halkaisijaltaan 3 mm messinki- tai kuparilangasta taivutetulla kannakkeella. Samat kiinnikkeet kiinnittävät magneettipiirin kaikkien elementtien suhteellisen sijainnin.
Ennen muuntajan asentamista alustaan, jokaisen kolmen magneettipiirisarjan puoliskojen väliin on tarpeen asettaa ei-magneettiset tiivisteet, jotka on valmistettu sähköpahvista, getinaxista tai tekstoliitista, joiden paksuus on 0,2...0,3 mm.
Muuntajan valmistukseen voit käyttää muun vakiokokoisia magneettisydämiä, joiden poikkileikkaus on vähintään 5,6 cm 2. Esimerkiksi W20x28 tai kaksi sarjaa W 16x20, jotka on valmistettu 2000NM1 ferriitistä, ovat sopivia.
Panssaroidun magneettipiirin käämi I on tehty yhdeksi kahdeksan kierroksen osaksi, käämi II on samanlainen kuin edellä kuvattu, kahdesta kahden kierroksen osasta. Diodien VD11-VD34 hitsaustasasuuntaaja on rakenteellisesti erillinen yksikkö, joka on valmistettu hyllyn muodossa: 
Se on koottu siten, että jokainen diodipari sijoitetaan kahden jäähdytyslevyn väliin, joiden mitat ovat 44x42 mm ja 1 mm paksut ja jotka on valmistettu alumiiniseoksesta.
Koko paketti on kiristetty neljällä halkaisijaltaan 3 mm:n teräksisellä kierretangolla kahden 2 mm paksuisen laipan välissä (samaa materiaalia kuin levyt), joihin on kiinnitetty kaksi tasasuuntaajan liittimet muodostavaa lautaa ruuveilla molemmilta puolilta.
Kaikki lohkon diodit on suunnattu samalla tavalla - katodiliittimet kuvassa oikealla - ja liittimet juotetaan levyn reikiin, joka toimii tasasuuntaajan yhteisenä positiivisena napana ja laite koko. Diodien anodijohtimet juotetaan toisen levyn reikiin. Siihen muodostetaan kaksi liitinryhmää, jotka on kytketty muuntajan käämin II ääripäätteisiin kaavion mukaisesti.
Kun otetaan huomioon tasasuuntaajan läpi kulkeva suuri kokonaisvirta, jokainen sen kolmesta liittimestä on valmistettu useista 50 mm pituisista johdinkappaleista, joista jokainen on juotettu omaan reikään ja yhdistetty juottamalla vastakkaisesta päästä. Kymmenen diodin ryhmä on yhdistetty viidellä segmentillä, neljätoista - kuudella, toinen levy kaikkien diodien yhteisellä pisteellä - kuudella.
On parempi käyttää joustavaa lankaa, jonka poikkileikkaus on vähintään 4 mm.
Samalla tavalla tehdään suurvirtaryhmäjohdot laitteen pääpiirilevyltä.
Tasasuuntauslevyt on valmistettu 0,5 mm paksuisesta foliolasikuitulaminaatista ja tinattu. Neljä kapeaa koloa jokaisessa kortissa auttaa vähentämään diodijohtimien kuormitusta lämpömuodonmuutoksen aikana. Samaa tarkoitusta varten diodien johdot on muovattava yllä olevan kuvan mukaisesti.
Hitsaussuuntaajassa voit käyttää myös tehokkaampia diodeja KD2999B, 2D2999B, KD2997A, KD2997B, 2D2997A, 2D2997B. Niiden määrä voi olla pienempi. Siten yhdessä laitteen versioista tasasuuntaaja, joka koostuu yhdeksästä 2D2997A-diodista, toimi onnistuneesti (viisi toisessa varressa, neljä toisessa).
Jäähdytyslevylevyjen pinta-ala pysyi samana, mutta niiden paksuutta oli mahdollista kasvattaa 2 mm:iin. Diodeja ei sijoitettu pareittain, vaan yksi jokaiseen lokeroon.
Kaikki vastukset (paitsi R1 ja R6), kondensaattorit C2-C4, C6-C18, transistori VT1, tyristorit VS2 - VS7, zener-diodit VD5-VD7, diodit VD8-VD10 on asennettu pääpiirilevylle, tyristoreilla ja diodeilla VD8 , VD9 asennettuna jäähdytyslevylle, joka on ruuvattu 1,5 mm paksuisesta piirilevystä valmistettuun levyyn: 
Riisi. 5. Taulun piirustus
Taulun piirustuksen mittakaava on 1:2, mutta taulu on helppo merkitä myös ilman valokuvasuurennuksia, koska lähes kaikkien reikien keskipisteet ja lähes kaikkien foliotyynyjen rajat sijaitsevat ruudukossa, jonka jakoväli on 2,5 mm.
Levy ei vaadi suurta tarkkuutta reikien merkitsemisessä ja porauksessa, mutta muista, että siinä olevien reikien tulee osua yhteen jäähdytyslevyn vastaavien reikien kanssa.
Diodien VD8, VD9 piirissä oleva hyppyjohdin on valmistettu kuparilangasta, jonka halkaisija on 0,8...1 mm. On parempi juottaa se tulostuspuolelta. Toinen PEV-2 0,3 -langasta valmistettu jumpperi voidaan sijoittaa myös osien puolelle.
Levyn ryhmälähtö, joka näkyy kuvassa. 5 kirjainta B, kytketty kelaan L2. Tyristorien anodien johtimet juotetaan ryhmän B reikiin. Liittimet G on kytketty muuntajan T1 alaliittimeen kaavion mukaisesti ja liitin D on kytketty kelaan L1.
Kummankin ryhmän lankakappaleiden tulee olla samanpituisia ja saman poikkileikkauksen (vähintään 2,5 mm2). 
Riisi. 6 Jäähdytyselementti
Jäähdytyslevy on 3 mm paksu levy, jossa on taivutettu reuna (ks. kuva 6).
Paras materiaali jäähdytyslevylle on kupari (tai messinki). Viimeisenä keinona kuparin puuttuessa voit käyttää alumiiniseoslevyä.
Osien asennuspuolen pinnan tulee olla sileä, ilman kolhuja tai kolhuja. Levyyn porataan kierrereiät piirilevyn kokoamista ja elementtien kiinnitystä varten. Osajohtimet ja liitäntäjohdot viedään kiertettämättömien reikien läpi. Tyristorien anodiliittimet viedään taivutetun reunan reikien läpi. Jäähdytyslevyssä on kolme M4-reikää, jotka on tarkoitettu sen sähköiseen liittämiseen piirilevyyn. Tätä varten käytettiin kolmea messinkiruuvia messinkimuttereilla.Kuva. 8. Solmujen sijoitus
Yhdistelmätransistori VT1 ei yleensä aiheuta ongelmia, mutta joissakin tapauksissa generoinnin läsnä ollessa ei saada pulssiamplitudia, joka tarvitaan tyristorin VS2 vakaalle avaukselle.
Kaikki hitsauskoneen komponentit ja osat asennetaan yhdeltä puolelta getinaxista 4 mm paksulle pohjalevylle (sopii myös tekstioliitti 4...5 mm). Alustan keskelle on leikattu pyöreä ikkuna tuulettimen asentamista varten; se on asennettu samalle puolelle.
Diodit VD1-VD4, tyristori VS1 ja lamppu HL1 on asennettu kulmakannattimiin. Asennettaessa muuntajaa T1 vierekkäisten magneettisydämien väliin tulee olla 2 mm ilmarako.Jokainen hitsauskaapeleiden liitäntäpuristin on M10 kuparipultti kuparimuttereilla ja aluslevyillä.
Pultin pää painaa pohjaan sisäpuolelta kuparisen neliön, joka on lisäksi varmistettu kiertymistä vastaan M4-ruuvilla ja mutterilla. Kulmahyllyn paksuus on 3 mm. Sisäinen liitäntäjohto on liitetty toiseen hyllyyn ruuvaamalla tai juottamalla.
Piirilevy-jäähdytyselementtikokoonpano asennetaan osissa alustaan kuuteen terästolppaan, jotka on taivutettu 12 mm leveästä ja 2 mm paksusta nauhasta.
Jalustan etupuolella on vipukytkinkahva SA1, sulakkeenpitimen kansi, LEDit HL2, HL3, säädettävä vastuskahva R1, kiinnikkeet kaapeleiden hitsausta varten ja kaapelit SB1-painikkeeseen.
Lisäksi etupuolelle on kiinnitetty neljä halkaisijaltaan 12 mm:n holkkitolppia M5-sisäkierteillä, jotka on koneistettu piirilevystä. Telineisiin on kiinnitetty väärä paneeli, jossa on reikiä laitteen ohjaimia varten ja tuulettimen suojaritilä.
Väärä paneeli voi olla metallilevyä tai eristettä, jonka paksuus on 1...1,5 mm. Leikkasin sen lasikuidusta. Ulkopuolelta on ruuvattu kuusi halkaisijaltaan 10 mm:n pylvästä valepaneeliin, joihin verkko- ja hitsauskaapelit kierretään hitsauksen päätyttyä.
Väärän paneelin vapaille alueille porataan halkaisijaltaan 10 mm reiät jäähdytysilman kierron helpottamiseksi. 
Riisi. 9. Ulkokuva invertterihitsauskoneesta, jossa on kaapelit.
Kokoonpantu pohja asetetaan 3...4 mm paksuiseen arkkiteksoliitista (käytettävissä voi olla getinaxia, lasikuitua, vinyylimuovia) kannelliseen koteloon. Jäähdytysilman poistoaukot sijaitsevat sivuseinissä.
Reikien muodolla ei ole väliä, mutta turvallisuuden vuoksi on parempi, jos ne ovat kapeita ja pitkiä.
Poistoaukkojen kokonaispinta-ala ei saa olla pienempi kuin tuloaukon pinta-ala. Kotelo on varustettu kahvalla ja olkahihnalla kantamista varten.
Elektrodin pidike voi olla minkälainen tahansa, kunhan se helpottaa käyttöä ja helpottaa elektrodin vaihtoa.
Elektrodipidikkeen kahvaan on asennettava painike (kaavion mukaan SB1) sellaiseen paikkaan, että hitsaaja voi helposti pitää sen painettuna myös lapasella. Koska painike on verkkojännitteen alaisena, on varmistettava sekä itse painikkeen että siihen liitetyn kaapelin luotettava eristys.
P.S. Kokoonpanoprosessin kuvaus vei paljon tilaa, mutta todellisuudessa kaikki on paljon yksinkertaisempaa kuin miltä näyttää. Jokainen, joka on koskaan pitänyt juotoskolvia ja yleismittaria käsissään, pystyy kokoamaan tämän hitsausinvertterin omin käsin ilman ongelmia. 
Invertteri on laite, jota käytetään hitsaukseen ja sekä ruostumattomaan teräkseen. Sen tärkein etu on, että se toimii tasavirralla, mikä mahdollistaa laadukkaamman sauman tekemisen ja varmistaa myös valokaaren nopean syttymisen ja pysymisen. Yksinkertainen DIY-invertterihitsauskone on kooltaan pieni verrattuna muuntajakoneeseen. Voit käyttää vanhaa koteloa toimimattomasta invertteristä yksinkertaistaaksesi kokoonpanotyötäsi.
Hitsausinvertterien varaosia on saatavilla ilmaiseksi. Kuitenkin, jotta voit valita ne oikein, sinulla on oltava erityistietoa.
Ensinnäkin on syytä huomata, että hitsausinvertterien transistorit vioittuvat useammin kuin muut osat. Siksi niiden oikea valinta ja korkea laatu takaavat laitteen pitkäaikaisen toiminnan.
Tee-se-itse-invertterihitsauskone on varustettu neljällä avaimella, jotka koostuvat neljästä rinnakkaisesta transistorista, jotka on kiinnitetty erillisiin lämpöpatteriin.
Transistorit kiinnitetään lämpötahnalla, joka myös poistaa lämpöä tästä elementistä.
Transistorien valinnan periaatteet
- Tehon laskenta
Ennen kuin aloitat yksinkertaisen hitsausinvertterin kokoamisen omin käsin, sinun on laskettava sen teho oikein. Tätä varten sinun on kerrottava vaadittu virran voimakkuus sähkökaaren jännitteellä.
Esimerkki: 160 A x 24 V = 3840 W.
Jos otamme huomioon, että hyötysuhde on keskimäärin 85%, niin transistorien pumppaama teho on 4517 W.
4517 W: 220 V = 20 A.
220 V:n jännitteen ylläpitämiseksi 20 A:n virralla on tarpeen asentaa suodatin, jonka kapasiteetti on vähintään 1000 μF. Tässä on huomioitava, että on olemassa kaksi maksimivirtaparametria eri lämpötiloissa (200C ja 1000C). Kun suuri virta kulkee transistorien läpi, niihin muodostuu lämpöä, jonka poistonopeus patterin toimesta on riittämätön. Tässä tapauksessa kide ylikuumenee ja johtaa virtakytkimen tuhoutumiseen. Tämä tarkoittaa, että sinun on otettava transistorit, joiden käyttövirta 1000 C:ssa on 20 ampeeria tai enemmän.
- Käyttöjännitteen valinta
Kun kokoat invertterihitsauskonetta omin käsin, sinun tulee tietää, että transistoreiden jännite ei saa olla suurempi kuin syöttöjännite. Tämä tarkoittaa, että sinun on ostettava transistorit, joiden jännite ylittää 400 V.
- Transistorien valinta toimintataajuuden mukaan
Yllä valituilla parametreilla transistorien toimintataajuuden tulee olla vähintään 100 kHz. Nämä voivat olla IGBT- tai kenttätransistoreja, joiden sallittu jännite on 500 volttia. Niiden ainoa haitta on kiinnitysreikien puute.
- Taukoaika
Jotta IGBT-transistorit toimisivat normaalisti, avaamisen ja sulkemisen välillä tarvitaan tauko, joka on noin 1,2 mikrosekuntia. Poikkeuksena ovat MOSFET-transistorit, joissa aika voi olla 0,5 mikrosekuntia.
Ottaen huomioon kaikki edellä mainitut transistoreille liittyvät vaatimukset, voit koota korkealaatuisen omin käsin. Tätä varten tarvitset myös joukon työkaluja ja instrumentteja, mukaan lukien oskilloskooppi, juotoskolvi, yleismittari, volttimittari ja ruuvimeisselisarja. Ennen työn aloittamista sinun tulee tutkia huolellisesti laitekaavioita ja ostaa kaikki tarvittavat osat.
Monet yritykset tarjoavat korkealaatuisia varaosia hitsausinvertteriin. Mutta tällä markkinasegmentillä IR erottuu joukosta. Tämän yrityksen asiantuntijat ovat kehittäneet ja valmistaneet transistoreita, kuten IRG4PH50UD ja IRG4PC50UD, sekä kenttätransistoreita IRFPS40N50, IRFPS37N50A ja IRFPS43N50K.
Ne sopivat yllä kuvattuihin parametreihin ja ovat luotettavia elementtejä, jotka varmistavat hitsauskoneen pitkäaikaisen toiminnan myös toistuvassa käytössä, mikäli ne toimivat oikein. Älä päästä metallilastuja, kosteutta, pölyä tai muita vieraita esineitä sen sisään. Tämä voi aiheuttaa oikosulun.
Hitsausinvertteriä koottaessa on noudatettava turvallisuussääntöjä sähkölaitteiden kanssa työskennellessäsi.
Hitsausinvertterin, jota kutsutaan myös hitsauskoneeksi, keksi aikoinaan melko kuuluisa tiedemies Juri Neguljaev, ja siitä on sittemmin tullut melkein välttämätön laite. Kotitekoinen hitsausinvertteri...
Ennen kuin aloitat työn, sinun tulee lukea huolellisesti "Argon Welding. Video" ymmärtääkseen sen käytön edut, itse prosessin vivahteet sekä yleisimmät virheet, jotka...
Hitsausinvertterin tekeminen omin käsin on varsin toteuttamiskelpoinen tehtävä jopa elektroniikkaa pinnallisesti tuntevalle henkilölle.
Tärkeintä on ymmärtää laitteen toiminta ja noudattaa ohjeita huolellisesti. Monet ihmiset ajattelevat, että kotitekoiset laitteet eivät anna heidän tehdä tehokasta hitsaustyötä.
Oikein valmistettu invertteri ei kuitenkaan toimi vain yhtä hyvin kuin tavallinen, vaan auttaa myös säästämään siistin summan.
Mitä tarvitaan invertterin kokoamiseen
Jotta voit luoda yksinkertaisimman hitsausinvertterin itse, tarvitset:
Sinun on valmisteltava kaikki tämä hitsausinvertterin kokoamiseksi; tällaisen laitteen kaavio sisältää:
- virtakytkin ajurit;
- virtalähde;
- virtalohko.
Tällä kokoonpanolla invertterillä on seuraavat ominaisuudet:
- kulutettu jännite - 220 V;
- tulovirta - 32 A;
- lähtövirta 250A.
Virtalähteen luominen
On erittäin tärkeää tehdä muuntaja oikein virtalähteelle. Se tarjoaa vakaan jännitteensyötön . Muuntaja on kiedottu ferriitille 7x leveä 7, muodostuu yhteensä 4 käämiä:
- ensisijainen (100 kierrosta lankaa, jonka halkaisija on 0,3 mm)
- ensimmäinen toissijainen (15; 1 mm)
- toinen toissijainen (15; 0,2 mm)
- kolmas toissijainen (20; 0,3 mm)
Ensin sinun on tehtävä ensimmäinen käämitys ja eristettävä se lasikuidulla. Sen päälle on käärittävä kerros suojalankaa, jonka kierrokset tulee sijoittaa samaan suuntaan kuin itse käämin kierrokset.
Tee loput käämitykset samalla tavalla muistaen eristää ne toisistaan.
Invertterin päätehtävä on muuntaa vaihtovirta tasavirraksi. Tätä tarkoitusta varten käytetään "viistosilta"-piirin mukaan asennettuja diodeja. On myös tarpeen valita sopivat vastukset sähköpiirille.
Tämän järjestelmän mukaan kannattaa koota tämä lohko:
Tällaisessa piirissä diodit kuumenevat hyvin, joten ne on yksinkertaisesti asennettava lämpöpatteriin. Pattereina voidaan käyttää eri laitteiden jäähdytyselementtejä. Kiinnitä diodit kahteen säteilijään, yläosa kiillevälikkeen läpi yhteen, alaosa lämpöpastan läpi toiseen.
Diodijohtimet tulee suunnata samaan suuntaan kuin transistorin johtimet. Niitä yhdistävien johtojen ei tulisi olla pidempiä kuin viisitoista senttimetriä. Kiinnitä metallilevy hitsauksen avulla koteloon virtalähteen ja invertteriyksikön väliin.
Virtalohkon kokoaminen
Tehoyksikkö vähentää jännitettä, mutta lisää sen voimaa. Sen perusta on myös muuntaja. Se vaatii 2 ydintä, joiden leveys on 20x208 2000 nm. Tällainen muuntaja on käärittävä kuparinauhalla, jonka leveys on 40 mm ja paksuus neljäsosa millimetriä. Lämmöneristyksen varmistamiseksi kääri jokainen kerros kulutusta kestävällä lämpöpaperilla. Muodosta toisiokäämi kolmesta kuparinauhasta, jotka on eristetty fluoroplastisella teipillä.
Yleinen virhe on tehdä alaspäin suuntautuvan muuntajan käämi paksusta johdosta. Tämä muuntaja toimii suurtaajuusvirralla, joten olisi optimaalista käyttää leveitä johtimia.
Invertteri lohko
Jokaisen invertterin on muunnettava tasavirta. Tämän toiminnon suorittamiseen käytetään suurtaajuisia avaus- ja sulkemismuuntajia.
Tässä on tämän lohkon kaavio:
Tämän lohkon kaavio ei ole yhtä yksinkertainen kuin edellinen. Ja kaikki siksi, että tämä osa tulisi koota useiden tehokkaiden muuntajien perusteella. Tämä tasapainottaa taajuutta ja vähentää merkittävästi melutasoa hitsauksen aikana.
Muuntajan resonanssipiikin minimoimiseksi ja transistorilohkon häviöiden vähentämiseksi tähän piiriin lisätään sarjaan kytkettyjä kondensaattoreita.
Jäähdytys
Kone kuumenee erittäin kuumaksi invertterihitsauksen aikana, joten sinun on tehtävä jäähdytysjärjestelmä. Ylikuumeneminen voi johtaa jopa koko laitteen rikkoutumiseen., siksi lämpöpatterien lisäksi käytetään tuulettimia. Tehokas puhallin voi jäähdyttää koko järjestelmän; se tulee asentaa vastapäätä alas-alennusmuuntajaa. Jos käytät pienitehoisia tuulettimia, tarvitset noin 6 kappaletta.
Älä unohda asentaa kuumimpaan patteriin lämpötila-anturi, joka toimii ylikuumenemisen varalta ja sammuttaa koko järjestelmän. Asenna myös ilmanottoaukot, jolloin ilmanvaihto toimii paremmin.
Rakenteen kokoaminen
Lopullista kokoonpanoa varten tarvitset korkealaatuisen kotelon. Voit joko ostaa sellaisen tai koota sen itse ohuilla metallilevyillä. Kiinnitä transistoriyksiköt kiinnikkeillä.
Tekstioliitin käyttö, luoda elektronisia piirilevyjä. Kun asennat magneettisydämiä, tee niiden väliin rakoja ilmankiertoa varten.
Sinun on ostettava ja asennettava invertteriisi PWM-ohjain, joka vakauttaa virran voimakkuuden ja jännitteen. Kiinnitä myös ohjauselementit invertterin etuosaan: vipukytkin laitteen kytkemiseksi päälle/pois, signaali-LEDit, kaapelikiinnikkeet ja säädettävä transistorikahva.
Invertterin valmistaminen itse on tietysti tärkeää, mutta on myös tärkeää diagnosoida se oikein. Aluksi syötä pieni 15 V virta PWM-ohjaimeen ja tuulettimeen. Näin tarkistat säätimen toimivuuden ja vältät ylikuumenemisen testien aikana.
Kun kondensaattorit on ladattu, syötä virta releeseen, joka vastaa vastuksen sulkemisesta. Älä koskaan syötä virtaa suoraan - voi tapahtua räjähdys. Tarkista, onko vastus kiinni releen toiminnan jälkeen. Lisäksi, kun se laukeaa, suorakaiteen muotoisia pulsseja luodaan PWM-kortille ja syötetään optoerottimille. Tarkista samalla tavalla, että diodisilta on asennettu oikein.
Tarkista muuntajan vaiheiden oikea kytkentä käyttämällä kaksisäteistä oskilloskooppia. Liitä yksi palkki ensiökäämiin ja toinen toisiokäämiin. Pulssien vaiheiden tulee olla samat. Keskity oskilloskoopin ääneen, tämä auttaa sinua päättämään, kuinka yksikön piiriä on muutettava.
Muista tarkistaa invertterin jatkuva toiminta-aika. Aloita 10 sekunnista ja pidennä aikaa vähitellen 20 sekuntiin ja yhteen minuuttiin.
Suorita hitsausinvertterin diagnostiikka ajoittain ja älä unohda sen huoltoa. Loppujen lopuksi vain asianmukaisella hoidolla se palvelee sinua pitkään.
Hitsauskoneista on tullut osa kotikäsityöläisten arkea. Perinteiset muuntajat ovat halpoja, helppo korjata, ja tämä malli voidaan tehdä käsin.
Niissä on kuitenkin haittapuoli - auton koria paksumman metallin hitsaamiseen tarvitaan suuria virtoja. Tämä antaa ensiökäämin puolelle kuormituksen 220 volttia, noin 3-5 W.
Putkea ei voi hitsata asunnossa, teknisten edellytysten mukaan mittarin syöttö on rajoitettu tehoon 3,5-5 W. Ja omakotitalossa tehohäviö on taattu.
Kotimaisissa olosuhteissa on parempi käyttää hitsausinvertteriä. Tällä laitteella on vähemmän tehoa, kompaktit mitat ja kevyt paino.
Tällaisen koneen hinta on korkeampi kuin tavanomaisen muuntajakoneen. Siksi monet kotitekoiset "kulibinit" valmistetaan omin käsin.
Toisin kuin muuntaja, jonka valmistuksessa kamppailet toisiokäämin suuren painon ja paksuuden kanssa, invertteri tarjoaa ratkaisun muihin ongelmiin.
Hitsausinvertterin piiri voi järkyttää kokeneenkin radioamatöörin, puhumattakaan kodin yleismiehestä, jonka osaaminen rajoittuu sulakkeen vaihtoon. 
Älä pelkää. Asennusohjeita noudattaen jokainen radioamatööri, joka osaa pitää juotosraudan käsissään, kokoaa tämän laitteen muutamana vapaana iltana.
Tärkeä! Hitsausinvertteri käyttää käytön aikana suurtaajuisia virtoja, joten jotkin elementit kuumenevat erittäin kuumiksi.
Kodinkoneiden kytkemiseen auton sisäsähköjärjestelmään tarvitaan invertteri, joka voi nostaa jännitteen 12 V:sta 220 V:iin. Niitä on kauppojen hyllyillä riittävä määrä, mutta hinta ei ole rohkaiseva. Sähkötekniikkaan hieman perehtyneille on mahdollista koota 12-220 voltin jännitemuunnin omin käsin. Analysoimme kahta yksinkertaista mallia.
Muuntimet ja niiden tyypit
12-220 V muuntajia on kolme tyyppiä. Ensimmäinen on 12 V - 220 V. Tällaiset invertterit ovat suosittuja autoilijoiden keskuudessa: niiden kautta voit kytkeä vakiolaitteita - televisioita, pölynimureita jne. Käänteinen muunnos - 220 V:sta 12:een - vaaditaan harvoin, yleensä huoneissa, joissa on ankarat käyttöolosuhteet (korkea kosteus) sähköturvallisuuden varmistamiseksi. Esimerkiksi höyrysaunassa, uima-altaassa tai kylvyssä. Riskien välttämiseksi 220 V:n vakiojännite lasketaan 12:een sopivilla varusteilla.
Kolmas vaihtoehto on pikemminkin kahteen muuntimeen perustuva stabilisaattori. Ensin standardi 220 V muunnetaan 12 V:ksi, sitten takaisin 220 V:ksi. Tämä kaksoismuunnos mahdollistaa ihanteellisen siniaallon lähdössä. Tällaiset laitteet ovat välttämättömiä useimpien elektronisesti ohjattujen kodinkoneiden normaalille toiminnalle. Joka tapauksessa asennuksen aikana on erittäin suositeltavaa syöttää se juuri tällaisen muuntimen kautta - sen elektroniikka on erittäin herkkä virranlaadulle, ja ohjauskortin vaihto maksaa noin puolet kattilasta.
Pulssimuunnin 12-220V 300W
Tämä piiri on yksinkertainen, osia on saatavilla, useimmat niistä voidaan irrottaa tietokoneen virtalähteestä tai ostaa mistä tahansa radioliikkeestä. Piirin etuna on sen helppokäyttöisyys, haittana ei-ideaalinen siniaalto lähdössä ja taajuus on korkeampi kuin standardi 50 Hz. Toisin sanoen virtalähdettä vaativia laitteita ei voi liittää tähän muuntimeen. Voit kytkeä suoraan ulostuloon ei erityisen herkkiä laitteita - hehkulamput, silitysrauta, juotoskolvi, puhelimen laturi jne.
Esitetty piiri normaalitilassa tuottaa 1,5 A tai vetää 300 W:n kuorman, enintään 2,5 A, mutta tässä tilassa transistorit kuumenevat huomattavasti.
Piiri rakennettiin suositulle TLT494 PWM -ohjaimelle. Kenttätransistorit Q1 Q2 tulisi sijoittaa säteilijöille, mieluiten erillisiin. Kun asennat yhteen patteriin, aseta eristävä tiiviste transistorien alle. Kaaviossa esitetyn IRFZ244:n sijasta voit käyttää IRFZ46:ta tai RFZ48:aa, jotka ovat ominaisuuksiltaan samanlaisia.
Tämän 12 V - 220 V muuntimen taajuus asetetaan vastuksella R1 ja kondensaattorilla C2. Arvot voivat poiketa hieman kaaviossa esitetyistä. Jos sinulla on tietokoneellesi vanha ei-toimiva virtalähde ja siinä on toimiva lähtömuuntaja, voit laittaa sen piiriin. Jos muuntaja ei toimi, irrota ferriittirengas siitä ja kierrä käämit kuparilangalla, jonka halkaisija on 0,6 mm. Ensin ensiökäämi kääritään - 10 kierrosta ulostulolla keskeltä, sitten päälle - 80 kierrosta toisiokäämitystä.
Kuten jo todettiin, tällainen 12-220 V jännitteenmuunnin voi toimia vain kuormalla, joka ei ole herkkä virranlaadulle. Vaativampien laitteiden kytkemistä varten lähtöön asennetaan tasasuuntaaja, jonka lähtöjännite on lähellä normaalia (kaavio alla).
Piirissä on HER307-tyypin suurtaajuisia diodeja, mutta ne voidaan korvata FR207- tai FR107-sarjoilla. On suositeltavaa valita määritellyn kokoiset astiat.
Invertteri sirulla
Tämä 12-220 V jännitteenmuunnin on koottu erikoistuneen KR1211EU1-mikropiirin pohjalta. Tämä on pulssien generaattori, jotka poistetaan lähdöistä 6 ja 4. Pulssit ovat vastavaiheisia, ja niiden välillä on lyhyt aikaväli molempien näppäinten samanaikaisen avaamisen estämiseksi. Mikropiiri saa virtansa 9,5 V jännitteestä, joka asetetaan parametrisella stabilisaattorilla D814V zener-diodissa.
Myös piirissä on kaksi suuritehoista kenttätransistoria - IRL2505 (VT1 ja VT2). Niillä on erittäin alhainen lähtökanavan avoin resistanssi - noin 0,008 ohmia, mikä on verrattavissa mekaanisen avaimen vastukseen. Sallittu tasavirta on enintään 104 A, pulssivirta jopa 360 A. Tällaiset ominaisuudet mahdollistavat itse asiassa 220 V:n saamisen jopa 400 W:n kuormituksella. Transistorit on asennettava pattereihin (jopa 200 W:n teholla on mahdollista ilman niitä).
Pulssitaajuus riippuu vastuksen R1 ja kondensaattorin C1 parametreista; ulostuloon on asennettu kondensaattori C6 vaimentamaan suurtaajuisia ylijännitteitä.
On parempi ottaa valmis muuntaja. Piirissä se kytketään päälle päinvastoin - matalajännitteinen toisiokäämi toimii ensisijaisena ja jännite poistetaan korkeajännitteestä.
Mahdolliset vaihdot elementtipohjassa:
- Piirissä mainittu D814V zener-diodi voidaan korvata millä tahansa 8-10 V:n jännitettä tuottavalla diodilla. Esimerkiksi KS 182, KS 191, KS 210.
- Jos 1000 μF:lla ei ole K50-35-tyyppisiä kondensaattoreita C4 ja C5, voit ottaa neljä 5000 μF tai 4700 μF ja kytkeä ne rinnan,
- Tuodun C3 220m -kondensaattorin sijaan voit toimittaa minkä tahansa tyyppisen kotimaisen, jonka kapasiteetti on 100-500 µF ja jännite vähintään 10 V.
- Muuntaja - mikä tahansa, jonka teho on 10 W - 1000 W, mutta sen tehon on oltava vähintään kaksi kertaa suunniteltu kuormitus.
Kun asennat piirejä muuntajan, transistorien ja 12 V:n lähteeseen kytkemiseksi, on käytettävä suuria poikkileikkausjohtoja - virta voi saavuttaa korkeat arvot (teholla 400 W - 40 A).
Invertteri puhtaalla siniaaltolähdöllä
Päivämuuntimien piirit ovat monimutkaisia jopa kokeneille radioamatööreille, joten niiden tekeminen itse ei ole ollenkaan helppoa. Alla on esimerkki yksinkertaisimmasta piiristä.
Tässä tapauksessa on helpompi koota tällainen muunnin valmiista levyistä. Kuinka - katso video.
Seuraava video näyttää, kuinka koota 220 voltin muuntaja puhtaalla siniaalolla. Vain tulojännite ei ole 12 V, vaan 24 V.
Ja tämä video vain kertoo, kuinka voit muuttaa tulojännitettä, mutta silti saada tarvittava 220 V lähtöön.