invertor SMPS sudura

[petre_s]

Salutari,

 

ma gandesc serios sa ma apuc de facut un aparat de sudura, pentru mine si de ce nu, daca imi iese bine sa fac si o mini productie. M-am gandit sa fac un smps de aprox 5KW, tensiune de iesire 60-70V (amplitudine) control numai al curentului. Mai detaliat:

se redreseaza tensiunea de retea, nu mai pun capacitati de filtraj (sau pun, dar nu asa mari), dupa care un full bridge cu 8 tranzstori IRFP460, cate 2 in paralel(tin 20A fiecare) care ataca o ferita zdravana. Datorita sectiunii mari a feritei si a frecventei de comutatie ridicata(care vreau sa fie de vreo 100KHz) numarul de spire poate fi destul de mic, ziceam 15-20 pentru primar, deci 15V/spira. raportul trafului sa fie in jur de 4.5:1 si acest secundar direct spre electrod, fara redresare si alte minuni iar controllerul sa fie traditionalul SG3525.

Limitarea de curent (care va fi reglabila)

aici incepe joaca.. sunt 2 variante:

1. un sunt zdravan pe iesire: 1mili ohm si cadearea culeasa si amplificata cu un operational( redresare etc) si dusa in SG.

2. un mini traf cu o spira in primar care este pusa in serie cu primarul trafului principal, curentul din secundar fiind amplificat, redresat, filtrat si dus in SG

 

Nu sunt sudor de meserie dar am inteles ca amperajul uzual este de 80-100A.

 

Vreau pareri, sugestii, comentarii, critica orice comentariu este binevenit :smt006

 

EDIT:

wow, chiar nu ma gandeam ca gasesc asa ceva in romania ieftin! Am gasit la comet IGBT-uri, au BUP314, uitati-va in datasheet :snakeman:

[Laci]

Si cum crezi ca comanz IGBT-urile ? ca un IGBT de 40A la 100kHz consuma :)Si inca ceva, spui ca faci bucla de curent, daca redresezi 220, si pui niste condensatori mai mici, cum ai spus tu, ce crezi ca seva intampla? ca sa nu mai zic nimic de 70A/100kHz neredresat nefiltrat si offcourse semnal dreptunghiular, care inseamna armonici pana la 500kHz ).Ma rog, bafta la construit, dar nu cred ca poti sal si vinzi, sunt deja pe piata aparate ieftine.

[petre_s]

ce sa consume igbt-urile? au mosfet pe intrare... :rolleyes: si ma rog care e problema armonicilor? si unde exista asa ieftine?

[Laci]

Ok, vad ca mai ai de documentat, te las ;)

[Vizitator dark_one]

Hai sa vedem daca scoatem ceva totusi de aici. Am gasit prin anumite echipamente niste toruri de ferita care mergeau undeva la 160khz si au 240mm patrati in sectiune. Asa ca ma bate gandul sa fac un aparat de sudura cu vreo 2 bucati inseriate.Cautand pe google am ajuns la schema de aparat de sudura a rusnacului. Ce mi se pare interesant este faptul ca a folosit pentru partea de forta ca si controller un uc3845 si vreo 4 mosfeti de putere. Din cate stiu eu cu uc3485 se pot face surse half bridge pentru ca are o singura iesire. Asta din cate stiu eu inseamna ca intr-o secunda doar maxim 500ms voi avea energie debitata in transformatoare. Rusul da acolo si detalii despre cum se calculeaza transformatoarele, sunt prezentate niste calcule simplificate, ma rog, presupun ca sunt multumitoare rezultatele obtinute. dupa calculele mele pentru a utiliza la 120khz miezurile pe care le am voi avea 10 spire pe fiecare transformator in primar si cate 2,5 spire in secundar. Vreau sa inseriez atat primarele cat si secundarele.Ca si tranzistori vreau sa folosesc2sk2078. vreo 4 bucati in paralel. Ce ma intereseaza este daca la sudura trebuie stabilizata tensiunea . acest lucru se poate face foarte usor folosind un tl431 si reactie prin optocuplor catre uc3845. Dar nu stiu daca are asa de mare importanta stabilizarea tensiunii...Ceva sugestii ?

[petre_s]

dupa mai multa sapatura pe net, am gasit niste scheme interesante. nu au nicidecum fullbridge, au farward cu 2 tranzistori. daca vrei, da-mi pe PM emailul sa-ti dau schemele.

[Vizitator dark_one]

Pai dar pune-le aici. Eu m-am apucat de proiectul asta deja, poate se mai altaura si altii si facem o treaba.

[wangine]

Fara redresare nu vei reusi niciodata direct in electrod, tocmai aici este eficienta invertorului plus ca-ti mai trebuie inca o ferita identica pentru inmagazinareSG-ul este greu de controlat mai ales in golMai studiaza si spui si tu unde ai ajuns cu proiectul :partyman:

[petre_s]

prieteni, m-am convins de mult ca nu merge asa, nu mai insistati, am gasit scheme bine facute, nici pomeneala de ce vroiam eu (si mie imi vine sa rad de ce am scris ). intre timp am renuntat la idee pentru ca e greu de proiectat (da, chiar daca ai schema) si realizat practic (platband de cupru, miezuri mari, radioatoare, etc, etc) iar un aparat de sudura cu transformator, ceva totusi bun, gasesti la preturi decente. ceea ce ma deranjaza e ca cei care se cred ca stiu ceva mai mult, doar iti dau suturi cand spui vreo prostie, dar nu iti spun si de ce. aveti schemele atasate

[wangine]

prieteni, m-am convins de mult ca nu merge asa, nu mai insistati, am gasit scheme bine facute, nici pomeneala de ce vroiam eu (si mie imi vine sa rad de ce am scris ). intre timp am renuntat la idee pentru ca e greu de proiectat (da, chiar daca ai schema) si realizat practic (platband de cupru, miezuri mari, radioatoare, etc, etc) iar un aparat de sudura cu transformator, ceva totusi bun, gasesti la preturi decente. ceea ce ma deranjaza e ca cei care se cred ca stiu ceva mai mult, doar iti dau suturi cand spui vreo prostie, dar nu iti spun si de ce. aveti schemele atasate

Da am vazut schemele dar nu era vorba de suturi, am spus de ceDaca te mai intereseaza proiectul ,chiar o sa postez niste scheme unul dintre ele recent facut cu doar doua IGBT-uri si care sudeaza foarte bine cu 2,5 si schema este relativ foarte simpla si cu multe detalii .In legatura cu SG-ul eu unul nu am reusit sa scot ceva bun din el si scheme am folosit o caruta Nu am facut invertoare pentru sudura dar am facut scheme cu full bridge si half bridge pentru a inlocui trafurile din amplifurile audio si pana acum mi-au reusit doar cu puteri pana in 1,2 kW mai in colo m-am impotmolit si eu.Nu trebuie neaparat pladband de cupru, cel pe care-l am acum la reparat la servici e facut cu fir bifilar si in primar si in secundar pentru a diminua efectul pelicular al conductorului,si este destul de complex are 32 de finali in full bridgeNumai bine :yawinkle:

[aeromania]

@ Wangine cu toate ca s-au mai postat pe aici scheme de invertoare de putere sau cel putin link-uri spre asa ceva, intotdeauna sunt bine venite si altele. Deci daca ai te rog posteaza asa ceva si da si ceva detalii despre ce ai facut tu pana la 1,2 kw, nu de alta dar de mult ma chinuie aceasta idee. Multumesc.

[petre_s]

wangine eu cred ca nu are rost sa faci un aparat care sa sudeze cu maxim 2.5, decat asa pentru hobby.

Deci, avand in obiectiv un aparat care sa lucreze cu electrozi de 1.6 pana la 4 si curent reglabil trebuie sa ne gandim la urmatoarele:

Partea de iesire

Curentul ajunge lejer la 200A. cum e clar ca trebuie redresare si filtrare cu bobina, singura topologie convenabila este farward, astfel se reduc costurile pentru redresare(si tranzistori de putere).

Bobina pe iesire trebuie sa suporte un curent foarte mare si continuu, fara nicio pauza. Din aceasta cauza trebuie luata in serios cresterea de temperatura. Cea mai buna solutie in aceasta situatie este platband de cupru bobinat distantat pe miezul liniar iar fluxul de aer care trece prin carcasa sa ajunga si pe bobina.

Tot aici, sa calculam disipatia pe diode. Fiind 2 blocuri de diode, conducand in contratimp, si 1.2V cadere pe diode avem 1.2x200=240W disipati pe diode in momentul sudurii. [am considerat un curent mediu pentru simplificarea calculelor]

Transformatorul

Din start, avand topologie farward trebuie luat in calcul un miez dublu fata de half si fullbridge(densitatea fluxului se injumatateste). acest miez trebuie sa sutina o putere de aprox 25Vx200Ax1.3=6.5KW (tens de sudare, curentul si respectiv randamentul).

De aseamenea, si aici trebuie luat in calcul curenti, temperaturi si ventilatie.

Tranzistorii de atac si circuitul de resetare a miezului

La puterea calculata mai sus trebuie luat in serios un ciruit bun de resetare a miezului. Pentru asta se alege metoda de atac cu 2 ramuri de tranzistori, evitand inca o infasurate pentru aceasta resetare. Acele diode care duc surplusul de curent inapoi in condensatorii de filtraj trebuie sa fie unele rapide si sa suporte oarece curent. De asemenea, capacitorii de filtraj trebuie dimensionati corespunzator.

Tranzistorii, aici sunt 2 variante: prima mosfeti multi, a doua IGBT-uri. Prima varianta are ca avantaj ca se poate creste frecventa mai mult dar cum mosfetii nu suporta un curent asa mare, acestia trebuie pusi mai multi in paralel. IGBT-urile au avantajul ca suporta un curent mai mare dar dezavantajul ca se comuta mai lent si se comanda mai greu (+-15V). Alegand IGBT-urile trebuie miscsorata frecventa trafului si iara ne intoarcem la el si il marim .

 

Pa, trebuie sa plec.

[wangine]

Da aeromania am sa fac un topic la amplifuri despre sursa mea poate pot sa o duc mai sus se 1,2kW eventual sa o modific in full bridge acum e in halfPentru the_beast Tehnologia forward din cate stiu eu merge si este recomandata la puteri mici pana in 500W si chiar mai mici Tipurile astea de surse sunt destul de raspandite prin electronice dar de putere mica Nu vreau sa te dezamagesc dar cred ca mai bine ai incerca full bridge pentru un invertor mai ales la pretentiile tale adica peste 2,5 asa este pe la 200A, cel putin tote facute din fabrica sunt facute full si cele mici halfAs vrea te rog sa vad schema ta cu forward sunt tare curios inca nu am vazut niciuna peste 1KWTiar trebui un miez imens pentru 200A la 75V si o fregventa mare 100,120KHz ceea ce eu practic nu am putut depasi 50KHz (fara armonici astea erau mult mai sus )Am sa caut schemele si am sa le postez

[petre_s]

pai nu am nicio schema facuta de mine, vorbesc de farward pentru ca ambele invertoare postate de mine sunt farward, despre schemelea astea vorbeam.

[wangine]

pai nu am nicio schema facuta de mine, vorbesc de farward pentru ca ambele invertoare postate de mine sunt farward, despre schemelea astea vorbeam.

Pai nu am spus ca e facuta de tine doar ca aceste tipuri de convertoare (forward) dupa cate stiu nu se pot ridica peste puteri mai mari de 500W ceea ce tie iti trebuie minim 1,6kW si aceste puteri le pot da convertoarele full bridge si half bridge pana in 2 kW Poasteaza si tu schema de care vrei sa te apuci sunt multi pe aici care stiu multe si poate s-au mai chinuit si ei