Сборочная схема инверторного сварочного аппарата собственными руками

Выполнить инверторный сварочный аппарат собственными руками – задача вполне посильная даже для человека, поверхностно знакомого с электроникой.

Главное, понимать, как не прекращает работу устройство, и чётко соблюдать инструкции. Многие полагают, что самодельные приборы не дадут возможности им проводить эффектные работы со сваркой.

Однако правильно изготовленный преобразователь напряжения не только будет работать даже лучше серийного, но и поможет вам сэкономить немалую сумму.

Что пригодится для сборки преобразователя напряжения

Для того чтобы создать наиболее простой инверторный сварочный аппарат собственными силами, вам потребуются:

  • паяльный аппарат;
  • слюда;
  • термобумага;
  • тонкий бумажный лист;
  • запасные части для создания электросхемы;
  • отвёртки;
  • нож;
  • элементы крепежа с резьбой;
  • ножовка по металлу;
  • текстолит.

Это все вам нужно приготовить, чтобы собрать инверторный сварочный аппарат, схема данного устройства будет включать:

  • драйверы силовых ключей;
  • блок питания;
  • силовой блок.

При подобной сборке преобразователь напряжения станет иметь следующие характеристики:

  • потребляемое напряжение — 220 В;
  • сила тока при входе — 32 А;
  • сила тока на выходе 250 А.

Создание трансформатора

Особо важно правильно выполнить преобразователь электрической энергии для трансформатора. Он будет давать подачу стабильного напряжения. Преобразователь электрической энергии мотается на феррите шириной 7х7, всего сформировывается 4 обмотки:

  • первичная (100 витков провода диаметром 0,3 мм)
  • первая вторичной (15; 1 мм)
  • вторая вторичной (15; 0,2 мм)
  • третья вторичной (20; 0,3 мм)

Для начала необходимо сделать первую обмотку и изолировать её стеклотканью. На нее необходимо накрутить слой экранирующего провода, его витки необходимо размещать в том же направлении, что и витки самой обмотки.

Точно также делайте и другие обмотки, помня изолировать их один от одного.

Важная задача преобразователя напряжения — преобразовывать электрический ток в постоянный. Чтобы это сделать применяются диоды, установленные по схеме "косого моста" . Также следует выбрать подходящие резисторы для электроцепи .

По этой схеме стоит собирать этот блок:

В такой схеме диоды очень нагреваются, благодаря этому их просто нужно устанавливать на батареях. Как отопительные приборы можно применять охлаждающие детали от разных устройств. Закрепляйте диоды на 2 отопительного прибора, часть сверху через слюдяную прокладку к одному, нижнюю через термопасту к другому.

Выводы диодов необходимо направить в ту же сторону, что и выводы транзисторов. Объединяющие их провода обязаны быть не длиннее пятнадцати сантиметров. При помощи сварки закрепите на корпус металлический лист между блоком питания и инверторным блоком.

Сборка силового блока

Силовой блок уменьшает напряжение тока, но повышает его силу. Его основой тоже считается преобразователь электрической энергии. Для него необходимы 2 сердечника шириной 20х208 2000 нм. Обматывать такой преобразователь электрической энергии необходимо медной полосой шириной в 40 мм и толщиной в четверть миллиметра. Для оснащения термические изоляции любой слой обматывайте устойчивой к износу термобумагой. Вторичную обмотку формируйте из трёх медный полос, изолируемых при помощи фторопластовой ленты.

Распространённой ошибкой считается создание обмотки силового трансформатора из толстой проволки. Этот преобразователь электрической энергии не прекращает работу с высокочастотным током, благодаря этому приемлемо будет задействовать широкие проводники.

Инверторный блок

Любой преобразователь напряжения должен преобразовывать постоянный ток. Для выполнения данной функции применяются открывающие и закрывающие преобразователи электрической энергии с большой частотой.

Вот схема этого блока:

Схема этого блока не так проста, как предыдущая. А все в виду того, что данную часть стоит собирать на основе нескольких мощных преобразователей электрической энергии. Это даст возможность сбалансировать частоту, и также существенно снизит параметр шума при работах связанных со сваркой.

Чтобы свести до минимума резонансные выбросы блока питания и уменьшить потери в транзисторном блоке, в эту схему добавлены соединённые постепенно конденсаторы.

Охлаждение

Аппарат очень разогревается при инверторной сварке, благодаря этому вам необходимо выполнить систему охлаждения. Перенагревание может привести даже к выходу всего устройства из строя, благодаря этому, помимо отопительных приборов, применяются вентиляторы. Мощный вентилятор сумеет охладить всю систему, его необходимо ставить напротив силового трансформатора. Если вы применяете вентиляторы небольшой мощности, то вам потребуется около 6 штук.

Не забывайте установить на самый нагревающийся отопительный прибор термодатчик, который сработает в случае перегрева и выключит всю систему. Также установите заборщики воздуха, это даст возможность вентиляции работать лучше.

Сборка конструкции

Для окончательной сборки вам необходим будет качественный корпус. Вы можете либо приобрести его, либо собственными силами собрать, применяя тонкие металлические листы. Транзисторные блоки закрепляйте при помощи скоб.

Применяя текстолит, создайте электронные платы. Когда ведутся монтажные работы магнитопроводов сделайте между ними зазоры для воздушной циркуляции.

Вам придется приобрести и установить на Ваш преобразователь напряжения ШИМ-контроллер, который станет стабилизовать силу и напряжение тока. Также на лицевой части преобразователя напряжения зафиксируйте детали управления: тумблер для включения/выключения устройства, сигнальные светоизлучающие диоды, зажимы для кабелей и ручку переменного транзистора.

Проверка преобразователя напряжения на трудоспособность

Выполнить преобразователь напряжения собственными руками, разумеется, главное, но одинаково важно правильно провести его проверку. Для начала подайте маленькой ток в 15 В на ШИМ-контроллер и вентилятор. Подобным образом вы удостоверитесь в надежности трудоспособность контроллера и не допустите перегрева при тестах.

После заряда конденсаторов подавайте ток на реле, соответствующее за замыкание резистора. Только не подавайте ток прямо — может случиться взрыв. Необходимо проверить, замкнулся ли резистор, как только реле сработает. Также при его срабатывании на плате ШИМ сформируются с прямыми углами импульсы, поступающие к оптронам. Точно также необходимо проверить безукоризненность сборки диодного моста.

Для контроля правильности подсоединения фаз блока питания применяйте двухлучевой осциллограф. Один луч подсоедините к первой обмотке, второй — ко вторичной. Фазы импульсов должны выйдет похожими. Нужно ориентироваться по шумам осциллографа, это поможет вам определиться, как вам необходимо доработать схему агрегата.

Проверьте время непрерывной работы преобразователя напряжения. Начните с 10 секунд и поэтапно повышайте время до 20 секунд и одной минуты.

Проводите проверку инверторного сварочного аппарата иногда и не забудьте о его обслуживании. Ведь только при правильном уходе он будет Вам служить долго.

Как дома собрать сварочный инвертор

Собрать рукодельный сварочный инвертор по силам даже домашнему умельцу, не обладающему глубокими знаниями в электротехнических процедурах. Ключевым условием считается выполнение технологии монтажа, соответствие схеме и сознание рабочего принципа устройства. Если собственными руками создать преобразователь напряжения, то его параметры и продуктивность не станут существенно отличаться с фабричными моделями, но экономия может выйдет пристойная.

Простой рукодельный сварочный инвертор даст возможность качественно совершать сварочные операции. Даже преобразователь напряжения с простой схемой дает возможность работать с электродом от 3 до 5 мм и дугой до 1 см.

Характеристики

Аналогичный сварочник для бытового назначения может владеть следующими параметрами:

  • Уровень напряжения – 220 вольт.
  • Входная сила тока – 32 ампера;
  • Выходная сила тока – 250 ампер.

Для бытового использования подходит преобразователь напряжения, который функционирует от домашней электрической сети 220 В. Если испытываете необходимость, то возможно собрать более мощное устройство, работающее от 380 В. Он выделяется более большой производительностью если сравнивать с однофазным сварочным сварочным аппаратом.

Специфики функционирования

Для начала нужно разобраться, как функционирует преобразователь напряжения. По существу, он считается компьютерным блоком питания. Можно в нем наблюдать переустройство электрической энергии в этой очередности:

  • Входное переменое напряжение трансформируется в постоянное.
  • Ток который потребляется частотой 50 Гц преобразовывается в высокочастотный.
  • Уменьшается анодное напряжение.
  • Выходной ток выпрямляется, требуемая частота сберегается.

Аналогичные изменения нужны для уменьшения массы оборудования и его размеров.

Трансформаторные инверторные аппараты обладают чувствительным весом и размерами. За счёт существенной силы тока в них можно совершать дуговое сваривание. Для увеличения силы тока и уменьшения напряжения вторичная обмотка подразумевает наличие меньшего количества витков, а сечение провода становится больше. В конце концов трансформаторный сварочник тяжёл и габаритен.

Инверторный же принцип дает возможность уменьшить данные показатели в несколько раз. Схема аналогичного аппарата подразумевает увеличение частоты до 60-80 кГц, что помогает уменьшению его размеров и веса. Чтобы осуществить аналогичное переустройство используются силовые полевые транзисторы. Они сообщаются меж собой собственно с этой частотой. Питает их постоянный ток, поступающий от выпрямляющего устройства, в качестве которого применяется диодный мост. Значение напряжения равняют конденсаторы.

После транзисторов ток подается к силовому трансформатору. Он собой представляет маленькую катушку. Небольшие размеры трансформаторной катушки преобразователя напряжения снабжены частотой, неоднократно увеличенной полевыми транзисторами. В конце концов получаются подобные с сварочным выпрямителем характеристики, но со маленьким весом и размером.

Что нужно для сборки

Чтобы создать аналогичную самоделку стоить учесть характеристики схемы, т. е. потребляемое напряжение и ток. Выходной силы тока в 250 ампер достаточно для создания крепкого шва. Чтобы осуществить задумку понадобятся следующие детали:

  • Преобразователь электрической энергии.
  • Первичная обмотка (100 витков с проводом ? 0,3 мм).
  • 3 обмотки. В наружной: 20 витков, ? 0,35 мм. В средней: 15 и ? 0,2. Во внутренней 15 и ? 1 мм.

Кроме этого, до начала сборки преобразователя напряжения нужно приготовить инструменты и детали для разработки электронных схем. Понадобятся:

  • Отвертки;
  • Паяльный аппарат;
  • Нож;
  • Ножовка по металлу;
  • Крепеж;
  • Электронные детали;
  • Провода из меди;
  • Термобумага;
  • Электротехническая сталь;
  • Стекловолокно;
  • Текстолит;
  • Слюда.

Принципиальная электросхема преобразователя напряжения – один из очень ответственных ситуаций во время проектирования или ремонте сварочного аппарата. Благодаря этому предлагаем в первую очередь детально выучить варианты, а потом приступить к их реализации.

Перечень радиоэлементов

Силовая часть

Блоку питания отводится одна из главных ролей в сварочном аппарате. Он собой представляет преобразователь электрической энергии, который намотан на феррите. Он обеспечивает стабильное понижение напряжения и увеличение значения тока. Нужно 2 сердечника Ш20х208 2000 нм.

Для создания термические изоляции между обмотками преобразователя напряжения применяется термобумага. Чтобы свести до минимума негативное влияние при постоянных изменении напряжения в электрической сети, обмотка должна ведется по всей ширине сердечника.

Для обмотки блока питания эксперты советуют использование медной жести, имеющую ширину 40 мм и толщину 0,3 мм. Ее необходимо обмотать в термобумагу 0,05 миллиметров (кассовая лента). Профессионалы объясняют это тем, что во время сварки высокочастотный ток вытесняется на поверхность толстых проводов, а сердцевина не задействуется и выделяется много тепла. Благодаря этому простые проводники не подойдут. Убрать такой же эффект можно с помощью проводников с ощутимой площадью поверхности.

Подобием медной жести, который разрешается задействовать, считается провод ПЭВ с сечением 0,5-0,7 мм. Он считается многожильным с воздушными зазорами между жилами, что дает возможность сделать меньше нагревание.

Эту рекомендацию следует в обязательном порядке предусматривать, так как нагреву подвергается не ферритовый стержень, а конкретно провода обмотки. Собственно из-за этой причины так важна система вентиляции преобразователя напряжения.

После создания первичного слоя в этом же направлении накручивается экранирующий провод со стеклотканью. Этот провод (аналогичного диаметра) обязан полностью закрыть стекловолокно. Точно также нужно действовать и с другими обмотками блока питания. Их следует изолировать один от одного с помощью вышеуказанных изоляторов.

Чтобы напряжение от блока питания к реле было на уровне 20 – 25 вольт, нужно правильно подобрать резисторы. Ключевой задачей питающего блока преобразователя напряжения считается изменение электрического тока в постоянный. Реализует это диодная мостовая схема типа «косой мост».

В работе диоды сварочного аппарата будут греться. Благодаря этому их стоит размещать на радиаторе. Разрешается использовать отопительные приборы от компьютеров. Хорошо они нынче очень популярны и дешевые. Понадобится 2 отопительного прибора. Верхний компонент моста крепится на одном, а нижняя – на втором. При этом при установке первого приходится применять прокладку из слюды, а в другом варианте – термопасту.

Выход диодного моста – в том же направлении, что и выход транзисторов. Задействовать провода длиной не больше 15 см. База инверторного блока – транзисторы. Мост требуется отделять от трансформатора металлическим листом, который в последствии прикрепляется к корпусу.

Инверторный блок

Главной задачей этого узла преобразователя напряжения считается трансформация выпрямленного тока в высокочастотную переменную составляющую. Выполнять подобную функцию призваны силовые транзисторы, открывающиеся и закрывающиеся на высокой частоте.

Создавать преобразовывающий узел сварочного аппарата лучше не с одним транзистором мощнее, а с применением нескольких более слабых. Благодаря этому стабилизируется частота тока и минимизируется шум во время сварки.

В схеме преобразователя напряжения обязаны быть конденсаторы. Соединяются в последовательной цепи. Исполняют 2 главные задачи:

  • Минимизируют резонансные выбросы трансформатора.
  • Уменьшают потери транзисторного блока, появляющиеся после включения. Это можно объяснить тем, что транзистор открывается скорее. Скорость закрытия ощутимо меньше. При этом происходит потеря тока и греются ключи в транзисторном блоке.

Система охлаждения

Силовые детали преобразователя во время сварки будут существенно разогреваться. Это может служить причиной неполадки. Чтобы исключить этого кроме вышеупомянутых отопительных приборов необходимо использовать вентилятор, исключающий перегрев и обеспечивающий стабильное охлаждение.

Одного вентилятора достаточной мощности может быть довольно. Однако при эксплуатации компонентов старого ПК, то может понадобится до 6 штук, 3 из которых стоит размещать возле блока питания.

Чтобы полностью обезопасить рукодельный преобразователь напряжения от перегревания можно применить температурный датчик. Его необходимо смонтировать на наиболее греющийся компонент с отопительным прибором. Компонент сумеет выключить питание при достижении конкретной температуры, а индикация сигнализировать о критическом уровне.

Для эффектной и постоянной работы вентиляционные системы преобразователя напряжения требуется обеспечить постоянный хороший воздухозабор. Для этого отверстия, по которой будет забираться воздух, не должны ничем перекрываться. В корпусе преобразователя напряжения необходимо учесть большое количество отверстий. При этом разместить их необходимо на разных поверхностях корпуса.

Управление

При размещении электронных плат аппарата возможно использовать фольгированный текстолит с толщиной 0,5 – 1 миллиметр.

Чтобы обеспечить автоматическое управление работой инверторной сварки следует приобрести и установить ШИМ-контроллер. Он будет стабилизовать силу сварного тока и уровень напряжения. Для хорошего управления в лицевой части размещаете все органы управления и места подключения.

После создания основных компонентов инверторной сварки приступаем к подготовке корпусных деталей. При планировке необходимо брать во внимание ширину блока питания, так как он должен беспрепятственно размещаться в корпусе. Если из этого исходить размера необходимо добавить ориентировочно 70% пространства для других деталей. Кожух с защитной функцией можно сделать из листового железа, толщиной 0,5-1 миллиметра. Соединение компонентов можно проводить с помощью сварки, болтов. Более благородным вариантом будет целостная конструкция из выгнутых начальных материалов. Обязательны ручки и крепления для ремня, чтобы переносить аппарат.

При разрабатывании преобразователя напряжения необходимо принимать во внимание возможность простой разборки для доступа к внутренним компонентам, чтобы их легко отремонтировать. Внешняя сторона также должна содержать:

  • Тумблер силы тока;
  • Кнопка, которой аппарат включаться будет/отключаться;
  • Световые детали индикации;
  • Разъемы для подсоединения кабелей.

Фабричные преобразователей напряжения красятся порошковым пигментом. В обиходе можно применять обыкновенную краску. Нанести покрытие стоит чтобы исключить возникновения ржавчины.

Подключение

Собранный инверторный аппарат необходимо подсоединять в электрическая сеть. При подсоединении к розетке необходимо учесть наличие предохранителя или автоматизированного выключателя. С целью защиты при входе в преобразователь напряжения установить можно автоматизированный выключатель на 25 ампер.

Если точка подсоединения удалена, тогда можно применить удлинитель.

Включение аппарат выполняется по типовой схеме – при помощи кнопки «вкл/откл». Должна воспламениться индикация, естественно для этого применяется зеленый светоизлучающий диод.

Делать подключение к сети нужно проводом, имеющим сечение минимум 1,5 мм 2 . Однако хорошим сечением будет провод 2,5 мм 2 .

Перед включением аппарата в электрическая сеть нербходимо проверить наличие изоляции всех высоковольтных компонентов от корпусных деталей.

Проверка работоспособности

В результате проведения всех работ по сборке и отладке нужно выполнить проверку работоспособности сделанного преобразователя напряжения.

По советам профессионалов нужно сделать проверку силы тока и напряжения аппарата с применением осциллографа. Нижняя петля по напряжению должна составлять до 500 вольт, не превышая значения в 550 В. Если все конструктивные требования исполнены, то уровень напряжения как правило составит 330 – 350 вольт. Однако этот метод доступен не всегда, ведь не у любого дома есть собственный аналогичный прибор для измерений.

Очень часто проверка ведется в действии конкретно сварщиком. Для этого ведется создание проверочного шва с полным выгоранием электрода. По завершению проверочного сваривания необходимо проверить температуру на трансформаторе. Если она зашкаливает, то в схеме есть какие-нибудь недоработки и следует все перепроверить.

Если температура силового блока в норме, то можно провести еще 2-3 пробных захода. После чего проверить температуру отопительных приборов. Они тоже могут сильно греться. Если после 2-ух – трех минут они приходят в норму, то смело можно продолжать работу.

Настройка преобразователя напряжения – ценные рекомендации

Операция сборки аппарата не выделяется сложностью. Одним из самых важных этапом считается настройка сварочного аппарата. Может быть, что придется обратиться с просьбой о помощи к профессионалу.

1. Для начала необходимо присоединить 15 вольт к ШИМ с одновременным подключением одного дизайн радиатора. Так можно уменьшить нагрев и шумность в ходе работы.

2. Чтобы запирать резистор необходимо подсоединять реле. Оно подсоединяется при завершении зарядки конденсаторов. Благодаря этому можно намного уменьшить изменения напряжения в период подсоединения к электрической сети 220 вольт. Без резистора при прямом подсоединении возможен взрыв.

3. Проверить срабатывание реле замыкания резистора спустя пару секунд после токоподачи к плате ШИМ. Проверить наличие на плате импульса четырехугольной формы, после отработки реле.

4. Подача питания 15 вольт на мост для контроля его работоспособности и правильности сборки. Сила тока должна быть не выше 100 мА на холостом ходу.

5. Проверка корректности локации фаз. Использовать осциллограф. На мостовую схему от конденсаторов через лампу подается 200 вольт с нагрузкой 200 Вт. На ШИМ выставляется частота 55 кГц. Присоединяется осциллограф, исследуется форма сигнала и уровень напряжения (не больше 350 вольт).

Для определения частоты аппарата следует неторопливо уменьшать частоту ШИМ до той поры, пока на ключе IGBT не случится маленькой поворот. Полученное значение частоты необходимо поделить на 2 и добавить частоту перенасыщения. В конце концов выйдет рабочее колебание частоты блока питания.

Преобразователь электрической энергии аппарата не должен производить никаких шумов. Если они есть нужно проверять полярность. К диодному мосту можно подсоединять питание для теста через подобающую домашнюю технику. Например, подойдёт чайник, обладающий мощностью 3000 Вт.

Идущие к ШИМ проводники необходимо исполнять короткими. Их требуется скручивать и разместить дальше от источника помех.

6. Поэтапно увеличивается ток с помощью резистора. При этом нужно прислушиваться к преобразователю напряжения и контролировать значения на осциллографе. На нижнем ключе не должно быть более 500 вольт. Усредненное значение – 340. Если присутствуют шумы, то возможна неполадка IGBT.

7. К свариванию приступать после 10 секунд. Контролируются отопительные приборы, если не нагрелись, то работу продлевать еще на секунд 20. После повторной проверки сваривание может длиться от одной минуты и длительнее.

Безопасность

Все проводимые операции, кроме проверки работоспособности, придется проводить только на обесточенном оборудовании. Любой компронент рекомендуется заблаговременно проверить, чтобы после того как произошла установка он не перестал работать из-за перенапряжения. Главные правила электрической безопасности также обязательны к выполнению.

Подобным образом выполнить самодельную инверторную сварку по силам почти что каждому. Предложенное описание обязано помочь разобраться во всех нюансах. Если выучить видео-уроки и фото материалы, то собрать устройство не будет трудно.

Инверторный сварочный аппарат собственными руками: схемы и порядок сборки

Сварочные инверторы получили повсеместное использование в сфере строительства благодаря их большой производительности и маленькому весу. Но не каждый как правило позволяет себе подобный инструмент. Только один выход — выполнить инверторный сварочный аппарат собственными руками. Во всемирной сети есть очень много схем подобных устройств. Большинство из них выделяются сложностью и большими издержками, однако есть и дешевые модели.

Общие сведения об аппарате инверторного типа

Классические инверторные аппараты имеют довольно невысокую стоимость, легкую ремонтоспособность, однако очень серьёзный недостаток не только их вес, но и зависимость от напряжения. Ввод электронного счетчика ограниченный мощностью от 4 до 5 кВт. Для сварки толстого металла аппарат потребляет существенную мощность и очень часто проведение работ будет невозможным. На смену им пришли сварочные инверторы.

Назначение и специфики функционирования

Используется для проведения работ по сварке дома, и также на фирмах, обеспечивает непрерывное горение и поддержание сварочной дуги, применяя ток высокой частоты (хорошей от 50 Гц).

Инверторный сварочный аппарат считается обычным импульсным блоком питания, работа которого основывается на следующих принципах:

  1. Входное напряжение (сетевое питание сварочного сварочного аппарата 220 В электрического тока) превращается в постоянное.
  2. Постоянный ток преобразовывается в высокочастотный переменный.
  3. Происходит процесс изменения напряжения путем его снижения.
  4. Выпрямление тока и переустройство для работ по сварке со сбережением частоты.

Благодаря данным моментам происходит уменьшение массы и габаритов аппарата. Для того чтобы собрать инверторную сварку собственными руками важно знать рабочий принцип этого аппарата.

Рабочий принцип оборудования

В предыдущих моделях важным элементом являлся очень большой мощный понижающий трансформатор, дающий возможность получать во вторичной обмотке мощные токи, которые нужны для работ по сварке. Для получения такой силы тока приходится применять провод большим диаметром, что проявляется на весе инверторного аппарата.

С изобретением импульсного трансформатора избавится от проблемы с массой и размерами оказалось легче, ведь размеры и вес самого блока питания уменьшаются в пару десятков или сотен раз. К примеру, при увеличении частоты в 6 раз можно уменьшить размеры преобразователь электрической энергииа в 3 раза. Это приводит к большой экономии материала.

Благодаря мощным основным транзисторам, используемым в инверторной схеме, происходит переключение с частотой от 50 до 80 кГц. Эти транзисторы работают лишь от непрерывного напряжения.

Как понятно из курса физики, для получения непрерывного напряжения применяется самый простой полупроводниковый прибор — диод. Диод пропускает ток в одном направлении, отсекая негативные значения синусоидального напряжения. Однако использование одного диода приводит к большим потерям, благодаря этому применяется группа, которая состоит из мощных диодов, которая именуется диодным мостом.

На выходе диодного моста выходит постоянное пульсирующее напряжение. Для получения нормального непрерывного напряжения применяется конденсаторный фильтр. После таких преобразований на выходе фильтра рождается напряжение непрерывного тока более 220 В.

Блок, который состоит из выпрямительного моста и элементов фильтрации, именуется блоком питания (БП).

БП служит источником питания инверторной схемы. Транзисторы подключены к силовому трансформатору, он считается импульсным и не прекращает работу на частотах в диапазон от 50 до 90кГц. Мощность подобного блока питания ориентировочно аналогичная, как и у его очень большого собрата — сварочного понижающего трансформатора.

Обновление подобного устройства становится очень легкой, так как из-за его габаритам и массе, рождается добавочные возможности по увеличению постоянности работы инверторного аппарата.

Есть большое количество изготовления самодельных инверторов для сварочных работ, схемы которых очень разные по практичности и вариантам монтажа. Разберем любую из самодельных моделей детально.

Изготовление резонансного преобразователя напряжения

За основу приходится применять блок питания компьютера форм-фактора AT, от которого понадобится кулер и отопительные приборы. Детали берутся из элементарной базы дисплеев и телевизоров, в другом случае, если их нет, то приобретаются на рынке. Все ингридиенты имеют небольшую цену.

Советы по изготовлению:

  1. Для упрощения схемы ШИМ совсем исключить, так как понадобится стабилизированное напряжение, получаемое задающим генератором.
  2. Задействовать стабилитроны KC213 для устранения выхода из строя транзисторов.
  3. Для уменьшения наводок и помех нужно устанавливать рядом с преобразователем электрической энергии силовые транзисторы высокочастотного типа.
  4. Дорожки для силового моста и силового блока на плате из толстого текстолита (не меньше 4 мм) следует приготовить шире (протекают токи до 30 А) и залудить тугоплавким припоем (не меньше 2 мм).
  5. Кабель питания задействовать не меньше 3 квадратов.
  6. Задействовать удвоенную изоляцию (несгораемые слюдяные или стекловолоконные кембрики) для высоковольтных цепей.
  7. Дроссель обязан быть без металлического кожуха.
  8. Хорошая неизменная система вентиляции.
  9. Силовые диоды (выходные) следует защить от пробоя при помощи RC-цепочки.

После этого нужно определиться с параметрами инверторной сварки собственными руками. И также возможно задействовать и подобные характеристики:

  1. Выходной ток нагрузки: от 5 до 120 А.
  2. Напряжение (при холостом ходе): 90 В.
  3. Длительность нагрузки может меняться. Все может зависеть от диаметра электрода: 2 мм = 100%, 3 мм = 80%. Следует предусмотреть воздействие большой температуры.
  4. Входная сила тока: около 10А.
  5. Примерная масса: около трех килограмм.
  6. Должен находиться регулятор силы тока при сварке.
  7. Вид вольт-амперной характеристики, обеспечивающей работу в полуавтоматическом режиме: падающая.

Схема оборудования

Главная часть — задающий генератор собран на микросхеме SG3524, которая используется во всех источниках бесперебойного питания. Преобразователь напряжения обладает невысокой потребляемой мощностью около 2,5 кВт, за счёт чего, есть возможность применение в квартире.

Преобразователь электрической энергии нужно собрать на сердечниках типа Е42, который используется в устаревших ламповых мониторах. Для производства нужно ориентировочно 5 штук подобных преобразователей электрической энергии.

Еще 1 преобразователь электрической энергии следует применять для дросселя. Другие детали индуктивности собираются из сердечника типа 2000НМ. Диоды и транзисторы следует установить на отопительные приборы с термопастой КТП-8 или иного типа. Напряжение хода в холостую ориентировочно равно 36 В с длинной дуги от 4 до 5 мм, что дает возможность работать с ним начинающим строителям. Выходные кабели необходимо положить в ферритовые трубки или кольца из феррита трансформатора.

Конструктивной спецификой схемы считается появление самого большого тока в I обмотке во время резонанса.

Схема 1 — Схема сварочного резонансного преобразователя напряжения

Благодаря небольшому весу и размерам возникает возможность усовершенствовать аппарат.

Предотвращение залипания электрода

Для такого случая применяется транзистор IRF510, являющиеся полевым. Также, он обеспечивает еще мягкий пуск и прекращение входа на микросхеме SG3524:

  1. При большой температуре срабатывает термодатчик.
  2. Выключение с помощью тумблера.
  3. Блокировка при КЗ (коротком замыкании).

Простой сварочный прибор

Данная модель которая рассчитана на напряжение 220 В и ток величиной в 32А, после изменения его величина достигнет 280А. Подобного значения более чем достаточно для крепкого шва на расстоянии до 1,5 сантиметра.

Схема и комплектующие

Важным элементом считается преобразователь электрической энергии, который довольно тяжело выполнить, но вполне возможно.

  1. Состоит из ферритового сердечника (7?7 либо 8?8).
  2. Первичная обмотка составляет ориентировочно 100 витков и ее диаметр 0,3 мм.
  3. Вторичные обмотки — 3 штуки: 15 витков и диаметр провода 1 мм; 15 витков — 0,2 мм; 20 витков — 0,35 мм.
  4. Материалы для блока питания: провода из меди соответствующего диаметра, стекловолокно, текстолит, электротехническая сталь (для железняка), хлопчатобумажный материал.

Для четкого понимания рабочего принципа нужно тщательно изучить схему главных узлов.

Рисунок 1 — Структурная схема сварочного инвертора

Объяснение к схеме:

  1. Сетевой выпрямитель, исполняющий изменения переменного напряжения в постоянное.
  2. Сетевой фильтр сглаживает пульсации.
  3. Преобразователь частоты делается на транзисторах.
  4. Высокочастотный сварочный преобразователь электрической энергии участвует в преобразовании напряжения.
  5. Силовой выпрямитель выполняет выпрямление тока в постоянный заданной частоты.
  6. Управление преобразователем частоты исполнено в виде регулятора для выставления рабочего режима.

Блок питания и силовая часть

Блок, который состоит из блока питания, выпрямителя и фильтра (или системы фильтров) делается отдельно от силовой части.

Схема 2 — Принципиальна схема БП

Проводники (длиной не больше 15 см) для управления затворками транзисторов нужно припаивать ближе к заключительным, причем проводники соединяются попарно между собой, сечение их роли не играет.

Основой силового блока считается силовой трансформатор с сердечником Ш20?208 2000 нм, причем II обмотка накручивается несколькими слоями провода, изоляция которого не повреждена. На вторичное жилье нужно мотать так, изолируя слои: 3 слоя, а потом прокладка-фторопласт, после снова 3 слоя и опять прокладка-фторопласт. Это выполняется для увеличения сопротивляемости перегрузкам. После этого на II обмотку установить конденсатор не менее 1000 В.

Для оснащения воздушной циркуляции между слоями обмоток нужно собрать на ферритовом сердечнике преобразователь электрической энергии тока, подключенный к плюсу, и его сердечник следует обмотать термобумагой (кассовая лента). Выпрямительные диоды закрепить на отопительный прибор.

Схема 3 — Силовая часть преобразователя напряжения

Инверторный блок и охлаждение

Ключевым назначением инверторного блока считается процесс изменения непрерывного в переменный высокочастотный ток. Используются для этого мощные транзисторы, хотя в определенных случая возможна замена более мощного на 2 или более транзисторов средней мощности.

Очень важным элементом всего устройства считается достаточно прекрасное охлаждение. Для этого необходимо применять кулера с компьютерной техники, однако не следует ограничиваться одним, ведь требуется обеспечить достаточное охлаждение для силовой схемы, отопительные приборы которой служат для отвода тепла, однако это тепло нужно рассеивать. Для полной защиты нужно встроить термодатчик (ставится на нагревательном элементе), благодаря ему будет размыкаться питание от сети.

Пайка, настройка и проверка работоспособности

Важным фактором считается пайка, ведь при правильном размещении деталей зависит размер всего изделия и возможность благоприятного охлаждения. Диоды и транзисторы ставят на встречном направлении друг к другу. Входная цепь расчитывается с запасом, ориентировочно на 300 В.

Для настройки функционирования нужно присоединить широтно-импульсный модулятор к 15 В для запитки кулера. Реле включается одновременно с резистором R11 и должно выдавать 150мА.

После проведенных действий нужно приступать конкретно к проверке работоспособности устройства:

  1. Запитать прибор от сети.
  2. Задать большие показатели тока.
  3. Сверить показания по осциллографу: в нижней петле напряжение около 500 В, однако не более 550. При правильной сборке значение этого напряжение будет не меньше 350 В.
  4. Отсоединить осциллограф и выключить преобразователь напряжения. Приготовить электроды.
  5. Начинать делать работы со сваркой и наблюдать за преобразователем электрической энергии, если он закипает, то еще раз перебрать схему.
  6. После 3?4 швов отопительные приборы греются. Для охлаждения нужно дать остынуть прибору, не выключая его из сети (охлаждение выполнит собственную функцию).

Если эта схема показалась самой сложной, то рассмотрим схему совсем обычного устройства.

Самое простое устройство инверторного типа для сварки

Модель этого агрегата является довольно несложный и бюджетной. Собрать ее нетрудно благодаря простой важной схеме.

Процесс всей сборки можно поделить на этапы, более того, нужно собрать все детали, материалы:

  1. Намотка блока питания в себя включает: намотку медной жести 4 см и диаметром 0,3 мм, прокладки из бумаги для кассового аппарата или лакоткань, применяя при повторной обмотке 3-и полосы, причем необходимо и изолировать их. Взамен медной жести можно задействовать провод, который состоит из нескольких жил диаметром до 0,7 мм (I — 100 витков, II — 15, II — 15 II — 20).
  2. Устанавливается кулер.
  3. База аппарата для сварки присоединяется к преобразователю электрической энергии, которая состоит из диодов, транзисторов.
  4. Конденсаторы нужны для устранения резонансных выбросов.
  5. Приходится применять снабберы для рассеивания мощности (свв-81 и к78?2).
  6. Установить все детали на гетинаксовую плату, если исходить из конфигурационных размеров.
  7. Вывести светоизлучающие диоды и переменный резистор (ручку) на панель настройки и индикации.
  8. Уместить все это в корпус.

Схема 4 — Схема самого обыкновенного инверторного сварочного аппарата собственными руками

После сборки аппарат нужно настроить и сделать проверку при первом запуске для обнаружения огрехов работы.

  1. Подключение 15 В к ШИМ.
  2. Присоединить реле после зарядки конденсаторов для замыкания резистора. При эксплуатации прямо есть вероятность взрыва!
  3. При холостом ходе сила тока моста должна быть менее 100мА.
  4. Проверка корректности установки фаз блока питания, применив осциллограф в 2-а луча. Выставить частоту ШИМ 55кГц и в данном случае напряжение не должно быть больше 330 В.
  5. Для определения частоты самого аппарата стоит уменьшить частоту ШИМ поэтапно до той поры, пока на IGBT не возникнет поворот, зафиксировав данный показатель (поделить на 2 и добавить частоту насыщения). Это и есть рабочее колебание частот блока питания.
  6. Употребление моста 150мА.
  7. Преобразователь электрической энергии не должен сильно шуметь, если шумовые эффекты есть, то обратить собственное внимание на полярность.
  8. Увеличивать медленно ток преобразователя напряжения переменным резистором. При этом показания осциллографа не превышают 550 В. Хорошим считается 340 В.
  9. Начать сварку с 5 секунд и поэтапно расширить время. Варить не больше 3 минут, давая остынуть аппарату.

Подобным образом, собрать сварочный аппарат инверторного типа можно и собственными руками. Необязательно задействовать непростые схемы, ведь радиолюбители нашли лучшее решение в экономном варианте. А уровень трудности схем может меняться от достаточно непростых до обычных. Для сборки инверторного сварочного аппарата собственными руками необязательно приобретать не дешёвые детали, а можно применять подручные средства.

Самодельный сварочный инвертор (обзор, испытание)


от admin