Substituição do módulo IGBT na máquina de solda. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Hoje, as fontes inversoras de corrente de soldagem são amplamente utilizadas. Suas vantagens são conhecidas: soldagem em corrente contínua e seu fácil ajuste, alta eficiência, baixo peso. Provavelmente há apenas uma desvantagem - o alto custo.

Infelizmente, como qualquer outro dispositivo eletrônico, as fontes de soldagem às vezes falham. O motivo mais comum é a "queima" dos poderosos transistores de saída do inversor. foi exatamente isso que aconteceu com o inversor ETALON ZX7-180R, que comprei já com defeito, mas muito barato.

Um módulo IGBT foi perfurado nele (Fig. 1). Isso, segundo o vendedor, é um mau funcionamento típico desses aparelhos, sendo que o preço de um novo módulo chega a metade do custo de todo o inversor, e não há garantia de que o módulo recém-instalado não quebre depois de algum tempo.

Fig. 1

Como resultado da verificação do dispositivo, descobriu-se que quando a tensão na rede está abaixo de 190 V, a forma dos sinais aplicados aos portões IGBT começa a ficar distorcida. Portanto, uma redução da tensão de rede pode levar à abertura incompleta desses transistores e, como resultado, seu superaquecimento e quebra. Além disso, os circuitos RC (15 ohms, 0,015 uF) entre os enrolamentos do transformador de saída da unidade de controle e as portas IGBT apertam fortemente a ascensão e queda dos pulsos de controle. O resultado é o mesmo - aquecimento excessivo do módulo IGBT.

Não há capacitor de bloqueio no circuito de alimentação deste módulo e, sem ele, circulam pelos circuitos de potência correntes reativas criadas pela indutância de fuga do transformador de saída, pela capacitância de seus enrolamentos e montagem. Isso também piora o regime térmico do IGBT e do dispositivo como um todo.

Decidiu-se substituir o módulo por vários IGBTs separados, que custam várias vezes mais barato do que comprar um novo módulo e, ao mesmo tempo, tentar eliminar as deficiências observadas. O esquema de refinamento é mostrado na fig. 2. Aqui T1 é o transformador de saída da unidade de controle da fonte de soldagem, T2 é o transformador de corrente no circuito de saída do inversor, T3 é seu potente transformador de saída. Removidos e substituídos por jumpers, conforme mostrado no diagrama, circuitos RC R24C12 e R25C13. Os capacitores C2, C3 (números condicionais) e C11 já estavam na fonte.

Arroz. 2 (clique para ampliar)

Os números dos pinos do novo nó (no diagrama, ele é circulado por uma linha tracejada e pontilhada) que substitui o módulo IGBT correspondem aos números dos pinos deste último. O nó é montado em uma placa de circuito impresso, mostrada na fig. 3. Os terminais IGBT VT3-VT6 são inseridos nos orifícios dos pads correspondentes da placa e soldados a eles.

Fig. 3

Os próprios transistores estão localizados no verso da placa. eles são pressionados no dissipador de calor com parafusos M3, passados ​​​​pelos orifícios da placa com diâmetro de 3,3 mm. Furos rosqueados devem ser feitos no dissipador de calor para esses parafusos. eles são perfurados usando a própria prancha como gabarito. Não se esqueça de retificar o dissipador de calor nos locais de instalação do transistor, lubrificar esses locais e as superfícies de remoção de calor dos transistores com pasta KPT e isolá-los com juntas de mica.

As conclusões dos diodos de proteção VD5 e VD6 são soldadas de acordo com o esquema aos condutores impressos 1-3. Nesses condutores, através dos quais flui uma grande corrente, devem ser soldados pedaços de trança de fio blindado ao longo dos caminhos de seu fluxo. Os terminais do capacitor C1 também são reforçados envolvendo-os com uma camada de fio estanhado ou colocando uma trança sobre eles e soldando-os cuidadosamente.

Entre outras melhorias, destaca-se a substituição do transformador de potência da unidade de controle e do retificador de onda completa conectado a ela por um carregador para celular com tensão de saída de 15, V a uma corrente de 200.300 mA. No circuito aberto do fio comum (pino 2) instalado no inversor do estabilizador integral 7812, qualquer diodo deve ser incluído (com o anodo para o pino 2). Isso aumentará a tensão estabilizada (até 12,7 V) e a amplitude dos pulsos nas portas IGBT. Após tal alteração, a fonte de soldagem permanece operacional mesmo quando a tensão da rede cai para 80 V.

Ao ligar pela primeira vez após a modificação, é aconselhável aplicar uma tensão de 310 V ao IGBT através de uma lâmpada incandescente de 220 V, 75 W. Ao ajustar o regulador de corrente de soldagem ao máximo e aumentar gradativamente a tensão fornecida à fonte de soldagem da rede elétrica de 80 a 250 V com a ajuda do LATR, garantimos que funcione. Se não houver tensão nos terminais de saída, conecte a mesma lâmpada incandescente a eles. Isso deve iniciar o gerador.

A lâmpada no circuito de 310 V deve acender levemente.

Use o regulador de frequência de operação do inversor (localizado na placa da unidade de controle mais próximo de sua borda) para obter um brilho mínimo. Agora, depois de retirar as bombas e restaurar o circuito de 310 V, você pode finalmente montar a fonte de soldagem e começar a trabalhar com ela.

A corrente máxima de soldagem não deve exceder 180 A a uma tensão de 24 ... 25 V e a corrente de curto-circuito - 190 ... 200 A. É ainda melhor diminuir a corrente máxima (cerca de 170 A) com o regulador disponível na fonte, o que aumentará a duração permitida da operação contínua da fonte sob carga. Execute esta operação somente quando a fonte estiver desligada! Girar o controle deslizante do aparador no sentido horário reduz a corrente máxima e no sentido anti-horário a aumenta.

As máquinas de solda modificadas desta forma (um total de sete peças passaram pelas minhas mãos) também podem funcionar a partir de uma rede fraca (na minha garagem, por exemplo, a tensão não ultrapassa 180 V), seu regime térmico é facilitado e a manutenção é garantida .

Autor: Chesnokov S.

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