La saldatura ad inverter è entrata rapidamente nella sfera lavorativa delle squadre mobili e dei singoli specialisti che eseguivano ordini su chiamata. Avere una saldatrice del genere è utile per ogni proprietario in un garage o in una casa privata. Le dimensioni compatte del dispositivo, la leggerezza e le cuciture di alta qualità lo fanno risaltare sullo sfondo dei grandi trasformatori. Sfortunatamente, il prezzo del negozio non consente a tutti di diventare proprietari di questa attrezzatura. Ma per coloro che sanno lavorare con le proprie mani, c'è una via d'uscita: questo è un inverter per saldatura fatto in casa. Quali strumenti e materiali saranno necessari per realizzarlo? Come assemblare i componenti principali? Cosa è incluso nella manutenzione e riparazione di un dispositivo fatto in casa?

Quando decidi di creare un dispositivo con parti maneggevoli, convenienti e adatte alla saldatura a casa o per piccoli ordini, dovresti essere consapevole della realtà del risultato. Una saldatrice inverter fatta in casa ha un aspetto significativamente inferiore alle controparti acquistate in negozio. Per un rispettabile imprenditore privato specializzato in cablaggi di riscaldamento, installazione di recinzioni, porte metalliche e altri servizi, tale unità non sembrerà autorevole.

Ma un semplice inverter per saldatura fai-da-te è perfetto per le esigenze personali in una casa privata o per lavorare in un garage. Tale dispositivo sarà in grado di consumare 220 V dalla rete, convertirlo in 30 V e aumentare la corrente a 200 A. Questo è abbastanza per lavorare con elettrodi con un diametro di 3 e 4 mm. La qualità della giunzione sarà migliore rispetto a quella di un trasformatore ingombrante, poiché la corrente alternata viene convertita in corrente continua e quindi di nuovo in corrente alternata, ma ad alta frequenza.

Tali inverter sono adatti per la saldatura di recinzioni, cancelli, riscaldamento autonomo e porte. È comodo trasportarlo e persino cucinarlo, appendendolo alla spalla. Se un principiante si allena duramente, guarda video e si esercita nella cucitura, diventerà possibile saldare sottili fogli di acciaio. Successivamente, è possibile migliorare i circuiti degli inverter di saldatura aggiungendo con le proprie mani un meccanismo di alimentazione del filo, un supporto per tamburo e valvole del gas per creare una macchina semiautomatica. È anche possibile la conversione per la saldatura ad argon.

Parti e strumenti richiesti

Per creare una saldatrice inverter con le tue mani, non puoi fare a meno di andare in un negozio o in un mercato. È impossibile assemblarlo in modo assolutamente gratuito, dagli oggetti nel garage. Ma il costo finale sarà tre volte più economico rispetto all’acquisto dei prodotti finiti. Nelle saldatrici e nella loro creazione vengono utilizzati:

• Set di cacciaviti;
• pinze;
• saldatore per realizzare un circuito elettrico;
• trapano, per fori per interruttori e ventilazione;
• seghetto;
• lamiera per la carrozzeria;
• bulloni e viti;
• strumenti e pulsanti sul pannello;
• condensatori, transistor e diodi;
• sbarre in rame per avvolgimento;
• fili per collegare tutti i nodi;
• elementi per il nucleo;
• carta isolante e nastro isolante;
• cavi di alimentazione e di lavoro.

Prima di iniziare a creare un inverter di saldatura con le proprie mani, il cui diagramma dovrebbe già essere stampato su carta, vale la pena guardare diversi video di esperti sull'assemblaggio passo passo. Questo ti aiuterà a vedere chiaramente cosa devi affrontare e confrontare i risultati. Di seguito vengono fornite istruzioni dettagliate su come realizzare un inverter di saldatura con le proprie mani. Sono consentite alcune deviazioni e variazioni, a seconda della potenza di cui il dispositivo ha bisogno in uscita e dei materiali disponibili.

Trasformatore

La componente elettrica di un inverter inizia con un trasformatore. È responsabile dell'abbassamento della tensione a un livello operativo sicuro per la vita e dell'aumento della corrente a un valore in grado di fondere il metallo. Prima di tutto, devi selezionare il materiale per il nucleo. Questi possono essere piastre standard di fabbrica o un telaio fatto in casa in lamiera di ferro. I video su Internet aiutano a vedere il principio principale di questo progetto, indipendentemente dalle opzioni utilizzate.

È meglio avvolgere i trasformatori di saldatura da una sbarra di rame, poiché le caratteristiche ottimali sono una larghezza sufficiente e una sezione trasversale ridotta. Tali parametri ti consentiranno di utilizzare tutte le risorse fisiche del materiale. Ma se non esiste un bus di questo tipo, puoi utilizzare un filo di sezione trasversale diversa. Tutto ciò influisce sul grado di riscaldamento del prodotto durante il funzionamento.

Il trasformatore è avvolto manualmente ed è composto da due parti: avvolgimenti primari e secondari. Per un inverter fai da te:

• Ferrite 7 x 7. L'avvolgimento primario è creato da un filo PEV da 0,3 mm, che viene avvolto uniformemente, giro dopo giro, 100 giri.
• Lo strato successivo è la carta isolante. Il nastro del registratore di cassa o la fibra di vetro andranno bene. Il primo si scurisce notevolmente se riscaldato, ma conserva le sue proprietà.
• L'avvolgimento secondario è applicato su più livelli. Il primo è PEV 1,0 mm a 15 giri. Poiché le curve sono poche, dovrebbero essere distribuite uniformemente su tutta la larghezza. Sono rivestiti con vernice e uno strato di carta.
• Il secondo livello è costituito da PEV da 0,2 mm in 15 spire, seguito da un isolamento simile agli strati precedenti.
• Il livello finale è composto da PEV 0,35 in 20 turni. Puoi anche isolare gli strati con nastro di polietilene.

Telaio

Quando l'elemento principale dell'inverter è stato creato con le tue mani, puoi iniziare a realizzare l'alloggiamento. Puoi concentrarti sulla larghezza del trasformatore in modo che si adatti liberamente all'interno. Dalle sue dimensioni vale la pena calcolare un altro 70% dello spazio richiesto per le parti rimanenti. L'involucro protettivo può essere assemblato da una lamiera di acciaio da 0,5 - 1,0 mm. Gli angoli possono essere uniti saldando, imbullonando o rendendo interi i lati su una macchina piegatrice (che richiederà costi aggiuntivi). Sarà necessario fornire una maniglia o un supporto per cintura per trasportare l'inverter.

Quando si crea un alloggiamento, è opportuno prevedere un facile smontaggio e l'accesso agli elementi principali in caso di riparazione. È necessario realizzare dei fori sul lato anteriore per:

• interruttori di corrente;
• pulsante di accensione;
• diodi luminosi di segnalazione accensione;
• connettori del cavo.

Gli inverter per saldatura in officina sono verniciati a polvere. Per la produzione domestica, andrà bene la vernice normale. I colori tradizionali per le saldatrici sono rosso, arancione e blu.

Raffreddamento

È necessario praticare fori sufficienti nell'alloggiamento per la ventilazione. È auspicabile che siano in direzioni opposte l'una di fronte all'altra. Avrai bisogno anche di un ventilatore. Potrebbe essere un dispositivo di raffreddamento di un vecchio computer. Deve essere installato per estrarre l'aria calda. L'afflusso di aria fredda viene prodotto attraverso i fori. Il dispositivo di raffreddamento deve essere posizionato il più vicino possibile al trasformatore, l'elemento più caldo del dispositivo.

Conversione attuale

Il circuito dell'inverter di saldatura include necessariamente un ponte a diodi. È responsabile della modifica della tensione in costante. La saldatura dei diodi viene eseguita secondo lo schema del "ponte obliquo". Questi elementi sono anche soggetti a riscaldamento, quindi dovrebbero essere montati sui radiatori disponibili nelle vecchie unità di sistema. Per trovarli, puoi contattare le officine di riparazione computer.

Ai bordi del ponte a diodi sono posti due radiatori. Tra loro e i diodi è necessario installare guarnizioni in materiale termoplastico o altro isolante. I conduttori sono diretti ai fili di contatto dei transistor, che hanno il compito di riportare la corrente in corrente alternata, ma con una frequenza maggiore. I fili collegati tra loro devono essere lunghi 150 mm. Si consiglia di separare il trasformatore e il ponte a diodi mediante un divisorio interno.

Il circuito dell'inverter deve disporre di condensatori collegati in serie. Sono responsabili della riduzione della risonanza del trasformatore e della minimizzazione delle perdite nei transistor. Questi ultimi si aprono rapidamente e si chiudono lentamente. In questo caso compaiono perdite di corrente, che i condensatori compensano.

Assemblaggio e completamento

Dopo aver creato tutti i componenti del dispositivo, puoi procedere all'assemblaggio. Alla base sono fissati un trasformatore, un ponte a diodi e un circuito di controllo elettronico. Tutti i fili sono collegati. Sul pannello esterno sono fissati:

• interruttori resistivi;
• pulsante di accensione;
• indicatori luminosi;
• regolatore PWM;
• connettori del cavo.

È meglio acquistare un supporto e una pinza di massa già pronti, perché sono più sicuri e convenienti. Ma è possibile realizzare da soli un supporto, dal filo di acciaio con un diametro di 6 mm. Una volta installate e collegate tutte le parti, è possibile iniziare a controllare il dispositivo. Viene misurata la tensione iniziale. A 15 V non dovrebbe essere superiore a 100 A. Un ponte a diodi viene testato con un oscilloscopio. Successivamente viene verificata l'idoneità temporanea al lavoro monitorando il riscaldamento dei radiatori.

Riparazione fai da te

Per un funzionamento a lungo termine e ininterrotto, è importante mantenere correttamente l'inverter. Per fare questo, dovresti soffiare via la polvere ogni due mesi, dopo aver rimosso l'involucro. Se il dispositivo smette di funzionare, puoi ripararlo da solo guardando i video online dei principali guasti e soluzioni.

Cosa viene controllato per primo:

• Tensione di ingresso. Se manca o è di dimensioni insufficienti, il dispositivo non funzionerà.
• Interruttori. Durante il salto gli elementi di protezione si bruciano o viene attivato uno spegnimento automatico.
• Termometro. Se danneggiato blocca il funzionamento dei nodi successivi.
• Terminali di contatto e collegamenti a saldare. Un'interruzione del circuito interrompe il flusso di corrente e i processi lavorativi.

Studiando gli schemi degli inverter convenzionali e acquistando le parti necessarie, oltre a guardare video di formazione, puoi assemblare una saldatrice di alta qualità che sarà molto utile a un buon proprietario.

Nei lavori di saldatura vengono utilizzati dispositivi appositamente adattati per scopi specifici. I design dei singoli dispositivi sono sorprendentemente diversi nella struttura. Tra i più pratici e diffusi possiamo evidenziare il circuito inverter. Il dispositivo, assemblato secondo questo schema, può essere regolato in modo fluido e preciso, è compatto ed è semplicemente insostituibile per gli artigiani che lavorano su strada.

Lo schema elettrico del dispositivo inverter è uno dei più semplici; tutti gli elementi della scheda e i transistor necessari possono essere facilmente trovati nei negozi di ricambi radio e gli schemi di assemblaggio possono essere trovati presso gli specialisti. Il compito di assemblarne uno rientra pienamente nelle capacità delle persone che sanno lavorare con un saldatore.

Principio di funzionamento di una saldatrice ad inverter

Questo dispositivo stesso è una sorta di potente alimentatore, simile alle unità di impulso di tipo AT e ATX installate nei personal computer. L'ordine di modifica dei parametri iniziali della corrente elettrica in questi due dispositivi è identico. In un inverter l’energia elettrica subisce una serie di trasformazioni:

1. La tensione alternata della rete domestica viene convertita in tensione continua.
2. La corrente continua viene convertita in corrente alternata ad alta frequenza.
3. Il valore della tensione diminuisce.
4. La corrente con tensione ridotta viene raddrizzata mantenendo la frequenza specificata.

Tutte le trasformazioni di cui sopra sono spiegate dalla necessità di ridurre il peso e le dimensioni dei trasformatori di potenza delle saldatrici.

Il principio di funzionamento dei vecchi dispositivi era quello di ridurre la tensione dalla rete di alimentazione e aumentare la corrente sull'avvolgimento secondario a diverse decine o addirittura centinaia di ampere, il valore richiesto per la saldatura ad arco. Per garantire il rapporto richiesto tra riduzione della tensione e aumento della corrente, all'avvolgimento secondario è stato assegnato un numero inferiore di spire e una sezione trasversale del filo maggiore. Pertanto, i vecchi trasformatori di saldatura erano di grandi dimensioni e peso. La produzione degli avvolgimenti dei trasformatori richiedeva grandi spese di filo di rame, motivo per cui le saldatrici non erano affatto economiche.

I circuiti inverter hanno permesso di correggere la situazione. Aumentando la frequenza della corrente sull'avvolgimento di lavoro a 60-80 kHz e oltre, è stato possibile ridurre le dimensioni e il peso dell'intera struttura. A causa dell'aumento di 4 volte della frequenza di conversione operativa, le dimensioni del dispositivo sono state dimezzate. E nel nostro caso parliamo di un aumento di frequenza mille volte superiore.

Valori così elevati di frequenza della corrente alternata si ottengono commutando i transistor installati nel circuito dell'inverter, che comunicano tra loro ad una frequenza di 60-80 kHz. La corrente ai transistor proviene costante dal raddrizzatore. La tensione alternata viene raddrizzata da un circuito a ponte di diodi ed equalizzata da condensatori. L'uscita del raddrizzatore e del condensatore riceve una tensione costante di 220 V. Questa è la prima fase del circuito.

I transistor ad alta frequenza nel circuito dell'inverter trasmettono corrente alternata ad alta frequenza al trasformatore step-down. Poiché la frequenza operativa è già 1000 volte inferiore alla frequenza di rete, il trasformatore è una bobina molto compatta.

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Componenti del circuito della saldatrice

Il circuito dell'inverter è progettato per una corrente di alimentazione fino a 32 A e una tensione di 220-230 V. Il valore di corrente all'uscita del convertitore raggiunge 250 A. Questo valore garantisce la creazione di una cucitura resistente durante la saldatura con un elettrodo ad una distanza massima di 1 cm. L'alimentazione dell'apparato inverter comprende i seguenti componenti:

1. Trasformatore con base con nucleo in ferrite 7x7 o 8x8.
2. Avvolgimento primario costituito da 100 anelli di filo del diametro di 0,3 mm.
3. Ingresso interno dell'avvolgimento secondario per 15 spire con filo di spessore 1 mm.
4. L'approccio medio dell'avvolgimento secondario è lo stesso numero di spire con un filo di spessore inferiore (0,2 mm).
5. Ingresso esterno dell'avvolgimento secondario mediante 20 spire di filo di spessore 0,35 mm.

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Assemblaggio del trasformatore

Prima di avvolgere i fili sul nucleo del trasformatore, questo viene avvolto nel rame. La larghezza delle strisce è di 40 mm, l'altezza del nastro è di 0,3 mm. Insieme al nastro di rame, il nucleo è avvolto da carta termica. Il nastro del registratore di cassa e qualsiasi altra carta sottile e resistente che copra adeguatamente il nucleo sono adatti a questo scopo. Il filo tondo non è adatto per l'avvolgimento primario perché si surriscalda facilmente. Per questo motivo le correnti vengono reindirizzate verso il lato esterno dell'avvolgimento, mentre gli strati interni rimangono scarichi.

L'avvolgimento secondario è disposto in 3 strati di fili, tra i quali sono inserite guarnizioni fluoroplastiche. I fili standard con un diametro di 0,5-0,7 mm non sono adatti a questi scopi. A causa della sezione trasversale rotonda dell'avvolgimento, non si incastrano bene tra loro, lasciando degli spazi vuoti, peggiorando così il trasferimento di calore.

Quando si avvolge l'avvolgimento, assicurarsi che il filo si arricci senza spazi attorno al nucleo. Questo è l'unico modo in cui la tensione sarà stabile. Un tipico circuito del dispositivo inverter prevede la presenza di due trasformatori con una frequenza di 41 kHz, ma è adatta anche 55 kHz. Quindi vengono installate una guarnizione isolante e una valvola a farfalla contrassegnata con L2. Sul lato della scheda è installata una ventola aggiuntiva per la ventilazione, le cui caratteristiche elettriche sono 0,13 A e 220 V.

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Saldatura della scheda inverter

La raccolta include dispositivi di raffreddamento e radiatori che si trovano negli alimentatori dei computer. Puoi rimuoverli dalle vecchie apparecchiature o andare in un negozio di ricambi radio per acquistarne di nuovi.

I radiatori sono posizionati alle estremità superiore e inferiore del ponte obliquo.

I diodi sono fissati ai radiatori su uno strato di mica pre-preparato.

Per assemblare l'inverter avrai bisogno di un dispositivo di raffreddamento.

Quando si utilizza il ponte IRG4PC50W per la distribuzione del flusso, è necessario utilizzare la pasta termica al posto della mica.

La direzione dei terminali dei transistor e dei diodi è impostata l'uno verso l'altro. Nello spazio tra i radiatori è montata una scheda che collegherà tutte le sezioni del circuito di alimentazione del saldatore con gli elementi intermedi del ponte. Tieni presente che la tensione calcolata del circuito di alimentazione è 300 V. La potenza scaricata dal trasformatore deve entrare nel circuito, per il quale sulla scheda sono saldati condensatori da 0,15 μF. L'installazione di smorzatori e condensatori dopo il trasformatore smorza le sovratensioni indesiderate dovute a sovratensioni all'uscita dell'avvolgimento secondario.

Oggi una saldatrice molto richiesta è l'inverter di saldatura. I suoi vantaggi sono funzionalità e prestazioni. Puoi realizzare una mini saldatrice con le tue mani senza particolari investimenti finanziari (spendendo solo per i materiali di consumo), se hai una comprensione di come è strutturata e funziona l'elettronica. Oggi i buoni inverter sono costosi e quelli economici possono deludere con una scarsa qualità di saldatura. Prima di costruire tu stesso uno strumento del genere, devi studiare attentamente il diagramma.

La prima fase dell'assemblaggio è l'avvolgimento del trasformatore

La lamiera di rame larga 4 cm e spessa 0,3 mm è adatta per l'avvolgimento del trasformatore. Il filo di rame può funzionare a temperature elevate. È possibile utilizzare la carta del registratore di cassa come strato termico. È possibile utilizzare carta per fotocopie, ma è meno resistente e potrebbe strapparsi durante l'avvolgimento.

Il tessuto laccato è considerato il miglior isolante. È sempre auspicabile averne almeno uno strato per l'isolamento. Negli avvolgimenti possono essere posizionate piastre di textolite per la sicurezza elettrica del dispositivo. Migliore è l'isolamento tra gli avvolgimenti, maggiore è la tensione. La lunghezza delle strisce di carta dovrà essere tale da coprire il perimetro dell'avvolgimento con un margine di 2-3 cm all'estremità.

Non è possibile utilizzare fili spessi per l'avvolgimento, poiché l'inverter funziona con correnti ad alta frequenza. Non verrà utilizzato il nucleo di un filo spesso, il che può portare al surriscaldamento del trasformatore. Non funzionerà nemmeno per 5 minuti.

Per evitare tale effetto “pelle”, è necessario utilizzare un conduttore con un'area maggiore e uno spessore minimo. Una tale superficie conduce bene la corrente e non si surriscalda.

Durante il riavvolgimento è consigliabile utilizzare 3 strisce di rame, che devono essere separate tra loro da una piastra in fluoroplastica. Tutto deve essere nuovamente avvolto con il nastro del registratore di cassa come strato termico. Questa carta ha uno svantaggio: si scurisce se riscaldata. Ma nonostante tutto questo, non si rompe.

Invece del foglio di rame, puoi utilizzare un filo PEV fino a 0,7 mm. È costituito da molte vene, che è il suo principale vantaggio. Tuttavia, questo metodo di avvolgimento è peggiore del rame, poiché tali fili hanno ampi traferri e non si adattano bene l'uno all'altro. L'area totale della sezione trasversale diminuisce e il trasferimento di calore rallenta. Quando si lavora con PEV, la progettazione di una saldatrice fatta in casa con le proprie mani può avere 4 avvolgimenti:

• primario, costituito da cento spire (spessore PEV 0,3 mm);
• tre avvolgimenti secondari: il primo comprende 15 spire, il secondo -15, il terzo -20.

Il trasformatore e l'intero meccanismo devono essere dotati di un ventilatore. È adatto un dispositivo di raffreddamento di un'unità di sistema con una corrente di 220 volt 0,15 A o più.

Circuito inverter per saldatura fai-da-te: caratteristiche di progettazione

Devi prima pensare alla ventilazione del meccanismo dell'inverter, che proteggerà il sistema dal surriscaldamento. Per fare ciò, è bene utilizzare i radiatori delle unità di sistema Pentium 4 e Athlon 64. Oggi possono essere acquistati a buon mercato.

Dopo aver avvolto il trasformatore, viene collegato alla base della saldatrice. Per fare ciò, avrai bisogno di diverse graffette, che possono essere realizzate con filo (rame con un diametro di almeno 3 mm).

Per realizzare le schede avrai bisogno di un PCB rivestito in alluminio (spessore circa 1 mm). È necessario creare piccole fessure in ciascuna delle schede. Aiuteranno a ridurre il carico sui terminali dei diodi. Devono essere collegati ai terminali dei transistor. Come strato tra i radiatori e i terminali, posizionare una scheda che collegherà il meccanismo del ponte con le linee elettriche. Ogni fase dell'assemblaggio del dispositivo può essere controllata utilizzando uno schema approssimativo di un inverter di saldatura fatto in casa:

I condensatori devono essere saldati sulla scheda. Possono essercene circa 14. Grazie a loro, le emissioni del trasformatore entreranno nel circuito di alimentazione.

Per eliminare i picchi di corrente risonanti dal trasformatore, è necessario installare degli smorzatori, che conterranno i condensatori C15, C16. È necessario utilizzare solo dispositivi collaudati di alta qualità, poiché la funzione degli smorzatori è molto significativa nell'inverter: riducono le emissioni risonanti del trasformatore e riducono le perdite IGBT durante lo spegnimento. I migliori modelli sono SVV-81, K78-2. Tutta la potenza viene trasferita allo smorzatore, riducendo più volte la generazione di calore.

Nel caso in cui durante il processo di saldatura sia necessario monitorare e regolare la temperatura o altri parametri, non è necessario un semplice saldatore, ma uno strumento più complesso. Per fare questo, non devi andare al negozio; puoi assemblare una stazione di saldatura con le tue mani a casa.

Puoi imparare come realizzare da solo lo strumento principale di una stazione di saldatura, un saldatore, qui.

Tutti i componenti del dispositivo devono essere installati sulla base. Per la sua produzione è adatta una piastra getinax di ½ cm di spessore. Al centro della piastra, ritagliare un foro rotondo per un ventaglio, che dovrà essere protetto con una griglia.

Ci deve essere spazio d'aria tra i fili.

Sulla parte anteriore della base è necessario far emergere i LED, le maniglie della resistenza e dell'interruttore a levetta e i fermacavi. L'intero meccanismo deve essere dotato di un "involucro" sulla parte superiore, per la cui fabbricazione sono adatti plastica vinilica o textolite (almeno 4 mm di spessore). Sul supporto dell'elettrodo è montato un pulsante che, insieme al cavo collegato, deve essere ben isolato.

Il processo di assemblaggio in sé non è così complicato. La fase più importante è la configurazione dell'inverter di saldatura. A volte questo richiede l'aiuto di uno specialista.

1. Innanzitutto è necessario un inverter collegare l'alimentazione da 15 V al PWM. collegare contemporaneamente un termoconvettore all'alimentazione per ridurre il riscaldamento del dispositivo e rendere il suo funzionamento più silenzioso.

Per chiudere il resistore è necessario collegare il relè. Viene collegato quando i condensatori hanno terminato la carica. Questa procedura riduce significativamente le fluttuazioni di tensione quando si collega l'inverter a una rete da 220 V. Se non si utilizza un resistore durante il collegamento diretto, potrebbe verificarsi un'esplosione.

Poi controlla come funzionano i relè cortocircuitando il resistore alcuni secondi dopo aver collegato la corrente alla scheda PWM. Diagnosticare la scheda stessa per la presenza di impulsi rettangolari dopo il funzionamento dei relè.

Dopo Al ponte viene fornita alimentazione a 15 V. per verificarne la funzionalità e la corretta installazione. La corrente non dovrebbe essere superiore a 100 mA. Impostare la velocità al minimo.

Verificare la corretta installazione delle fasi del trasformatore. Per fare ciò, è possibile utilizzare un oscilloscopio a 2 raggi. Collegare l'alimentazione al ponte dai condensatori tramite una lampada da 220 V 200 W, prima di impostare la frequenza PWM a 55 kHz, collegare un oscilloscopio, osservare la forma del segnale, assicurarsi che la tensione non superi i 330 V.

Per determinare la frequenza del dispositivo, è necessario ridurre gradualmente la frequenza PWM finché non appare una piccola svolta sull'interruttore IGBT inferiore. Registra questo indicatore, dividilo per due e aggiungi il valore della frequenza di sovrasaturazione alla somma risultante. La somma finale sarà l'oscillazione della frequenza operativa del trasformatore.

Il ponte dovrebbe consumare corrente nella regione di 150 mA. La luce della lampadina non dovrebbe essere intensa; una luce molto intensa potrebbe indicare un guasto nell'avvolgimento o errori nella progettazione del ponte.

Il trasformatore non deve produrre alcun effetto di rumore. Se sono presenti, vale la pena controllare la polarità. È possibile collegare l'alimentazione di prova al ponte tramite alcuni elettrodomestici. È possibile utilizzare un bollitore da 2200 W.

I conduttori che provengono dal PWM devono essere corti, twistati e posizionati lontano da fonti di interferenza.

Aumentare gradualmente la corrente inverter utilizzando un resistore. Assicurati di ascoltare il dispositivo e osservare le letture dell'oscilloscopio. La chiave inferiore non dovrebbe aumentare più di 500 V. L'indicatore standard è 340 V. Se c'è rumore, l'IGBT potrebbe guastarsi.

Iniziare la saldatura da 10 secondi. Controllare i radiatori; se sono freddi prolungare la saldatura a 20 secondi. Quindi è possibile aumentare il tempo di saldatura a 1 minuto o più.
Dopo aver utilizzato diversi elettrodi, il trasformatore si riscalda. Dopo 2 minuti la ventola si raffredda e puoi ricominciare a lavorare.

Assemblare un inverter di saldatura fatto in casa con le tue mani in video

Saldatura inverter fai da te: schemi e istruzioni di montaggio

È del tutto possibile realizzare un inverter di saldatura con le proprie mani, anche senza una profonda conoscenza dell'elettronica e dell'ingegneria elettrica, l'importante è attenersi rigorosamente allo schema e cercare di comprendere bene il principio su cui funziona tale dispositivo; Se realizzi un inverter le cui caratteristiche tecniche ed efficienza differiscono poco da quelle dei modelli di serie, puoi risparmiare una discreta quantità.

Saldatura inverter fatta in casa

Non dovresti pensare che una macchina fatta in casa non ti dia l'opportunità di eseguire efficacemente i lavori di saldatura. Un tale dispositivo, anche assemblato secondo uno schema semplice, consentirà di saldare con elettrodi con un diametro di 3-5 mm e una lunghezza dell'arco di 10 mm.

Caratteristiche di un inverter fatto in casa e materiali per il suo assemblaggio

Assemblando un inverter di saldatura con le tue mani utilizzando un circuito elettrico abbastanza semplice, otterrai un dispositivo efficace con le seguenti caratteristiche tecniche:

• consumo di tensione – 220 V;
• la corrente fornita all'ingresso del dispositivo è 32 A;
• La corrente generata all'uscita del dispositivo è di 250 A.

Lo schema di una saldatrice di tipo inverter con queste caratteristiche comprende i seguenti elementi:

• alimentatore;
• driver per interruttori di alimentazione;
• blocco di potenza

Prima di iniziare ad assemblare un inverter fatto in casa, è necessario preparare strumenti di lavoro ed elementi per creare circuiti elettronici. Quindi, avrai bisogno di:

• Set di cacciaviti;
• saldatore per collegare elementi di circuiti elettronici;
• seghetto per lavorare il metallo;
• elementi di fissaggio filettati;
• lamiera sottile:
• elementi da cui verranno formati i circuiti elettronici;
• fili e strisce di rame - per trasformatori di avvolgimento;
• carta termica da registratore di cassa;
• fibra di vetro;
• testolite;
• mica.

Per uso domestico, vengono spesso assemblati inverter che funzionano da una rete elettrica standard con una tensione di 220 V. Tuttavia, se necessario, è possibile realizzare un dispositivo che funzionerà da una rete elettrica trifase con una tensione di 380 V. Tali inverter hanno i loro vantaggi, il più importante dei quali è una maggiore efficienza rispetto ai dispositivi monofase.

alimentatore

Uno degli elementi più importanti dell'alimentatore dell'inverter di saldatura è il trasformatore, che è avvolto su ferrite Ш7x7 o 8x8. Questo dispositivo, che fornisce un'alimentazione di tensione stabile, è formato da 4 avvolgimenti:

• primario (100 giri di filo PEV con diametro di 0,3 mm);
• primo secondario (15 spire di filo PEV del diametro di 1 mm);
• secondo secondario (15 spire di filo PEV con diametro di 0,2 mm);
• terzo secondario (20 spire di filo PEV con diametro di 0,3 mm).

Per ridurre al minimo l'impatto negativo dei picchi di tensione che si verificano regolarmente nella rete elettrica, l'avvolgimento degli avvolgimenti del trasformatore deve essere effettuato su tutta la larghezza del telaio.

Processo di avvolgimento del trasformatore di potenza

Dopo aver completato l'avvolgimento primario e averne isolato la superficie con fibra di vetro, su di esso viene avvolto uno strato di filo schermante, le cui spire dovrebbero coprirlo completamente. Le spire del filo di schermatura (deve avere lo stesso diametro del filo dell'avvolgimento primario) sono realizzate nella stessa direzione. Questa regola è rilevante anche per tutti gli altri avvolgimenti formati sul telaio del trasformatore. Anche le superfici di tutti gli avvolgimenti avvolti sul telaio del trasformatore sono isolate l'una dall'altra utilizzando fibra di vetro o normale nastro adesivo.

Per garantire che la tensione fornita dall'alimentatore al relè sia compresa tra 20 e 25 V, è necessario selezionare resistori per il circuito elettronico. La funzione principale dell'alimentatore dell'inverter di saldatura è convertire la corrente alternata in corrente continua. A tal fine, l'alimentatore utilizza diodi assemblati utilizzando un circuito a "ponte obliquo".

Schema alimentazione inverter (clicca per ingrandire)

Durante il funzionamento, i diodi di un tale ponte diventano molto caldi, quindi devono essere montati su radiatori che possono essere utilizzati come elementi di raffreddamento dei vecchi computer. Per installare un ponte a diodi è necessario utilizzare due radiatori: la parte superiore del ponte è fissata a un radiatore tramite un distanziale in mica e la parte inferiore è fissata al secondo tramite uno strato di pasta termica.

I terminali dei diodi da cui è formato il ponte devono essere diretti nella stessa direzione dei terminali dei transistor, con l'aiuto dei quali la corrente continua verrà convertita in corrente alternata ad alta frequenza. I cavi che collegano questi terminali non devono essere più lunghi di 15 cm Tra l'alimentatore e l'unità inverter, la cui base sono i transistor, è presente un foglio di metallo fissato al corpo del dispositivo mediante saldatura.

Collegamento dei diodi al radiatore

Blocco di potenza

La base dell'unità di potenza dell'inverter di saldatura è un trasformatore, grazie al quale la tensione della corrente ad alta frequenza viene ridotta e la sua resistenza aumenta. Per realizzare un trasformatore per un tale blocco, è necessario selezionare due nuclei Ш20x208 2000 nm. È possibile utilizzare la carta da giornale per creare uno spazio tra loro.

Gli avvolgimenti di un tale trasformatore non sono costituiti da filo, ma da una striscia di rame spessa 0,25 mm e larga 40 mm.

Per garantire l'isolamento termico, ogni strato è avvolto con nastro adesivo per registratore di cassa, che dimostra una buona resistenza all'usura. L'avvolgimento secondario del trasformatore è formato da tre strati di strisce di rame, isolati tra loro mediante nastro fluoroplastico. Le caratteristiche degli avvolgimenti del trasformatore devono corrispondere ai seguenti parametri: 12 spire x 4 spire, 10 mq. mm x 30 mq. mm.

Molte persone provano a realizzare gli avvolgimenti di un trasformatore step-down con filo di rame spesso, ma questa è la soluzione sbagliata. Un trasformatore di questo tipo funziona con correnti ad alta frequenza, che vengono forzate sulla superficie del conduttore senza riscaldarne l'interno. Ecco perché l'opzione migliore per formare gli avvolgimenti è un conduttore con un'ampia superficie, ovvero un'ampia striscia di rame.

Induttanza di uscita dell'inverter fatta in casa

La carta comune può essere utilizzata anche come materiale isolante termico, ma è meno resistente all'usura rispetto al nastro del registratore di cassa. Questo nastro si scurirà a causa delle temperature elevate, ma la sua resistenza all'usura non ne verrà influenzata.

Il trasformatore dell'unità di potenza durante il suo funzionamento diventerà molto caldo, quindi per forzarlo a raffreddarsi è necessario utilizzare un dispositivo di raffreddamento, che può essere un dispositivo precedentemente utilizzato nell'unità del sistema informatico.

Unità inverter

Anche un semplice inverter di saldatura deve svolgere la sua funzione principale: convertire la corrente continua generata dal raddrizzatore di tale dispositivo in corrente alternata ad alta frequenza. Per risolvere questo problema vengono utilizzati transistor di potenza che si aprono e si chiudono ad alte frequenze.

Schema schematico dell'unità inverter (clicca per ingrandire)

È meglio assemblare l'unità inverter del dispositivo, che è responsabile della conversione della corrente continua in corrente alternata ad alta frequenza, utilizzando non un transistor potente, ma diversi meno potenti. Questa soluzione progettuale stabilizzerà la frequenza corrente e minimizzerà anche gli effetti del rumore durante l'esecuzione dei lavori di saldatura.

Il circuito elettronico dell'inverter di saldatura contiene anche condensatori collegati in serie. Sono necessari per risolvere due problemi principali:

• minimizzare le emissioni risonanti del trasformatore;
• riducendo le perdite nell'unità a transistor che si verificano quando è spenta e poiché i transistor si aprono molto più velocemente di quanto si chiudono (in questo momento possono verificarsi perdite di corrente, accompagnate dal riscaldamento degli interruttori dell'unità a transistor).

Parte elettronica assemblata dell'inverter

Sistema di raffreddamento

Gli elementi di potenza del circuito inverter di saldatura fatto in casa diventano molto caldi durante il funzionamento, il che può portare al loro guasto. Per evitare che ciò accada, oltre ai radiatori su cui sono montate le unità più calde, è necessario utilizzare ventole preposte al raffreddamento.

Se hai un ventilatore potente, puoi cavartela con uno solo, dirigendo il flusso d'aria da esso a un trasformatore di potenza step-down. Se utilizzi ventole a basso consumo di vecchi computer, te ne serviranno circa sei. Allo stesso tempo, tre di questi ventilatori dovrebbero essere installati accanto al trasformatore di potenza, dirigendo il flusso d'aria da essi ad esso.

Una potente ventola garantirà un buon raffreddamento degli elementi del dispositivo

Per evitare il surriscaldamento di un inverter di saldatura fatto in casa, è necessario utilizzare anche un sensore di temperatura installandolo sul radiatore più caldo. Tale sensore, se il radiatore raggiunge una temperatura critica, interromperà il flusso di corrente elettrica verso di esso.
Affinché il sistema di ventilazione dell'inverter funzioni in modo efficace, il suo alloggiamento deve disporre di prese d'aria adeguatamente progettate. Le griglie di tali prese, attraverso le quali i flussi d'aria fluiranno nel dispositivo, non devono essere bloccate da nulla.

Assemblaggio inverter fai da te

Per un dispositivo inverter fatto in casa, è necessario scegliere un alloggiamento affidabile o realizzarlo da soli, utilizzando lamiera con uno spessore di almeno 4 mm. Come base su cui verrà montato il trasformatore dell'inverter di saldatura, è possibile utilizzare un foglio Getinax con uno spessore di almeno 0,5 cm. Il trasformatore stesso è montato su tale base utilizzando staffe che è possibile realizzare con filo di rame di diametro di 3 mm.

Alloggiamento scorrevole realizzato in fabbrica

Per creare circuiti elettronici per il dispositivo, è possibile utilizzare un PCB in lamina con uno spessore di 0,5–1 mm. Quando si installano nuclei magnetici che si surriscaldano durante il funzionamento, è necessario prevedere tra loro gli spazi necessari per la libera circolazione dell'aria.

Per controllare automaticamente il funzionamento dell'inverter di saldatura, sarà necessario acquistare e installare al suo interno un controller PWM, che sarà responsabile della stabilizzazione della corrente e della tensione di saldatura. Per rendere comodo il lavoro con il tuo dispositivo fatto in casa, devi installare i controlli nella parte anteriore del suo corpo. Questi elementi includono un interruttore a levetta per l'accensione del dispositivo, una manopola del resistore variabile con la quale viene regolata la corrente di saldatura, nonché fermacavi e LED di segnalazione.

Esempio di layout del pannello frontale dell'inverter

Diagnostica di un inverter fatto in casa e sua preparazione al funzionamento

Realizzare una saldatrice inverter è metà dell'opera. Un compito altrettanto importante è la preparazione al lavoro, durante la quale viene verificato il corretto funzionamento di tutti gli elementi, nonché le loro impostazioni.

La prima cosa che devi fare quando controlli un inverter di saldatura fatto in casa è applicare una tensione di 15 V al controller PWM e ad una delle ventole di raffreddamento. Ciò consentirà di verificare contemporaneamente la funzionalità del controller ed evitare il surriscaldamento durante tale test.

Controllo della tensione in uscita con un tester

Dopo che i condensatori del dispositivo sono stati caricati, un relè viene collegato all'alimentazione elettrica, che è responsabile della chiusura della resistenza. Se si applica la tensione direttamente al resistore, bypassando il relè, potrebbe verificarsi un'esplosione. Dopo che il relè funziona, cosa che dovrebbe avvenire entro 2-10 secondi dall'applicazione della tensione al controller PWM, è necessario verificare se il resistore è in cortocircuito.

Quando i relè del circuito elettronico funzionano, sulla scheda PWM devono essere generati impulsi rettangolari e forniti ai fotoaccoppiatori. Questo può essere controllato utilizzando un oscilloscopio. È necessario verificare anche il corretto assemblaggio del ponte a diodi del dispositivo; per questo viene applicata una tensione di 15 V (la corrente non deve superare i 100 mA).

Le fasi del trasformatore potrebbero essere state collegate in modo errato durante il montaggio del dispositivo, il che può portare ad un funzionamento errato dell'inverter e alla generazione di forti rumori. Per evitare che ciò accada è necessario verificare il corretto collegamento di fase utilizzando un oscilloscopio a doppio raggio. Un raggio del dispositivo è collegato all'avvolgimento primario, il secondo al secondario. Le fasi degli impulsi, se gli avvolgimenti sono collegati correttamente, dovrebbero essere le stesse.

Utilizzo di un oscilloscopio per diagnosticare un inverter

La corretta realizzazione e connessione del trasformatore vengono verificate utilizzando un oscilloscopio e collegando dispositivi elettrici con diverse resistenze al ponte a diodi. Sulla base del rumore del trasformatore e delle letture dell'oscilloscopio, concludono che è necessario migliorare il circuito elettronico dell'apparecchio inverter fatto in casa.

Per verificare per quanto tempo puoi lavorare continuamente su un inverter fatto in casa, devi iniziare a testarlo da 10 secondi. Se i radiatori dell'apparecchio non si riscaldano durante il funzionamento per un periodo così lungo, è possibile aumentare il periodo a 20 secondi. Se tale periodo di tempo non influisce negativamente sulle condizioni dell'inverter, è possibile aumentare il tempo di funzionamento della saldatrice a 1 minuto.

Manutenzione di un inverter di saldatura fatto in casa

Affinché il dispositivo inverter funzioni a lungo, deve essere adeguatamente mantenuto.

Se il tuo inverter smette di funzionare, devi aprire il coperchio e soffiare l'interno con un aspirapolvere. I luoghi in cui rimane la polvere possono essere puliti a fondo con una spazzola e un panno asciutto.

La prima cosa che devi fare quando diagnostichi un inverter di saldatura è controllare la tensione di alimentazione al suo ingresso. Se non c'è tensione, è necessario verificare la funzionalità dell'alimentatore. Il problema in questa situazione potrebbe anche essere che i fusibili della saldatrice sono bruciati. Altro anello debole dell'inverter è il sensore di temperatura, il quale, in caso di guasto, non deve essere riparato, ma sostituito.

Un sensore di temperatura che spesso si guasta, solitamente situato su un blocco di diodi o un induttore

Quando si esegue la diagnostica, è necessario prestare attenzione alla qualità delle connessioni dei componenti elettronici del dispositivo. È possibile identificare visivamente o utilizzando un tester i collegamenti mal realizzati. Se tali collegamenti vengono identificati, devono essere corretti per evitare futuri surriscaldamenti e guasti dell'inverter di saldatura.

Solo se presti la dovuta attenzione alla manutenzione del dispositivo inverter puoi contare su di esso per servirti a lungo e consentirti di eseguire lavori di saldatura nel modo più efficiente ed efficiente possibile.

Inverter per saldatura fai-da-te: risparmia sull'acquisto di attrezzature costose

Le saldatrici sono diventate parte della vita quotidiana degli artigiani domestici. I trasformatori tradizionali sono economici, facili da riparare e tale progetto può essere realizzato a mano.

Tuttavia, presentano uno svantaggio: per saldare un metallo più spesso della carrozzeria di un'auto, sono necessarie correnti elevate. Ciò fornisce un carico sul lato dell'avvolgimento primario di 220 volt, circa 3-5 W.

Non sarà possibile saldare un tubo in un appartamento, a seconda delle condizioni tecniche, l'ingresso del contatore è limitato a una potenza di 3,5-5 W. E in una casa privata la perdita di potenza è garantita.

Per il lavoro in condizioni domestiche, è meglio utilizzare un inverter di saldatura. Questo dispositivo ha meno potenza, dimensioni compatte e peso leggero.

Il costo di una macchina del genere è superiore a quello di una macchina trasformatrice convenzionale. Pertanto, molti "Kulibin" domestici realizzano un inverter di saldatura con le proprie mani.

A differenza di un trasformatore, nella cui produzione si lotta con il peso elevato e lo spessore dell'avvolgimento secondario, l'inverter offre una soluzione ad altri problemi.

Il circuito di un inverter di saldatura può scioccare anche un radioamatore esperto, per non parlare di un tuttofare domestico, la cui conoscenza è limitata alla sostituzione di un fusibile.


Non aver paura. Seguendo le istruzioni di montaggio, qualsiasi radioamatore che sappia tenere tra le mani un saldatore assemblerà questa unità in poche sere libere.

Importante! Durante il funzionamento, l'inverter di saldatura utilizza correnti ad alta frequenza, quindi alcuni elementi diventano molto caldi.

Qualsiasi inverter. anche la bassa potenza richiede un raffreddamento forzato. A questo aggiungiamo la corretta disposizione dei componenti all'interno del case.

Naturalmente l'alloggiamento stesso deve essere dotato di fori di flusso per la ventilazione. In caso contrario, la protezione termica (un elemento necessario dell'attrezzatura) verrà costantemente attivata.

Offriamo opzioni da prendere in considerazione su come realizzare da soli una saldatrice.

Invertitore risonante in un caso di fabbrica

Come shell, puoi utilizzare un alimentatore per computer familiare. Più si avanza, meglio è. 20 anni fa non risparmiavano il metallo sulle pareti e le dimensioni degli alimentatori in formato AT erano maggiori.

Tutto ciò di cui hai bisogno dall'alimentatore stesso è una ventola (se è in buone condizioni) e radiatori di raffreddamento. Pertanto, non siamo interessati alla funzionalità dei componenti elettrici del donatore. Sarà più economico acquistarlo in questo modo.

L'inverter è costruito con componenti usati di vecchi monitor e televisori. Se non hai accesso a tali “riserve”, l’acquisto di radioelementi sul mercato non graverà molto sul tuo portafoglio.
Storia dettagliata su come realizzare un inverter di saldatura con le tue mani - video

Importante! Attraverso questi percorsi scorrono correnti fino a 25 A; il sottile rame del circuito stampato si brucerà a causa dell'alta temperatura.

Tutti i circuiti relativi alle unità di potenza devono essere accuratamente saldati con lega refrattaria. In caso contrario le parti potrebbero incendiarsi a causa delle scintille.

Il cavo di rete ha una sezione di almeno 2,5 quadrati

L'interruttore automatico di ingresso deve essere progettato per la corrente di carico più il 50%. Nel nostro caso - 16A

I circuiti ad alta tensione sono realizzati in doppio isolamento: sui conduttori sono applicati cambrici ignifughi a base di mica o fibra di vetro

L'induttanza risonante non dovrebbe avere un involucro metallico. Fissaggio solo su terminali, senza staffe metalliche. Altrimenti, l'interferenza violerà i suoi parametri

Un prerequisito è una ventilazione forzata fluida

I diodi di potenza in uscita devono essere protetti dalle interruzioni di tensione. Solitamente si utilizzano catene RC.

Importante! Il mancato rispetto dei requisiti di sicurezza durante l'installazione dell'elettronica di potenza comporterà danni alle apparecchiature e, nel peggiore dei casi, lesioni personali.

Impostiamo noi stessi i parametri della futura saldatrice:

• Corrente di carico in uscita: 5 – 120 A
• Tensione a circuito aperto 90V
• Durata del carico per elettrodi da 2 mm – 100%, per elettrodi da 3 mm – 80%. (a temperature dell'aria elevate, il tempo di raffreddamento aumenta del 20% -50%)
• Consumo di corrente in ingresso: non più di 10 A
• Peso senza cavi di alimentazione 2 kg
• Regolatore di corrente
• La caratteristica corrente-tensione diminuisce. Pertanto è possibile lavorare in modalità semiautomatica con CO2.

Questo è un inverter di saldatura abbastanza semplice, nonostante il circuito sia saturo:


Tutti i valori dell'elemento base sono indicati nel diagramma, non ha senso duplicarli in un elenco separato. Il cuore dell'oscillatore principale è assemblato sul popolare chip SG3524.

Viene utilizzato negli alimentatori per gruppi di continuità dei computer. È possibile rimuovere una parte da un UPS bruciato.

Una caratteristica speciale dell'inverter è il suo consumo energetico estremamente basso (ovviamente per gli standard di un saldatore) - non più di 2,5 W. Ciò consente di utilizzarlo non solo in garage, ma anche in un appartamento con interruttore automatico di ingresso da 16A.

Il trasformatore di potenza è assemblato utilizzando nuclei E42. L'installazione è verticale, altrimenti non entrerà nella custodia. Tali nuclei sono presenti in abbondanza nei vecchi monitor delle lampade e, in linea di principio, non scarseggiano. Per realizzare un trasformatore, dovrai "sventrare" 6 monitor.

Dalle stesse parti (che rimarranno dai trasformatori smontati) realizziamo uno starter. I nuclei dei restanti componenti sono realizzati in ferrite standard da 2000 NM.


La base dell'unità di potenza sono potenti diodi e transistor che necessitano di dissipazione del calore. Possono essere installati sui radiatori dall'alimentatore (in cui è assemblato l'inverter) o raccolti dagli stessi vecchi monitor di computer.


Prima di accendere l'amplificatore di tensione, il regime del minimo viene mantenuto a 35 V. Grazie ad una tensione così bassa, la sezione di potenza non viene sovraccaricata. La lunghezza dell'arco afferrato è 3-4 mm. Questo è un valore confortevole che consente anche ai saldatori alle prime armi di lavorare con sicurezza.

La tensione raddrizzata ha una forma sinusoidale (questa è una caratteristica degli inverter risonanti). Per il livellamento finale delle semionde è necessario posare i cavi di uscita in tubi di ferrite con un'induttanza di 3-4 mkH. È possibile utilizzare gli anelli del filtro dallo stesso alimentatore del computer e posare il cavo in 2 giri.


L'avvolgimento aggiuntivo del trasformatore aggiunge tensione, quindi quando inizia il lavoro, l'arco si accende istantaneamente, indipendentemente dalle condizioni atmosferiche. La cosa principale è il rivestimento di alta qualità degli elettrodi.

I trasformatori di corrente sono collegati nell'avvolgimento secondario. Questa è una caratteristica di progettazione del circuito: nell'avvolgimento primario, la corrente massima è possibile solo durante la formazione della risonanza.

Protezione dell'inverter

L'incollaggio dell'elettrodo è impedito dal transistor ad effetto di campo IRF510. Il diagramma mostra chiaramente quest'area. Garantiscono inoltre un avvio regolare. Si noti che un tale dispositivo aggiunge comfort per un saldatore inesperto.

Sul chip SG3524 l'ingresso di shutdown viene interrotto in tre casi:

1. Sensore termico attivato
2. Blocco tramite circuito a transistor in caso di cortocircuito
3. Spegnere con un interruttore a levetta.

Importante! Un inverter di saldatura fatto in casa non ha un certificato di sicurezza di fabbrica. Pertanto la tutela dell'operatore è responsabilità dell'ideatore del dispositivo.

La progettazione include considerazioni chiave sulla sicurezza e non dovrebbe essere esclusa dalla progettazione. L'alloggiamento non deve avere fori aggiuntivi (ad eccezione della ventilazione) e cavità aperte. I terminali di uscita di potenza sono installati su isolanti durevoli resistenti al calore.


Risultato:
È possibile assemblare un inverter con le proprie mani. Non lasciarti intimidire dai tanti dettagli del circuito: questa è la preoccupazione dello sviluppatore. Non è necessario aggiustare il prodotto finito; la saldatrice è subito pronta all'uso. A condizione che tu abbia saldato tutto correttamente e disposto i moduli nella custodia.

Assemblaggio passo-passo della saldatura inverter

La saldatura inverter fai-da-te è molto semplice

La saldatura inverter è un dispositivo moderno molto popolare grazie alla leggerezza del dispositivo e alle sue dimensioni. Il meccanismo dell'inverter si basa sull'uso di transistor ad effetto di campo e interruttori di potenza. Per diventare il proprietario di una saldatrice, puoi visitare qualsiasi negozio di utensili e acquistare una cosa così utile. Ma esiste un modo molto più economico, grazie alla creazione della saldatura ad inverter con le proprie mani. È il secondo metodo a cui presteremo attenzione in questo materiale e considereremo come eseguire la saldatura a casa, cosa è necessario per questo e come appaiono i diagrammi.

Caratteristiche del funzionamento dell'inverter

Una saldatrice di tipo inverter non è altro che un alimentatore, quello che oggi viene utilizzato nei computer moderni. Su cosa si basa il funzionamento dell'inverter? Nell'inverter si osserva la seguente immagine della conversione dell'energia elettrica:

2) La corrente con una sinusoide costante viene convertita in corrente alternata ad alta frequenza.

3) Il valore della tensione diminuisce.

4) La corrente viene raddrizzata mantenendo la frequenza richiesta.

Un elenco di tali trasformazioni del circuito elettrico è necessario per poter ridurre il peso del dispositivo e le sue dimensioni complessive. Dopotutto, come sapete, vecchie saldatrici, il cui principio si basa sulla riduzione della tensione e sull'aumento della corrente sull'avvolgimento secondario del trasformatore. Di conseguenza, a causa dell'elevato valore di corrente, si osserva la possibilità di saldatura ad arco di metalli. Affinché la corrente aumenti e la tensione diminuisca, il numero di spire sull'avvolgimento secondario viene ridotto, ma la sezione trasversale del conduttore aumenta. Di conseguenza, puoi notare che una saldatrice del tipo a trasformatore non ha solo dimensioni significative, ma anche un peso decente.

Per risolvere il problema, è stata proposta un'opzione per implementare una saldatrice utilizzando un circuito inverter. Il principio dell'inverter si basa sull'aumento della frequenza della corrente a 60 o addirittura 80 kHz, riducendo così il peso e le dimensioni del dispositivo stesso. Per implementare una saldatrice ad inverter è stato sufficiente aumentare la frequenza migliaia di volte, cosa resa possibile grazie all'utilizzo di transistor ad effetto di campo.

I transistor comunicano tra loro a una frequenza di circa 60-80 kHz. Il circuito di alimentazione del transistor riceve un valore di corrente costante, garantito dall'uso di un raddrizzatore. Un ponte a diodi viene utilizzato come raddrizzatore e i condensatori forniscono l'equalizzazione della tensione.

Corrente alternata che viene trasferita dopo essere passata attraverso i transistor a un trasformatore step-down. Ma allo stesso tempo, come trasformatore, viene utilizzata una bobina centinaia di volte più piccola. Perché viene utilizzata una bobina, perché la frequenza della corrente fornita al trasformatore è già aumentata di 1000 volte grazie ai transistor ad effetto di campo. Di conseguenza, otteniamo dati simili a quelli della saldatura del trasformatore, solo con una grande differenza di peso e dimensioni.

Cosa è necessario per assemblare un inverter

Per assemblare da soli la saldatura dell'inverter, è necessario sapere che il circuito è progettato, prima di tutto, per una tensione di consumo di 220 Volt e una corrente di 32 A. Dopo la conversione dell'energia, la corrente di uscita aumenterà di quasi 8 volte e raggiungerà i 250 Ampere. Questa corrente è sufficiente per creare una cucitura forte con un elettrodo a una distanza massima di 1 cm. Per implementare un alimentatore di tipo inverter, sarà necessario utilizzare i seguenti componenti:

1) Un trasformatore costituito da un nucleo di ferrite.

2) Avvolgimento del trasformatore primario con 100 spire di filo di diametro 0,3 mm.

3) Tre avvolgimenti secondari:

— interno: 15 spire e diametro filo 1 mm;

- medio: 15 giri e diametro 0,2 mm;

— esterno: 20 giri e diametro 0,35 mm.

Inoltre, per assemblare il trasformatore, avrai bisogno dei seguenti elementi:

- fili di rame;

— acciaio elettrico;

- materiale di cotone.

Come è fatto un circuito di saldatura inverter?

Per capire cos'è una saldatrice inverter è necessario considerare lo schema presentato di seguito.

Circuito elettrico della saldatura inverter

Tutti questi componenti devono essere combinati e quindi ottenere una saldatrice, che sarà un assistente indispensabile durante l'esecuzione di lavori idraulici. Di seguito è riportato uno schema della saldatura ad inverter.

Schema alimentazione saldatura inverter

La scheda su cui si trova l'alimentazione del dispositivo è montata separatamente dalla sezione di potenza. Il separatore tra la parte di potenza e l'alimentatore è una lamiera metallica collegata elettricamente al corpo dell'unità.

Per controllare le porte vengono utilizzati conduttori che devono essere saldati vicino ai transistor. Questi conduttori sono collegati tra loro a coppie e la sezione trasversale di questi conduttori non gioca un ruolo speciale. L'unica cosa importante da considerare è la lunghezza dei conduttori, che non deve superare i 15 cm.

Per una persona che non ha familiarità con i fondamenti dell'elettronica, leggere questo tipo di circuito è problematico, per non parlare dello scopo di ciascun elemento. Pertanto, se non hai competenze nel lavorare con l'elettronica, è meglio chiedere a uno specialista familiare di aiutarti a capirlo. Ad esempio, di seguito è riportato uno schema della parte di potenza di una saldatrice ad inverter.

Schema della parte di potenza della saldatura inverter

Come assemblare la saldatura inverter: descrizione passo passo + (Video)

Per assemblare una saldatrice inverter è necessario completare le seguenti fasi di lavoro:

1) Telaio. Si consiglia di utilizzare una vecchia unità del sistema informatico come alloggiamento per la saldatura. È più adatto in quanto ha il numero richiesto di fori per la ventilazione. Puoi utilizzare una vecchia tanica da 10 litri in cui puoi praticare dei fori e posizionare il frigorifero. Per aumentare la resistenza della struttura, è necessario posizionare gli angoli metallici dell'alloggiamento del sistema, fissati mediante connessioni bullonate.

2) Assemblaggio dell'alimentatore. Un elemento importante dell'alimentatore è il trasformatore. Si consiglia di utilizzare la ferrite 7x7 o 8x8 come base del trasformatore. Per l'avvolgimento primario del trasformatore è necessario avvolgere il filo su tutta la larghezza del nucleo. Questa importante caratteristica comporta un miglioramento del funzionamento del dispositivo in caso di picchi di tensione. È imperativo utilizzare fili di rame PEV-2 come filo e, se non è presente una sbarra collettrice, i fili sono collegati in un unico fascio. La fibra di vetro viene utilizzata per isolare l'avvolgimento primario. Dall'alto, dopo lo strato di fibra di vetro, è necessario avvolgere le spire dei fili schermanti.

Trasformatore con avvolgimenti primari e secondari per realizzare saldature inverter

3) Sezione di potenza. Un trasformatore step-down funge da unità di potenza. Come nucleo per un trasformatore step-down vengono utilizzati due tipi di nuclei: Ш20х208 2000 nm. È importante fornire uno spazio tra i due elementi, che viene risolto posizionando la carta da giornale. L'avvolgimento secondario di un trasformatore è caratterizzato da spire di avvolgimento su più strati. È necessario posare tre strati di fili sull'avvolgimento secondario del trasformatore e tra di essi sono installate guarnizioni fluoroplastiche. È importante posizionare uno strato isolante rinforzato tra gli avvolgimenti, che eviterà interruzioni di tensione sull'avvolgimento secondario. È necessario installare un condensatore con una tensione di almeno 1000 Volt.

Trasformatori per l'avvolgimento secondario di vecchi televisori

Per garantire la circolazione dell'aria tra gli avvolgimenti, è necessario lasciare un traferro. Un trasformatore di corrente è assemblato su un nucleo di ferrite, che è collegato al circuito alla linea positiva. Il nucleo deve essere avvolto con carta termica, quindi è meglio utilizzare il nastro del registratore di cassa come carta. I diodi raddrizzatori sono fissati alla piastra del radiatore in alluminio. Le uscite di questi diodi devono essere collegate con fili scoperti con una sezione di 4 mm.

3) Unità inverter. Lo scopo principale di un sistema inverter è convertire la corrente continua in corrente alternata ad alta frequenza. Per garantire un aumento della frequenza, vengono utilizzati speciali transistor ad effetto di campo. Dopotutto, sono i transistor che funzionano per aprirsi e chiudersi alle alte frequenze.

Si consiglia di utilizzare più di un transistor potente, ma è meglio implementare un circuito basato su 2 transistor meno potenti. Ciò è necessario per poter stabilizzare la frequenza attuale. Il circuito non può fare a meno dei condensatori, che sono collegati in serie e consentono di risolvere i seguenti problemi:

Invertitore a piastre in alluminio

4) Sistema di raffreddamento. Le ventole di raffreddamento dovrebbero essere installate sulla parete del case e per questo è possibile utilizzare dispositivi di raffreddamento del computer. Sono necessari per garantire il raffreddamento degli elementi di lavoro. Più ventole usi, meglio è. In particolare è indispensabile installare due ventilatori per soffiare sopra il trasformatore secondario. Un dispositivo di raffreddamento soffierà sul radiatore, prevenendo così il surriscaldamento degli elementi di lavoro: i diodi raddrizzatori. I diodi sono montati sul radiatore come segue, come mostrato nella foto sotto.

Ponte raddrizzatore sul radiatore di raffreddamento

Si consiglia di installarlo sull'elemento riscaldante stesso. Questo sensore verrà attivato quando viene raggiunta la temperatura di riscaldamento critica dell'elemento di lavoro. Quando viene attivato, l'alimentazione al dispositivo inverter verrà disattivata.

Potente ventola per il raffreddamento del dispositivo inverter

Durante il funzionamento, la saldatura inverter si riscalda molto rapidamente, quindi è indispensabile la presenza di due potenti raffreddatori. Questi dispositivi di raffreddamento o ventole si trovano sul corpo del dispositivo in modo che funzionino per estrarre l'aria.

L'aria fresca entrerà nel sistema grazie ai fori nel corpo del dispositivo. L'unità di sistema è già dotata di questi fori e, se si utilizza altro materiale, non dimenticare di fornire un flusso d'aria fresca.

5) Saldatura della schedaè un fattore chiave poiché la scheda è ciò su cui si basa l'intero circuito. È importante installare diodi e transistor sulla scheda in direzioni opposte tra loro. La scheda è montata direttamente tra i radiatori di raffreddamento, con l'aiuto dei quali è collegato l'intero circuito degli apparecchi elettrici. Il circuito di alimentazione è progettato per una tensione di 300 V. La disposizione aggiuntiva di condensatori con una capacità di 0,15 μF consente di scaricare nuovamente la potenza in eccesso nel circuito. All'uscita del trasformatore sono presenti condensatori e smorzatori, con l'aiuto dei quali vengono soppresse le sovratensioni all'uscita dell'avvolgimento secondario.

6) Lavoro di configurazione e debug. Dopo aver assemblato la saldatura dell'inverter, sarà necessario eseguire molte altre procedure, in particolare l'impostazione del funzionamento dell'unità. Per fare ciò, collegare una tensione di 15 volt al PWM (modulatore di larghezza di impulso) e alimentare il dispositivo di raffreddamento. Inoltre collegato al circuito relè tramite il resistore R11. Il relè è incluso nel circuito per evitare sbalzi di tensione nella rete 220 V. È fondamentale monitorare l'attivazione del relè e quindi alimentare il PWM. Di conseguenza, si dovrebbe osservare un'immagine in cui le aree rettangolari nel diagramma PWM dovrebbero scomparire.

Il dispositivo di un inverter fatto in casa con una descrizione degli elementi

Puoi giudicare se il circuito è collegato correttamente se il relè emette 150 mA durante la configurazione. Se si osserva un segnale debole, ciò indica che il collegamento della scheda non è corretto. Potrebbe esserci un guasto in uno degli avvolgimenti, quindi per eliminare le interferenze sarà necessario accorciare tutti i cavi di alimentazione.

Saldatura inverter nel case di un sistema informatico

Verifica della funzionalità del dispositivo

Dopo che tutto il lavoro di assemblaggio e debug è stato completato, non resta che verificare la funzionalità della saldatrice risultante. Per fare ciò, il dispositivo viene alimentato da un alimentatore a 220 V, quindi vengono impostati valori di corrente elevati e le letture vengono verificate utilizzando un oscilloscopio. Nel circuito inferiore, la tensione dovrebbe essere compresa tra 500 V, ma non superiore a 550 V. Se tutto viene eseguito correttamente con una rigorosa selezione dell'elettronica, l'indicatore di tensione non supererà 350 V.

Quindi, ora puoi controllare la saldatura in azione, per la quale utilizziamo gli elettrodi necessari e tagliamo la giuntura finché l'elettrodo non si brucia completamente. Successivamente è importante monitorare la temperatura del trasformatore. Se il trasformatore bolle semplicemente, il circuito ha i suoi difetti ed è meglio non continuare il processo di lavoro.

Dopo aver tagliato 2-3 cuciture, i radiatori si riscaldano ad alta temperatura, quindi è importante lasciarli raffreddare. Per fare ciò, è sufficiente una pausa di 2-3 minuti, a seguito della quale la temperatura scenderà al valore ottimale.

Controllo della saldatrice

Come utilizzare un dispositivo fatto in casa

Dopo aver collegato un dispositivo fatto in casa al circuito, il controller imposterà automaticamente una certa intensità di corrente. Se la tensione del cavo è inferiore a 100 Volt, ciò indica un malfunzionamento del dispositivo. Dovrai smontare il dispositivo e ricontrollare nuovamente il corretto assemblaggio.

Utilizzando questo tipo di saldatrice, è possibile saldare non solo metalli ferrosi, ma anche non ferrosi. Per assemblare una saldatrice, avrai bisogno non solo della conoscenza delle basi dell'ingegneria elettrica, ma anche del tempo libero per realizzare l'idea.

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Schema di un semplice inverter di saldatura

Buongiorno, signori, radioamatori. Ogni radioamatore, e non solo nella propria pratica, si trova ad affrontare il problema dell'unione del metallo, e di tale spessore che non è più necessario un saldatore. Ho avuto lo stesso problema, quindi ti racconto come ho assemblato l'inverter di saldatura. Ma ti avverto subito, il dispositivo non è leggero. Se non hai mai lavorato con i convertitori, non dovresti affrontare un circuito così complesso.

Circuito inverter per lavori di saldatura

Ho iniziato a lavorare sull'elettronica di potenza molto tempo fa, dagli inverter per auto alle saldatrici da 160 A! Dato che anche lui è uno studente e non ha molti soldi, ha scelto uno schema con una buona ripetibilità e un numero ridotto di parti!

Ho preso i condensatori di potenza dal robot, ho anche preso un paio di ventole dai refrigeratori lì, sono adatte perché sono ad alta velocità e forniscono un buon flusso d'aria, una ventola che ho preso era grande, ma non così alta velocità, emette aria calda.

Il chip dell'oscillatore principale è UC3842, puoi anche utilizzare UC3843. UC3845, per potenziare il transistor di potenza ho utilizzato una coppia complementare KT972-KT973, l'interruttore di accensione irg4pf50w ne ha bruciato uno, ma niente, ce ne sono moltissime in commercio :)

I percorsi di alimentazione sono stati rinforzati con filo di rame. Non ho fotografato il processo di avvolgimento del trasformatore, dirò solo che il primario è di 32 spire di filo da 1,5 mm, il secondario è un anello di un cinescopio, si adatta perfettamente! Leggi qui i trasformatori su anelli di ferrite.

L'apparato si rivelerà piccolo, in generale, proprio quello che serve per il lavoro in campagna. Sono molto soddisfatto del risultato. Cordiali saluti, editorialista.

Le saldatrici inverter sono ampiamente utilizzate nel settore edile grazie alle loro elevate prestazioni e al peso ridotto. Tuttavia no tutti possono permetterselo un tale strumento. L'unica via d'uscita è realizzare un inverter di saldatura con le proprie mani. Esistono molti schemi di tali dispositivi su Internet. Molti di essi sono complessi e costosi, ma esistono anche modelli economici.

Informazioni generali sull'inverter di saldatura

Le saldatrici tradizionali hanno un prezzo abbastanza basso e sono facili da riparare, tuttavia uno svantaggio molto significativo non è solo il loro peso, ma anche la dipendenza dalla tensione; L'ingresso del contatore elettronico è limitato a una potenza compresa tra 4 e 5 kW. Per saldare metalli spessi la macchina consuma molta energia e spesso il lavoro diventa impossibile. Sono state sostituite dalle saldatrici ad inverter.

Scopo e caratteristiche operative

Viene utilizzato per lavori di saldatura a casa, così come nelle imprese, circa garantisce una combustione stabile e mantenimento dell'arco di saldatura utilizzando corrente ad alta frequenza (diversa da 50 Hz).

L'inverter per saldatura è un normale alimentatore switching, il cui funzionamento si basa sui seguenti principi:

1. La tensione di ingresso (l'alimentazione di rete della saldatrice inverter è 220 V CA) viene convertita in CC.
2. La corrente continua viene convertita in corrente alternata ad alta frequenza.
3. Il processo di conversione della tensione avviene riducendola.
4. Rettifica e conversione di corrente per operazioni di saldatura mantenendo la frequenza.

Grazie a questi punti, il peso e le dimensioni del dispositivo sono ridotti. Per assemblare la saldatura inverter con le proprie mani, è necessario conoscere il principio di funzionamento di questo dispositivo.

Principio di funzionamento dell'apparecchiatura

Nei modelli precedenti, l'elemento principale era un enorme e potente trasformatore di potenza, che consentiva di ottenere correnti potenti nell'avvolgimento secondario, necessarie per i lavori di saldatura. Per ottenere tale corrente è necessario utilizzare un filo di grosso diametro, che incide sul peso della saldatrice.

Con l'invenzione dell'alimentatore a commutazione, si è rivelato più semplice risolvere il problema del peso e delle dimensioni, poiché le dimensioni e il peso del trasformatore stesso sono ridotti di diverse decine o centinaia di volte. Ad esempio, aumentando la frequenza di 6 volte, è possibile ridurla trasformatore di dimensioni e 3 volte. Ciò porta ad un notevole risparmio di materiale.

Grazie ai potenti transistor chiave utilizzati nel circuito dell'inverter, la commutazione avviene con una frequenza compresa tra 50 e 80 kHz. Questi transistor funzionano solo a tensione costante.

Come sai dal corso di fisica, per ottenere una tensione costante, viene utilizzato il dispositivo a semiconduttore più semplice: un diodo. Il diodo fa passare la corrente in una direzione, interrompendo i valori negativi della tensione sinusoidale. Ma l'uso di un diodo porta a grandi perdite, quindi viene utilizzato un gruppo composto da potenti diodi, chiamato ponte a diodi.

L'uscita del ponte a diodi produce una tensione pulsante costante. Per ottenere la normale tensione CC, viene utilizzato un filtro condensatore. Dopo queste trasformazioni all'uscita del filtro appare una tensione continua di oltre 220 V.

Un blocco costituito da un ponte raddrizzatore ed elementi filtranti è chiamato alimentatore (PSU).

L'alimentatore funge da fonte di alimentazione per il circuito dell'inverter. I transistor sono collegati a un trasformatore step-down, che è pulsato e funziona a frequenze comprese tra 50 e 90 kHz. La potenza di un tale trasformatore è all'incirca uguale a quella del suo fratello maggiore: il trasformatore di potenza della saldatura.

Modernizzazione di un tale dispositivo diventa più leggero, perché a causa delle sue dimensioni e del suo peso ci sono ulteriori opportunità per aumentare la stabilità della saldatrice.

Esiste un numero enorme di inverter per saldatura fatti in casa, i cui circuiti variano in termini di funzionalità e metodi di installazione. Analizziamo in dettaglio ciascuno dei modelli fatti in casa.

Realizzazione di un inverter risonante

Come base, è necessario utilizzare un alimentatore per computer con fattore di forma AT, che richiederà un dispositivo di raffreddamento e radiatori. Le parti vengono prelevate dalla base base di monitor e televisori, altrimenti, se non disponibili, vengono acquistate sul mercato. Tutti i componenti sono a basso costo.

Quindi è necessario decidere i parametri della saldatura dell'inverter con le proprie mani. È inoltre possibile utilizzare le seguenti caratteristiche:

Schema dell'attrezzatura

La parte principale, l'oscillatore principale, è assemblata sul microcircuito SG3524, utilizzato in tutti i gruppi di continuità. L'inverter ha un basso consumo energetico di circa 2,5 kW, rendendone possibile l'utilizzo in un appartamento.

Il trasformatore deve essere assemblato e nuclei di tipo E42, utilizzati nei vecchi monitor delle lampade. Per la produzione sono necessari circa 5 pezzi di tali trasformatori.

Per lo starter dovrebbe essere utilizzato un altro trasformatore. I restanti elementi di induttanza sono assemblati da un nucleo di tipo 2000NM. Diodi e transistor devono essere installati sui radiatori con KTP-8 o altro tipo di pasta termica. La tensione a circuito aperto è di circa 36 V con un arco lungo da 4 a 5 mm, che consente ai costruttori alle prime armi di lavorarci. I cavi di uscita devono essere posati nei tubi di ferrite o negli anelli di ferrite dell'alimentatore.

Una caratteristica di progettazione del circuito è il verificarsi di una corrente massima nell'avvolgimento I durante la risonanza.

Schema 1 - Schema di un inverter risonante per saldatura

Grazie al peso e alle dimensioni ridotti, diventa possibile modernizzare il dispositivo.

Prevenire l'incollaggio degli elettrodi

In questo caso viene utilizzato il transistor IRF510, che è un transistor ad effetto di campo. Inoltre, fornisce anche l'avvio graduale e l'interruzione dell'input sul chip SG3524:

1. Quando la temperatura è alta, il sensore di temperatura viene attivato.
2. Spegnere utilizzando un interruttore a levetta.
3. Blocco in caso di cortocircuito (cortocircuito).

Dispositivo di saldatura semplice

Questo modello è progettato per una tensione di 220 V e una corrente di 32 A, dopo la conversione il suo valore raggiungerà 280 A; Questo valore è abbastanza per una cucitura resistente a una distanza massima di 1,5 centimetri.

Schema e componenti

L'elemento principale è un trasformatore, che è abbastanza difficile da realizzare, ma abbastanza fattibile.

Dati di base:

1. È costituito da un nucleo in ferrite (7x7 o 8x8).
2. L'avvolgimento primario è di circa 100 giri e il suo diametro è di 0,3 mm.
3. Avvolgimenti secondari - 3 pezzi: 15 spire e diametro filo 1 mm; 15 giri - 0,2 mm; 20 giri - 0,35 mm.
4. Materiali per il trasformatore: fili di rame del diametro appropriato, fibra di vetro, textolite, acciaio elettrico (per minerale di ferro), materiale di cotone.

Per comprendere chiaramente il principio di funzionamento è necessario studiare attentamente lo schema dei componenti principali.

Figura 1 – Schema a blocchi di una saldatrice inverter

Spiegazione del diagramma:

Alimentatore e sezione di potenza

Il blocco, costituito da trasformatore, raddrizzatore e filtro (o sistema di filtri), è realizzato separatamente dalla sezione di potenza.

Schema 2 - Schema schematico dell'alimentatore

I conduttori (lunghi non più di 15 cm) per controllare le porte dei transistor devono essere saldati più vicini a questi ultimi e i conduttori sono collegati tra loro a coppie, la loro sezione trasversale non ha importanza.

La base dell'unità di potenza è un trasformatore step-down con un nucleo Ш20×208 2000 nm e l'avvolgimento II è avvolto in diversi strati di filo, il cui isolamento non è danneggiato. Il secondario va avvolto nel seguente modo, isolando gli strati: 3 strati, e poi una guarnizione fluoroplastica, poi ancora 3 strati e ancora una guarnizione fluoroplastica. Questo viene fatto per aumentare resistenza al sovraccarico. Quindi posizionare un condensatore di almeno 1000 V sull'avvolgimento II.

Per garantire la circolazione dell'aria tra gli strati degli avvolgimenti, è necessario assemblare un trasformatore di corrente collegato al positivo su un nucleo di ferrite e il suo nucleo deve essere avvolto con carta termica (nastro di cassa). Collegare i diodi raddrizzatori al radiatore.

Schema 3 - Parte di potenza dell'inverter

Unità inverter e raffreddamento

Lo scopo principale dell'unità inverter è il processo di conversione della corrente da diretta a alternata ad alta frequenza. A tale scopo vengono utilizzati transistor potenti, anche se in alcuni casi è possibile sostituirne uno più potente con 2 o più transistor di media potenza.

Un elemento importante dell'intero dispositivo è un raffreddamento abbastanza buono. Per fare ciò, dovresti utilizzare un dispositivo di raffreddamento dell'attrezzatura informatica, ma non dovresti limitarti a uno, perché è necessario fornire un raffreddamento sufficiente per il circuito di alimentazione, i cui radiatori servono a rimuovere il calore, ma questo calore deve essere dissipato . Per una protezione completa, è necessario installare un sensore di temperatura (installato sull'elemento riscaldante), grazie al quale verrà interrotta l'alimentazione.

Saldatura, configurazione e test delle prestazioni

La saldatura è un fattore chiave, poiché il corretto posizionamento delle parti determinerà la dimensione dell'intero prodotto e la possibilità di un raffreddamento ottimale. Diodi e transistor sono installati in direzioni opposte tra loro. Il circuito di ingresso è progettato con un margine di circa 300 V.

Per configurare l'operazione di cui hai bisogno collegare il modulatore di larghezza di impulso a 15 V per alimentare il frigorifero. Il relè è acceso insieme al resistore R11 e dovrebbe produrre 150 mA.

Dopo queste manipolazioni, è necessario procedere direttamente alla verifica della funzionalità del dispositivo:

Se questo circuito sembra molto complicato, considera il circuito di un dispositivo molto semplice.

Il dispositivo inverter più semplice per la saldatura

Il modello di questa unità è molto semplice ed economico. È facile da assemblare grazie ad un semplice schema elettrico.

L'intero processo di assemblaggio può essere suddiviso in fasi, inoltre è necessario raccogliere tutte le parti e i materiali:

Schema 4 - Schema del più semplice inverter per saldatura fai-da-te

Dopo l'assemblaggio, è necessario configurare il dispositivo ed eseguire la diagnostica al primo avvio per identificare errori di funzionamento.

Impostazione dell'inverter:

Pertanto, puoi assemblare un inverter per la saldatura con le tue mani. Non è necessario utilizzare circuiti complessi, perché i radioamatori hanno trovato la soluzione ottimale in un'opzione economica. E il livello di complessità degli schemi varia da abbastanza complesso a semplice. Per assemblare un inverter di saldatura con le proprie mani, non è necessario acquistare parti costose, ma è possibile utilizzare mezzi improvvisati.

L'inverter di saldatura è stato assemblato da centinaia di artigiani con le proprie mani. Come dimostra la pratica, non c'è nulla di eccessivamente complicato in questo processo. Se hai esperienza e voglia, puoi acquisire le parti necessarie e dedicare un po' di tempo al lavoro.

Per produrre il dispositivo, è necessario fare scorta di tutte le parti e i componenti necessari.

La saldatrice a trasformatore era così ingombrante e problematica da utilizzare che gli inverter basati su tiristori che la sostituirono guadagnarono rapidamente popolarità universale.

L'ulteriore sviluppo delle tecnologie di produzione dei componenti semiconduttori ha reso possibile la creazione di transistor ad effetto di campo ad alta potenza. Con il loro avvento gli inverter sono diventati ancora più leggeri e compatti. Le condizioni migliorate per la regolazione e la stabilizzazione della corrente di saldatura consentono anche ai principianti di lavorare con facilità.

Scelta del design dell'inverter

È possibile utilizzare una vecchia unità computer come custodia.

Il layout di un inverter per saldatura fatto in casa non è originale e simile alla maggior parte degli altri progetti. La maggior parte delle parti può essere sostituita con analoghi. È necessario determinare le dimensioni del dispositivo e iniziare a produrre la custodia se sono presenti tutti gli elementi principali.

È possibile utilizzare radiatori già pronti (da vecchi alimentatori di computer o altri dispositivi). Se hai un autobus in alluminio spesso 2-4 mm e largo più di 30 mm, puoi realizzarlo tu stesso. Puoi utilizzare qualsiasi ventola di vecchi dispositivi.

Tutte le parti dimensionali devono essere posizionate su una superficie piana e le possibilità di collegamento devono essere esaminate secondo lo schema.

Quindi determinare dove installare la ventola in modo che l'aria calda proveniente da alcune parti non ne riscaldi altre. In una situazione difficile, puoi utilizzare due ventilatori che funzionano per lo scarico. Il costo dei dispositivi di raffreddamento è basso, anche il peso è insignificante, l'affidabilità dell'intero dispositivo aumenterà in modo significativo.

Le parti più grandi e pesanti sono il trasformatore e lo starter per attenuare le increspature. Si consiglia di posizionarli al centro o simmetricamente lungo i bordi in modo che il loro peso non sposti l'apparecchio da un lato. È estremamente scomodo lavorare con un dispositivo indossato sulla spalla e che scivola costantemente su un lato durante la saldatura.

Se tutte le parti sono posizionate in modo soddisfacente, è necessario determinare le dimensioni della parte inferiore del dispositivo e tagliarla dal materiale disponibile. Il materiale deve essere non elettricamente conduttivo; solitamente vengono utilizzati getinax e fibra di vetro. Se questi materiali non sono disponibili, è possibile utilizzare legno trattato con ritardanti di fiamma e protezione dall'umidità. Quest'ultima opzione in qualche modo ha i suoi vantaggi. Per fissare le parti, è possibile utilizzare viti anziché collegamenti filettati. Ciò semplificherà e ridurrà in qualche modo il costo del processo di produzione.

Circuito elettrico dell'inverter

Tutti gli inverter hanno uno schema a blocchi simile:

• ponte a diodi di ingresso che converte la tensione di rete CA in CC;
• convertitore DC/AC ad alta frequenza;
• dispositivo per ridurre la tensione ad alta frequenza alla tensione operativa;
• convertitore di tensione CC con un filtro per attenuare le increspature.

Il circuito scelto per la produzione artigianale è organizzato secondo il metodo classico. La base del circuito è un ponte obliquo, che fornisce le migliori caratteristiche prestazionali con la massima semplicità e costo. Il circuito di alimentazione è controllato dal controller TL494. Le funzioni di controllo e la regolazione della corrente di saldatura vengono eseguite dal microcontrollore PIC16F628. Attraverso di esso viene implementata anche la protezione del dispositivo dal surriscaldamento. A seconda della corrente massima e dei componenti utilizzati sono possibili diverse versioni del firmware dell'apparecchio con diverse correnti di saldatura massime consentite.

L'alimentazione per gli elementi logici del circuito e le apparecchiature a bassa tensione viene effettuata su un controller PWM TNY264.

Il diagramma schematico, nonostante il gran numero di elementi, è abbastanza semplice da realizzare. L'intero sistema di controllo è implementato su più schede:

• scheda degli elementi di potere, due opzioni;
• raddrizzatore;
• due schede di controllo.

Il pannello degli elementi di potenza contiene diodi raddrizzatori con circuiti di protezione, transistor di potenza, un trasformatore e una resistenza di misurazione. La versione richiesta della scheda deve essere scelta in base ai componenti disponibili per l'inverter di saldatura.

L'unità inverter richiede una scheda di controllo dell'alimentazione.

La scheda raddrizzatore contiene elementi a ponte, condensatori di livellamento, relè di avviamento graduale, resistenze che compensano le variazioni dei parametri dovute alla temperatura (termistori).

Sulle schede di controllo potenza sono ubicati i seguenti circuiti:

• Controller PWM con elementi di disaccoppiamento basati su accoppiatori ottici;
• indicatore digitale con pulsanti di controllo;
• elementi di alimentazione;
• microcontrollore.

Prima di assemblare le schede, i binari per l'installazione degli elementi di potenza devono essere rinforzati con filo di rame con una sezione di 2,5-4 mm. Per le tracce di stagnatura, si consiglia di utilizzare lega per saldatura refrattaria.

Trasformatore e induttanza per inverter

Quando si realizza un nucleo per un trasformatore di inverter per saldatura, è possibile utilizzare trasformatori di linea di vecchi televisori. Avrai bisogno di sei trasformatori del tipo TVS110PTs15.U. È necessario rimuovere la staffa di tensione dai trasformatori (svitare i due dadi M3 e rimuovere la staffa). L'avvolgimento può essere tagliato su entrambi i lati con un seghetto o una smerigliatrice, adottando le dovute precauzioni. Se, dopo aver rimosso l'avvolgimento, il nucleo non si separa in due parti, è necessario serrarlo in una morsa e separarlo con un leggero soffio. Le superfici delle parti devono essere pulite dalla resina epossidica. Dopo aver preparato i nuclei magnetici, è necessario realizzare una cornice. Il materiale ottimale per il telaio sarebbe il laminato in fibra di vetro con uno spessore di 1-2 mm, ma è possibile utilizzare getinak o cartone. Caratteristiche tecniche del circuito magnetico assemblato:

I trasformatori possono essere presi in prestito da una vecchia TV.

• lunghezza media della linea magnetica kp=182 mm;
• dimensioni finestra S 0 =6,2 cm 2;
• sezione del circuito magnetico S m = 11,7 cm 2;
• forza coercitiva H c =12 A/m;
• induzione magnetica residua B g =0,1 T;
• induzione magnetica B s =0,45 T (se H=800 A/m), B m =0,33 T (se H=100 A/m e t=60° C).

La sezione e il numero di spire degli avvolgimenti devono essere calcolati in base alla corrente operativa massima consentita per l'apparecchio.

Gli avvolgimenti devono essere posizionati su tutta la larghezza della finestra per ridurre le perdite inutili.

Come materiale per gli avvolgimenti, è possibile utilizzare un foglio di rame o un filo Litz della sezione trasversale richiesta per eliminare l'effetto pelle. Il materiale isolante tra gli strati e gli avvolgimenti può essere carta oleata, tela verniciata o nastro FUM.

Se è necessario controllare la corrente di saldatura, è possibile realizzare un trasformatore di corrente. Per realizzarlo vi serviranno due anelli del tipo K30x18x7. Devono essere avvolti con 85 giri di filo di rame nell'isolamento della vernice con una sezione trasversale di 0,2-0,5 mm. L'anello viene posizionato su uno qualsiasi dei fili di uscita del dispositivo.

Utilizzo di un inverter in una rete trifase

A volte, quando la rete è sovraccarica, non c'è abbastanza potenza per il normale funzionamento dell'inverter. Se il collegamento è possibile, un inverter monofase può essere convertito in trifase.

Quando è collegato a una rete monofase (la spina è inserita nella presa), l'avviatore K1 è acceso. Una coppia di suoi contatti collega i fili che vanno dalla spina all'interruttore standard (on/off) dell'inverter. Un'altra coppia collegherà le tracce tagliate sulla scheda dall'interruttore al raddrizzatore stazionario.

L'avviatore K1 deve avere contatti con una corrente massima consentita di almeno 25 A.

Per collegare la tensione da un raddrizzatore trifase, viene utilizzato un avviatore K2. La corrente massima consentita dei suoi contatti deve essere almeno 10 A. Per il collegamento ad una rete trifase è consigliabile utilizzare una presa 3p+N+T (fili trifase, neutro e terra). Il dispositivo può essere integrato nell'inverter o prodotto come unità separata. La produzione come blocco separato è ottimale quando si lavora in un unico posto. Portare due dispositivi non è conveniente quando ci si sposta frequentemente.

Conclusione sull'argomento

Realizzare un inverter di saldatura con le tue mani non è così difficile. Se non hai esperienza, puoi sempre consultare gli specialisti.

Di conseguenza, è possibile ottenere un dispositivo eccellente con funzioni aggiuntive che non sono disponibili negli inverter industriali.

Riparare un dispositivo realizzato da te non creerà problemi particolari e utilizzare lo strumento sarà un piacere.