Inversor de soldagem caseiro a partir de peças de circuito disponíveis. Máquina de solda inversora caseira de peças de TVs antigas

O tipo inversor é usado na oficina e equipes móveis. Difere em pequeno peso e dimensões, alta qualidade de uma costura soldada. O dono da casa também não interfere em seu próprio aparelho, que muitas vezes é caro demais para comprar. Nesse caso, você pode montar um inversor de soldagem com suas próprias mãos. Mesmo o esquema mais simples permitirá que você trabalhe com eletrodos com diâmetro de 3 a 4 mm e use o dispositivo para necessidades pessoais. De acordo com a descrição, possui energia suficiente de uma rede doméstica de 220 V.

Figura 5 - Esquema da máquina de solda inversora

Dentro do inversor, a tensão de entrada é retificada. Em seguida, a tensão convertida é transformada em uma corrente alternada de alta frequência usando interruptores de transistor. Em seguida, o AC é convertido em DC.

A instalação de transistores chave de alta potência e uma ponte de diodo reduz o tamanho do transformador. A saída é uma corrente de alta frequência de 30–90 kHz. Um diodo retificador produz uma tensão constante na saída. É convertido em corrente contínua por um filtro de vários capacitores grandes, o que é necessário para suavizar a ondulação.

A ponte de diodos e o filtro representam a fonte de alimentação do inversor. Na entrada existem transistores principais que fornecem energia ao transformador de pulso. Atrás dele está conectado um retificador de alta frequência, que produz corrente contínua de alta frequência.

O esquema é considerado simples e acessível para auto-implementação.

Lista de materiais e ferramentas necessárias

A soldagem inversora faça você mesmo consumirá 32 A e, após a conversão, fornecerá uma corrente de 250 A, o que proporcionará uma costura forte e de alta qualidade. Para concluir a tarefa, você precisará dos seguintes componentes:

• transformador com núcleo de ferrite para a seção de potência;
• folha de cobre para enrolamentos;
• fio PEV;
• chapas de aço para o corpo ou uma caixa acabada;
• material isolante;
• textolita;
• ventiladores e radiadores;
• capacitores, resistores, transistores e diodos;
• controlador PWM;
• botões e interruptores do painel frontal;
• fios para conectar nós;
• grandes cabos de energia.

Recomendamos que você compre uma braçadeira de aterramento e um suporte em uma loja de ferramentas especial. Alguns artesãos fazem um suporte com fio de aço de 6 mm. Antes de iniciar a montagem do inversor de soldagem, é recomendável assistir ao vídeo de treinamento, estudar as instruções passo a passo e imprimir o diagrama. Das ferramentas, você precisa preparar um ferro de solda, um alicate, uma faca, um conjunto de chaves de fenda e fechos.

Circuitos simples de soldagem inversora

O primeiro passo para fazer um inversor de soldagem é escolher um circuito de trabalho comprovado. Existem várias opções que requerem estudo detalhado.

A máquina de solda mais simples:

Diagrama esquemático do inversor de soldagem:

Processo de montagem em etapas

Os componentes de um inversor de soldagem caseiro são montados em uma base feita de uma placa getinaks de 5 mm de espessura. Um orifício redondo é feito no centro para o ventilador. Então é cercado com grades. LEDs, chaves de alternância e botões de resistor são enviados para o painel frontal do gabinete. Os fios devem ser dispostos com um espaço de ar. No futuro, a caixa precisará ser fechada com uma caixa feita de folhas de textolite ou plástico vinílico com espessura de pelo menos 4 mm. Um botão é instalado no local onde o eletrodo está conectado. Ele e o cabo de conexão são cuidadosamente isolados.

O transformador rebobinado é colocado no painel. Para fixação, você precisará de suportes de fio de cobre com diâmetro de pelo menos 3 mm. Sob as placas, é usado textolite de 1 mm de espessura. Pequenos cortes são feitos em cada um para reduzir a carga nos terminais do diodo. Prenda as placas nos terminais dos transistores. A sequência e a exatidão da montagem são verificadas no esquema de um inversor caseiro.

Os capacitores são soldados na placa, cerca de 14 peças em número. Eles trarão surtos do transformador para o circuito de energia. Amortecedores embutidos contendo capacitores C15 e C16 ajudarão a neutralizar picos de corrente ressonantes do transformador. Os amortecedores são escolhidos de fabricantes comprovados e de boa qualidade, porque têm um papel muito importante no inversor. Eles devem reduzir surtos ressonantes e perdas de IGBT no momento do desligamento. Os dispositivos assumem toda a energia, o que reduz em várias vezes a geração de calor. Os modelos SVV-81 e K78-2 foram reconhecidos como os melhores.

Para resfriamento e proteção contra superaquecimento, os dissipadores de calor dos computadores do tipo Pentium 4 e Athlon 64 são adequados.

Alojamento do inversor de soldagem

O estojo será necessário para a colocação compacta de todos os componentes. A largura do transformador deve ser colocada livremente nele. Outros 70% do espaço são dedicados a todo o resto. Deve haver jumpers para instalar as placas.

A tampa protetora superior pode ser dobrada de uma folha de 0,5-1 mm, soldada ou composta de várias placas. Nas folhas que cobrem as paredes laterais, faça orifícios de ventilação. A maleta deve ter alça para transporte.

O design deve ser fácil de entender. No painel frontal, são feitas ranhuras para a instalação do botão liga / desliga, interruptores de corrente, controlador PWM, luzes indicadoras e conectores.

Como revestimento decorativo, tinta comum ou de martelo em vermelho, azul e laranja é adequada.

Onde obter a fonte de alimentação e como conectá-la

A fonte de alimentação do inversor de soldagem pode ser feita a partir de uma fonte de alimentação ininterrupta. Tudo o que você precisa é de um transformador e uma caixa UPS com o restante do enchimento removido. A entrada será um enrolamento com alta resistência e um soquete "nativo" no final do gabinete. Depois de aplicar uma tensão de 220 V, você precisa encontrar um par com uma diferença de potencial de 15 V. Esses fios se tornarão a saída da fonte de alimentação. Aqui você também precisará instalar uma ponte de diodos, à qual os consumidores serão conectados. A saída será uma tensão de cerca de 15 V, que cairá sob carga. Então a tensão terá que ser selecionada empiricamente.

A comutação da fonte de alimentação permite reduzir o tamanho e o peso do transformador, economizando materiais. Potentes transistores DC instalados no circuito do inversor fornecem comutação de 50 a 80 kHz. Com a ajuda de um grupo de diodos poderosos (ponte de diodo), uma tensão pulsante constante é obtida na saída. O filtro do capacitor produz uma tensão CC de mais de 220 V. O filtro e o módulo da ponte retificadora formam uma fonte de alimentação. A PSU alimenta o circuito inversor. Os transistores são conectados a um transformador abaixador do tipo pulso com uma frequência operacional de 50–90 kHz. A potência do transformador é a mesma da máquina de solda elétrica. Na saída do transformador, a corrente de alta frequência alimenta o retificador, que fornece corrente contínua de alta frequência.

Você pode fazer um transformador em núcleos do tipo E42 a partir de um monitor de tubo antigo. Você precisará de 5 desses dispositivos. Um irá para o acelerador. Para o resto dos elementos, são necessários núcleos de 2000 NM. A tensão de circuito aberto será de 36 V com um comprimento de arco de 4–5 mm. Recomenda-se que os cabos de saída sejam preenchidos em tubos ou anéis de ferrite.

Circuito inversor ressonante de soldagem:

ponte de diodo

O diodo "ponte oblíqua" é projetado para transformação na fonte de alimentação CA para CC. A seleção adequada de resistores manterá uma tensão de 20-25 V entre o transformador e o relé. Durante a operação, o conjunto ficará muito quente, por isso é montado nos radiadores do computador. Eles precisarão de 2 peças para os elementos superior e inferior. O superior é colocado em uma junta de mica e o inferior é colocado em pasta térmica.

Os fios de saída são deixados com 15 cm de comprimento Durante a instalação, a ponte é separada por uma chapa de aço presa ao corpo.

transformador de enrolamento

O transformador é a parte de potência do inversor, responsável por reduzir a tensão a um valor de trabalho e aumentar a intensidade da corrente ao nível do derretimento do metal. Para sua fabricação, são utilizadas placas padrão de tamanho adequado ou uma moldura é cortada em chapas de metal. Existem dois enrolamentos no projeto: primário e secundário.

O transformador é enrolado com uma tira de folha de cobre de 4 cm de largura e 0,3 mm de espessura, porque a largura e uma pequena seção transversal são importantes. Então as propriedades físicas do material são usadas de forma otimizada. O fio pode não suportar o aumento do calor. O núcleo de um fio grosso permanece sem uso em correntes de alta frequência, o que causa o superaquecimento do transformador. Esse transformador funcionará por no máximo 5 minutos. Aqui você precisa apenas de um condutor de grande seção transversal e espessura mínima. Sua superfície transmite bem a corrente e não esquenta.

A camada térmica será substituída por papel de caixa registradora. A xerox também é adequada, mas é menos durável e pode rasgar ao enrolar. Idealmente, o isolador deve ser um pano envernizado, que é colocado em pelo menos uma camada. Um bom isolamento é a chave para a alta tensão. O comprimento da tira deve ser suficiente para cobrir o perímetro e inserir 2 a 3 cm Para aumentar a segurança elétrica, placas de textolite são colocadas entre os enrolamentos.

O enrolamento secundário do transformador é realizado por 3 tiras de cobre, separadas por uma placa de fluoroplástico. No topo novamente há uma camada de fita térmica.

A fita da caixa registradora como isolante tem uma desvantagem - escurece quando aquecida. Mas não rasga e mantém suas propriedades.

É permitido substituir a folha de cobre por fio PEV. Sua vantagem é que é multi-encadeado. Essa solução é pior do que usar uma tira de cobre, pois o feixe de fios tem entreferros e eles têm pouco contato entre si. A área total da seção transversal é menor e a transferência de calor diminui. No projeto do inversor com SEW, são feitos 4 enrolamentos. O primário consiste em 100 voltas de fio PEV com um diâmetro não superior a 0,7 mm. Três secundários têm 15 + 15 + 20 voltas, respectivamente.

Conectando a unidade inversora

A fabricação de um inversor ressonante é realizada com base em peças de um monitor ou TV antigo. Uma fonte de alimentação de computador, seu cooler e radiadores são usados.

Os diodos Zener KS-213 são usados ​​para proteger os transistores. Os transistores de potência do tipo frequência devem estar próximos ao transformador para amortecer interferências e interferências.

Os trilhos em uma placa textolite com espessura de 4 a 6 mm sob a ponte de alimentação deverão ser expandidos, levando em consideração o fluxo de correntes da ordem de 30 A. A seção transversal mínima do cabo de alimentação deve ser de pelo menos 3 mm². Os diodos de potência na saída são protegidos por um circuito RC.

Projeto e conexão do sistema de refrigeração

Para um bom resfriamento das unidades de trabalho, um número suficiente de orifícios de ventilação deve ser fornecido no gabinete. Eles estão localizados em paredes opostas. Um cooler de 220 V de um computador antigo de 0,15 A e superior é usado como ventilador.

É orientado para extrair o ar quente. A entrada de ar frio fornecerá furos.

O ventilador é colocado o mais próximo possível do transformador. O segundo ventilador deve soprar o radiador com diodos retificadores. A operação do inversor de soldagem está associada ao aumento da geração de calor, portanto, você precisa usar pelo menos dois ventiladores.

É aconselhável instalar um sensor de temperatura no elemento mais aquecido. Quando superaquecido, funcionará para desligar a energia do próprio inversor.

Mecanismo de prevenção de aderência do eletrodo

Ao trabalhar com eletrodos, os soldadores enfrentam problemas durante a ignição do arco e a aderência dos eletrodos. Os eletrodos esquentam, consomem mais energia, os fios superaquecem com a carga e derrubam as máquinas. O transformador zumbe, as hastes dobram e o revestimento desmorona, mas o processo não ocorre.

O mecanismo automático de prevenção de aderência ajudará a resolver o problema e salvar o inversor de soldagem. O módulo montado de acordo com o esquema é embutido nos enrolamentos primário e secundário. O dispositivo simplificará o trabalho, o arco ficará mais fácil de acender e não haverá sobrecarga na rede.

Esquema principal

O princípio de operação do esquema é o seguinte. O enrolamento secundário do transformador de soldagem é conectado a um retificador AC e um estabilizador de tensão. A saída é conectada a um relé de baixa corrente RES-10 para fechamento. Um capacitor cerâmico C3 é conectado em série. É selecionado de acordo com a potência do transformador, com capacidade de 2 a 10 microfarads e tensão acima de 400 V. Atua como um resistor reativo.

Depois que a energia é aplicada ao capacitor, uma tensão alternada aparece no enrolamento secundário. Em seguida, o relé P2 é ativado, abrindo o relé de potência P1 com uma tensão de 220 V. Em paralelo, o capacitor C4 com uma característica de 20–25 A é conectado ao enrolamento, seus contatos em curto-circuito C3 e o transformador ligam no modo normal.

Com um arco estável no enrolamento secundário, a tensão é mantida na faixa de 35–45 V. Isso é suficiente para o relé P2. Em um curto-circuito, a corrente alternada desaparece no enrolamento secundário. Como resultado, P2 é desenergizado e desliga o relé P1. Nesse caso, o enrolamento primário é alimentado apenas pelo capacitor C3, no qual a tensão da rede é fechada. Uma pequena corrente de 150–200 mA é segura para a rede. Os eletrodos não grudam e, se isso acontecer, são facilmente separados. Após a estabilização da situação, o relé é acionado e o transformador é colocado no modo de operação.

Está tudo bem, mas com um curto-circuito ouvem-se cliques. Eles se livram de tal incômodo ligando os tiristores no modo chave de acordo com o diagrama abaixo.

O capacitor substitui com sucesso uma lâmpada incandescente de 100–300 W. Quando em curto-circuito, ele irá explodir.

Diagnóstico de pré-lançamento do dispositivo

O diagnóstico e a preparação do inversor de soldagem para operação não são processos menos importantes do que a própria montagem.

O inversor é alimentado por 15V e conectado à placa PWM. Em paralelo, é fornecida energia ao convector, o que reduzirá o aquecimento do dispositivo e reduzirá o ruído.

Depois de carregar os capacitores, um relé é conectado, necessário para fechar o resistor. Isso reduz picos de energia quando o inversor é ligado.

Ligar o inversor à rede de 220 V contornando o resistor pode causar uma explosão.

Agora você precisa verificar a operação do relé de fechamento do resistor após aplicar corrente ao PWM. Os impulsos são diagnosticados na placa alguns segundos após o acionamento do relé. Para verificar a capacidade de manutenção e operabilidade da ponte, é fornecido a ela 15 V. O modo inativo é definido e a intensidade da corrente está acima de 100 mA.

A instalação correta das fases do transformador é controlada por um osciloscópio para 2 feixes. A ponte é pré-alimentada por capacitores usando uma lâmpada de 200 W 220 V. A frequência PWM é definida para 55 kHz. No osciloscópio, você precisa rastrear se a tensão não excede 330 V.

A frequência do inversor de soldagem montado é determinada por uma diminuição suave na frequência PWM até que uma ligeira inversão apareça na tecla IGBT inferior. O indicador resultante é dividido por dois e a frequência de saturação é adicionada ao resultado. O número resultante será a flutuação da frequência de trabalho do transformador.

O consumo da ponte deve estar dentro de 150 mA. A luz da lâmpada é fraca. Luz intensa indica quebra de enrolamento ou erros de projeto de ponte. O transformador não deve ter efeitos de som e ruído. Se aparecerem, verifique a polaridade. A alimentação de teste à ponte é conectada usando um eletrodoméstico, como uma chaleira, a 2,2 W.

Os condutores que saem do PWM são encurtados, torcidos e afastados das fontes de interferência. A corrente do inversor é gradualmente aumentada através do resistor. A chave inferior, de acordo com o osciloscópio, deve permanecer dentro de 500 V. O valor padrão é 340 V. A aparência de ruído pode danificar o IGBT.

A soldagem de teste começa a partir de 10 s. Depois disso, verifique os radiadores. Se não estiverem frios, prolongam a soldagem em até 20 s. Então você pode cozinhar por 1 minuto ou mais.

O transformador superaquece depois de usar 2-4 eletrodos. O ventilador precisa de 2 minutos para esfriar, após o que continua a funcionar.

As características da maioria dos inversores econômicos não podem ser consideradas excelentes, ao mesmo tempo, poucos recusarão o prazer de usar equipamentos com uma margem significativa de confiabilidade. Enquanto isso, existem muitas maneiras de melhorar um inversor de soldagem barato.

Esquema típico e princípio de operação do inversor

Quanto mais caro o inversor de soldagem, mais unidades auxiliares envolvidas na implementação de funções especiais em seu circuito. Mas o próprio circuito do conversor de energia permanece praticamente inalterado, mesmo com equipamentos caros. As etapas de transformação da corrente elétrica da rede em corrente de soldagem são bastante fáceis de seguir - em cada um dos nós principais do circuito, ocorre uma certa parte do processo geral.

Do cabo de alimentação através de um interruptor de proteção, a tensão é fornecida à ponte de diodo retificadora, acoplada a filtros de alta capacidade. No diagrama, essa área é fácil de notar, existem impressionantes “bancos” de capacitores eletrolíticos aqui. O retificador tem uma tarefa - “desdobrar” a parte negativa da senóide simetricamente para cima, enquanto os capacitores suavizam as ondulações, trazendo a direção da corrente quase a uma “constante” pura.

Esquema de operação do inversor de soldagem

O próximo no diagrama é o próprio inversor. Esta parte também é facilmente identificável e abriga o maior dissipador de calor de alumínio. O inversor é baseado em vários transistores de efeito de campo de alta frequência ou transistores IGBT. Muitas vezes, vários elementos de potência são combinados em uma carcaça comum. O inversor novamente converte corrente contínua em corrente alternada, mas ao mesmo tempo sua frequência é muito maior - cerca de 50 kHz. Tal cadeia de transformações permite a utilização de um transformador de alta frequência, muitas vezes menor e mais leve que um convencional.

A tensão é removida do transformador abaixador pelo retificador de saída, porque queremos soldar em corrente contínua. Graças ao filtro de saída, a natureza da corrente muda de pulsação de alta frequência para uma linha quase reta. Naturalmente, na cadeia de transformações considerada, existem muitos elos intermediários: sensores, circuitos de controle e controle, mas sua consideração vai muito além do escopo da eletrônica de rádio amador.

O design do inversor de soldagem: 1 - capacitores de filtro; 2 - retificador (conjunto de diodos); 3 - transistores IGBT; 4 - ventilador; 5 - transformador abaixador; 6 - placa de controle; 7 - radiadores; 8 - acelerador

Unidades adequadas para modernização

O parâmetro mais importante de qualquer máquina de solda é a característica corrente-tensão (CVC), devido à qual a queima estável do arco é garantida em diferentes comprimentos de arco. O CVC correto é criado pelo controle do microprocessador: o pequeno “cérebro” do inversor altera o modo de operação dos interruptores de energia em movimento e ajusta instantaneamente os parâmetros da corrente de soldagem. Infelizmente, é impossível reprogramar um inversor de orçamento de forma alguma - os microcircuitos de controle nele são analógicos e substituí-lo por eletrônica digital requer excelente conhecimento de circuitos.

No entanto, as “habilidades” do circuito de controle são suficientes para nivelar a “curvatura” de um soldador novato que ainda não aprendeu a manter o arco de forma estável. É muito mais correto focar na eliminação de algumas doenças da "infância", a primeira das quais é um forte superaquecimento de componentes eletrônicos, levando à degradação e destruição das chaves de energia.

O segundo problema é o uso de elementos de rádio de confiabilidade duvidosa. A eliminação dessa deficiência reduz muito a probabilidade de avarias após 2 a 3 anos de operação do dispositivo. Por fim, mesmo um técnico de rádio iniciante será capaz de perceber a indicação da corrente de soldagem real para poder trabalhar com marcas especiais de eletrodos, além de fazer várias outras pequenas melhorias.

Dissipação de calor melhorada

A primeira desvantagem que a grande maioria dos dispositivos inversores baratos peca é um circuito de remoção de calor ruim dos interruptores e diodos retificadores. É melhor começar o refinamento nessa direção aumentando a intensidade do fluxo de ar forçado. Via de regra, ventiladores de caixa alimentados por circuitos de serviço de 12 V são instalados em máquinas de solda. Nos modelos "compactos", o resfriamento por ar forçado pode estar completamente ausente, o que certamente é um absurdo para a engenharia elétrica desta classe.

Basta simplesmente aumentar o fluxo de ar instalando vários desses ventiladores em série. O problema é que o cooler "nativo" provavelmente terá que ser removido. Para funcionar efetivamente em uma montagem em série, os ventiladores devem ter formato e número de pás idênticos, bem como velocidade de rotação. É extremamente fácil montar coolers idênticos em uma “pilha”, basta apertá-los com um par de parafusos longos ao longo de orifícios de canto diametralmente opostos. Além disso, não se preocupe com a potência da fonte de alimentação de serviço, via de regra, basta instalar de 3 a 4 ventiladores.

Se não houver espaço suficiente dentro da caixa do inversor para instalar os ventiladores, um "duto" de alto desempenho pode ser conectado do lado de fora. Sua instalação é facilitada pelo fato de não necessitar de conexão com circuitos internos, a alimentação é retirada dos terminais do botão liga/desliga. O ventilador, é claro, deve ser instalado oposto às persianas de ventilação, algumas das quais podem ser cortadas para reduzir o arrasto aerodinâmico. A direção ideal do fluxo de ar é para o capô da caixa.

A segunda maneira de melhorar a dissipação de calor é substituir os radiadores de alumínio padrão por outros mais eficientes. Deve-se escolher um novo radiador com o maior número de aletas o mais finas possível, ou seja, com a maior área de contato com o ar. É ideal para esses fins usar radiadores de resfriamento da CPU do computador. O processo de substituição dos radiadores é bastante simples, basta seguir algumas regras simples:

1. Se o radiador padrão estiver isolado das flanges dos elementos de rádio com juntas de mica ou borracha, elas devem ser mantidas durante a substituição.
2. Para melhorar o contato térmico, deve-se usar pasta térmica de silicone.
3. Se o dissipador precisar ser cortado para caber no gabinete, as aletas cortadas devem ser lixadas cuidadosamente para remover todas as rebarbas, caso contrário, a poeira se acumulará abundantemente sobre elas.
4. O dissipador de calor deve ser bem pressionado contra os microcircuitos, então você deve primeiro marcar e fazer furos de montagem nele, pode ser necessário cortar roscas no corpo da sola de alumínio.

Além disso, notamos que não faz sentido trocar os dissipadores de calor de chaves separadas, apenas os dissipadores de calor de circuitos integrados ou vários transistores de alta potência instalados em linha são substituídos.

Exibição da corrente de soldagem

Mesmo que um indicador digital de configuração de corrente esteja instalado no inversor, ele não mostra seu valor real, mas algum valor de serviço, dimensionado para exibição visual. O desvio do valor real da corrente pode ser de até 10%, o que é inaceitável ao usar marcas especiais de eletrodos e trabalhar com peças finas. Você pode obter o valor real da corrente de soldagem instalando um amperímetro.

Dentro de 1 mil rublos, um amperímetro digital do tipo SM3D vai custar, pode até ser cuidadosamente embutido na carcaça do inversor. O principal problema é que uma conexão shunt é necessária para medir correntes tão altas. Seu custo está na faixa de 500-700 rublos para correntes de 200-300 A. Observe que o tipo de shunt deve atender às recomendações do fabricante do amperímetro, via de regra, são inserções de 75 mV com resistência intrínseca de cerca de 250 μΩ para um limite de medição de 300 A.

Você pode instalar o shunt no terminal positivo ou negativo de dentro da caixa. Normalmente, as dimensões do barramento de conexão são suficientes para conectar uma inserção com comprimento de cerca de 12 a 14 cm. O shunt não pode ser dobrado;

O amperímetro é conectado medindo as saídas aos terminais opostos do shunt. Além disso, para o funcionamento de um dispositivo digital, é necessário fornecer uma tensão de alimentação na faixa de 5 a 20 V. Pode ser removido dos fios para conectar ventiladores ou encontrado na placa com pontos de potencial para alimentação de microcircuitos de controle. O consumo próprio do amperímetro é insignificante.

Aumento do ciclo de trabalho

On-duration no contexto de inversores de soldagem é mais razoavelmente referido como duração da carga. Esta é a parte do intervalo de dez minutos em que o inversor está realmente trabalhando, o resto do tempo deve estar em marcha lenta e esfriando.

Para a maioria dos inversores baratos, o ciclo de trabalho real é de 40-45% a 20°C. A substituição de radiadores e um dispositivo de fluxo de ar intensivo pode aumentar esse número para 50-60%, mas isso está longe do teto. É possível atingir um PN da ordem de 70-75% substituindo alguns elementos de rádio:

1. Os capacitores de ligação das chaves do inversor devem ser trocados por elementos de mesma capacidade e tipo, mas projetados para uma tensão maior (600-700 V);
2. Diodos e resistores da ligação de chave devem ser substituídos por elementos com maior dissipação de energia.
3. Os diodos retificadores (válvulas), bem como os transistores MOSFET ou IGBT, podem ser substituídos por outros semelhantes, mas mais confiáveis.

A substituição das próprias chaves de energia deve ser discutida separadamente. Primeiro você precisa reescrever a marcação no corpo do elemento e encontrar uma folha de dados detalhada para um elemento específico. De acordo com os dados do passaporte, escolher um elemento para substituição é bastante simples, os principais parâmetros são os limites da faixa de frequência, tensão operacional, presença de diodo embutido, tipo de caixa e limite de corrente a 100 ° C. É melhor calcular este último com as próprias mãos (para o lado de alta tensão, levando em consideração as perdas no transformador) e adquirir elementos de rádio com margem de limite de corrente de cerca de 20%. Dos fabricantes desse tipo de eletrônica, o International Rectifier (IR) ou STMicroelectronics são considerados os mais confiáveis. Apesar do preço bastante alto, é altamente recomendável comprar peças dessas marcas.

Enrolamento de estrangulamento de saída

Uma das adições mais simples e ao mesmo tempo mais úteis a um inversor de soldagem será o enrolamento de uma bobina indutiva, que suaviza a ondulação CC que inevitavelmente permanece durante a operação de um transformador de pulso. A principal especificidade de tal empreendimento é que o indutor é feito individualmente para cada dispositivo individual e também pode ser ajustado ao longo do tempo à medida que os componentes eletrônicos se degradam ou quando o limite de energia muda.

Para fazer uma bobina, você não precisa de nada: um condutor de cobre isolado com seção transversal de até 20 mm 2 e um núcleo, de preferência de ferrita. Um anel de ferrite ou o núcleo de um transformador blindado é ideal como circuito magnético. Se o circuito magnético for de chapa de aço, deve ser perfurado em dois lugares com um deslocamento de cerca de 20-25 mm e fixado com rebites para poder cortar a folga sem problemas.

O acelerador começa a funcionar a partir de uma volta completa, porém o resultado real é visível a partir de 4-5 voltas. Ao testar, as voltas devem ser adicionadas até que o arco comece a se esticar fortemente, evitando a separação. Quando fica difícil cozinhar com margem, você precisa jogar uma volta da bobina e conectar uma lâmpada incandescente de 24 V em paralelo com o acelerador.

O ajuste fino do acelerador é feito usando uma braçadeira de parafuso de encanamento, que pode reduzir a folga no núcleo, ou uma cunha de madeira, que pode ser usada para aumentar essa folga. É necessário garantir que a queima da lâmpada durante a ignição do arco seja a mais brilhante possível. Recomenda-se fazer várias bobinas para operação nas faixas de até 100 A, de 100 a 200 A e acima de 200 A.

Conclusão

Todas as adições "montadas", como um estrangulamento ou amperímetro, são melhor montadas com um acessório separado, que é incluído na lacuna de qualquer um dos núcleos de soldagem usando um plugue do tipo baioneta. Assim, espaço suficiente para ventilação permanecerá dentro do invólucro do inversor e dispositivos adicionais podem ser facilmente desconectados como desnecessários.

Deve-se lembrar que não será possível realizar uma modernização cardeal e profunda, ou seja, RESANTA não pode ser transformada em KEMPPI por forças e meios razoáveis. No entanto, fazer acessórios e equipamentos de ajuste fino é uma ótima maneira de aprender melhor a tecnologia de soldagem a arco e entrar nos meandros profissionais.

O agregado familiar requer certas ferramentas. O trabalho de soldagem é realizado usando um inversor, amplamente procurado na vida cotidiana. Fazer um inversor de solda com as próprias mãos não será difícil e nem investimentos financeiros, basta ter um pouco de conhecimento de eletricistas, lendo desenhos. Um inversor de alta qualidade no mercado custa muito dinheiro e análogos mais acessíveis podem não atender aos parâmetros necessários.

Características de um inversor caseiro e materiais para sua montagem

Para uma operação eficiente do dispositivo, você precisa usar materiais de alta qualidade. Algumas peças podem ser usadas de fontes de alimentação antigas ou encontradas na desmontagem de componentes de rádio. As principais características técnicas do dispositivo:

• A tensão consumida é de 220 volts.
• Na entrada, a intensidade da corrente não é inferior a 32 amperes.
• A corrente produzida pelo dispositivo é de 250 A.

O circuito principal do inversor de soldagem consiste em uma fonte de alimentação, bobinas, unidade de energia. Para fazer o dispositivo, você precisará de ferramentas e peças:

• Conjunto de chaves de fenda para desmontagem e posterior montagem.
• Um ferro de solda é necessário para conectar elementos eletrônicos.
• Faca e lâmina para metal para a fabricação da forma correta da estrutura.
• Um pedaço de metal de 5 a 8 mm de espessura para formar a caixa.
• Parafusos autorroscantes ou porcas com porcas para fixação.
• Placas para circuitos eletrônicos.
• Produtos de cobre na forma de fios são usados ​​para enrolar o transformador.
• Fibra de vidro ou textolite.

O inversor de soldagem monofásica caseiro do tipo "faça você mesmo" é popular no uso doméstico .

Esse inversor é alimentado por uma rede doméstica de 220 V, há momentos em que é necessário fabricar um dispositivo alimentado por uma rede trifásica de 380 V. Esses dispositivos são caracterizados por maior eficiência e potência e são usados ​​\u200b\u200bpara trabalhos em massa.

O que você precisa para construir um inversor

A principal tarefa do inversor de soldagem é converter a força atual suficiente para uso doméstico. O trabalho com o eletrodo é feito a uma distância de 1 cm para obter uma costura forte. A fabricação de um inversor de soldagem caseiro ocorre de acordo com o plano, de acordo com o esquema.

A fonte de alimentação é feita inicialmente, para seus componentes você precisará de:

• Um transformador com um núcleo feito de material ferrítico.
• Enrolamento do transformador com número mínimo de voltas - 100 peças, com seção transversal de 0,3 mm.
• O enrolamento secundário é composto por três partes, a interna consiste em 15 voltas com seção transversal do fio de 1 mm, a do meio com o mesmo número de voltas com seção transversal de 0,2 mm, a camada externa de 20 cachos com diâmetro de pelo menos 0,35 mm.

O inversor caseiro deve ser fabricado de acordo com as características exigidas. Para uma operação estável e resistente à tensão, os enrolamentos são usados ​​em toda a largura do quadro. Os fios de alumínio não são capazes de fornecer rendimento de arco suficiente, eles têm um dissipador de calor instável. Um dispositivo de alta qualidade é feito com um barramento de cobre.

Fabricação de transformadores e indutores

A principal tarefa do transformador é converter a tensão de corrente de alta frequência com sua força suficiente. Os núcleos podem ser usados ​​modelos Ш20×208, no valor de duas peças. O espaço entre as peças pode ser feito com as próprias mãos usando papel comum. O enrolamento é feito à mão, com tira de cobre de 40 mm de largura, a espessura deve ser de no mínimo 0,2 mm. O isolamento térmico é obtido usando fita térmica de caixa registradora, apresenta boa resistência ao desgaste e resistência.

O uso de fio de cobre ao enrolar o núcleo é inaceitável, porque. ele desloca a corrente para a superfície do dispositivo. Para remover o excesso de calor, é usado um ventilador ou cooler da fonte de alimentação do computador, bem como um radiador.

A unidade inversora é responsável pelo débito do arco elétrico através da utilização de transistores e indutores.

Com isso, a corrente de saída é estabilizada, durante o processo de soldagem inversora faça você mesmo, o aparelho emite menos ruído.

Capacitores conectados em série são responsáveis ​​por várias funções:

• Os picos de ressonância são minimizados.
• Perda de amplificadores devido ao design dos transistores, que abrem muito mais rápido do que fecham.

Os transformadores ficam muito quentes devido à grande passagem de corrente. Dissipadores de calor e ventiladores são usados ​​para controlar a temperatura. Cada elemento é montado em um radiador feito de material de remoção de calor, se for possível instalar um cooler potente, isso reduzirá o tempo de montagem e simplificará o projeto.

O design da máquina de solda

A base do aparelho é o caso, é possível utilizar uma unidade de sistema de um computador ATX, recomenda-se procurar modelos mais antigos na desmontagem, pois foi utilizado o metal mais grosso e melhor. Uma vasilha de metal também é adequada, caso em que é necessário fazer furos para ventilação, instalar fixadores adicionais.

O material de ferrite é usado para enrolar o transformador da fonte de alimentação com suas próprias mãos. O enrolamento do fio no núcleo é feito em toda a largura, o que permitirá melhorar o desempenho do aparelho, eliminar quedas de tensão. O fio de cobre é usado em um inversor de soldagem caseiro, marca PEV-2, o enrolamento primário é isolado com fibra de vidro.

A função do bloco de energia é reduzir a intensidade da corrente.

Os transformadores são instalados com uma lacuna, o papel de jornal é colocado entre eles. As bobinas são enroladas com as próprias mãos em várias camadas do enrolamento primário, depois o enrolamento secundário é sobreposto em três camadas. Para proteger contra curtos-circuitos, é usada uma junta que não passa corrente.

Para evitar um curto-circuito, os condutores de energia são desviados em direções diferentes e um ventilador é usado para resfriamento.

Como configurar a operação do inversor

A montagem de um inversor de soldagem não requer muito esforço se você tiver as ferramentas e materiais necessários. O custo de um produto feito à mão é mínimo devido ao uso de produtos baratos.

A configuração do dispositivo para operação adequada geralmente requer a ajuda de especialistas, mas pode ser feita por você mesmo se os requisitos forem atendidos.

1. A tensão é aplicada à placa do inversor, primeiro o ventilador de resfriamento. Essa abordagem eliminará o superaquecimento do sistema e falhas precoces.
2. Um pouco de tempo é alocado para carregar os capacitores de potência, após o que o resistor é fechado no circuito. O relé é verificado na saída do resistor, a tensão deve corresponder a zero. O resistor limitador de corrente é necessário para o uso seguro do inversor, sem usá-lo a máquina pode pegar fogo.
3. O osciloscópio mede os pulsos de corrente de entrada para o transformador, a relação deve ser de 66 a 44 por cento.
4. O processo de soldagem com um inversor faça você mesmo é verificado por um voltímetro conectado a um optoacoplador na saída de seu amplificador.
5. Uma tensão de 16 volts é aplicada à ponte de saída, para isso é usada uma fonte de alimentação adequada. Em marcha lenta, o consumo de corrente é de cerca de 100 mA.

O teste é realizado com processos de soldagem de curto prazo. Ao soldar até 10 segundos, é necessário controlar a temperatura do inversor, se os transformadores não estiverem muito quentes, é possível aumentar gradativamente o modo de operação.

O uso de um inversor de soldagem faça você mesmo implica na falha do dispositivo. Para diagnóstico, é necessário abrir a caixa do aparelho com as próprias mãos, verificar a tensão na entrada. Um problema comum é a falha da fonte de alimentação, devido ao resfriamento insuficiente ou materiais de baixa qualidade usados ​​para operação prolongada. Você também deve inspecionar visualmente as conexões e verificá-las com um multímetro. Em casos de falha do sensor de temperatura ou fusíveis, é necessário substituí-los por novos.

Vantagens e desvantagens

Um dispositivo de fabricação própria pode ser usado tanto em casa quanto em pequenas indústrias. À primeira vista, o design consiste em muitos elementos, o esquema parece difícil de fazer com as próprias mãos. Seguindo uma sequência de etapas, utilizando materiais de qualidade, é possível obter desempenho de longo prazo com baixo custo. Um inversor de soldagem simples é bastante caro no mercado e não é de alta qualidade.

As desvantagens são o curto tempo de vida útil de um inversor caseiro. Para grandes volumes, é recomendável fazer um inversor trifásico com as próprias mãos, mas é difícil encontrar uma fonte de energia desse tipo.

Neste material, você pode ver um diagrama pelo qual pode montar um inversor de soldagem com suas próprias mãos. O valor do consumo máximo de corrente é de 32 A, a tensão de alimentação é de 220 V. O valor aproximado da corrente de soldagem é de 250 A, o que possibilita a soldagem com eletrodo de 5 ki. O arco tem um comprimento de 10 mm. A fonte de alimentação em termos de eficiência não é inferior aos eletrodomésticos da loja, e às vezes até os supera (estamos falando dos inversores).

Visão geral (resta apenas inserir no corpo)

A Figura 1 mostra o diagrama de acordo com o qual a fonte de alimentação é construída em uma máquina de solda do tipo inversor.

Arroz. 1 Inversor de soldagem faça você mesmo, dispositivo de alimentação

PCB do inversor

Placa de circuito do motorista

O enrolamento do transformador é realizado de acordo com o memorando abaixo:

O enrolamento secundário consiste no mesmo fio e é enrolado em 18 voltas. A fonte de alimentação tem um peso total de aproximadamente 350 g.

PCB limitador de comprimento de arco

Arroz. 2 Inversor de soldagem, diagrama de circuito

A Figura 2 mostra um diagrama esquemático de um inversor de soldagem.

O enrolamento primário do transformador de corrente é a saída do primário do transformador de saída, rosqueado no orifício da placa e, ao mesmo tempo, no núcleo do transformador de corrente.

A placa de circuito impresso foi testada, tudo funciona bem nela.

Inversor de soldagem faça você mesmo - 2 esquemas funcionais e comprovados:

Enquanto é inverno, não quero sair de casa. Até -25 graus no entanto. Mas faz sol todos os dias. Legal. A casa está quente e o sol entra pela janela. Lentamente começou a coletar inversor de soldagem. coletar inversor de soldagem faça você mesmo Eu estava indo há muito tempo, mas não havia tempo. No inverno, há mais tempo livre e, portanto, mais liberdade para a criatividade.Os preços dos inversores de soldagem nas lojas da cidade são muito decentes. Preciso de um dispositivo simples para raros trabalhos de verão. Existe a opção de comprar o aparelho chinês mais barato, mas será muito pior do que um inversor caseiro pelo mesmo dinheiro. Sim, eu adoro fazer coisas com minhas próprias mãos. No começo eu queria fazer um soldador de transformador, mas não encontrei um circuito magnético gratuito para fazer um transformador, mas não quero comprar de jeito nenhum porque não é um preço baixo, mas pelo que, de fato, montar um soldador de merda. Não, isso não vai funcionar.

Observei mais de perto os modernos inversores de soldagem e o que realmente não é tão difícil. O peso da estrutura é mais fácil de obter. Sim, e a carga dos inversores na rede elétrica do país que já está “cedendo” é menor. Tomei como base o esquema de um inversor de soldagem como a ponte ressonante do Sr.

Dois de seus livros "O inversor de soldagem é simples" E "O inversor de soldagem é apenas a Parte 2" em formato PDF pode ser facilmente baixado da Internet. Digite a consulta no mecanismo de busca: “O inversor de soldagem é apenas Negulyaev” ou algo parecido.

Clique no diagrama para visualizá-lo em tamanho real.

Não vou escrever aqui o mesmo que você já pode ler nos livros citados acima. Portanto, para os detalhes no livro. Na Internet, muitos especialistas hayat Negulyaev e sua invenção. Basicamente, tudo se resume ao que pode ser feito de maneira mais legal. E eu não preciso de mais. Como, por exemplo, é melhor usar drivers modernos especiais para IGBT. Não quero pagar dinheiro extra por eles. Então este inversor em si não é ressonante, mas quase ressonante, ou talvez ainda seja ressonante? O esquema funciona de qualquer maneira. Confiável o suficiente. Permite disparar de 200 a 250 amperes.

Começou a colecionar. Fiz uma lista de peças e fui às compras. Descobriu-se que nem tudo é tão simples, e mesmo as lojas de componentes de rádio em São Petersburgo não possuem a maioria das peças necessárias. IGBT IRG4PC50UD não havia transistores para a ponte em Micronics. Existe no Simitron, mas venda apenas para pessoas jurídicas. A megaeletrônica também é ruim e, na melhor das hipóteses, apenas sob encomenda. Na Chip and Dip há, mas como sempre nas melhores tradições da loja a um preço triplo. A mesma história com os diodos de potência de saída 150EBU04 e principalmente com ferrita.

Há muito procurado por componentes nas lojas. Dos chineses (encomende pela Internet com entrega gratuita) Além da disponibilidade de tudo o que você precisa, estou satisfeito com o preço. Mesmo ao fazer pedidos de vendedores com entrega paga, você ainda recebe Muito mais barato do que temos na Internet ou em uma loja real. Pensei por que produziria componentes sob encomenda. Espere duas semanas por esses pedidos. Então vá buscá-los em lugares diferentes. Pagamento a mais. Na China, vou conseguir tudo muito mais barato (pelo menos o que eu queria) e o pacote quase chegará às minhas mãos (o correio fica a três minutos a pé da minha casa).

O pacote chegou muito rapidamente. Tudo muito bem embalado e chegou são e salvo. Enquanto esperava por este pacote, soldei um gerador de meus estoques antigos. Aqui está a parte do diagrama.

Restava apenas colocar o chip UC3825N no berço. Aqui está o que aconteceu.

Em seguida, deu corda no estrangulamento Dr.3. para um multiplicador de tensão 15 voltas de fio de montagem, preferencialmente 1 quadrado milímetros. no anel de ferrite 28x16x9 2000HM1. Motal self-made de dois fusos de esferas 0,5 sq. milímetros. o isolamento de fábrica é removido e eles são torcidos juntos. Em seguida, o isolamento de PVC foi restaurado com fita isolante. Após o enrolamento, o enrolamento é envernizado.

A fabricação do transformador Tr.3 demorou mais, pois o enrolamento se recusava a encaixar. Parece que o fio pegou um diâmetro menor do que o autor do livro já mencionou mais de uma vez.

Foi possível enrolar 26 voltas em um anel de ferrite 28x16x9 2000HM1, o que em princípio é suficiente (são necessárias 25-30 voltas). Usei o que tinha à mão, nomeadamente um CQR de 6 fios, retirando o isolamento geral.

Convenientemente, cada enrolamento é obtido em sua própria cor. Eu ainda recomendo usar MGTF, tem isolamento mais confiável.

O capacitor ressonante foi montado a partir de seis capacitores domésticos K78-2 0,15 uF / 1000V. com uma capacidade total de 0,225 uF / 2000 V.

Este é um nó responsável e não pode ser esculpido de nada. A foto do capacitor composto mostra um resistor de 150 KiloOhm, outro igual foi adicionado posteriormente. (Cada um em paralelo com sua linha de capacitores.)

O capacitor de entrada para 5 uF 450V, especialmente para corrente alternada, não será pequeno.
Possui uma conveniente montagem aparafusada.

Anéis de ferrite (embora não mencionados no livro) são recomendados para serem colocados nos terminais conectados aos diodos de saída D3 e D5 150EBU04 do transformador de saída Tr.

Também em paralelo com eles (D3 e D5 150EBU04) não custa nada colocar transyls (diodo de proteção) do tipo 1.5KE350CA.

Se de repente acontecer que seus filhos da puta queimem, não se apresse em jogá-los fora. O fato é que 150ebu04 é um diodo composto e consiste em dois cristais paralelos de 75 amperes cada.

Muitas vezes acontece que apenas um deles queima. É necessário serrar no meio do terminal em que há dentes para solda. A serragem é necessária até que você penetre no próprio corpo do componente em um milímetro. Como resultado, se você tiver sorte, obterá um diodo de 75 A bastante poderoso.

A própria ponte do inversor de soldagem em quatro transistores IGBT IRG4PC50UD ficou assim.

Os transistores estão localizados do outro lado da placa, um dissipador de calor com cooler (ventilador) será acoplado a eles. Os trilhos são adicionalmente reforçados com um condutor de cobre de seção milimétrica.

Para a fabricação do transformador de potência Tr.1 e do indutor ressonante Dr.1, utilizo o núcleo de ferrite Epcos E65 No. 87 (analógico doméstico aproximado de 20 × 28 2200HMC). Um núcleo por transformador e um por indutor. Na saída do inversor de soldagem, 160 Amperes serão puxados.

Em tal pacote, como na foto, veio para mim em um pacote.

Eu tropecei em um relé térmico por acidente quando fui a uma loja de equipamentos de gás. Em que eles comercializavam todos os tipos de caldeiras a gás e colunas simples. Eles também venderam peças de reposição para esse mesmo equipamento a gás. Eu olho mentiras na vitrine do termostato KSD301, apenas 90 graus como eu queria. A margem atual é muito mais do que eu preciso. Se não me engano, custou 30 rublos cada, mas definitivamente não mais.

Comprei dois. Vou colocar um em um radiador com transistores IGBT IRG4PC50UD e o outro em um radiador com diodos de potência de saída 150EBU04. Os próprios relés térmicos podem ser conectados a uma interrupção no fio através do qual o sinal de controle vai para o relé de entrada 12V 30A.

Eu já tinha um relé de entrada 30A 12V em estoque. Para quem não tem, aconselho a comprar nas lojas de carros nacionais para economizar. Lá, um relé com essas características custará uma ordem de grandeza mais barata do que em uma loja de componentes de rádio. Por exemplo, recentemente eu estava em uma loja de carros para carros GAZ e vi um relé de fabricação russa adequado por apenas 50 rublos.