Конструктор і знаменитий вчений Юрій Негуляєв свого часу винайшов практично незамінний пристрій – зварювальний інвертор. Пропонуємо розглянути, як своїми руками зробити зварювальний інвертор із застосуванням імпульсного трансформатора та потужних MOSFET транзисторів.

Найважливіше при конструюванні чи ремонті покупного чи саморобного інвертора – його важлива електрична схема. Її ми для виготовлення свого інвертора взяли саме із проекту Негуляєва.

Виготовлення трансформатора та дроселя

Для роботи нам знадобиться таке обладнання:

1. Феритовий сердечник.
2. Каркас для трансформатора.
3. Мідна шина або провід.
4. Скоба для фіксації двох половинок осердя.
5. Термостійка ізоляційна стрічка.

Для початку потрібно запам'ятати просте правило: обмотки намотуються тільки на повну ширину каркаса, при такій конструкції трансформатор стає більш стійким до перепадів напруги та зовнішніх впливів.

Якісний імпульсний трансформатор намотується мідною шиною чи пучком дротів. Алюмінієві дроти такого ж перерізу не здатні витримати досить велику густину струму в інверторі.

У цьому варіанті виконання трансформатора вторинну обмотку потрібно намотувати в кілька шарів, за принципом бутерброда. Пучок проводів перетином 2 мм, скручених разом, буде вторинною обмоткою. Вони мають бути ізольовані одна від одної, наприклад, лаковим покриттям.

Кільця обмоток

Між первинною та вторинною обмоткою ізоляції має бути в два чи три рази більше, щоб на вторинну обмотку не потрапила мережна напруга, яка у випрямленому вигляді становить 310 вольт. Для цього найкраще підходить фторопластова термостійка ізоляція.

Трансформатор можна виконати і не на стандартному сердечнику, застосувавши для цього 5 трансформаторів від малої розгортки несправних телевізорів, об'єднаних в один загальний сердечник. Також необхідно пам'ятати і про повітряний зазор між обмотками і сердечником трансформатора, це полегшує його охолодження.

Важливе зауваження, безперебійна робота пристрою залежить не тільки від величини постійного струму, але і від товщини проводу вторинної обмотки трансформатора. Тобто, якщо намотати товщу обмотку, ніж 0,5 мм, ми отримаємо скін-ефект, який не дуже добре позначається на режимі роботи і теплових характеристиках трансформатора.

Так само на феритовому сердечнику виготовляється і трансформатор струму, який буде закріплений на позитивному силовому дроті, висновки з цього трансформатора приходять на плату управління для відстеження і стабілізації вихідного струму.

Для зменшення пульсації на виході апарату та меншій кількості викидів перешкод у мережу живлення використовується дросель. Його так само намотують на феритовому каркасі довільного виконання, дротом або шиною, товщина якого відповідає товщині дроту вторинної обмотки.

Конструкція зварювального апарату

Розглянемо, як у домашніх умовах сконструюватиме досить потужний імпульсний зварювальний інвертор.

Якщо повторювати конструкцію за системою Негуляєва, то транзистори прикручуються до радіатора спеціально вирізаною для цього пластиною, таким чином, покращується передача тепла від транзистора до радіатора. Між радіатором і транзисторами необхідно прокласти термопровідну прокладку, що не пропускає струм. Це забезпечує захист від короткого замикання між двома транзисторами.

Випрямні діоди кріпляться до алюмінієвої пластини завтовшки 6 мм, кріплення здійснюється таким же способом, як і кріплення транзисторів. Їхні виходи з'єднуються між собою неізольованим проводом перетином 4 мм. Слід бути обережними, проводи не повинні стикатися.

Дросель до основи зварювального апарату кріпиться залізною пластиною, розміри якої повторюють форму самого дроселя. Для зменшення вібрації між дроселем і корпусом прокладають гумовий ущільнювач.

Відео: зварювальний інвертор своїми руками

Усі силові провідники всередині корпусу інвертора потрібно розвести у різні боки, інакше є можливість короткого замикання. Вентилятор охолоджує кілька радіаторів одночасно, кожен із яких призначений для своєї частини схеми. Така конструкція дозволяє обійтися лише одним вентилятором, встановленим на задній стінці корпусу, що значно економить місце.

Для охолодження саморобного зварювального інвертора можна використовувати вентилятор від комп'ютерного корпусу, він оптимально підходить як за габаритами, так і потужністю. Так як вентиляція вторинної обмотки відіграє велику роль, це слід враховувати за його розташування.

Схема: розібраний зварювальний інвертор

Вага такого інвертора коливатиметься від 5 до 10 кг, при цьому його зварювальний струм може бути в межах від 30 до 160 ампер.

Як настроювати роботу інвертора

Зробити саморобний зварювальний інвертор, це не так і складно, тим більше що це майже повністю безкоштовний виріб, якщо не брати до уваги витрати на деякі деталі та матеріали. Але для налаштування зібраного пристрою може знадобитися допомога спеціалістів. Як це можна зробити?

Інструкція, що полегшує самостійне налаштування зварювального інвертора:

1. Для початку потрібно подати напругу на плату інвертора, після чого блок почне видавати характерний писк імпульсного трансформатора. Також напруга подається на вентилятор, що охолоджує, це не дасть перегріватися конструкції і робота апарату буде набагато стабільніше.
2. Після того, як силові конденсатори повністю зарядилися від мережі, нам потрібно замкнути струмообмежуючий резистор у їхньому ланцюзі. Для цього потрібно перевірити роботу реле, переконавшись, що напруга на резистори дорівнює нулю. Пам'ятайте, якщо провести підключення інвертора без струмообмежувального резистора, може статися вибух!
3. Застосування такого резистора значно зменшує стрибки струму під час включення зварювального апарата до мережі 220 вольт.
4. Наш інвертор здатний виробляти струм понад 100 ампер, це значення залежить від конкретної схеми, яка застосована в розробці. Дізнатися це значення не складно за допомогою осцилографа. Потрібно заміряти періодичність імпульсів, що надходять на трансформатор, вони повинні становити співвідношення 44 і 66 відсотків.
5. Режим зварювання перевіряється безпосередньо на блоці управління, підключивши вольтметр до виходу підсилювача оптрона. Якщо інвертор малопотужний, середня амплітудна напруга має становити близько 15 вольт.
6. Потім перевіряється правильність складання вихідного моста, для цього на вхід інвертора подається напруга 16 вольт від будь-якого блоку живлення. На холостому ході блок споживає струм близько 100 мА, це необхідно враховувати під час проведення контрольних вимірів.
7. Для порівняння, можна перевірити роботу промислового інвертора. За допомогою осцилографа вимірюють імпульси на обох обмотках, вони повинні відповідати один одному.
8. Тепер необхідно проконтролювати роботу зварювального інвертора із підключеними силовими конденсаторами. Змінюємо напругу живлення з 16 вольт на 220 вольт, підключаючи апарат безпосередньо до електричної мережі. За допомогою осцилографа, підключеного до вихідних MOSFET транзисторів, контролюємо форму сигналу, вона повинна відповідати випробуванням на зниженій напрузі.

Відео: зварювальний інвертор на ремонті.

Зварювальний інвертор – це дуже популярний і необхідний апарат у будь-якій діяльності, як на промислових підприємствах, так і в домашньому господарстві. Крім того, за рахунок застосування вбудованого випрямляча та регулятора струму, за допомогою такого зварювального інвертора можна досягти кращих результатів зварювання порівняно з результатами, яких можна досягти при користуванні традиційними апаратами, трансформатори яких виконані з електротехнічної сталі.

Інвертор зварювальний своїми руками зібрали сотні майстрів. Як показує практика, нічого надскладного у цьому процесі немає. За наявності досвіду та бажання можна обзавестися необхідними деталями та витратити деякий час на роботу.

Для виготовлення приладу необхідно запастись усіма необхідними деталями та комплектуючими.

Зварювальний апарат трансформаторного типу був настільки громіздким і проблемним при експлуатації, що інвертори, що прийшли йому на зміну, на тиристорах швидко завоювали загальну популярність.

Подальший розвиток технологій виготовлення напівпровідникових компонентів дозволив створити потужні польові транзистори. З їхньою появою інвертори стали ще легшими та компактнішими. Поліпшені умови регулювання та стабілізації зварювального струму дозволяють з легкістю працювати навіть новачкам.

Вибір конструкції інвертора

Як корпус можна використовувати старий комп'ютерний блок.

Компонування саморобного зварювального інвертора неоригінальне і схоже на більшість інших конструкцій. Більшість деталей можна замінити на аналоги. Визначати розміри пристрою та починати виготовлення корпусу потрібно за наявності всіх основних елементів.

Можна використовувати готові радіатори (від старих комп'ютерних блоків живлення чи інших пристроїв). За наявності алюмінієвої шини товщиною 2-4 мм та шириною понад 30 мм їх можна виготовити самостійно. Ви можете використовувати будь-який вентилятор від старих пристроїв.

Всі габаритні деталі необхідно розташувати на плоскій поверхні, переглянути можливості з'єднання за принциповою схемою.

Потім визначити місце встановлення вентилятора, щоб гаряче повітря від одних деталей не нагрівало інші. При скрутній ситуації можна використовувати два вентилятори, які працюють на витяжку. Вартість кулерів невелика, вага також незначна, надійність всього пристрою значно підвищиться.

Найбільш габаритні та важкі деталі – трансформатор та дросель для згладжування пульсацій. Їх бажано розташувати в центрі або симетрично по краях, щоб їхня вага не перетягувала пристрій в один бік. Працювати з пристроєм, одягненим на плече і постійно сповзає в один бік під час зварювання, дуже незручно.

При задовільному розташуванні всіх деталей потрібно визначити розміри днища пристрою і вирізати його з наявного матеріалу. Матеріал має бути неелектропровідним, зазвичай використовуються гетинакс, склотекстоліт. За відсутності даних матеріалів можна використовувати дерево, оброблене засобами від займання та захисту від вологи. Останній варіант у якомусь плані має свої переваги. Для кріплення деталей можна використовувати шурупи, а не різьбові з'єднання. Це дещо спростить та здешевить процес виготовлення.

Електрична схема інвертора

Усі інвертори мають подібну блок-схему:

• вхідний діодний міст, що перетворює змінну напругу мережі на постійне;
• перетворювач постійної напруги в змінну високої частоти;
• будову зниження напруги високої частоти до робочого;
• перетворювач у постійну напругу з фільтром для згладжування пульсацій.

Вибрана для саморобного виготовлення схема влаштована за класичним способом. Основою схеми є косий міст, який забезпечує найкращі характеристики роботи при максимальній простоті та такій вартості. Управління силовою схемою виконується контролером TL494. Контрольні функції та регулювання струму зварювання здійснює мікроконтролер PIC16F628. Захист пристрою від перегріву також реалізований через нього. Залежно від максимального струму та деталей, що використовуються, можливо кілька версій прошивки пристрою з різним максимально допустимим зварювальним струмом.

Блок живлення логічних елементів схеми та низьковольтного обладнання виконаний на ШІМ-контролері TNY264.

Принципова схема, незважаючи на велику кількість елементів, виготовляється досить легко. Вся система управління виконана на кількох платах:

• плата силових елементів; два варіанти;
• випрямляч;
• дві плати управління.

На платі силових елементів встановлені випрямні діоди із захисними ланцюгами, силові транзистори, трансформатор, вимірювальний опір. Необхідну версію плати потрібно вибрати за наявними компонентами для зварювального інвертора.

Для інверторного апарату потрібна плата силового управління.

На платі випрямлячів встановлені елементи мостів, конденсатори, що згладжують, реле плавного пуску, опору, що компенсують зміни параметрів від температури (термістори).

На платах силового управління розташовані схеми:

• ШИМ-контролер із елементами розв'язки на оптронах;
• цифровий індикатор із кнопками управління;
• елементи блоку живлення;
• мікроконтролер.

Перед складання плат доріжки для встановлення силових елементів необхідно підсилити мідним дротом перетином 2,5-4 мм. Для лудіння доріжок бажано використовувати тугоплавкий припій.

Трансформатор та дросель для інвертора

При виготовленні сердечника для трансформатора зварювального інвертора можна використовувати малі трансформатори від старих телевізорів. Знадобляться шість трансформаторів типу ТВС110ПЦ15.У. З трансформаторів потрібно зняти скобу, що стягує (відкрутити дві гайки М3 і витягти скобу). Обмотку можна розпиляти з двох боків ножівкою по металу або болгаркою, дотримуючись необхідних запобіжних заходів. Якщо після видалення обмотки осердя не поділяється на дві частини, потрібно затиснути його в лещата і легким ударом поділити. Поверхні деталей необхідно очистити від епоксидної смоли. Після заготівлі магнітопроводів потрібно виготовити каркас. Оптимальним матеріалом для каркасу буде склотекстоліт завтовшки 1-2 мм, але можна використовувати гетинакс або картон. Технічні характеристики зібраного магнітопроводу:

Трансформатори можна запозичити у старого телевізора.

• середня довжина магнітної лінії kp = 182 мм;
• розміри вікна S 0 = 6,2 см 2;
• переріз магнітопроводу S м = 11,7 см 2;
• коерцитивна сила H c =12 А/м;
• залишкова магнітна індукція B г =0,1 Тл;
• магнітна індукція B s =0,45 Тл (якщо H=800 А/м), B m=0,33 Тл (якщо H=100 А/м та t=60° С).

Перетин та кількість витків обмоток необхідно розрахувати, виходячи з максимально допустимого робочого струму для пристрою.

Обмотки необхідно розташовувати по всій ширині вікна зниження непродуктивних втрат.

Як матеріал для обмоток можна використовувати мідну фольгу або літцендрат потрібного перерізу для усунення скін-ефекту. Ізолюючим матеріалом між шарами та обмотками можуть бути вощений папір, лакоткань, ФУМ стрічка.

При необхідності контролю зварювального струму можна виготовити струмовий трансформатор. Для його виготовлення знадобляться два кільця типу К30х18х7. На них потрібно намотати 85 витків мідного дроту в лаковій ізоляції перетином 0,2-0,5 мм. Кільце надягає на будь-який із вихідних проводів пристрою.

Використання інвертора у трифазній мережі

Іноді при навантаженні мережі не вистачає потужності для нормальної роботи інвертора. При можливості підключення однофазний інвертор можна переробити трифазний.

При підключенні до однофазної мережі (вилка входить у розетку) вмикається пускач К1. Одна пара його контактів з'єднує дроти, що йдуть від вилки до штатного вимикача (вкл./вимк.) інвертора. Інша пара з'єднає розрізані на платі доріжки від вимикача до стаціонарного випрямляча.

Пускач К1 повинен мати контакти з максимально допустимим струмом не менше ніж 25 А.

Для підключення напруги від трифазного випрямляча використовується пускач К2. Максимально допустимий струм контактів повинен бути не менше 10А. Для підключення до трифазної мережі бажано використовувати розетку 3p + N + E (три фазні дроти, нульовий та заземлюючий). Пристрій можна вбудувати в інвертор або виготовити як окремий блок. Виготовлення у вигляді окремого блоку оптимальне під час роботи на одному місці. При частих переміщення носити два пристрої не зручно.

Висновок на тему

Зварити інвертор своїми руками не так складно. При нестачі досвіду можна проконсультуватися у фахівців.

В результаті можна отримати відмінний пристрій із додатковими функціями, які відсутні у інверторів промислового виготовлення.

Ремонт пристрою, виготовленого своїми руками, не створить особливих проблем, а використання в роботі інструменту приноситиме задоволення.

Сьогодні широко затребуваним апаратом для зварювання є зварювальний інвертор. Його перевагами є функціональність та продуктивність. Виготовити міні зварювальний апарат своїми руками можна без особливих грошових вкладень (витратившись лише на витратні матеріали), якщо є розуміння, як влаштована та працює електроніка. Сьогодні добрі інвертори коштують дорого, а дешеві можуть розчарувати поганою якістю зварювання. Перш ніж сконструювати такий інструмент самостійно, необхідно скрупульозно вивчити схему.

Перший етап складання - намотування трансформатора.

Для намотування трансформатора підійде мідна бляха шириною 4см і товщиною 0,3 мм. Мідний провід може працювати при високому нагріванні. Як термопрошарку можна взяти папір для касового апарату. Можна взяти папір для ксероксу, але він менш міцний і може порватися при намотуванні.

Найкращим ізолятором вважається лакотика. Завжди бажаний хоча б один шар для ізоляції. В обмотки можна закласти текстолітові пластини електробезпеки приладу. Чим краще ізоляція між обмотками, тим вища напруга. Довжина паперових смужок має бути такою, щоб перекрити периметр обмотки із запасом наприкінці на 2-3 см.

Використовувати товстий провід для намотування не можна, оскільки інвертор працює на високочастотних струмах. Серцевина товстого дроту буде не задіяна, що може призвести до перегріву трансформатора. Він не пропрацює й 5 хвилин.

Щоб уникнути такого скін-ефекту, потрібно використовувати провідник з більшою площею та мінімальною товщиною. Така поверхня добре проводить струм і не перегрівається.

При повторній обмотці бажано використовувати 3 мідні смужки, які потрібно відокремити одна від одної платівкою з фторопласту. Все знову потрібно обмотати стрічкою для касового апарата як термічний прошарок. Цей папір має недолік – при нагріванні він темніє. Але при цьому вона не рветься.

Замість мідної жерсті можна застосувати провід ПЕВ до 0.7мм. Він складається з багатьох жив, що є його головною перевагою. Однак цей спосіб обмотки гірший за мідний, так як такі дроти мають великі повітряні просіки і погано стикуються один з одним. Зменшується загальна площа перерізу та уповільнюється теплообмін. При роботі з ПЕВ конструкція саморобного зварювального апарату своїми руками може мати 4 обмотки:

• первинна, що складається зі ста витків (товщина ПЕВ 0,3 мм);
• три вторинні обмотки: перша включає 15 витків, друга -15, третя -20.

Трансформатор та весь механізм повинні бути обладнані вентилятором. Підійде кулер від системного блоку силою струму 220 вольт 0.15 або більше.

Схема зварювального інвертора своїми руками: особливості конструювання

Потрібно спочатку подумати про вентиляцію механізму інвертора, яка захистить систему від перегрівання. Для цього добре скористатися радіаторами від системних блоків Pentium 4 та Athlon 64. Сьогодні їх можна придбати дешево.

Після обмотки трансформатора його приєднують до основи апарату для зварювання. Для цього потрібно кілька скоб, які можна виготовити з дроту (мідь діаметром не менше 3 мм).

Для виготовлення плат знадобиться фольгований текстоліт (близько 1 мм товщини). У кожній із плат потрібно зробити маленькі прорізи. Вони сприятимуть зниженню навантаження на діодні висновки. Їх необхідно прикріпити назустріч висновкам транзисторів. Як прошарок між радіаторами та висновками поставити плату, яка з'єднуватиме механізм моста з низками живлення. Кожен крок збирання пристрою можна звіряти за зразковою схемою саморобного зварювального інвертора:

На платню обов'язково потрібно припаяти конденсатори. Їх може бути близько 14. Завдяки їм трансформаторні викиди будуть йти у ланцюг живлення.

Для ліквідації резонансних викидів струму від трансформатора необхідно вмонтувати снаббери, в яких будуть утримуватися конденсатори С15, С16. Потрібно використовувати виключно високоякісні перевірені пристрої, оскільки функція снабберів дуже значна в інверторі - вони зменшують резонансні викиди трансформатора і скорочують IGBT втрати при відключенні. Найкращими є моделі СВВ-81, К78-2. Вся потужність переноситься на снаббер, зменшуючи виділення тепла кілька разів.

У разі, коли в процесі паяння необхідно проконтролювати та відрегулювати температуру або інші параметри, виникає потреба не в простому паяльнику, а складнішому інструменті. Для цього зовсім не обов'язково йти в магазин, можна зібрати паяльну станцію своїми руками в домашніх умовах.

Як виготовити самостійно основний інструмент паяльної станції – паяльник, можна навчитися тут.

Усі складові приладу необхідно встановити на основу. Для його виробництва підійде пластина гетинаксу товщиною ½ см. По центру пластини вирізати отвір для вентилятора, який потрібно буде огородити решіткою.

Між проводами обов'язково має бути повітряний простір.

На передню частину основи необхідно вивести світлодіоди, ручки резистора і перемикача, кабельні затискачі. Весь цей механізм потрібно згори обладнати «кожухом», для виготовлення якого підійдуть вініпласт або текстоліт (не менше 4 мм товщини). На кріплення електрода монтується кнопка, яку разом з підключеним кабелем потрібно добре ізолювати.

Сам процес складання не такий вже й складний. Найважливіший етап – це налаштування зварювального інвертора. Іноді для цього потрібна допомога майстра.

1. Спочатку інвертор необхідно підключити живлення 15В до ШИМ. одночасно підключити до живлення один конвектор, щоб зменшити нагрівання апарата і зробить тихіше його роботу.

Для замикання резистора необхідно підключити реле. Його підключають, коли закінчиться заряджання конденсаторів. Така процедура суттєво скорочує коливання напруги при підключенні інвертора до мережі 220В. Якщо не використовувати резистор під час підключення, безпосередньо може статися вибух.

Потім проконтролювати, як спрацьовують релезамикання резистора через кілька секунд після підключення струму на плату ШІМ. Продіагностувати саму плату на наявність імпульсів прямокутної форми після того, як спрацюють реле.

Потім подається харчування 15В на міст. щоб перевірити його справність та правильність монтажу. Сила струму не повинна бути вищою за 100мА. Хід встановити холостий.

Перевірити коректність встановлення трансформаторних фаз. Для цього можна скористатися осцилографом на 2 промені. Підключити живлення на міст від конденсаторів через лампу 220В 200Вт, перед цим виставити частоту ШІМ 55кГц, приєднати осцилограф, глянути на сигнальну форму, відстежити, щоб напруга не піднімалася більше 330В.

Для того, щоб визначити частоту апарата, потрібно поступово знижувати частоту ШІМ, поки на нижньому ключі IGBT не з'явиться невеликий заворот. Зафіксувати цей показник, розділити його на два, до суми, що вийшла додати значення частоти перенасичення. Кінцева сума буде робочим коливанням частот трансформатора.

Міст повинен споживати струму в районі 150ма. Світло від лампочки має бути не яскравим, сильно яскраве світло може вказувати на пробій в обмотці або про помилки в конструкції моста.

Трансформатор не повинен видавати жодних шумових ефектів. Якщо вони присутні, варто перевірити полярність. На міст можна підключити тестове харчування через якийсь побутовий прилад. Можна використовувати чайник потужністю 2200 Вт.

Провідники, які йдуть від ШІМ, повинні бути короткими, скрученими та розміщуватися подалі від джерел перешкод.

Поступово підвищувати струмінвертора з допомогою резистора. Обов'язково слухати прилад та спостерігати за показаннями осцилографа. Нижній ключ не повинен підвищуватись більше 500В. Стандартний показник – 340В. За наявності шуму можуть вийти із роботи IGBT.

Починати зварювання з 10 секунд. Перевірити радіатори, якщо холодні, продовжити зварювання до 20 секунд. Потім можна збільшити час зварювання до 1 хвилини та більше.
Після використання кількох електродів трансформатор нагрівається. Через 2 хвилини вентилятор охолоджує його і можна знову приступати до роботи.

Складання саморобного зварювального інвертора своїми руками на відео

Зварювальний інвертор своїми руками: схеми та інструкція зі збирання

Виготовити зварювальний інвертор своїми руками, навіть не володіючи глибокими знаннями в електроніці та електротехніці, цілком можливо, головне – суворо дотримуватись схеми та постаратися добре розібратися в тому, за яким принципом працює такий пристрій. Якщо зробити інвертор, технічні характеристики та ККД якого мало відрізнятимуться від аналогічних параметрів серійних моделей, можна заощадити пристойну суму.

Саморобний зварювальний інвертор

Не слід думати, що саморобний апарат не дасть вам змоги ефективно проводити зварювальні роботи. Такий пристрій, навіть зібраний за простою схемою, дозволить вам виконувати зварювання електродами діаметром 3-5 мм та на довжині дуги, що дорівнює 10 мм.

Характеристики саморобного інвертора та матеріали для його збирання

Зібравши зварювальний інвертор своїми руками за досить простою електричною схемою, ви отримаєте ефективний пристрій, який має наступні технічні характеристики:

• величина споживаної напруги - 220 В;
• сила струму, що надходить на вхід апарату – 32 А;
• сила струму, що формується на виході пристрою, - 250 А.

Схема зварювального апарату інверторного типу з такими характеристиками включає такі елементи:

• блок живлення;
• драйвери силових ключів;
• силовий блок.

Перш ніж почати збирати саморобний інвертор, треба підготувати робочі інструменти та елементи для створення електронних схем. Так, вам знадобляться:

• набір викруток;
• паяльник для з'єднання елементів електронних схем;
• ножівка для роботи з металу;
• різьбові елементи кріплення;
• листовий метал невеликої товщини:
• елементи, з яких формуватимуться електронні схеми;
• мідні дроти та смуги – для намотування трансформаторів;
• термопапір від касового апарату;
• склотканина;
• текстоліт;
• слюда.

Для домашнього використання найчастіше збирають інвертори, що працюють від стандартної електричної мережі з напругою 220 В. Однак при необхідності можна зробити пристрій, який працюватиме від трифазної електричної мережі з напругою 380 В. Такі інвертори мають свої переваги, найбільш важливим з яких є вищий ККД порівняно з однофазними апаратами.

Блок живлення

Одним із найважливіших елементів блоку живлення зварювального інвертора є трансформатор, який мотається на фериті Ш7х7 або 8х8. Цей пристрій, що забезпечує подачу стабільної напруги, формується з 4 обмоток:

• первинної (100 витків дроту ПЕВ діаметром 0,3 мм);
• першої вторинної (15 витків дроту ПЕВ діаметром 1 мм);
• другий вторинної (15 витків дроту ПЕВ діаметром 0,2 мм);
• третьої вторинної (20 витків дроту ПЕВ діаметром 0,3 мм).

Щоб мінімізувати негативний вплив перепадів напруги, які регулярно виникають в електричній мережі, намотування обмоток трансформатора слід виконувати по всій ширині каркаса.

Процес намотування силового трансформатора

Після виконання первинної обмотки та ізоляції її поверхні за допомогою склотканини, на неї намотують шар екрануючого дроту, витки якого повинні її повністю перекривати. Витки екрануючого дроту (він повинен мати такий самий діаметр, як і провід первинної обмотки) виконуються в тому ж напрямку. Таке правило є актуальним і для всіх інших обмоток, що формуються на каркасі трансформатора. Поверхні всіх обмоток, що намотуються на каркас трансформатора, також ізолюються один від одного за допомогою склотканини або звичайного малярського скотчу.

Щоб величина напруги, що надходить від блока живлення на реле, знаходилася в межах 20-25, необхідно підібрати резистори для електронної схеми. Основною функцією блоку живлення зварювального інвертора є перетворення змінного струму на постійний. Для цього в блоці живлення використовуються діоди, зібрані за схемою «косого моста».

Схема блоку живлення інвертора (натисніть , щоб збільшити)

В процесі роботи діоди такого мосту сильно нагріваються, тому їх обов'язково треба монтувати на радіаторах, як можна використовувати охолоджуючі елементи від старих комп'ютерів. Для монтажу діодного мосту необхідно використовувати два радіатори: верхня частина моста через слюдяну прокладку кріпиться до одного радіатора, нижня через шар термопасти – до другого.

Висновки діодів, з яких сформований міст, повинні бути спрямовані в той же бік, що й висновки транзисторів, за допомогою яких постійний струм буде перетворюватися на високочастотний змінний. Провід, що з'єднує ці висновки, повинен бути не довшим 15 см. Між блоком живлення та інверторним блоком, основу якого і складають транзистори, розташовується лист металу, що прикріплюється до корпусу апарату за допомогою зварювання.

Закріплення діодів на радіаторі

Силовий блок

Основою силового блоку зварювального інвертора є трансформатор, з якого знижується величина напруги високочастотного струму, яке сила – збільшується. Для того щоб зробити трансформатор для такого блоку, необхідно підібрати два осердя Ш20х208 2000 нм. Для забезпечення проміжку між ними можна використовувати газетний папір.

Обмотки такого трансформатора виконуються не з дроту, а з мідної смуги товщиною 0,25 мм та шириною 40 мм.

Кожен її шар для забезпечення термоізоляції обмотується стрічкою від касового апарату, що демонструє хорошу стійкість до зносу. Вторинна обмотка трансформатора формується із трьох шарів мідних смуг, які ізолюються між собою за допомогою фторопластової стрічки. Характеристики обмоток трансформатора повинні відповідати наступним параметрам: 12 витків х 4 витки, 10 кв. мм x 30 кв. мм.

Багато хто намагається зробити обмотки понижуючого трансформатора з товстого мідного дроту, але це неправильне рішення. Такий трансформатор працює на струмах високої частоти, що витісняються на поверхню провідника, не нагріваючи його внутрішню частину. Саме тому для формування обмоток оптимальним варіантом є провідник із великою площею поверхні, тобто широка мідна смуга.

Саморобний вихідний дросель інвертора

Як термоізоляційний матеріал можна використовувати і звичайний папір, але він менш зносостійкий, ніж стрічка від касового апарату. Від підвищеної температури така стрічка потемніє, але її зносостійкість від цього не постраждає.

Трансформатор силового блоку в процесі своєї роботи сильно нагріватиметься, тому для його примусового охолодження необхідно використовувати кулер, в якості якого може бути застосований пристрій, що раніше використовувався в системному блоці комп'ютера.

Інверторний блок

Навіть простий зварювальний інвертор повинен виконувати свою основну функцію – перетворювати постійний струм, сформований випрямлячем такого апарата, змінний струм високої частоти. Для вирішення цього завдання застосовуються силові транзистори, що відкриваються та закриваються з високою частотою.

Принципова схема інверторного блоку (натисніть , щоб збільшити)

Інверторний блок апарату, що відповідає за перетворення постійного струму на високочастотний змінний, краще збирати на основі не одного потужного транзистора, а декількох менш потужних. Таке конструктивне рішення дозволить стабілізувати частоту струму та мінімізувати шумові ефекти при виконанні зварювальних робіт.

В електронній схемі зварювального інвертора також є конденсатори, з'єднані послідовно. Вони необхідні для вирішення двох основних завдань:

• мінімізації резонансних викидів трансформатора;
• зниження втрат в транзисторному блоці, що виникають при його виключенні і обумовлених тим, що транзистори відкриваються набагато швидше, ніж закриваються (у цей момент і можуть виникати втрати струму, які супроводжуються нагріванням ключів транзисторного блоку).

Зібрана електронна частина інвертора

Система охолодження

Силові елементи схеми саморобного зварювального інвертора сильно нагріваються в процесі роботи, що може призвести до їхнього виходу з ладу. Щоб цього не сталося, крім радіаторів, на яких монтують блоки, що найбільш нагріваються, необхідно використовувати вентилятори, що відповідають за охолодження.

Якщо у вас є потужний вентилятор, можна обійтися і ним одним, направивши потік повітря від нього на понижувальний силовий трансформатор. Якщо ж ви використовуєте малопотужні вентилятори від старих комп'ютерів, їх потрібно близько шести штук. Одночасно три таких вентилятори слід встановити поряд із силовим трансформатором, спрямувавши потік повітря від них на нього.

Потужний вентилятор забезпечить гарне охолодження елементів пристрою

Для запобігання перегріву саморобного зварювального інвертора слід також використовувати термодатчик, встановивши його на радіатор, що сам нагрівається. Такий датчик у разі досягнення радіатором критичної температури відключить надходження електричного струму на нього.
Щоб система вентиляції інвертора працювала ефективно, у його корпусі повинні бути правильно виконані огорожі повітря. Грати таких паркан, через які всередину пристрою надходитимуть потоки повітря, не повинні нічим перекриватися.

Складання інвертора своїми руками

Для саморобного інверторного пристрою необхідно підібрати надійний корпус або зробити його самостійно, використовуючи листовий метал товщиною не менше 4 мм. Як основа, на якій буде змонтований трансформатор зварювального інвертора, можна використовувати лист гетинаксу товщиною не менше 0,5 см. Сам трансформатор кріпиться на такій основі за допомогою скоб, які можна виготовити своїми руками з мідного дроту діаметром 3 мм.

Розсувний корпус заводського виготовлення

Для створення електронних плат пристрою можна використовувати фольгований текстоліт завтовшки 0,5-1 мм. При монтажі магнітопроводів, які в процесі роботи нагріватимуться, треба передбачати зазори між ними, необхідні для вільної циркуляції повітря.

Для автоматичного керування роботою зварювального інвертора вам потрібно придбати та встановити в нього ШІМ-контролер, який відповідатиме за стабілізацію сили зварювального струму та величини напруги. Щоб було зручно працювати з вашим саморобним апаратом, в лицьовій частині його корпусу необхідно змонтувати органи управління. До таких органів відносяться тумблер включення пристрою, ручка змінного резистора, за допомогою якої регулюється зварювальний струм, а також затискачі для кабелів та сигнальні світлодіоди.

Приклад компонування передньої панелі інвертора

Діагностика саморобного інвертора та його підготовка до роботи

Зробити інверторний зварювальний апарат – половина справи. Не менш важливим завданням є підготовка до роботи, в процесі якої перевіряється коректність функціонування всіх елементів, а також їх налаштування.

Перше, що потрібно зробити під час перевірки саморобного зварювального інвертора, - це подати напругу 15 В на ШІМ-контролер і один з вентиляторів, що охолоджують. Це дозволить одночасно перевірити працездатність контролера та уникнути його перегріву у процесі виконання такої перевірки.

Перевірка вихідної напруги тестером

Після того, як конденсатори апарата зарядилися, до електричного живлення підключають реле, яке відповідає за замикання резистора. Якщо подати на резистор напруга безпосередньо, минаючи реле, може статися вибух. Після того, як реле спрацює, що має відбутися протягом 2-10 секунд після подачі напруги на ШІМ-контролер, необхідно перевірити, чи замикання резистора сталося.

Коли реле електронної схеми спрацюють, на платі ШІМ повинні сформуватися прямокутні імпульси, що надходять до оптронів. Це можна перевірити, використовуючи осцилограф. Правильність складання діодного моста пристрою також необхідно перевірити, для цього на нього подають напругу 15 (сила струму при цьому не повинна перевищувати 100 мА).

Фази трансформатора під час складання пристрою могли бути неправильно підключені, що може призвести до некоректної роботи інвертора та виникнення сильних шумів. Щоб цього не сталося, правильність підключення фаз необхідно перевірити, для цього використовується двопроменевий осцилограф. Один промінь приладу підключається до первинної обмотки, другий до вторинної. Фази імпульсів, якщо обмотки правильно підключені, повинні бути однаковими.

Використання осцилографа для діагностики інвертора

Правильність виготовлення та підключення трансформатора перевіряється за допомогою осцилографа та підключення до діодного мосту електричних приладів з різним опором. Орієнтуючись на шуми трансформатора та показання осцилографа, роблять висновок про те, що необхідно доопрацювати в електронній схемі саморобного інверторного апарату.

Щоб перевірити, скільки можна працювати безперервно на саморобному інверторі, необхідно почати його тестувати з 10 секунд. Якщо при роботі такої тривалості радіатори не нагрілися, можна збільшити період до 20 секунд. Якщо такий часовий проміжок не позначився негативно на стані інвертора, можна збільшити тривалість роботи зварювального апарату до 1 хвилини.

Обслуговування саморобного зварювального інвертора

Щоб інверторний апарат служив тривалий час, необхідно правильно обслуговувати.

У тому випадку, якщо ваш інвертор перестав працювати, необхідно відкрити його кришку і продути нутрощі пилососом. Ті місця, де залишився пил, можна ретельно почистити за допомогою пензлика та сухої ганчірки.

Перше, що потрібно зробити, проводячи діагностику зварювального інвертора, - це перевірити надходження напруги на його вхід. Якщо напруга не надходить, слід діагностувати працездатність блока живлення. Проблема в цій ситуації також може полягати в тому, що згоріли запобіжники зварювального апарату. Ще однією слабкою ланкою інвертора є температурний датчик, який у разі поломки не підлягає ремонту, а заміні.

Термодатчик, що часто виходить з ладу, зазвичай знаходиться на діодному блоці або дроселі.

Під час діагностики необхідно звертати увагу на якість з'єднань електронних компонентів апарата. Визначити неякісно виконані з'єднання можна візуально або за допомогою тестера. Якщо такі з'єднання виявлено, їх необхідно виправити, щоб не зіткнутися надалі з перегріванням та виходом з ладу зварювального інвертора.

Тільки в тому випадку, якщо ви приділяєте належну увагу питанням обслуговування інверторного пристрою, можна розраховувати на те, що він прослужить вам довгий час і дасть змогу виконувати зварювальні роботи максимально ефективно та якісно.

Зварювальний інвертор своїми руками – економимо на покупці дорогого обладнання

Зварювальні апарати міцно увійшли в ужиток домашніх майстрів. Традиційні трансформатори недорого коштують, легко ремонтуються і таку конструкцію можна виготовити власноруч.

Однак у них є недолік – для зварювання металу товщі автомобільного кузова, потрібні високі струми. Це дає навантаження з боку первинної обмотки 220 вольт, близько 3-5 Вт.

Заварити трубу в квартирі не вдасться, за технічними умовами, введення лічильника обмежене потужністю 3,5-5 Вт. Та й у приватному будинку гарантовано просідання електроенергії.

Для роботи в побутових умовах краще скористатися зварювальним інвертором.Цей прилад має меншу потужність, компактні габарити та невелику масу.

Вартість такого автомата вища, ніж звичайного трансформаторного. Тому багато домашніх «кулібінів» виготовляють зварювальний інвертор своїми руками.

На відміну від трансформатора, при виготовленні якого ви боретеся з великою вагою та товщиною вторинної обмотки, інвертор пропонує вирішити інші проблеми.

Схема зварювального інвертора може шокувати навіть радіоаматора зі стажем, не кажучи про домашнього майстра, пізнання якого зводяться до заміни запобіжника.


Не варто лякатися. Дотримуючись інструкцій зі збирання, будь-який радіоаматор, що вміє тримати в руках паяльник, збере цей блок за кілька вільних вечорів.

Важливо! Зварювальний інвертор під час роботи використовує струми високої частоти, тому деякі елементи сильно гріються.

Будь-який інвертор. навіть невеликий потужності, що вимагає примусового охолодження. До цього додамо грамотне розташування компонентів усередині корпусу.

Зрозуміло, сам корпус має бути забезпечений проточними отворами для вентиляції. В іншому випадку постійно спрацьовуватиме тепловий захист (необхідний елемент обладнання).

Пропонуємо до розгляду варіанти, як зробити зварювальний своїми руками.

Резонансний інвертор у фабричному корпусі

Як оболонка можна використовувати звичний блок живлення для комп'ютера. Чим старішим буде вік – тим краще. 20 років тому не шкодували металу на стінки, і розміри блоків живлення формату AT були більшими.

Від самого блоку живлення потрібно лише вентилятор (якщо він у нормальному стані) та радіатори охолодження. Тому справність електричної начинки донора нас не цікавить. Так буде дешевшим його придбати.

Інвертор побудований на б/в елементній базі від старих моніторів та телевізорів. Якщо немає доступу до подібних «запасників» — купівля радіоелементів на ринку, не дуже обтяжить гаманець.
Як зробити зварювальний інвертор своїми руками.

Важливо! Цими доріжками протікають струми до 25А, тонка мідь друкованої плати перегорить від високої температури.

Будь-які ланцюги, що належать до силових блоків, повинні бути ретельно пропаяні тугоплавким припоєм. В іншому випадку можливе займання деталей від іскріння.

Мережевий кабель виконується перетином щонайменше 2,5 квадратів

Вхідний автомат має бути розрахований на струм навантаження плюс 50%. У нашому випадку – 16А

Високовольтні ланцюги виконуються в подвійній ізоляції: на провідники надягають вогнетривкі кембрики на основі слюди або скловолокна

Резонансний дросель не повинен мати металевого кожуха. Кріплення тільки на клемах – жодних металевих скоб. Інакше наведення порушать його параметри

Проточна примусова вентиляція – обов'язкова умова

Вихідні силові діоди повинні бути захищені від пробою за напругою. Зазвичай застосовуються RC ланцюжки.

Важливо! Невиконання вимог безпеки при монтажі силової електроніки призведе до псування обладнання, а в найгіршому випадку – до травм.

Задаємо собі параметри майбутнього зварювального апарату:

• Струм навантаження на виході: 5 – 120А
• Напруга холостого ходу 90В
• Тривалість навантаження для електродів 2 мм – 100% для електродів 3 мм – 80%. (за високої температури повітря, час охолодження збільшується на 20%-50%)
• Споживаний струм на вході: не більше 10А
• Маса без силових проводів 2 кг
• Регулятор струму
• Вольтамперна характеристика – падаюча. Тому можна працювати в режимі напівавтомата із СО2.

Це досить простий зварювальний інвертор, незважаючи на те, що схема насичена:


Усі номінали елементної бази вказані на схемі, дублювати їх окремим списком немає сенсу. Серце генератора, що задає, зібрано на популярній мікросхемі SG3524.

Вона використовується у блоках живлення комп'ютерних безперебійників. Можна витягти деталь зі згорілого UPS.

Особливість інвертора - дуже низька споживана потужність (за мірками зварювальника, зрозуміло) - не більше 2,5 Вт. Це дозволяє використовувати його не тільки в гаражі, а й у квартирі із вхідним автоматом 16А.

Силовий трансформатор збирається на сердечниках E42. Монтаж вертикальний, інакше не влізе у корпус. Подібні осердя удосталь присутні в старих лампових моніторах, і дефіцитом не є в принципі. Для виготовлення одного трансформатора потрібно «розпорошити» 6 моніторів.

З цих деталей (які залишаться від розібраних трансформаторів) виконуємо дросель. Сердечники інших компонентів робляться з стандартного фериту 2000 НМ.


Основа силового блоку – потужні діоди та транзистори, які потребують розсіювання тепла. Їх можна встановити на радіатори від блоку живлення (в якому збирається інвертор), або набрати з тих самих комп'ютерних моніторів.


До включення вольтодобавки, холостий перебіг підтримується величиною 35В. За рахунок такої малої напруги силова частина не перевантажується. Довжина дуги, що схоплюється, становить 3-4 мм. Це комфортне значення, що дозволяє впевнено працювати навіть зварювальникам-початківцям.

Випрямлена напруга має форму синуса (це особливість резонансних інверторів). Для остаточного згладжування напівхвиль необхідно укласти вихідні кабелі в феритові трубки індуктивністю 3-4mkH. Можна використовувати кільця, що фільтрують, від того ж блока живлення для комп'ютера, і укласти провід в 2 витка.


Додаткова обмотка трансформатора додає напруги, тому на початку робіт дуга запалюється моментально, незалежно від атмосферних умов. Головне – якісна обмазка електродів.

Трансформатори струму підключені у вторинній обмотці. Це конструктивна особливість схеми – у первинній обмотці максимальний струм можливий лише під час резонансу.

Захист інвертора

Залипання електрода запобігає польовому транзистору IRF510.На схемі добре видно цю ділянку. Їм забезпечується плавний пуск. Зазначимо, що такий пристрій додає комфорту для недосвідченого зварювальника.

На мікросхемі SG3524 вхід shutdown переривається у трьох випадках:

1. Спрацювання термодатчика
2. Блокування транзисторною схемою при короткому замиканні
3. Вимкнення тумблером.

Важливо! Саморобний інвертор зварювальний не має заводського сертифіката безпеки. Тому захист оператора – це відповідальність творця пристрою.

У схемі передбачені основні моменти безпеки, їх слід виключати з конструкції. Корпус не повинен мати зайвих отворів (крім вентиляційних) та відкритих порожнин. Силові вихідні клеми встановлюються на міцних термостійких ізоляторах.


Підсумок:
Зібрати інвертор своїми руками можна. Нехай вас не лякає безліч деталей у схемі – це турбота розробника. Налаштовувати готовий виріб не доведеться, зварювальник одразу готовий до роботи. За умови, що ви все правильно припаяєте та скомпонуєте модулі в корпусі.

Покрокове складання інверторного зварювання

Інверторне зварювання своїми руками – це дуже просто

Інверторне зварювання - це сучасний пристрій, який користується широкою популярністю завдяки невеликій вазі апарату та його габаритів. Інверторний механізм ґрунтується на застосуванні польових транзисторів та силових перемикачів. Щоб стати власником зварювального апарату, можна відвідати будь-який магазин інструментів і мати таку корисну річ. Але є спосіб набагато економніший, який обумовлений створенням інверторного зварювання своїми руками. Саме другому способу і приділимо увагу в даному матеріалі та розглянемо, як зробити зварювання в домашніх умовах, що для цього знадобиться та як виглядають схеми.

Особливості функціонування інвертора

Зварювальний апарат інверторного типу - це не що інше, як блок живлення, той, який зараз застосовується в сучасних комп'ютерах. На чому ж ґрунтується робота інвертора? В інверторі спостерігається наступна картина перетворення електричної енергії:

2) Струм із постійною синусоїдою перетворюється на змінний з високою частотою.

3) Відбувається зниження значення напруги.

4) Відбувається випрямлення струму із збереженням необхідної частоти.

Список таких перетворень електричної ланцюга необхідний у тому, щоб мати можливість знизити масу апарату та її габаритні розміри. Адже, як відомо, старі зварювальні апарати, принцип яких ґрунтується на зниженні величини напруги та збільшення сили струму на вторинній обмотці трансформатора. Через війну завдяки високому значенню сили струму спостерігається можливість дугового зварювання металів. Для того, щоб сила струму збільшувалася, а напруга знижувалася, на вторинній обмотці зменшується число витків, але при цьому збільшується переріз провідника. В результаті можна помітити, що зварювальний апарат трансформаторного типу має не тільки значні габарити, але і пристойну вагу.

Для вирішення проблеми було запропоновано варіант реалізації зварювального апарату за допомогою інверторної схеми. Принцип інвертора ґрунтується на збільшенні частоти струму до 60 або навіть 80 кГц, тим самим зменшуючи масу та габарити самого пристрою. Все, що знадобилося для реалізації інверторного зварювального апарату, — це збільшити частоту в тисячі разів, що стало можливим завдяки застосуванню польових транзисторів.

Транзистори забезпечують повідомлення між собою із частотою близько 60-80 кГц. На схему живлення транзисторів надходить постійне значення струму, що забезпечується завдяки застосуванню випрямляча. Як випрямляч використовується діодний міст, а вирівнювання значення напруги забезпечують конденсатори.

Змінний струм, який передається після проходження через транзистори на понижувальний трансформатор. Але при цьому як трансформатор використовується в сотні разів зменшена котушка. Чому використовується котушка, оскільки частота струму, яка подається на трансформатор, вже збільшена в 1000 разів завдяки польовим транзисторам. В результаті отримуємо аналогічні дані, як і при роботі трансформаторного зварювання, тільки з великою різницею у вазі та габаритах.

Що потрібно для збирання інвертора

Щоб зібрати самостійно інверторне зварювання, потрібно знати, що схема розраховується, перш за все, на напругу, що споживає, величиною 220 Вольт і струмом на 32 Ампера. Вже після перетворення енергії на виході струм буде збільшений майже у 8 разів і досягатиме 250 ампер. Такого струму достатньо для того, щоб створити міцний шов електродом на відстані до 1 см. Для реалізації блоку живлення інверторного типу потрібно скористатися такими складовими:

1) Трансформатор, що складається з феритного осердя.

2) Обмотка первинного трансформатора зі 100 витками дроту діаметром 0,3 мм.

3) Три вторинних обмотки:

- Внутрішня: 15 витків і діаметром дроту 1 мм;

- Середня: 15 витків і діаметром 0,2 мм;

- Зовнішня: 20 оборотів і діаметром 0,35 мм.

Крім того, щоб зібрати трансформатор, потрібні такі елементи:

- Мідні дроти;

- Електротехнічна сталь;

- Бавовняний матеріал.

Як виглядає схема інверторного зварювання

Для того, щоб розуміти, що взагалі є зварювальним інверторним апаратом, необхідно розглянути схему, представлену нижче.

Електрична схема інверторного зварювання

Всі ці компоненти необхідно об'єднати і тим самим отримати зварювальний апарат, який буде незамінним помічником під час виконання слюсарних робіт. Нижче наведена принципова схема інверторного зварювання.

Схема блоку живлення інверторного зварювання

Плата, де знаходиться блок живлення апарату, монтується окремо від силової частини. Розділювачем між силовою частиною та блоком живлення виступає металевий лист, приєднаний до корпусу агрегату електрично.

Для керування затворами застосовуються провідники, припаювати які потрібно поблизу транзисторів. Ці провідники з'єднуються між собою парно, а переріз цих провідників не відіграє особливої ​​ролі. Єдине, що важливо враховувати, — це довжина провідників, яка не повинна перевищувати 15 см.

Для людини, яка не знайома з основами електроніки, прочитати таку схему проблематично, не кажучи вже про призначення кожного елемента. Тому якщо у вас немає навичок роботи з електронікою, краще попросити знайомого майстра допомогти розібратися. Ось, наприклад, нижче зображено схему силової частини інверторного зварювального апарату.

Схема силової частини інверторного зварювання

Як зібрати інверторне зварювання: поетапний опис + (Відео)

Для складання інверторного зварювального апарату необхідно виконати такі етапи роботи:

1) Корпус. Як корпус для зварювання рекомендується скористатися старим системником від комп'ютера. Він підходить найкраще, тому що в ньому є необхідна кількість отворів для вентиляції. Можна використовувати стару 10-літрову каністру, в якій можна вирізати отвори та розмістити кулера. Для збільшення міцності конструкції із корпусу системника необхідно розмістити металеві куточки, які закріплюються за допомогою болтових з'єднань.

2) Складання блоку живлення.Важливим елементом блоку живлення є трансформатор. Як основу трансформатора рекомендується скористатися феритом 7х7 або 8х8. Для первинної обмотки трансформатора необхідно здійснити намотування дроту по всій ширині осердя. Така важлива особливість спричиняє поліпшення роботи пристрою у разі перепадів напруги. В якості дроту обов'язково потрібно використовувати мідні дроти марки ПЕВ-2, а у разі відсутності шини дроти з'єднуються в один пучок. Склотканина використовується для ізоляції первинної обмотки. Зверху після шару склотканини необхідно намотати витки проводів, що екранують.

Трансформатор з первинною та вторинною обмотками для створення інверторного зварювання

3) Силова частина. Як силовий блок виступає понижувальний трансформатор. Як осердя для понижуючого трансформатора застосовуються два види сердечників: Ш20х208 2000 нм. Між обома елементами важливо забезпечити зазор, що вирішується шляхом розташування газетного паперу. Для вторинної обмотки трансформатора характерне намотування витків у кілька шарів. На вторинну обмотку трансформатора необхідно укладати три шари дротів, а між ними встановлюються прокладки з фторопласту. Між обмотками важливо розмістити посилений ізоляційний шар, який дозволить уникнути пробою напруги на вторинну обмотку. Необхідно встановити конденсатор напругою щонайменше 1000 Вольт.

Трансформатори для вторинної обмотки від старих телевізорів

Щоб забезпечити циркуляцію повітря між обмотками необхідно залишити повітряний зазор. На феритовому сердечнику збирається трансформатор струму, який входить у ланцюг до плюсової лінії. Сердечник необхідно обмотати термопапером, тому як цей папір найкраще використовувати касову стрічку. Випрямні діоди кріпляться до алюмінієвої пластини радіатора. Виходи цих діодів слід з'єднати неізольованими проводами, переріз яких становить 4 мм.

3) Інверторний блок. Головним призначенням інверторної системи - це перетворення постійного струму на змінний з високою частотою. Для забезпечення підвищення частоти застосовують спеціальні польові транзистори. Адже саме транзистори працюють на відкриття та закриття з високою частотою.

Рекомендується використовувати не один потужний транзистор, а найкраще реалізовувати схему на підставі 2 менш потужних. Це необхідно для того, щоб мати можливість стабілізації частоти струму. У схемі не обійтися і без конденсаторів, які з'єднуються послідовно і дозволяють вирішити такі проблеми:

Інвертор на алюмінієвій пластині

4) Система охолодження. На стінці корпусу слід встановити вентилятори охолодження, а для цього можна використовувати комп'ютерні кулери. Потрібні вони для того, щоб забезпечити охолодження робочих елементів. Чим більше вентиляторів буде використано, тим краще. Зокрема, обов'язково потрібно встановити два вентилятори для обдування вторинного трансформатора. Один кулер буде обдувати радіатор, тим самим не допускаючи перегріву робочих елементів - випрямляючих діодів. Діоди монтуються на радіаторі так, як показано на фото нижче.

Випрямний міст на радіаторі охолодження

Його рекомендується встановлювати на самому нагрівається елементі. Цей датчик спрацьовуватиме при досягненні критичної температури нагрівання робочого елемента. При його спрацьовуванні вимикатиметься живлення інверторного пристрою.

Потужний вентилятор для охолодження інверторного пристрою

При роботі інверторне зварювання дуже швидко нагрівається, тому наявність двох потужних кулерів є обов'язковою умовою. Ці кулери або вентилятори знаходяться на корпусі пристрою, щоб вони працювали на витяжку повітря.

Надходити свіже повітря в систему завдяки отворам в корпусі пристрою. У системному блоці ці отвори вже є, а якщо ви використовуєте будь-який інший матеріал, не забудьте забезпечити приплив свіжого повітря.

5) Пайка платиє ключовим фактором, оскільки саме на платі ґрунтується вся схема. На платі діоди та транзистори важливо встановлювати на зустрічному напрямку один до одного. Плата монтується безпосередньо між радіаторами охолодження, за допомогою чого з'єднується весь ланцюг електроприладів. Ланцюг живлення розраховується на напругу 300 В. Додаткове розташування конденсаторів ємністю 0,15 мкФ дає можливість скидання надлишкової потужності назад в ланцюг. На виході трансформатора розташовуються конденсатори та снабери, за допомогою яких здійснюється гасіння перенапруг на виході вторинної обмотки.

6) Налаштування та налагодження роботи. Після того, як інверторне зварювання буде зібрано, потрібно провести ще кілька процедур, зокрема налаштувати функціонування агрегату. Для цього слід підключити до ШІМ (широтно-імпульсний модулятор) напругу 15 Вольт і запитати кулер. Додатково входить у ланцюг реле через резистор R11. Реле вмикається в ланцюг для того, щоб уникнути стрибків напруги в мережі 220 В. Обов'язково важливо провести контроль за включенням реле, після чого подати живлення на ШІМ. В результаті має спостерігатися картина, за якої мають зникнути прямокутні ділянки на діаграмі ШІМ.

Влаштування саморобного інвертора з описом елементів

Судити про правильність з'єднання схеми можна, якщо під час налаштування реле видає 150 мА. Якщо ж спостерігається слабкий сигнал, це говорить про неправильність з'єднання плати. Можливо, є пробою однієї з обмоток, тому для усунення перешкод потрібно укоротити всі електропроводи, що живлять.

Інверторне зварювання в корпусі системного блоку від комп'ютера

Перевірка працездатності пристрою

Після проведення всіх складальних і налагоджувальних робіт залишається тільки провести перевірку працездатності зварювального апарату, що вийшов. Для цього запитується прилад від електромережі 220, потім задається високі показники сили струму і по осцилографу здійснюється звіряння показань. У нижній петлі напруга має бути в межах 500 В, але не більше 550 В. Якщо все виконано правильно зі суворим підбором електроніки, тоді показник напруги не перевищить значення 350 В.

Отже, тепер можна перевірити зварювання в дії, для чого використовуємо необхідні електроди та здійснюємо розкроювання шва до повного вигоряння електрода. Після цього важливо проконтролювати температуру трансформатора. Якщо трансформатор просто закипає, тоді схема має свої недоліки і краще не продовжувати робочий процес.

Після розкроювання 2-3 швів радіатори нагріються до високої температури, тому після цього важливо дати можливість охолонути. Для цього достатньо 2-3 хвилинної паузи, внаслідок чого температура знизиться до оптимального значення.

Перевірка зварювального апарату

Як користуватися саморобним апаратом

Після включення в ланцюг саморобного апарату, контролер в автоматичному режимі встановить певну силу струму. При напрузі дроту менше 100 Вольт, це говорить про несправності пристрою. Прийде розібрати апарат і знову повторно провести перевірку правильності складання.

За допомогою такого виду зварювальних апаратів можна здійснювати спайку не лише чорних, а й кольорових металів. Для того щоб зібрати зварювальний апарат, знадобиться не тільки володіння основами електротехніки, а й вільний час для реалізації задуму.

(1 оцінок, середнє: 5,00 із 5)

Схема простого зварювального інвертора

Доброго часу доби панове радіоаматори. Кожен радіоаматор і не тільки у своїй практиці стикається з проблемою з'єднання металу, причому такої товщини, що паяльник уже ні до чого. Ось і в мене була така проблема, тож повідаю вам про те, як збирав зварювальний інвертор. Але відразу попереджаю, пристрій не легкий. Якщо ви ніколи не працювали з перетворювачами, не варто братися за таку складну схему.

Схема інвертора для зварювальних робіт

Вже давно почав займатися силовою електронікою, починаючи від автомобільних інверторів та закінчуючи зварювальними апаратами на 160 ампер! Так, як сам студент і грошей не так багато вибрав схему з гарною повторюваністю і небагатьом числом деталей!

Силові конденсатори взяв на роботі, там же взяв пару вентиляторів від кулерів, вони добре підходять так як швидкісні та забезпечують хороший потік повітря, один вентилятор взяв великий, але не такий швидкісний, він стоїть на видуві теплого повітря.

Мікросхема генератора, що задає UC3842, також можна використовувати UC3843. UC3845, для розгойдування силового транзистора використав комплементарну пару КТ972-КТ973, силовий ключик irg4pf50w один спалив, але нічого, на радіоринку їх багато 🙂

Силові доріжки посилив мідним дротом. Процес намотування трансформатора не сфотографував, скажу лише первинка — 32 витка дротом 1.5 мм, вторинка — петля від кінескопа, якраз добре підійшла! Про трансформатори на феритових кільцях читайте тут.

Апаратик вийде невеликий, загалом те, що потрібно для дачних робіт. Результатом дуже задоволений. З повагою, Колонщик.

Сьогодні широко затребуваним апаратом для зварювання є зварювальний інвертор. Його перевагами є функціональність та продуктивність. Виготовити міні зварювальний апарат своїми руками можна без особливих грошових вкладень (витратившись лише на витратні матеріали), якщо є розуміння, як влаштована та працює електроніка. Сьогодні добрі інвертори коштують дорого, а дешеві можуть розчарувати поганою якістю зварювання. Перш ніж сконструювати такий інструмент самостійно, необхідно скрупульозно вивчити схему.

Усі складові приладу необхідно встановити на основу. Для його виробництва підійде пластина гетинаксу товщиною ½ см. По центру пластини вирізати отвір для вентилятора, який потрібно буде огородити решіткою.

Між проводами обов'язково має бути повітряний простір.

На передню частину основи необхідно вивести світлодіоди, ручки резистора і перемикача, кабельні затискачі. Весь цей механізм потрібно згори обладнати «кожухом», для виготовлення якого підійдуть вініпласт або текстоліт (не менше 4 мм товщини). На кріплення електрода монтується кнопка, яку разом з підключеним кабелем потрібно добре ізолювати.

Сам процес складання не такий вже й складний. Найважливіший етап – це налаштування зварювального інвертора. Іноді для цього потрібна допомога майстра.

1. Спочатку інвертор необхідно підключити живлення 15В до ШИМ, одночасно підключити до живлення один конвектор, щоб зменшити нагрівання апарата і зробить тихіше його роботу.
2. Для замикання резистора необхідно підключити реле. Його підключають, коли закінчиться заряджання конденсаторів. Така процедура суттєво скорочує коливання напруги при підключенні інвертора до мережі 220В. Якщо не використовувати резистор під час підключення, безпосередньо може статися вибух.
3. Потім проконтролювати, як спрацьовують релезамикання резистора через кілька секунд після підключення струму на плату ШІМ. Продіагностувати саму плату на наявність імпульсів прямокутної форми після того, як спрацюють реле.
4. Потім подається харчування 15В на міст, щоб перевірити його справність та правильність монтажу. Сила струму не повинна бути вищою за 100мА. Хід встановити холостий.
5. Перевірити коректність встановлення трансформаторних фаз. Для цього можна скористатися осцилографом на 2 промені. Підключити живлення на міст від конденсаторів через лампу 220В 200Вт, перед цим виставити частоту ШІМ 55кГц, приєднати осцилограф, глянути на сигнальну форму, відстежити, щоб напруга не піднімалася більше 330В.

Для того, щоб визначити частоту апарата, потрібно поступово знижувати частоту ШІМ, поки на нижньому ключі IGBT не з'явиться невеликий заворот. Зафіксувати цей показник, розділити його на два, до суми, що вийшла додати значення частоти перенасичення. Кінцева сума буде робочим коливанням частот трансформатора.


Міст повинен споживати струму в районі 150ма. Світло від лампочки має бути не яскравим, сильно яскраве світло може вказувати на пробій в обмотці або про помилки в конструкції моста.

Трансформатор не повинен видавати жодних шумових ефектів. Якщо вони присутні, варто перевірити полярність. На міст можна підключити тестове харчування через якийсь побутовий прилад. Можна використовувати чайник потужністю 2200 Вт.

Провідники, які йдуть від ШІМ, повинні бути короткими, скрученими та розміщуватися подалі від джерел перешкод.

6. Поступово підвищувати струмінвертора з допомогою резистора. Обов'язково слухати прилад та спостерігати за показаннями осцилографа. Нижній ключ не повинен підвищуватись більше 500В. Стандартний показник – 340В. За наявності шуму можуть вийти із роботи IGBT.
7. Починати зварювання з 10 секунд. Перевірити радіатори, якщо холодні, продовжити зварювання до 20 секунд. Потім можна збільшити час зварювання до 1 хвилини та більше.
   Після використання кількох електродів трансформатор нагрівається. Через 2 хвилини вентилятор охолоджує його і можна знову приступати до роботи.

Складання саморобного зварювального інвертора своїми руками на відео

Багатьом у господарстві став у нагоді апарат для електрозварювання деталей із чорних металів. Оскільки серійно зварювальні апарати досить дорогі, багато радіоаматорів намагаються зробити зварювальний інвертор своїми руками.

У нас вже була стаття про те, проте цього разу я пропоную ще простіший варіант саморобного зварювального інвертора з доступних деталей своїми руками.

З двох основних варіантів конструкції апарату - зі зварювальним трансформатором або на основі конвертора - було обрано другий.

Справді, зварювальний трансформатор - це значний переріз і важкий магнітопровід і багато мідного дроту для обмоток, що для багатьох малодоступно. Електронні компоненти для конвертора при їх правильному виборі не дефіцитні і відносно дешеві.

Як я робив зварювальний апарат своїми руками

З початку роботи я поставив собі завдання створення максимально простого і дешевого зварювального апарату з використанням у ньому широко поширених деталей і вузлів.

В результаті досить тривалих експериментів з різними видами конвертора на транзисторах та триністорах було складено схему, показану на рис. 1.

Прості транзисторні конвертори виявилися надзвичайно примхливими та ненадійними, а триністорні без ушкодження витримують замикання виходу до моменту спрацювання запобіжника. Крім того, триністори нагріваються значно менше від транзисторів.

Як легко бачити, схемне рішення не відрізняється оригінальністю – це звичайний однотактний конвертор, його гідність – у простоті конструкції та відсутності дефіцитних комплектуючих, в апараті використано багато радіодеталей від старих телевізорів.

І, нарешті, він мало потребує налагодження.

Схема інверторного зварювального апарату представлена ​​нижче:

Рід зварювального струму – постійний, регулювання – плавне. На мій погляд, це найпростіший зварювальний інвертор, який можна зібрати своїми руками.

При зварюванні встик сталевих листів товщиною 3 мм електродом діаметром 3 мм струм, що споживається апаратом від мережі, не перевищує 10 А. Зварювальна напруга включають кнопкою, розташованої на електродотримачі, що дозволяє, з одного боку, використовувати підвищену напругу запалювання дуги і підвищити електробезпеку, з іншого, оскільки при відпусканні електродотримача напруга на електроді автоматично вимикається. Підвищена напруга полегшує запалення дуги та забезпечує стійкість її горіння.

Маленька хитрість: зібрана власноруч схема зварювального інвертора дозволяє з'єднувати робити з тонкої жерсті. Для цього необхідно змінити полярність зварювального струму.

Мережева напруга випрямляє діодний міст VD1-VD4. Випрямлений струм, протікаючи через лампу HL1, починає заряджати конденсатор С5. Лампа служить обмежувачем зарядного струму та індикатором цього процесу.

Зварювання слід починати тільки після того, як лампа HL1 згасне. Одночасно через дросель L1 заряджаються конденсатори батареї С6-С17. Світло світлодіода HL2 показує, що апарат включений в мережу. Триністор VS1 поки що закритий.

При натисканні на кнопку SB1 запускається генератор імпульсний на частоту 25 кГц, зібраний на одноперехідному транзисторі VT1. Імпульси генератора відкривають триністор VS2, який, у свою чергу, відкриває з'єднані паралельно триністори VS3-VS7. Конденсатори С6-С17 розряджаються через дросель L2 та первинну обмотку трансформатора Т1. Ланцюг дросель L2 - первинна обмотка трансформатора Т1 - конденсатори С6-С17 є коливальним контуром.

Коли напрямок струму в контурі змінюється протилежне, струм починає протікати через діоди VD8, VD9, а триністори VS3-VS7 закриваються до наступного імпульсу генератора на транзисторі VT1.

Імпульси, що виникають на обмотці III трансформатора Т1, відкривають триністор VS1. який безпосередньо з'єднує мережний випрямляч на діодах VD1 – VD4 з триністорним перетворювачем.

Світлодіод HL3 служить для індикації процесу генерації імпульсної напруги. Діоди VD11-VD34 випрямляють зварювальну напругу, а конденсатори С19 - С24 - його згладжують, полегшуючи цим запалювання зварювальної дуги.

Вимикачем SA1 служить пакетний або інший перемикач струм не менше 16 А. Секція SA1.3 замикає конденсатор С5 на резистор R6 при вимкненні і швидко розряджає цей конденсатор, що дозволяє, не побоюючись ураження струмом, проводити огляд і ремонт апарату.

Вентилятор ВН-2 (з електродвигуном М1 за схемою) забезпечує примусове охолодження вузлів пристрою. Менш потужні вентилятори використовувати не рекомендується, або їх доведеться встановлювати кілька. Конденсатор С1 – будь-який, призначений для роботи при змінній напрузі 220 В.

Випрямні діоди VD1-VD4 повинні бути розраховані на струм не менше 16 А та зворотну напругу не менше 400 В. Їх необхідно встановити на пластинчасті кутові тепловідведення розмірами 60x15 мм товщиною 2 мм з алюмінієвого сплаву.

Замість одиночного конденсатора С5 можна використовувати батарею з декількох паралельно включених на напругу не менше 400 В кожен, при цьому ємність батареї може бути більшою за вказану на схемі.

Дросель L1 виконаний на сталевому магнітопроводі підводного човна 12,5x25-50. Підійде і будь-який інший магнітопровід такого ж або більшого перерізу при виконанні умови розміщення обмотки у вікні. Обмотка складається з 175 витків дроту ПЕВ-2 1,32 (провід меншого діаметра використовувати не можна!). Магнітопровід повинен мати немагнітний проміжок 0,3...0,5 мм. Індуктивність дроселя – 40±10 мкГн.

Конденсатори С6-С24 повинні мати малий тангенс кута діелектричних втрат, а С6-С17 - ще й робочою напругою не менше 1000 В. Найкращі випробувані мною конденсатори - К78-2, що застосовувалися в телевізорах. Можна використовувати і більш поширені конденсатори цього типу іншої ємності, довівши сумарну ємність до зазначеної в схемі, а також імпортні плівкові.

Спроби використовувати паперові або інші конденсатори, розраховані на роботу в низькочастотних ланцюгах, призводять, як правило, до виходу з ладу через деякий час.

Триністори КУ221 (VS2-VS7) бажано використовувати з буквеним індексом А або в крайньому випадку Б або Г. Як показала практика, під час роботи апарату помітно розігріваються катодні висновки тріністорів, через що не виключено руйнування пайок на платі і навіть вихід з ладу триністорів.

Надійність буде вищою, якщо на виведення катода триністорів надіти або трубки-пістони, виготовлені з лудженої мідної фольги товщиною 0,1...0,15 мм, або бандажі у вигляді щільно згорнутої спіралі з мідного лудженого дроту діаметром 0,2 мм і пропаяти по всій довжині. Пістон (бандаж) повинен покривати висновок на всю довжину майже вщент. Паяти треба швидко, щоб не перегріти триністор.

У Вас, напевно, виникне питання: а чи не можна замість кількох порівняно малопотужних тріністорів встановити один потужний? Так, це можливо при використанні приладу, що перевершує (або хоча б порівнянного) за частотними характеристиками триністори КУ221А. Але серед доступних, наприклад, із серій ТЧ чи ТЛ, таких немає.

Перехід на низькочастотні прилади змусить знизити робочу частоту з 25 до 4...6 кГц, а це призведе до погіршення багатьох найважливіших характеристик апарату та гучного пронизливого писку при зварюванні.

При монтажі діодів та тріністорів застосування теплопровідної пасти є обов'язковим.

Крім цього, встановлено, що один потужний триністор менш надійний, ніж кілька включених паралельно, оскільки їм легше забезпечити найкращі умови для відведення тепла. Достатньо групу триністорів встановити на одну тепловідвідну пластину завтовшки не менше 3 мм.

Оскільки струмозрівнюючі резистори R14-R18(C5-16 В) при зварюванні можуть сильно розігріватися, їх перед монтажем необхідно звільнити від пластмасової оболонки шляхом випалу або нагрівання струмом, значення якого необхідно підібрати експериментально.

Діоди VD8 та VD9 встановлені на загальному тепловідводі з триністорами, причому діод VD9 ізольований від тепловідведення слюдяною прокладкою. Замість КД213А підійдуть КД213Б та КД213В, а також КД2999Б, КД2997А, КД2997Б.

Дросель L2 являє собою безкаркасну спіраль з 11 витків дроту перетином не менше 4 мм2 термостійкої ізоляції, намотану на оправці діаметром 12...14 мм.

Дросель під час зварювання сильно розігрівається, тому при намотуванні спіралі слід забезпечити між витками зазор 1...1.5 мм, а розташовувати дросель необхідно так, щоб він знаходився в потоці повітря від вентилятора. Рис. 2Магнітопровід трансформатора

Т1 складений із трьох складених разом магнітопроводів ПК30х16 з фериту 3000НМС-1 (ними виконували малі трансформатори старих телевізорів).

Первинна та вторинна обмотки розділені на дві секції кожна (див. рис. 2), намотані проводом ПСД1,68х10,4 у склотканинній ізоляції та з'єднані послідовно згідно. Первинна обмотка містить 2x4 витка, вторинна - 2x2 витка.

Секції намотують на спеціально виготовлене дерев'яне виправлення. Від розмотування витків секції оберігають по два бандажі з лудженого мідного дроту діаметром 0,8...1 мм. Ширина бандажу - 10...11 мм. Під кожен бандаж підкладають смугу з електрокартону або намотують кілька витків стрічки зі склотканини.

Після намотування бандажі пропаюють.

Один із бандажів кожної секції є висновком її початку. Для цього ізоляцію під бандажом виконують так, щоб із внутрішньої сторони він безпосередньо стикався з початком обмотки секції. Після намотування бандаж припаюють до початку секції, для чого з цієї ділянки витка заздалегідь видаляють ізоляцію і обслуговують його.

Слід мати на увазі, що в найбільш важкому тепловому режимі працює обмотка I. З цієї причини при намотуванні її секцій і при складанні між зовнішніми частинами витків передбачити повітряні зазори, вкладаючи між витками короткі, змащені теплостійким клеєм, вставки зі склотекстоліту.

Загалом, при виготовленні трансформаторів для інверторного зварювання своїми руками завжди залишайте повітряні зазори в обмотці. Чим їх більше, тим ефективніше відведення тепла від трансформатора і нижче ймовірність спалити апарат.

Тут доречно відзначити також, що секції обмоток, виготовлені зі згаданими вставками та прокладками дротом того ж перерізу 1,68x10,4 мм 2 без ізоляції, будуть в тих же умовах краще охолоджуватися.

Дотичні бандажі з'єднують пайкою, причому до передніх, службовців висновками секцій, доцільно припаяти мідну накладку у вигляді короткого відрізка дроту, з якого виконана секція.

В результаті виходить жорстка нероз'ємна первинна обмотка трансформатора.

Вторинну виготовляють аналогічно. Різниця тільки в числі витків у секціях і тому, що необхідно передбачити висновок від середньої точки. Обмотки встановлюють на магнітопровід строго певним чином – це необхідно для правильної роботи випрямляча VD11 – VD32.

Напрямок намотування верхньої секції обмотки I (якщо дивитися на трансформатор зверху) має бути проти годинникової стрілки, починаючи від верхнього виведення, який необхідно підключити до дроселя L2.

Напрямок намотування верхньої секції обмотки II, навпаки, - за годинниковою стрілкою, починаючи від верхнього виведення, його підключають до діодів блоку VD21-VD32.

Обмотка III є витоком будь-якого дроту діаметром 0,35...0,5 мм у теплостійкій ізоляції, що витримує напругу не менше 500 В. Його можна розмістити в останню чергу в будь-якому місці магнітопроводу з боку первинної обмотки.

Для забезпечення електробезпеки зварювального апарату та ефективного охолодження потоком повітря всіх елементів трансформатора дуже важливо витримати необхідні зазори між обмотками та магнітопроводом. При складанні зварювального інвертора своїми руками більшість саморобників роблять одну і ту ж помилку: недооцінюють важливість охолодження трансу. Цього робити не можна.

Це завдання виконують чотири фіксуючі пластини, що закладаються в обмотки при остаточному складанні вузла. Пластини виготовляють зі склотекстоліту завтовшки 1,5 мм відповідно до креслення на малюнку.

Після остаточного регулювання пластини доцільно закріпити термостійким клеєм. Трансформатор кріплять до основи апарата трьома скобами, зігнутими з латунного або мідного дроту діаметром 3 мм. Ці ж скоби фіксують взаємне становище всіх елементів магнітопроводу.

Перед монтажем трансформатора на основу між половинами кожного з трьох комплектів магнітопроводу необхідно вкласти немагнітні прокладки з електрокартону, гетинаксу або текстоліту завтовшки 0,2...0,3 мм.

Для виготовлення трансформатора можна використовувати магнітопроводи та інших типорозмірів перерізом не менше ніж 5,6 см 2 . Підійдуть, наприклад, Ш20х28 або два комплекти Ш 16x20 із фериту 2000НМ1.

Обмотку I для броньового магнітопроводу виготовляють у вигляді єдиної секції з восьми витків, обмотку II - аналогічно описаному вище, з двох секцій по два витки. Зварювальний випрямляч на діодах VD11-VD34 конструктивно є окремим блоком, виконаним у вигляді етажерки:

Вона зібрана так, що кожна пара діодів виявляється поміщеною між двома тепловідвідних пластин розмірами 44x42 мм і товщиною 1 мм, виготовленими з листового алюмінієвого сплаву.

Весь пакет стягнутий чотирма сталевими різьбовими шпильками діаметром 3 мм між двома фланцями товщиною 2 мм (з такого ж матеріалу, що і пластини), до яких гвинтами прикріплені з двох сторін дві плати, що утворюють висновки випрямляча.

Всі діоди в блоці орієнтовані однаково - висновками катода вправо по малюнку - і впаяні висновками в отвори плати, яка є загальним плюсовим виведенням випрямляча та апарату загалом. Анодні висновки діодів впаяні в отвори другої плати. На ній сформовано дві групи висновків, що підключаються до крайніх висновків обмотки II трансформатора згідно зі схемою.

Враховуючи великий загальний струм, що протікає через випрямляч, кожен із трьох його висновків виконаний з декількох відрізків дроту довжиною 50 мм, впаяних кожен у свій отвір і з'єднаних пайкою на протилежному кінці. Група з десяти діодів підключена п'ятьма відрізками, із чотирнадцяти - шістьом, друга плата із загальною точкою всіх діодів - шістьма.

Провід краще використовувати гнучкий, перерізом не менше 4 мм.

Так само виконані сильноточні групові висновки від основної друкованої плати апарату.

Плати випрямляча виготовлені з фольгованого склотекстоліту товщиною 0,5 мм та облужені. Чотири вузькі прорізи у кожній платі сприяють зменшенню навантажень на висновки діодів при температурних деформаціях. З цією ж метою висновки діодів необхідно відформувати, як показано на малюнку вище.

У зварювальному випрямлячі можна використовувати більш потужні діоди КД2999Б, 2Д2999Б, КД2997А, КД2997Б, 2Д2997А, 2Д2997Б. Їх число може бути меншим. Так, в одному з варіантів апарату успішно працював випрямляч із дев'яти діодів 2Д2997А (п'ять - в одному плечі, чотири - в іншому).

Площа пластин тепловідведення залишилася незмінною, товщину їх виявилося можливим збільшити до 2 мм. Діоди були розміщені не попарно, а по одному у кожному відсіку.

Усі резистори (крім R1 і R6), конденсатори С2-С4, С6-С18, транзистор VT1, триністори VS2 - VS7, стабілітрони VD5-VD7, діоди VD8-VD10 змонтовані на основній друкованій платі, причому триністори і VD9 тепловідведення, пригвинченому до плати, виготовленої з фольгованого текстоліту завтовшки 1.5 мм:
Рис. 5. Креслення плати

Масштаб креслення плати – 1:2, проте плату нескладно розмітити, навіть не користуючись засобами фотозбільшення, оскільки центри багатьох отворів та межі багатьох фольгових майданчиків розташовані по сітці з кроком 2,5 мм.

Великої точності розмітки та свердління отворів плата не вимагає, проте слід пам'ятати, що отвори в ній повинні збігатися з відповідними отворами тепловідвідної пластини.

Перемичку в кола діодів VD8, VD9 виготовляють з мідного дроту діаметром 0,8...1 мм. Припаювати її краще з боку друку. Другу перемичку з дроту ПЕВ-2 0,3 можна розташувати і на боці деталей.

Груповий висновок плати, позначений на рис. 5 літерами Б з'єднують з дроселем L2. В отвори групи В впаюють провідники від анодів тріністорів. Висновки Г з'єднують з нижнім за схемою виведенням трансформатора Т1, а Д - з дроселем L1.

Відрізки дроту у кожній групі мають бути однаковою довжини та однакового перерізу (не менше 2,5 мм2).
Рис. 6Тепловідведення

Тепловідведення є пластиною товщиною 3 мм з відігнутим краєм (див. рис. 6).

Кращий матеріал для тепловідведення – мідь (або латунь). У крайньому випадку, за відсутності міді, можна використовувати пластину із алюмінієвого сплаву.

Поверхня з боку установки деталей повинна бути рівною, без зазубрин і вм'ятин. У пластині просвердлені отвори з різьбленням для збирання її з друкованою платою та кріплення елементів. Через отвори без різьблення пропущені висновки деталей та з'єднувальні дроти. Через отвори у відігнутому краї пропущені анодні висновки тріністорів. Три отвори М4 у тепловідводі призначені для його електричного з'єднання з друкованою платою. Для цього використано три латунні гвинти з латунними гайками. 8. Розміщення вузлів

Одноперехідний транзистор VT1 зазвичай проблем не викликає, проте деякі екземпляри за наявності генерації не забезпечують необхідну для стійкого відкривання тріністора VS2 амплітуду імпульсів.

Всі вузли та деталі зварювального апарату встановлені на пластину-основу з гетинаксу завтовшки 4 мм (підійде також текстоліт завтовшки 4...5 мм) на одній його стороні. У центрі основи прорізане кругле вікно для кріплення вентилятора; він встановлений з тієї ж його сторони.

Діоди VD1-VD4, триністор VS1 та лампа HL1 змонтовані на кутових кронштейнах. При встановленні трансформатора Т1 між сусідніми магнітопроводами слід забезпечити повітряний зазор 2 мм.

Головкою болта зсередини притиснутий до основи мідний косинець, додатково зафіксований від провертання гвинтом М4 з гайкою. Товщина полиці косинця – 3 мм. До другої полиці болтом або паянням підключено внутрішній з'єднувальний провід.

Складання друкарської плати-тепловідведення встановлюють деталями до основи на шести сталевих стійках, зігнутих зі смуги шириною 12 і товщиною 2 мм.

На лицьову сторону основи виведено ручку тумблера SA1, кришку тримача запобіжника, світлодіоди HL2, HL3, ручку змінного резистора R1, затискачі для зварювальних кабелів та кабелю до кнопки SB1.

Крім цього, до лицьової сторони прикріплені чотири стійки-втулки діаметром 12 мм з внутрішнім різьбленням М5, виточені з текстоліту. До стійк прикріплена фальшпанель з отворами для органів управління апаратом та захисними решітками вентилятора.

Фальшпанель можна виготовити з листового металу або діелектрика завтовшки 1...1,5 мм. Я вирізав її зі склотекстоліту. Зовні до фальшпанелі пригвинчені шість стояків діаметром 10мм, на які намотують мережевий та зварювальні кабелі після закінчення зварювання.

На вільних ділянках фальшпанелі просвердлені отвори діаметром 10 мм для полегшення циркуляції повітря, що охолоджує. Рис. 9. Зовнішній вигляд зварювального інверторного апарату з укладеними кабелями.

Зібрана основа поміщена в кожух з кришкою, виготовлений з листового текстоліту (можна використовувати гетинакс, склотекстоліт, вініпласт) завтовшки 3...4 мм. Отвори для виходу повітря, що охолоджує, розташовані на бічних стінках.

Форма отворів не має значення, але для безпеки краще, якщо вони будуть вузькими і довгими.

Загальна площа вихідних отворів не повинна бути меншою за площу вхідного. Кожух забезпечений ручкою та плечовим ременем для перенесення.

Електродотримач конструктивно може бути будь-яким, аби він забезпечував зручність роботи та легку заміну електрода.

На ручці електродотримача потрібно змонтувати кнопку (SB1 за схемою) в такому місці, щоб зварювальник міг легко утримувати її натиснутою навіть рукою в рукавиці. Оскільки кнопка знаходиться під напругою мережі, необхідно забезпечити надійну ізоляцію як кнопки, так і підключеного до неї кабелю.

P.S. Опис процесу складання зайняло багато місця, але насправді все набагато простіше, ніж здається. Будь-хто, хто хоч раз тримав у руках паяльник та мультиметр, без проблем зможе зібрати цей зварювальний інвертор своїми руками.