Силовой ключ для импульсной TIG сварки.
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Втр, 12/04/2016 - 17:41
Для импульсной TIG сварки необходима схема силового ключа с током около 200А.
Вот примерная форма сигнала (нижний гафик)
Вход - "постоянка" от сварки, управление - выход ардуинки. Насколько я понимаю - должна быть опторазвязка, потом небольшой транзистор с обвесом для раскачки, потом 5 шт 40А-х IGBT транзисторов ( паралельно) или модуль. Интересует конкретная схема с номиналами. Или тікните носом где почитать...
может вам что-нить такое надо
http://www.aliexpress.com/item/200A-1600V-Power-Stud-Silicon-Rectifier-D...
или
http://www.aliexpress.com/item/DC-Power-Supply-Stud-Type-Phase-Control-T...
Тиристор и его родсвенники тут не помощники. Как мне кажнтся тут выход - IGBT транзисторы.
Igbt приборы для высоких напряжений. На напряжениях меньше 600 вольт Мосфет имеет меньшее сопротивление в открытом виде. Чтобы паяльник не делать поставьте параллельно 2-3 мосфета на 240 А. Типа IRF1503. У него 3.3 миллиОма. Три штуки и будет 1.1 мОм. Рассеивание не больше I^2*R=200*200*0.0011=44Ватта.
Цена, даже в дорогом ЧипДипе -150р.за шт. Как мосфет подключать не нужно пояснять? Что даже для 40Вт нужен хороший радиатор и термопаста тоже, надеюсь, понятно.
А можно схемку или ссылку... Уж больно неохота деньги в синий дым превращать
Вот нашел примерный вариант, как правильно включить 3-5 шт мосфетов в паралель
Очень плохой пример.
Входную емкость затвора надо как быстро заряжать, так и разряжать, не трудно посчитать, что для мощных полевиков требуются амперные токи в затвор.
Вообще, тема сварочников совершенно отдельная по своей специфике, там масса нюансов, более разумно задавать по ним вопросы на профильном сайте, например, Валентина Володина.
Что за чушь про амперные токи? Это же Мосфет? Стоит даташит ы читать на ночь.
Чем больше резистор в затворе, тем медленнее откроется транзистор и тем больше он будет греться. 10 Ом - типичное решение. Можете открыть корпус любого китайского инвертора 12-220 от 1000Вт, там из по 3-7 штук в параллель стоит.
Ставите просто параллельно, без излишеств. Открывать можно одним транзистором, как Вы нарисовали или спаренным, или комплементарным, как Вам заблагорассудится. Чем быстрее открываете, тем меньше греется. Чем быстрее открываете - тем больше ток транзистора. Емкость затвора 6000, ну пусть их 5 в параллель - итого 30 нФ, нужно зарядить за 100 нс. Получаем 2 Ома, как раз 5 по 10Ом в параллель. Транзистор считайте на свои вольты, а их для открытия Мосфета не нужно больше 5, получаем 5/2=2.5А. Берите пару транзисторов, второй на 5 А, первый - любой.
Что за чушь про амперные токи? Это же Мосфет? Стоит даташит ы читать на ночь.
Чем больше резистор в затворе, тем медленнее откроется транзистор и тем больше он будет греться. 10 Ом - типичное решение. Можете открыть корпус любого китайского инвертора 12-220 от 1000Вт, там из по 3-7 штук в параллель стоит.
Ставите просто параллельно, без излишеств. Открывать можно одним транзистором, как Вы нарисовали или спаренным, или комплементарным, как Вам заблагорассудится. Чем быстрее открываете, тем меньше греется. Чем быстрее открываете - тем больше ток транзистора. Емкость затвора 6000, ну пусть их 5 в параллель - итого 30 нФ, нужно зарядить за 100 нс. Получаем 2 Ома, как раз 5 по 10Ом в параллель. Транзистор считайте на свои вольты, а их для открытия Мосфета не нужно больше 5, получаем 5/2=2.5А. Берите пару транзисторов, второй на 5 А, первый - любой.
Буду очень признателен за схему с номиналами... Извините за наглость. Транзисторы (для раскачки) должны питаться от 12 вольт, тех что ардуино? Просто сварочное плавает от 12 до 60 вольт.
За наглость, конечно, извиню. Но схему рисовать не стану. Вы планируете коммутировать 200А. Ради мира и гармонии - дайте себе труд и три часа времени для чтения даташитов и форумов.
Наводки:
1. если у вас напряжение до 60 В, то указанный транзистор - не подходит, нужен, например: FDP025N06, он до 60В другой.
2. для открытия - например TIP121 - это составной, а так - хотть КТ805ИМ, 2CS5706 - их много разных.
3. резисторы - по 10 Ом, можно самые простые, но лучше 0.5, чем 0.125.
5-6 Вольт в цепь коллектора управляющего транзистора не стоит брать с шины сварки, на ней жутко много помех во время контакта.
нужно фильтровать помехи. Тут схема не может состоять только из двух ключей и токоограничивающих резисторов.
Нарисуйте сами. Это будет как-бы проверка готовности для работы с высокими токами.
мда... кроме читать надо еще уметь хотьнемного думать, аднако, ..... хосподин теоретик
Так что, амперных токов, говоришь, в глаза не видишь?
ТС для его транзисторов надо иметь в затворах МИНИМУМ 10 В, чтобы они надежно открылись, т.е. с учетом потерь в драйвере обычное питание драйвера 15В, а довольтно часто и 18В. Так что макс ток заряда завторов тут перевалит за 5А.
Так кто тут у нас чушь пишет?
Вот нашел готовый вариант
Проверенный рабочий вариант (только дорогой, зараза). Использовать 1 плечо, а еще лутше 1 из 4 ключей... Хочется узнать мнение профи
Схема, приведенная выше, непонятно к чему? Она же про 220В, про которые мы не говорили. Там, и это разумно, применена гальваническая развязка, которая нам совсем не нужна и т.д.
Да не в схеме тут дело. Если непонятно, что я про схему написал, то и городить не стоит!
На 200А механическая конструкция не проста. Плата не обычная, а с толстым фольгированием (не 18, а хотя бы 35 микрон), на очень толстые силовые дорожки напаивается специальная шина. Даже пайка силовых транзисторов должна, пусть хоть "на глаз" считаться, можно ли паять "в отверстие" или нужно подводить шину? Если несколько параллельно - то можно паять просто, в отверстие, если один мощный ключ - к его электродам нужно подводить шины так, чтобы площадь контакта шины с дорожкой платы соответствовала току, в местах контакта, при наличии охлаждения, можно закладывать и 50А/мм^2, для дорожки имеющей хоть какую-то протяженность стандарт требует 20А/мм^2.
Кроме того, Мосфет, при тепловом пробое, закорачивает все три электрода, с этим учетом нужно управляющую схему делать.
Вот почему я не стал схему рисовать, на такие токи нужна не только схема, но и весь проет платы, от контакта, до контакта. Там не сложно, но только если уже делал или хотя бы видел, как надо. Поищите хотя бы фото или видео в сети, чтобы было понятно, о чем я говорю.
... поискал на яндексе - нигде не видно хорошо. Примерно опишу как шину делать: из листовой меди полоску нужной ширины нужно вырезать. На 200А нужно 10кв.мм. Если лист 0.5, то 2 см ширина полоски. Пролудить, согнуть пополам, отогнуть края и припаять вертикально (для охлаждения) вдоль дорожки на плате. Там, где нет шины, ширина "дорожки" на плате не меньше 3 см, если эти зоны короткие (длина зоны меньше ширины).
Схема, приведенная выше, непонятно к чему? Она же про 220В, про которые мы не говорили. Там, и это разумно, применена гальваническая развязка, которая нам совсем не нужна и т.д.
Вышеприведенная схема - часть схемы сварки ТИГ, на нее подается сварочное напряжение от инвертора, на выходе или имульсы (той или иной полярности), или импульсная переменка (типа синусоиды).
Управление Атмега8.
ТС для его транзисторов надо иметь в затворах МИНИМУМ 10 В, чтобы они надежно открылись, т.е. с учетом потерь в драйвере обычное питание драйвера 15В, а довольтно часто и 18В. Так что макс ток заряда завторов тут перевалит за 5А.
Вот характеристика:
Тут видно, что на 7 Вольтах транзистор полностью открыт, да и на 6 тоже ;).
Но можно и 10. Зачем 15, как потерять 5 Вольт на драйвере? Если на 5 амперах потерять 5 вольт на драйвере, то драйвер - греется на 5*5=25 Вт, вполне себе паяльник.
Может у Вас есть какой-то особый опыт, но я не знаю мосфетов, которым нужно 15 Вольт для открытия, просто не попадались мне такие. Все больше 4В+60%. Но мир велик и разнообразен.
------------------------
Если Вас задела моя фраза про амперные токи - я прошу прощения, неправ, конечно амперные, 5-6 ампер в импульсе. Я просто подумал, что речь идет о постоянном токе, а тут импульсы - до 100 нс, но формально - я был неправ, нет мне оправдания и прощения ;), Вы удовлетворены?
-------------------------
В нашем случае, я бы не стал брать питание от сварки, так как есть вероятность, что при контакте, в момент сварки, напряжение может просесть ниже порога, что вызовет нежелательную ООС в приборе. Я бы взял отдельный источник на 12В и КРЕН (7809) на 9В, и надежными 9-ю Вольтами управлял бы. Тогда у схемы появляется предсказуемость работы. Земля у всего, всех приборов, источников и Ардуинки - ессно общая и никаких гальванических развязок. Если использовать указанный мною составной транзистор - то можно управлять непосредственно с ноги Ардуино только защитив токоограничивающим резистором от КЗ, если что-то свое - нужно считать входной ток.
Вышеприведенная схема - часть схемы сварки ТИГ, на нее подается сварочное напряжение от инвертора, на выходе или имульсы (той или иной полярности), или импульсная переменка (типа синусоиды).
Управление Атмега8.
Теперь дошло!
Все предыдущие рассуждения - в мусорку. Там же нужно сочетать поджиг дуги и регулировку тока сварки.
Нет тут я забираю все советы обратно и пасую. Про силовой ключ - все в силе, но не только он тут нужен.
Так питание вообще не проблема...
я сам могу электродом варить и полуавтоматом, а аргонщики знакомые - это примерно как боги Олимпа для меня, чтобы после падения заварить кусочек байка ;). Нихера в аргоне не понимаю. Ни как сделать ни как варить. Это "шайтан коробка" для меня.
Вот и мне охота... аргон. Регулировка тока и управление осцилятором - это совсем другая история, эта проблема решена.
Мне вот кажется, что sivanko хочет реализовать что-то из УКП(STT), ВКЗ режимов или еще хз какую модификаюцию. Последние лет 5 народилось довольно много всяких импульсных новшеств в сварочной теме и ими активно интересовался сравнительно небольшой круг спецов. Меня, например, это мало интересовало, а скажем, нищеброд по ВКЗ точно что-то делал.
Собственно по тому и был дан совет пойти на профильные форумы, т.к. тема уж слишком специфическая и малораспространенная.
Закинул тему на несколько спецфорумов, жду ответа
sivanko, у тебя весьма скупое изложение вопроса, т.е. много непоняток. Я так думал, что только для меня, но возможно и не только. Абравиатура TIG подразумевает сварку неплавящимся электродом, ну ладно бы у тебя была простая модуляция тока, это мозг еще в состоянии принять, но нафига там сложная модуляция, похожая на управляемый капельный перенос и .... при неплавящемся электроде?
По большому счету, все эти УКП, ВКЗ направлены на контроль формирования капли и коим боком это можно пристегнуть к TIG .....
Однако выше писал, что не углублялся в эту тему, может чего и не знаю, откуда предложение, -
Объясни "на пальцах", чего ты там хочешь получить, откуда вылезла картинка из первого поста? - может что тогда и прояснится.
Но можно и 10. Зачем 15, как потерять 5 Вольт на драйвере? Если на 5 амперах потерять 5 вольт на драйвере, то драйвер - греется на 5*5=25 Вт, вполне себе паяльник.
Может у Вас есть какой-то особый опыт, но я не знаю мосфетов, которым нужно 15 Вольт для открытия, просто не попадались мне такие. Все больше 4В+60%. Но мир велик и разнообразен.
да не, опыт у меня вполне обычный, 35 лет занятий электроникой вообще, и из них 15 - силовой преобразотелной техникой.
Вот поверишь, просто лень, отвечать на твои глупые вопросы. Когда спалишь полведра мосфетов на хх-килорублей при своих 4В, тогда сам шустренько и без глупостей займешшься разборками зачем и почему в затворы нужно подать более 10В. А минимум, это только минимум, .....а не потери драйвера, ферштейн?
И вроде чуть дальше до тебя дошло, что амперные токи - имульсные, но 25Вт на паяльник ты почему-то считаешь в постоянных токах..... у кого-то явно крыща едет, не находишь?
Мне совсем не нравится возить тебя носом по клавишам, большинство твоих постов, что читал, оставляют весьма хорошее впечатление. Давай заканчивать заниматья фигней.
зы. Напряжение на затвор подается исходя из минимального сопротивления канала мосфета, для ключевых схема. Вот так, а не как-то по другому. Подать побольше вольт в затвор и получить поменьше тепла - обычно себя оправдывает.
sivanko, у тебя весьма скупое изложение вопроса, т.е. много непоняток. Я так думал, что только для меня, но возможно и не только. Абравиатура TIG подразумевает сварку неплавящимся электродом, ну ладно бы у тебя была простая модуляция тока, это мозг еще в состоянии принять, но нафига там сложная модуляция, похожая на управляемый капельный перенос и .... при неплавящемся электроде?
По большому счету, все эти УКП, ВКЗ направлены на контроль формирования капли и коим боком это можно пристегнуть к TIG .....
Однако выше писал, что не углублялся в эту тему, может чего и не знаю, откуда предложение, -
Объясни "на пальцах", чего ты там хочешь получить, откуда вылезла картинка из первого поста? - может что тогда и прояснится.
Картинка взята с просторов инета для примера. Импульсный режим ТИГ сварки так работает, покрайней мере тут http://weldering.com/content/svarka-inertnyh-gazah-volframovym-elektrodom-tig так написано, график чуток не такой, но мысль та же.
не, не, это не чуток.... это - совсем не такой. Такое еще вполне можно понять, применительно к TIG.
А почему "совсем не такой"? Ток импульса регулируется одним ШИМом, ток базы -другим, частота и скаважность основных импульсов регулируется само собой. Для упрощения системы мохно ток импульса не регулировать (100%-ое заполнение), но это не "главный вопрос революции".
А почему "совсем не такой"? Ток импульса регулируется одним ШИМом, ток базы -другим, частота и скаважность основных импульсов регулируется само собой. Для упрощения системы мохно ток импульса не регулировать (100%-ое заполнение), но это не "главный вопрос революции".
Я же выше пояснил, что первая кртинка похожа на те режимы, где управляемо формируется капля, а у ТИГ нет капли на электроде.
И при чем здесь ШИМы, в каждом действии должа быть какая-то ЛОГИКА.
ШИМом регулируется средний ток , тоесть высота ступеньки в импульсе и при базовом токе. Или я чтото не так понял...
Вот право слово, не вдавался в детали этих новых реализаций, посмотрел несколько статей и моделей в качестве общего развития, тем и ограничился. Собственно почему и не хотел тут сильно вдаваться в комменты.
могу еще раз рекомендоват задать вопрос сюда, http://electronix.ru/forum/index.php?s=80cba8fb365162769f39ddd73c517337&showforum=176
и сюда http://valvol.ru/index.php
только постарайтесь развернуто объяснить свои хотелки
По крайней мере это те места, где бываеют те, кто реально может помочь.
Спасибо.
ШИМом регулируется средний ток , тоесть высота ступеньки в импульсе и при базовом токе. Или я чтото не так понял...
Применительно к TIG это не ШИМ. Это реализация т.н. импульсного режима сварки, когда за время одного импульса образуется микрованна. Размеры микрованны таковы, что металл удерживается в ней силами поверхностного натяжения и не успевает вытекать при сварке в разных пространственных положениях. Были такие ремонтные сварочные аппараты ОДА (орбитальный дуговой автомат) для сварки неподвижных трубопроводов в произвольном пространственном положении. Вот там как раз сварка велась в импульсном режиме. Возможно применение и на ручной горелке, но скорость низкая, и требуется следить за перекрытием отдельных ванн, что вручную тяжеловато.
У вас ток переменный?
220/ 40В транс на выходе 20А ?
У вас ток переменный?
220/ 40В транс на выходе 20А ?
На выходе постоянка от 15в до 50в с током до 150А, может чуток меньше а нужно получить импульсы.
делаем схему типа степ-ап.
лишнее(перенапряжение) сливаем в кондёр.
Вообщем, ничего сложного.
делаем схему типа степ-ап.
лишнее(перенапряжение) сливаем в кондёр.
Вообщем, ничего сложного.
А подробнее...
рисуйте схему на своей элементной базе. обсудим.
Вариантов масса.
А вариантов почему не будет работать - ещё больше =)
Нашел готовую схему ключа, возможно комуто будет интересно.
Мосфеты будут IRF 1405, 55 вольт, 169 ампер, или чтото подобное. Цена одного около 1 уе, драйвер (на 2 транзистора) - около 2 уе. Наверное баян такой ширины делать необязательно. Хотя по цене терпимо. Наверное остановлюсь на таком варианте. У автора провод для подулючения 16 мм.кв. Есть печатки, хотя на макетке быстрее.
оч хорошо, с нетерпением ждём результатов (ведёрко шишек).
(ведёрко шишек).
Купите попкорна или пива, интереснее будет...
Дык смотреть не на что....пол года прошло - а кина не мае.
200 А 60 В - на одном транзисторе можно коммутировать. причём даже не импульсно а в режиме включил - покурил - выключил.
Continuous Drain Current, VGS @ 10V (Silicon Limited) 200А
http://www.infineon.com/dgdl/irfp4468pbf.pdf?fileId=5546d462533600a40153562c73472019