Читать онлайн «Высокочастотный сварочный аппарат. Выпуск 35»

Мельник М. М. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ Мастерская радиолюбителя Выпуск 35 Издательство Ш> Зм Москва 2003 ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ Опыт ремонта и расчет электромагнитных элементов Инверторные источники сварочного тока (ИИСТ), иногда называемые высокочастотными, имеют явные преимущества перед классическими трансформаторными (меньшие масса и объем, превосходные нагрузочные характеристики), но не получили у нас широкого распространения. Вероятнее всего, из-за высокой, недоступной большинству потенциальных потребителей, стоимости. Многие радиолюбители пытаются самостоятельно изготовить ИИСТ. Однако и на этом пути возникают значительные трудности, в первую очередь, связанные с отсутствием опыта разработки энергонапряженных устройств, в которых значения тока и напряжения выходят далеко за привычные пределы. Автор делится опытом ремонта ИИСТ промышленного изготовления, потребовавшего подбора вышедшим из строя силовым элементам и довольно значительных изменений в схеме. Приводится методика расчета основных электромагнитных элементов ИИСТ. В один прекрасный момент в мои руки попал неисправный сварочный аппарат RytmArc фирмы Castolin Eutectic, выпущенный в 1988 г. Бывший хозяин, уже не веря, что прибор можно отремонтировать, отдал его на запчасти. При осмотре аппарата выяснилось, что этот типичный представитель семейства ориентированных на бытовое применение однофазных ИИСТ малой мощности выполнен по типичной для аппаратов такого класса схеме однотактного прямоходового полумостового инвертора и предназначен для ручной электросварки постоянным током 5... 140 А при относительной продолжительности сварки до 100 % цикла сварка/пауза. В исходном варианте инвертор был построен на мощных высоковольтных биполярных составных транзисторах ESM2953, которые и вышли из строя. Не исправными также оказались несколько транзисторов меньшей мощности, а не которые детали просто отсутствовали. В такой ситуации наиболее оправданным показалось решение купить новые транзисторы и заменить ими сгоревшие. Однако торговая фирма, в которой нашлись нужные транзисторы, предложила их по цене 65 долл. США за штуку при условии покупки целой упаковки — 50 штук. Естественно, этот вариант не прошел, и пришлось искать альтернативу. Выбор пал на биполярные транзисторы с изолированным затвором (Insulated Gate Bipolar Transistors — IGBT [1]) IRG4PC50U, которые свободно продавали в розницу по цене 14 долл. США за штуку. В отличие от ESM2953, коллектор транзистора IRG4PC50U электрически соединен с его теплоотводящим основанием. Поэтому было решено, установив каждый IGBT на алюминиевую пластину размерами 30x25x4мм, прижать последние к основному теплоотводу через слюдяные прокладки толщиной 0,5 мм. Так как слюды необходимой толщины в наличии не было, прокладки набраны из нескольких слоев более тонкой, «склеенных» теплопроводной пастой. Чтобы запустить ИИСТ, потребовалось разработать и изготовить новый драйвер для управления IGBT и утерянный таймер ограничителя тока зарядки, конденсатора фильтра сетевого выпрямителя.