Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

[pansim]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Да кажа и аз нещичко по темата:
1. Ако искаш инвертор за РЕДЗ - то резонансника на Негуляев е добър.
2. За универсален источник на ток РЕДЗ + МИГ- МАГ не става. Не можеш да получиш необходимата ВАХ за двата вида! Помисли как се получава падащата ВАХ при резонансника?
3. ТЛ 494 и SG3525 са почти еднакви като функционалност - основната разлика е че при 3525 има добавен драйвер за директно управление на мощни МОСФЕТ-и. Дали ти трябва или не ти решаваш. При ТЛ494 това се решава с два доп. транзистора и два резистора. И двете интеграли работят много устойчиво - пробвано е многократно!.
4. Спарки е писал за управлението - както ти е каф можеш да го решиш ако искаш с драйверен траф, може с оптрони /HCPL3180/ може и с ИР2110. Всички варианти съм ги пробвал лично - работят.
5. Спарки - за съжаление кондензатора в първичната, само частично решава проблеме с едностранното намагнитване. Много има изписано по въпроса. Иначе Китайците затова поставят много на брой МОСФЕТ-и -така се борят с проблема.Това е най-простото решение - праскаш транзистори които практически не можеш да изгориш с монофазна мрежа и готово /и със траф със голям запас по индукция/

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

5. Спарки - за съжаление кондензатора в първичната, само частично решава проблеме с едностранното намагнитване. Много има изписано по въпроса. Иначе Китайците затова поставят много на брой МОСФЕТ-и -така се борят с проблема.Това е най-простото решение - праскаш транзистори които практически не можеш да изгориш с монофазна мрежа и готово /и със траф със голям запас по индукция/

Многото MOSFET-и не решават проблема с еднстранното намагнитване по никакъв начин. Наситен силов траф значи късо в първичната, а това пък значи сигурни пушеци и фойерверки, дори и MOSFET-ите да оцелеят. Още повече че трифазните MOSFET машини са 1 към едно с монофазните, като дори броя MOSFET-и за 200А монофазна и 250А трифазна машина е еднакъв.

Трябва си и защита по максимален ток, която работи заедно с кондензаторите. Тоест - зашитата си се задейства, когато трябва, но кондензаторите намаляват сериозно броя на случаите, в които се намесва защитата. И точно тук е разликата между SG3525 и ТL494 - SG3525 си има специално краче за тая работа. Получава се почти пълноценен pulse-by-pulse current limiting, и едва когато сериозно се прекали, чипа се изключва тотално. Това значи гладка работа при краткотрайни извънредни режими, вместо тотално изключване на чипа.

Бе не знам. На мен все повече започват да ми харесват 20 килохерцовите IGBT машини в токов режим. Там всичко си е решено по естествен начин, още по дефиниция. А при добре изчислена обратна връзка практически изключително рядко опираш до задействане на някаква защита. Отделно дето трафа е един единствен, тороидален, и лесно се навива дори на ръка. 4 транзистора и 8 диода са достатъчни за машина 200А, и аз не съм успял да ги нагрея осезаемо. 250 амперовата машина е само с 2 диода повече. А се паралелят елементарно, ако ти трябва повече ампераж.

[pansim]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Трябва си и защита по максимален ток, която работи заедно с кондензаторите. Тоест - зашитата си се задейства, когато трябва, но кондензаторите намаляват сериозно броя на случаите, в които се намесва защитата. И точно тук е разликата между SG3525 и ТL494 - SG3525 си има специално краче за тая работа. Получава се почти пълноценен pulse-by-pulse current limiting, и едва когато сериозно се прекали, чипа се изключва тотално. Това значи гладка работа при краткотрайни извънредни режими, вместо тотално изключване на чипа.

За пълноценна защита при мост, си трябва следене на тока в двете рамена на моста. Това 3525 не го може. Виж с 3825 става. Там времето за реакция е 50нс. т.е. може на всеки период да следи тока. А за "специалното" краче - с ТЛ 494 + ИР 2110 е същото. 11-ти крак на ИР-ката е SD. Там може да включиш каквото поискаш ТТ, термозащита и др. Ама се отплеснахме от темата.

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

За пълноценна защита при мост, си трябва следене на тока в двете рамена на моста. Това 3525 не го може. Виж с 3825 става. Там времето за реакция е 50нс. т.е. може на всеки период да следи тока. А за "специалното" краче - с ТЛ 494 + ИР 2110 е същото. 11-ти крак на ИР-ката е SD. Там може да включиш каквото поискаш ТТ, термозащита и др. Ама се отплеснахме от темата.

Да де, ама IR2110 те задължава чипа да ти е откъм високоволтовата част, което за машина с тая мощност (а и не само) според мен не е удачен вариант. Оптоизолиран драйвер пък значи още едно захранване там, или някакъв вариант на такова от силовия траф. Защо, след като най-обикновен драйверен траф 1:1 решава тоя проблем нацяло, без да иска практически нищо, а в същото време имаш пълната свобода да твориш по обратните връзки каквото ти душа иска.

Не вдявам и защо да гледа тока в двете рамена по отделно, вместо тока между кондензаторите и моста? Дори тия в токов режим са така, където това не е защита, ами в основата на работата въобще.

Виж, то почти всичко може да се направи и с обикновени дискретни части. Въпроса е че щом го имаш нарито всичкото в един чип, няма смисъл.

[pansim]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Както казах - отплеснахме се от темата.
Не смятам, че форума е място за изнасяне на лекции по силова електроника.
Максимум - споделяне на готови работещи устройства. Повече от това не смятам, че е редно.
Всеки има глава на раменете си - да отсява и преценява.

ПП не си прав за пълния мост! Не може само общия ток! Толкоз от мен.

[Ясен]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Не смятам, че форума е място за изнасяне на лекции по силова електроника.
Максимум - споделяне на готови работещи устройства. Повече от това не смятам, че е редно.

Форумът като такъв няма подобно ограничение. Ако някой смята, че не е редно да споделя своите неща, също има пълната свобода да не го прави.

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

ПП не си прав за пълния мост! Не може само общия ток! Толкоз от мен.

Ще се съглася, като посочиш аргументи и/или примери. На всичко, дето съм виждал, тока се мери или с шънт на масата, или с токов траф последователно на първичната, или с токов траф, последователно на целия мост, още преди транзисторите. Последния случай е на телоподаващото ми, дето е в токов режим.

Ето това имам в предвид:

[Ясен]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Сега се сетих за един интересен момент - кондензаторът, последователно на първичната намотка, напълно я предпазва от асиметрията на импулсите, защото не асиметрията сама по себе си е това, което я мъчи тази намотка. Проблемът е в постоянният ток, протичащ поради постоянната съставка на напрежението между рамената на моста. От друга страна, за 2-5 киловата прибор, какъв ли ще е този кондензатор? Още повече, че нямаме право на електролитен?

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Сега се сетих за един интересен момент - кондензаторът, последователно на първичната намотка, напълно я предпазва от асиметрията на импулсите, защото не асиметрията сама по себе си е това, което я мъчи тази намотка. Проблемът е в постоянният ток, протичащ поради постоянната съставка на напрежението между рамената на моста. От друга страна, за 2-5 киловата прибор, какъв ли ще е този кондензатор? Още повече, че нямаме право на електролитен?

Отвори си резака и ще ги видиш. Най-отгоре са, керемидено червени обикновено. Мисля че бяха 2 групи по 3-4 бройки. Не са електролитни. Полиестерни са. Машината ти е на 100Khz и не са толкова голями, колкото си мислиш. Какви слагат в компютърните захранвания не може да не си виждал - същите са, ама като капацитет примерно 10 пъти по-големи.

Кондензаторите са достатъчни при бавни процеси. При процеси например при телоподавашо, където честотата на късите съединения достига до 300 херца и повече, не винаги са достатъчни, още повече като се има в предвид играта на мрежовото напрежение и напрежението върху входящите кондензатори през това време. Адекватна обратна връзка също до някъде помага, но без защита по ток в първичната, рано или късно се стига до пушеци.

От друга страна токовия режим решава по съвсем естествен начин и без кондензатори всичките тия неволи, освен дето има и доста по-добър перформанс по отношение на колебания в мрежовото напрежение. Крайния резултат е - едни машини са по-чувствителни към мрежовото напрежение, а други - по-малко. Едни изключват тотално на моменти, и трябва да ги изключиш и включиш за да тръгнат пак, а други просто се ограничават до максималните си възможности, но продължаваш да работиш, с цената на малко по-нисък ампераж или малко по-ниска скорост на телоподаване.

[Ясен]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Аз не казвам, че кондензаторите решават ВСИЧКИ проблеми, а само проблема с асиметрията. Ако ги нямаш, да, трябва да слухтиш тока на рамената поотделно и от него да управляваш както общата мощност, отдавана в трансформатора, така и симетрията на моста.

А за кондензаторите - "о-о, колко съм прост". Разбира се, че съм ги виждал в захранванията, а един електрожен е само 10-20 пъти по-мощен.

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Аз не казвам, че кондензаторите решават ВСИЧКИ проблеми, а само проблема с асиметрията. Ако ги нямаш, да, трябва да слухтиш тока на рамената поотделно и от него да управляваш както общата мощност, отдавана в трансформатора, така и симетрията на моста.

Токовия режим е точно това - напрежението от обратната връзка указва на управляващата схема при какъв ток в първичната да изключва. Тоест, няма пряка ШИМ, а крайния резултат за ширината на импулса се получава от сравнение на тока в първичната с някаква стойност. След включването на транзисторите в някое рамо, поради индуктивността на изхода, тока в първичната (то и във вторичната де), расте линейно като в проста индуктивност. Стигне ли до някаква стойност, чипа изключва. После на другото рамо - пак така. Това ти осигурява абсолютна симетрия на токовете през двете половини на полупериода, и моментална реакция на промени със входното напрежение, защото скоростта на нарастване на тока зависи от входящото напрежение и индуктивността на изхода. Като ограничиш и втори път тока в първичната до някаква стойност, която да не може да превиши, независимо от това какво иска обратната връзка - ето ти и защита по ток в първичната, която действа при всеки полупериод, и не изключва машината тотално, а просто я ограничава.

Има си и тая концепция трески за дялане, но за заваръчна машина е повече от подходяща. Просто по естествен начин решава доста проблеми.

[Ясен]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

схванах, какво наричате токов режим.

Но това, изобщо, означава токът в рамената да е доста "триъгълен" - което изисква и товарът след диодите да има индуктивен характер, а токът през него - също толкова триъгълен (до нула и доста време на нулата).

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

схванах, какво наричате токов режим.

Но това, изобщо, означава токът в рамената да е доста "триъгълен" - което изисква и товарът да има индуктивен характер.

На изхода на правоходов инвертор винаги има индуктивност. Понякога и заваръчните кабели са достатъчни, но когато се разичта на тях, пък индуктивността им не е достатъчна, на ниски амперажи излиза от непрекъснат режим и дъгата започва да свирука.

ПП: И тока в общиа случай не стига до нула, освен при много мижави товари, където индуктивността не е достатъчна за да поддържа непрекъзнат токов режим. Разбирай, тока на изхода се колебае между 2 стойности. Обикновено между 10 и 20% колебание от основния ток е адекватно за заваръчна машина. Тук има и друг момент - при умно подбрана индуктивност на изхода, с увеличаване на DC компонента в нея, индуктивността и намалява, тоест например при 200А изходната индуктивност е да речем 50-60uH, а при носките токове е примерно 150uH. Това работи в наша полза - имам висока индуктивност там, където ни трябва за да поддържа непрекъснато-токов режим, тоест - при ниските токове, и понижена индуктивност при високите токове, където голяма индуктивност повече пречи, отколкото помага. 200 ампера с +/-20А съставка не е никакъв проблем за процеса на заваряване а и за електрониката на машината въобще, докато 5А и +/- 5А вече е съвсем друга картинка, главно от гледна точка на обратната връзка. В крайна сметка се получава, че за да накараш една машина да работи максимално добре и на висок, и на нисък ампераж, обратната връзка при ниските амперажи трябва да е по-бавна, а при високите - по-бърза. Иначе машината или е по-бавна от възможното на високи амперажи, или е по-бърза от нужното на ниски амперажи. В резултат - като я изстискаш до край като скорост на процесите при високи амперажи, на ниски амперажи започват осцилации. Това от собствен опит с телоподаващото ми, като го тормозихме последно.

По-модерен вариант е първичната да се управялва по усреднен ток, а не по пиков, но не съм се ровичкал достатъчно и не съм го схванал докрай.

Проблема на всичките тия работи е че токовия режим изисква "хващане" на тока в първичната с минимални загуби, което значи сигнал с малка амплитуда и ниско отношение сигнал/шум, и голямо усилване след това, със все шума в него. Освен това класическия токов режим по пиков ток, изисква и т.нар. "slope compensation", ако ще работи със ширина на импулса над 50%, иначе се получават някои нестабилности. Най-често се постига като се сумира сигнала от FeedBack-а някаква част от сигнала на RC осцилатора. Тоест и напрежението на обратната връзка става трионообразно.

В по-новия "average current control" метод, такава компенсация не се изисква, като тя се замества от друго, но както казах не съм се ровил достатъчно за да съм на 100% наясно.

[Ясен]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

тю. Аз пък си мислех, че на изхода при кабелите излиза доста загладен ток. Интересно, как ли звучи това в средни и къси вълни?

[sparkybg]

От: Как да си спретнем заваръчен инвертор - какво купуваме и на каква цена

Ето едно добро според мен документче по темата токов режим:
Dixon_1990.pdf