实用、可靠、低成本的逆变TIG-160氩焊机乱弹

4,控制环路:由于是简单焊机,采用分流器取样的控制电路也能得好的效果,电流调节电位器的正电压与输出电流在分流片形成的负电压相加产生误差信号,在运放“CA3140”放大后控制“SG3525”形成脉宽调节.

5,高频引弧:单用的氩焊机高频引弧及引弧断开,最简单可靠.放电气隙约1.2mm为好

顶起来!

好,很实用.1160899606.pdf文件怎么打不开?

我想你说的就是RL小机器.从电路上仿制,能做的人很多.但大批量生产必须解决的三个问题.
1.关键材料的一致性.既材料的采购渠道和检验方法.
2.关键部件的一致性.既部件的装配调试工艺
3.整机的一致性.整机的装配调试工艺.
另外原设计的PCB调试点设置,高压引弧PCB,脉冲变压器,主变的采用,PCB的可换性等都有可改进的地方.说起来东西不多,但要把每个细节做好,也不容易.一点体会,供参考.

用Adohe7.0板本,可以打开,已试过.

谢谢板主!几年前决策小焊机制作时深刻研讨过RL电路,线路是典型可靠.若全仿,我担心加入RL的影子部队!所以我要设计新结构及变压器、易于装修的PCB板等,很有挑战性.
例如;我们制作电抗器用E65B铁氧体,气隙2MM,用铝扁线3*8绕9T,我同RL的二个环铁粉芯对比,效果相似,成本10元够了.初期试制,我用霍耳UGN3503插入气隙验了饱和数据,批量生产的自制器件一定要心中有数.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/46/1161236937.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
怎样看MOS管驱动波形?上面的图是驱动前沿放大的分析图,很直观可以看出t1-t2-t3是开关前沿功耗最严重时刻.
对2sk系列,t1--t3驱动时间应≤0.15μs.过长,损耗大易烧管.

1161318565.rar
驱动IGBT的宣讲资料,实际是本版网友已上传过的资料,内容非常丰富.我看过多次了,好资料大家多分享.

真是个热心肠啊!呵呵!
我顶!!!!!!!!

顶顶顶顶顶顶

其实,只要搞透一个焊机电路原理,所有逆变焊机都大同小异,维修就得心应手了.
我想把有关逆变焊机的关键资料及技术搜集总结出来.逐步在华北地区形成一个互助会.在目前技术保守的现状下,让搞维修的朋友有一点点依托.

好人哪

我顶!建立一个维修技术群吧!

我要拥护你做维修朋友的盟主.所有的问题都让你说透了,但是资料我还是打不开呀,您要不忙就劳驾发到我油箱里吧  zhuzi781029@126.com

应该都可打开,收邮回帖子一下.每个朋友都有经验的,互相学习!

高频引弧是氩弧焊机特殊性电路,资料极少.一般实用的要求笫一次引弧,冷钨极对工件5-8mm可靠引弧.RL机为了主开关电路MOS管占空比用足,空载电压设计成40V,这样对手工焊很有利,但氩弧焊40V起弧很差,所以RL机另有一套自举升压电路出90V来引弧,这样就需特制的升压开关变压器,成本也升高了.实践证明,空载在52V,配合有能量的高频电压,5-8mm引弧很好!简单地实现了高频引弧组件.由于空载电压高,为了使拉弧时功率不至过大,所以将工作死区变大一些,只要将SG3525的振荡电路的Rd接200欧就可.火花放电的高压源;笫一代,用工频高压变压器.笫二代,用可控硅作间歇振荡源,目前在变压器式等离子切割机中还用.笫三代,目前大多机都从逆变主变上取了.这个上传的压缩文件是一个高频引弧实物照片,因帖照片网页受损而慢.感兴趣朋友可选择性下载看吧!简单也可靠.但由于太简单了,使控制无法变化,所以大焊机不宜采用.

顶,还是应建一个维修技术群

怎样在华北地区性的形成一个务实的交流群?希望有志朋友献计献策!
我先说几点:1,维修图纸奇缺,修理费工费时!但每位朋友都有几份"手抄本"图纸,如果整理出来,那么每人就有几十份图了呵!2,单体买维修配件没有优势?易买到假货!3,接触面窄,信息量小,业务能力提高慢.4,区域不易过大,山东,天津,河北,河南己超过欧洲了.
维修朋友多发表看法啊,以便深入实际商议!

6,整流滤波的软起动及超压380v保护,以前有帖子,再传一次,需要朋友可以看.

1161600668.htm

应建一个维修技术群 ,我大力支持.

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的保护

西安电子工程研究所 陈义怀 胡卫华 王 彦

    摘要:通过对IGBT损坏机理的分析,根据其损坏的原因,采取相应措施对其进行保护,以保证其安全可靠工作.

    关键词:IGBT;MOSFET;驱动;过压;浪涌;缓冲;过流;过热;保护

  引言

绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管.它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用.

在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO.但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性.因而,在选择IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重点考虑的一个环节.

  1 IGBT的工作原理

IGBT的等效电路如图1所示.由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止.

由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定:

——IGBT栅极与发射极之间的电压;

——IGBT集电极与发射极之间的电压;

——流过IGBT集电极-发射极的电流;

——IGBT的结温.

如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极-发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极-发射极之间的耐压,流过IGBT集电极-发射极的电流超过集电极-发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏.

  2 保护措施

在进行电路设计时,应针对影响IGBT可靠性的因素,有的放矢地采取相应的保护措施.

2．1 IGBT栅极的保护

IGBT的栅极-发射极驱动电压VGE的保证值为±20V,如果在它的栅极与发射极之间加上超出保证值的电压,则可能会损坏IGBT,因此,在IGBT的驱动电路中应当设置栅压限幅电路.另外,若IGBT的栅极与发射极间开路,而在其集电极与发射极之间加上电压,则随着集电极电位的变化,由于栅极与集电极和发射极之间寄生电容的存在,使得栅极电位升高,集电极-发射极有电流流过.这时若集电极和发射极间处于高压状态时,可能会使IGBT发热甚至损坏.如果设备在运输或振动过程中使得栅极回路断开,在不被察觉的情况下给主电路加上电压,则IGBT就可能会损坏.为防止此类情况发生,应在IGBT的栅极与发射极间并接一只几十kΩ的电阻,此电阻应尽量靠近栅极与发射极.如图2所示.

由于IGBT是功率MOSFET和PNP双极晶体管的复合体,特别是其栅极为MOS结构,因此除了上述应有的保护之外,就像其他MOS结构器件一样,IGBT对于静电压也是十分敏感的,故而对IGBT进行装配焊接作业时也必须注意以下事项:

——在需要用手接触IGBT前,应先将人体上的静电放电后再进行操作,并尽量不要接触模块的驱动端子部分,必须接触时要保证此时人体上所带的静电已全部放掉;

——在焊接作业时,为了防止静电可能损坏IGBT,焊机一定要可靠地接地.

2．2 集电极与发射极间的过压保护

过电压的产生主要有两种情况,一种是施加到IGBT集电极-发射极间的直流电压过高,另一种为集电极-发射极上的浪涌电压过高.

2.2.1 直流过电压

直流过压产生的原因是由于输入交流电源或IGBT的前一级输入发生异常所致.解决的办法是在选取IGBT时,进行降额设计;另外,可在检测出这一过压时分断IGBT的输入,保证IGBT的安全.

2.2.2 浪涌电压的保护

因为电路中分布电感的存在,加之IGBT的开关速度较高,当IGBT关断时及与之并接的反向恢复二极管逆向恢复时,就会产生很大的浪涌电压Ldi/dt,威胁IGBT的安全.

通常IGBT的浪涌电压波形如图3所示.

图中:vCE为IGBT?电极-发射极间的电压波形;

ic为IGBT的集电极电流;

Ud为输入IGBT的直流电压;

VCESP=Ud+Ldic/dt,为浪涌电压峰值.

如果VCESP超出IGBT的集电极-发射极间耐压值VCES,就可能损坏IGBT.解决的办法主要有:

——在选取IGBT时考虑设计裕量;

——在电路设计时调整IGBT驱动电路的Rg,使di/dt尽可能小;

——尽量将电解电容靠近IGBT安装,以减小分布电感;

——根据情况加装缓冲保护电路,旁路高频浪涌电压.

由于缓冲保护电路对IGBT的安全工作起着很重要的作用,在此将缓冲保护电路的类型和特点作一介绍.

—C缓冲电路如图4(a)所示,采用薄膜电容,靠近IGBT安装,其特点是电路简单,其缺点是由分布电感及缓冲电容构成LC谐振电路,易产生电压振荡,而且IGBT开通时集电极电流较大.

——RC缓冲电路如图4(b)所示,其特点是适合于斩波电路,但在使用大容量IGBT时,必须使缓冲电阻值增大,否则,开通时集电极电流过大,使IGBT功能受到一定限制.

——RCD缓冲电路如图4(c)所示,与RC缓冲电路相比其特点是,增加了缓冲二极管从而使缓冲电阻增大,避开了开通时IGBT功能受阻的问题.

该缓冲电路中缓冲电阻产生的损耗为

P=LI2f+CUd2f式中:L为主电路中的分布电感;

I为IGBT关断时的集电极电流;

f为IGBT的开关频率;

C为缓冲电容;

Ud为直流电压值.

——放电阻止型缓冲电路如图4(d)所示,与RCD缓冲电路相比其特点是,产生的损耗小,适合于高频开关.

在该缓冲电路中缓冲电阻上产生的损耗为

P=1/2LI2f+1/2CUf

根据实际情况选取适当的缓冲保护电路,抑制关断浪涌电压.在进行装配时,要尽量降低主电路和缓冲电路的分布电感,接线越短越粗越好.

2．3 集电极电流过流保护

对IGBT的过流保护,主要有3种方法.

2.3.1 用电阻或电流互感器检测过流进行保护

如图5(a)及图5(b)所示,可以用电阻或电流互感器与IGBT串联,检测流过IGBT集电极的电流.当有过流情况发生时,控制执行机构断开IGBT的输入,达到保护IGBT的目的.

2.3.2 由IGBT的VCE(sat)检测过流进行保护

如图5(c)所示,因VCE(sat)=IcRCE(sat),当Ic增大时,VCE(sat)也随之增大,若栅极电压为高电平,而VCE为高,则此时就有过流情况发生,此时与门输出高电平,将过流信号输出,控制执行机构断开IGBT的输入,保护IGBT.

2.3.3 检测负载电流进行保护

此方法与图5(a)中的检测方法基本相同,但图5(a)属直接法,此属间接法,如图5(d)所示.若负载短路或负载电流加大时,也可能使前级的IGBT的集电极电流增大,导致IGBT损坏.由负载处(或IGBT的后一级电路)检测到异常后,控制执行机构切断IGBT的输入,达到保护的目的.

2．4 过热保护

一般情况下流过IGBT的电流较大,开关频率较高,故而器件的损耗也比较大,如果热量不能及时散掉,使得器件的结温Tj超过Tjmax,则IGBT可能损坏.

IGBT的功耗包括稳态功耗和动态动耗,其动态功耗又包括开通功耗和关断功耗.在进行热设计时,不仅要保证其在正常工作时能够充分散热,而且还要保证其在发生短时过载时,IGBT的结温也不超过Tjmax.

当然,受设备的体积和重量等的限制以及性价比的考虑,散热系统也不可能无限制地扩大.可在靠近IGBT处加装一温度继电器等,检测IGBT的工作温度.控制执行机构在发生异常时切断IGBT的输入,保护其安全.

    除此之外,将IGBT往散热器上安装固定时应注意以下事项:

——由于热阻随IGBT安装位置的不同而不同,因此,若在散热器上仅安装一个IGBT时,应将其安装在正中间,以便使得热阻最小;当要安装几个IGBT时,应根据每个IGBT的发热情况留出相应的空间;

——使用带纹路的散热器时,应将IGBT较宽的方向顺着散热器的纹路,以减少散热器的变形;

——散热器的安装表面光洁度应≤10μm,如果散热器的表面不平,将大大增加散热器与器件的接触热阻,甚至在IGBT的管芯和管壳之间的衬底上产生很大的张力,损坏IGBT的绝缘层;

——为了减少接触热阻,最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂.

  3 结语

在应用IGBT时应根据实际情况,采取相应的保护措施.只要在过压、过流、过热等几个方面都采取有效的保护措施后,在实际应用中均能够取得良好的效果,保证IGBT安全可靠地工作.

好!学习讨论,共同进步.论坛应该多一点技术性内容,人气才会旺!

楼主是个好人!好人一生平安!

Sch资料用Protel99电路设计制版软件打开.

网友700258;再送你一张WS-160的系统原理生产厂用图:1161737638.rar

感谢楼主的关心和支持.

谢谢!

sch资料我都能打开.