Инвертор на тиристорах своими руками

Как сделать самодельный сварочный инвертор на тиристорах?

Видео по теме «самодельный сварочный инвертор»

  • Инструкция по изготовлению инструмента
  • Импульсное оборудование

Видео по теме «Сварочный аппарат своими руками с регулятором тока»

Самодельный сварочный инвертор изготавливают, используя транзисторы и тиристоры. Простые устройства на транзисторах не обладают достаточной надежностью. Аналоги с тиристорами способны выдерживать замыкания выхода до срабатывания предохранителя (при отсутствии повреждений). Инвертор на тиристорах в процессе работы нагревается меньше, чем сварочный инвертор на транзисторах. Плюс самодельных устройств — простая конструкция и общедоступность необходимых деталей и материалов.

Схема инверторного сварочного источника.

Видео по теме «Бюджетные сварочные полуавтоматы#4 подключение тиристора и конденсаторов»

Инструкция по изготовлению инструмента

Предварительно специалисты советуют ознакомиться со схемой оборудования. Одна из главных деталей — дюралюминиевая плита 6 мм, к которой необходимо присоединить проводники с проводами (без теплоизоляции), отдающие тепло. Чтобы собрать сварочный инвертор на тиристорах, вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

Видео по теме «Как сделать дроссель. Обзор самодельного полуавтомата»

  • радиатор от автомобиля;
  • провода;
  • уплотнители;
  • диоды;
  • плита из дюралюминия.

Радиатор от автомобиля будет выполнять функцию вентилятора, обдувая дроссель и диоды. Дроссель изготавливается из 6 медных сердечников и прижимается к основанию с помощью уплотнителя. Диоды необходимо прижать к основанию схемы сварочного инвертора, присоединив стабилизаторы и уплотнители.

Таблица требуемых технических характеристик для сварочного инвертора.

Потребуется трансформатор с сечением в 2 мм и отсутствием изоляции. Допускается использование изолированного кабеля. В проводниковом пучке 4 провода. Изоляционные материалы — изолента или фторопластовая лента. Между слоями изоляции необходимо оставлять промежуток (для охлаждения трансформатора).

Проводники требуется разводить в стороны, чтобы сварочный инвертор функционировал без сбоев. Затем выполняется монтаж силового моста на транзисторе. Используют медный провод с сечением в 2 мм. Его необходимо обмотать 2-3 слоями нитей для шитья. Проводник фиксируют изолирующими пяточками, на которые переносится нагрузка с транзисторов. Самодельный сварочный инвертор, изготовленный по этой схеме, способен длительное время работать без перебоев.

Изготовление подобного оборудования по схеме Негуляева требует прижимания транзисторов к радиатору. Их устанавливают при помощи пластин из дюралюминия и фиксируют небольшими винтиками. Силовые мосты, обдуваемые вентиляторами, изолируют, чтобы не требовалось присоединения транзисторов к мостам и радиатору. Специалисты рекомендуют учитывать резонансное напряжение. Вторичная обмотка (при необходимости) выводится на приемник питания или на цилиндры. Энергия от приемника поступает к сердечникам.

Импульсное оборудование

Инструменты для изготовления сварочного инвентора.

Видео по теме «самодельный сварочный кемпинг или полуавтомат»

Изготовление оборудования высокой мощности требует обмотки по всей ширине каркаса (для повышения устойчивости трансформатора к воздействию внешних сил и перепадов напряжения). Чтобы собрать данный аппарат, потребуются:

  • уплотнители;
  • преобразователь;
  • медная жестянка;
  • нож;
  • изолента.

Необходимо сделать несколько слоев вторичной обмотки устройства, а дроссель — намотать на ферритный сердечник.

Охлаждение аппарата будет производиться при помощи радиатора от компьютера, который соответствует производимому оборудованию по уровню потребления электроэнергии и мощности.

Использовать для генератора алюминиевые провода нежелательно из-за их неустойчивости к колебаниям переменного тока.

Работа агрегата зависит от следующих показателей:

Видео по теме «Самодельный полуавтомат #7 компоновка,сборка ,проверка»

  • толщина используемого провода;
  • использование переменного или постоянного тока;
  • пропускаемая способность от 30 до 160 А.

Настроить самодельный аппарат для сварки можно с помощью профессионалов или самостоятельно. Генератор необходимо подключить к сети. Блок начнет издавать громкие звуки при передаче тока. Резистор необходимо замкнуть, подключив реле, после зарядки конденсаторов. Пропускаемую способность определяют с помощью мультиметра. Прибор требуется переключить в режим амперметра и определить периодичность поступления импульсов. Показатель должен быть равен 44%.

Генератор проверяется на оптроне и усилителе. Среднее значение амплитуды для маломощных аппаратов — 15 В. Затем необходимо проверить сборку силового моста, подавая на устройство питание в 16 В. На холостом ходу фиксируется преобразование до 100 мА. Замеры не будут точными, если не выполнить указанные рекомендации.

Работу генератора проверяют осциллографом. Исходящие от обмоток импульсы должны совпадать. Управление трансформатором выполняется с помощью контроля конденсаторов. Необходимо увеличить пропускной уровень до 200 В, подключить инвертор к осциллографу и следить за формой поступающего сигнала, исходящего от коллектора эмиттера.

Как своими руками сделать сварочный инвертор?

Инвертор сварочный своими руками собрали сотни мастеров. Как показывает практика, ничего сверхсложного в этом процессе нет. При наличии опыта и желания можно обзавестись необходимыми деталями и потратить некоторое время на работу.

Для изготовления прибора необходимо запастись всеми необходимыми деталями и комплектующими.

Сварочный аппарат трансформаторного типа был настолько громоздким и проблемным при эксплуатации, что пришедшие ему на смену инверторы на тиристорах быстро завоевали всеобщую популярность.

Дальнейшее развитие технологий изготовления полупроводниковых компонентов позволило создать мощные полевые транзисторы. С их появлением инверторы стали еще легче и компактнее. Улучшенные условия регулировки и стабилизации сварочного тока позволяют с легкостью работать даже новичкам.

Выбор конструкции инвертора

В качестве корпуса можно использовать старый компьютерный блок.

Компоновка самодельного сварочного инвертора неоригинальна и похожа на большинство остальных конструкций. Большинство деталей может быть заменено на аналоги. Определять размеры устройства и начинать изготовление корпуса нужно при наличии всех основных элементов.

Можно использовать готовые радиаторы (от старых компьютерных блоков питания или других устройств). При наличии алюминиевой шины толщиной 2-4 мм и шириной более 30 мм их можно изготовить самостоятельно. Можно использовать любой вентилятор от старых устройств.

Все габаритные детали необходимо расположить на плоской поверхности, просмотреть возможности соединения по принципиальной схеме.

Затем определить место установки вентилятора, чтобы горячий воздух от одних деталей не нагревал другие. При затруднительной ситуации можно использовать два вентилятора, работающих на вытяжку. Стоимость кулеров небольшая, вес также незначительный, надежность всего устройства значительно повысится.

Самые габаритные и тяжелые детали – трансформатор и дроссель для сглаживания пульсаций. Их желательно расположить в центре или симметрично по краям, чтобы их вес не перетягивал устройство в одну сторону. Работать с устройством, надетым на плечо и постоянно сползающим в одну сторону во время сварки, крайне неудобно.

При удовлетворительном расположении всех деталей нужно определить размеры днища устройства и вырезать его из имеющегося в наличии материала. Материал должен быть неэлектропроводящим, обычно используются гетинакс, стеклотекстолит. При отсутствии данных материалов можно использовать дерево, обработанное средствами от возгорания и для защиты от влаги. Последний вариант в каком-то плане имеет свои преимущества. Для крепления деталей можно использовать шурупы, а не резьбовые соединения. Это несколько упростит и удешевит процесс изготовления.

Электрическая схема инвертора

Все инверторы имеют сходную блок-схему:

Блок схема инвертора.

  • входной диодный мост, преобразующий переменное напряжение сети в постоянное;
  • преобразователь постоянного напряжения в переменное высокой частоты;
  • устройство понижения напряжения высокой частоты до рабочего;
  • преобразователь в постоянное напряжение с фильтром для сглаживания пульсаций.

Выбранная для самодельного изготовления схема устроена по классическому способу. Основой схемы является косой мост, который обеспечивает наилучшие характеристики работы при максимальной простоте и такой стоимости. Управление силовой схемой выполняется контроллером TL494. Контрольные функции и регулировку тока сварки осуществляет микроконтроллер PIC16F628. Защита устройства от перегрева также реализована через него. В зависимости от максимального тока и используемых деталей возможно несколько версий прошивки устройства с различным максимально допустимым сварочным током.

Блок питания логических элементов схемы и низковольтного оборудования выполнен на ШИМ-контроллере TNY264.

Принципиальная схема, несмотря на большое количество элементов, изготавливается довольно просто. Вся система управления выполнена на нескольких платах:

  • плата силовых элементов, два варианта;
  • выпрямитель;
  • две платы управления.

На плате силовых элементов установлены выпрямительные диоды с защитными цепями, силовые транзисторы, трансформатор, измерительное сопротивление. Необходимую версию платы нужно выбрать по имеющимся в наличии компонентам для сварочного инвертора.

Для инверторного аппарата необходима плата силового управления.

На плате выпрямителей установлены элементы мостов, сглаживающие конденсаторы, реле плавного пуска, сопротивления, компенсирующие изменения параметров от температуры (термисторы).

На платах силового управления расположены схемы:

  • ШИМ-контроллер с элементами развязки на оптронах;
  • цифровой индикатор с кнопками управления;
  • элементы блока питания;
  • микроконтроллер.

Перед сборкой плат дорожки для установки силовых элементов необходимо усилить медной проволокой сечением 2,5-4 мм. Для лужения дорожек желательно использовать тугоплавкий припой.

Трансформатор и дроссель для инвертора

При изготовлении сердечника для трансформатора сварочного инвертора можно использовать строчные трансформаторы от старых телевизоров. Понадобятся шесть трансформаторов типа ТВС110ПЦ15.У. С трансформаторов нужно снять стягивающую скобу (открутить две гайки М3 и извлечь скобу). Обмотку можно распилить с двух сторон ножовкой по металлу или болгаркой, соблюдая необходимые меры предосторожности. Если после удаления обмотки сердечник не разделяется на две части, нужно зажать его в тиски и легким ударом разделить. Поверхности деталей нужно очистить от эпоксидной смолы. После заготовки магнитопроводов нужно изготовить каркас. Оптимальным материалом для каркаса будет стеклотекстолит толщиной 1-2 мм, но можно использовать гетинакс или картон. Технические характеристики собранного магнитопровода:

Читайте также  Размеры улиток для холодной ковки своими руками

Трансформаторы можно позаимствовать у старого телевизора.

  • средняя длина магнитной линии kp=182 мм;
  • размеры окна S=6,2 см 2 ;
  • сечение магнитопровода Sм=11,7 см 2 ;
  • коэрцитивная сила Hc=12 А/м;
  • остаточная магнитная индукция Bг=0,1 Тл;
  • магнитная индукция Bs=0,45 Тл (если H=800 А/м), Bm=0,33 Тл (если H=100 А/м и t=60° С).

Сечение и количество витков обмоток необходимо рассчитать, исходя из максимально допустимого рабочего тока для устройства.

Обмотки необходимо располагать по всей ширине окна для снижения непроизводительных потерь.

В качестве материала для обмоток можно использовать медную фольгу или литцендрат нужного сечения для устранения скин-эффекта. Изолирующим материалом между слоями и обмотками могут быть вощеная бумага, лакоткань, ФУМ лента.

При необходимости контроля сварочного тока можно изготовить токовый трансформатор. Для его изготовления понадобятся два кольца типа К30х18х7. На них нужно намотать 85 витков медного провода в лаковой изоляции сечением 0,2-0,5 мм. Кольцо надевается на любой из выходных проводов устройства.

Использование инвертора в трехфазной сети

Иногда при перегрузке сети не хватает мощности для нормальной работы инвертора. При возможности подключения однофазный инвертор можно переделать на трехфазный.

При подключении к однофазной сети (вилка включается в розетку) включается пускатель К1. Одна пара его контактов соединяет провода, идущие от вилки к штатному выключателю (вкл./выкл.) инвертора. Другая пара соединит разрезанные на плате дорожки от выключателя к стационарному выпрямителю.

Пускатель К1 должен иметь контакты с максимально допустимым током не менее 25 А.

Для подключения напряжения от трехфазного выпрямителя используется пускатель К2. Максимально допустимый ток его контактов должен быть не менее 10А. Для подключения к трехфазной сети желательно использовать розетку 3p + N + E (три фазных провода, нулевой и заземляющий). Устройство можно встроить в инвертор или изготовить в виде отдельного блока. Изготовление в виде отдельного блока оптимально при работе на одном месте. При частых перемещениях носить два устройства не удобно.

Заключение по теме

Сделать сварочный инвертор своими руками не так сложно. При недостатке опыта всегда можно проконсультироваться у специалистов.

В результате можно получить отличное устройство с дополнительными функциями, отсутствующими у инверторов промышленного изготовления.

Ремонт устройства, изготовленного своими руками, не создаст особых проблем, а использование в работе инструмента будет приносить удовольствие.

Своими руками сварочный инвертор на тиристорах: инструкция по сборке

Сварочный инвертор – это достаточно популярный аппарат, который является необходимым и в домашнем хозяйстве, и на промышленном предприятии. Это не удивительно, ведь те источники питания, которыми пользовались раньше (преобразователи, трансформаторы, выпрямители), обладали многими недостатками. Среди них можно назвать массу и габариты, большую энергоемкость, но маленький диапазон регулирования режима сварки и низкую частоту преобразования. Сделав своими руками сварочный инвертор на тиристорах, вы получите мощный блок питания для необходимых работ. Также это поможет существенно сэкономить вам средства, хотя все равно потребует определенных трудовых и материальных затрат.

Схема тиристорного сварочног инвертора с частотой до 1000гц.

Сварочный инвертор: особенности и функции аппарата

Работа инвертора заключается в том, чтобы преобразовывать переменный сетевой ток в его постоянный высокочастотный аналог.

Это происходит в несколько этапов. К выпрямительному блоку из сети идет ток. Там, после трансформации, напряжение из переменного становится постоянным. А инвертор производит обратное преобразование, то есть поступающее постоянное напряжение снова становится переменным, но с уже более высокой частотой. После этого напряжение понижается трансформатором, через выходной выпрямитель происходит модификация этого параметра в высокочастотное постоянное напряжение.

Конструкция сварочного инвертора и его особенности

Благодаря тому что в конструкции аппарата отсутствуют тяжелые детали, он является очень компактным и легким. В нее входят следующие составляющие:

Устройство простого инвертора с перекрестными связями.

  • инвертор;
  • сетевой и выходной выпрямители;
  • дроссель;
  • высокочастотный трансформатор.

Даже начинающие сварщики могут работать с такими аппаратами. Их применяют как в быту, так и в строительной сфере или в автосервисах. Благодаря тому что присутствует регулировка рабочих режимов, варить можно и тонкие, и толстые металлы. А повышенные условия горения дуги и формирования сварного шва дают вам возможность варить сварочными инверторами любые сплавы, черные и цветные металлы, используя все возможные технологии их сварки.

Преимущества использования инвертора

В области сварного оборудования такие аппараты пользуются особым спросом из-за множества своих преимуществ и достоинств. Сделав инвертор своими руками, вы получите:

Устройство сварочного инвертора .

  • возможность варить сложные цветные металлы и конструкционные стали;
  • защиту от перегревов, колебаний сетевого напряжения, перегрузов по току;
  • высокую стабильность сварного тока даже при том, что напряжение может колебаться в сети;
  • качественно сформированный шов;
  • при сварке практически не будет разбрызгивания;
  • горение дуги будет стабилизированным в заданном ключе, даже если наблюдается внешнее неблагоприятное воздействие;
  • многие другие полезные в работе функции.

Схемы инвертора своими руками

Взяв за основу то, как строится схема и как управляется сам процесс инверторного преобразования, выделяют несколько видов аппаратов, которые являются самыми распространенными в использовании. Варианты полного моста и полумоста относятся к двум двухтактным схемам, а «косой» мост – к однотактной. Схема полного моста, которую называют двухтактной, работает с двухполярными импульсами. Они подаются на ключевые транзисторы (которые являются парными), а те запирают и открывают электрическую цепь.

Схема инвертора “косой” мост.

Полумостовая схема будет отличаться от предыдущего варианта тем, что потребление тока у нее повышенное. Как ключи выступают транзисторы, работающие по той же двухтактной модели. На каждый из них подается половина входного напряжения сети. Мощность инвертора, в сравнении по току с полным мостом, составляет половину значения. Подобная схема имеет свои преимущества в маломощных устройствах. К тому же можно использовать группу транзисторов, а не один очень мощный.

Последний вариант – «косой» мост. Это инверторы, которые работают по однотактному принципу. Тут вы будете иметь дело с однополярными импульсами. Одновременное открытие транзисторных ключей исключит возможность короткого замыкания. Но среди недостатков этой схемы выделяют подмагничивание магнитопровода трансформатора.

Посмотрите на одну из стандартных схем инвертора. Это конструкция по проекту Ю.Негуляева. Чтобы собрать такой аппарат в домашних условиях, потребуется ваше желание, готовность к работе и необходимая элементная база, которую вы сможете либо найти на радиорынке, либо выпаять из старой бытовой техники.

Инструкция по сборке аппарата

Стандартная схема инвертора по проекту Ю.Негуляева

Возьмите 6-миллиметровую плиту из дюралюминия. Присоедините к ней все отдающие тепло проводники и провода. Учтите, что здесь провод не нужно опоясывать термоизолирующим материалом. Используя старую схему (к примеру, компьютера), вам не придется отдельно искать транзисторы и тиристоры.

Далее подготовьте специальный высокомощный вентилятор (вы можете воспользоваться даже автомобильным радиатором). Он будет обдувать все, включая резонансный дроссель. Не забудьте прижать последний к вашей основе с помощью прокладочного уплотнителя.

Для изготовления самого дроссельного прибора возьмите шесть медных сердечников. Их можно найти на рынке или сделать самому из деталей ненужного старого телевизора. Прижмите диоды к основанию схемы, а потом присоедините к ним стабилизаторы напряжения и изоляционные уплотнители.

Ставя трансформатор, заизолируйте проводниковые пучки с помощью изоленты или фторопластовой полосы. Разведите проводники в разные стороны, чтобы они не контачили и не вызывали сбоев в работе. На полевом транзисторе понадобится провести монтаж силового поля, чтобы продлить работоспособность вашего инвертора. Для этого возьмите медный провод 2-миллиметрового сечения. Залужив его, обмотайте в несколько слоев обычной ниткой. Так вы защитите ваш проводник от разных повреждений и при пайке, и при сварке. Чтобы закрепить монтаж, используйте изолирующие пяточки. Так вы еще и перенесете на них нагрузку с транзисторов.

Дюралюминиевые пластины послужат в качестве своеобразных прокладок для того, чтобы прижать к радиатору транзисторы и тиристоры. Вы можете прикрепить их с помощью небольших винтов.

Позаботьтесь о вторичной обмотке, потому что так у вас будет лучше функционировать вентиляция трансформатора. Выводите ее при необходимости на цилиндры из феррита. Еще одним вариантом может послужить средневолновой приемник питания, а оттуда энергия пойдет к сердечникам и далее по схеме.

Читайте также  Шуруповёрт от сети своими руками схема

Не забудьте и о настройке сварочного инвертора для того, чтобы аппарат функционировал исправно.

Сварочный инвертор самодельный – разбираем и комментируем схемы самодельных сварочных аппаратов

Сварочный инвертор, также называемый сварочным аппаратом, некогда был изобретен достаточно известным ученым Юрием Негуляевым и с тех пор стал практически незаменимым прибором. Сварочный инвертор самодельный – это достаточно простая идея для тех, кто имеет хотя бы минимальное представление о сварке.

Мы предлагаем вам разобраться в некоторых тонкостях того, как сделать собственными руками полуавтоматический инвертор на транзисторах и тиристорах.

Конструирование сварочного аппарата

Разумеется, существуют различные схемы самодельных сварочных аппаратов. Они являются источником дальнейшей конструкции, будь она самодельной или же покупной. Мы будем рассматривать классическую схему, принадлежащую Негуляеву, которая лежит в основе всех последующих доработок.

В конструкции провод не должен быть опоясанным термоизолирующим материалом. Самодельная сварка может быть создана на основе простенькой дюралюминиевой плиты размером в 6 мм, к которой уже, согласно схеме, присоединяются все необходимые провода и проводники, отдающие тепло.

С помощью достаточно мощного вентилятора, которым может послужить радиатор автомобиля, обдуваются и радиаторы выпрямительных диодов, и резонансный дроссель. Помимо этого, дроссель должен быть прижат к основанию с помощью прокладочного уплотнителя.

Дроссельный прибор, без которого ваш сварочный инвертор самодельный никогда не заработает, проще всего изготовить из шести медных сердечников. Их можно достать из старых трансформаторов строчной работы или же телевизоров старого образца. В крайнем случае – их можно приобрести. Что касается применяемых в схеме диодов, их проще прижать к инверторной схеме и подвести к ним стабилизаторы напряжения или уплотнители изоляции.

Вентилятор сможет охлаждать несколько мостов, при этом, будучи огражденным от каждого системой изоляции. Такой вариант конструкции будет способствовать тому, что транзисторы будут охлаждаться без дополнительного присоединения к мостам или радиатору.

Вторичную обмотку, при необходимости, можно вывести на ферритовые цилиндры. Так как вентиляция вторичной обмотки в данном случае играет большую роль, необходимо отметить возможное резонансное напряжение.

Работа с проводниками

Расположение проводников выполняется так, как это рекомендуют схемы самодельных сварочных аппаратов. В данном случае важно лишь то, чтобы они не контачили между собой, иначе это вызовет серьезный сбой в работе всей схемы. Также рекомендуется проводить монтаж силового моста. Как правило, для этого применяют провод из меди не толще 2 мм, возможно, даже без изоляции.

Его необходимо обмотать обыкновенными нитками в два-три слоя после лужения. Для крепления рекомендуются изолирующие элементы, которые смогут принять на себя часть нагрузки транзисторов. Их можно прижать к применяемому радиатору. Элементы можно устанавливать, применяя дюралюминиевые пластины. Так как они закручиваются небольшими болтами, это удобно, если у вас запланирована маленькая и практичная самодельная сварка.

Как изготовить импульсный инвертор?

Руководствуясь различными схемами, необходимо запомнить простое правило: при создании трансформатора обмотка должна охватывать всю доступную ширину каркаса, так как это предотвратит возможные повреждения конструкции. Для создания понадобятся подходящие варианты уплотнителей, трансформаторный преобразователь, жестянка из меди, изоляция.

В этом варианте вторичную обмотку накладывают в несколько слоев. Посредством токового трансформаторного аппарата отдельные кольца прикрепляются к первичной и вторичной обмотке, как это указано в вашей схеме, после того как дроссель будет намотан на ферритный сердечник.

Для охлаждения можно взять старый радиатор от стационарного компьютера, так как он максимально подходит по критериям энергопотребления и мощности. Если вам необходим действительно устойчивый трансформатор, который составит основу импульсного инвертора, для обмотки рекомендуется применять медную ленту, поскольку алюминиевые элементы неустойчивы к переменному току.

Важным является еще один момент: работа такого бесперебойного устройства зависит не только от величины переменного или постоянного тока, но и от толщины провода. Если при сборе будет использована обмотка больше, чем половина миллиметра, возможно возникновение обратного эффекта, который отрицательно скажется на работоспособности других бытовых приборов в сети.

Такой самодельный инвертор весит в среднем около 8 килограмм, при этом, он будет располагать достаточной пропускной способностью.

Еще по этой теме на нашем сайте:

  1. Самый простой сварочный инвертор своими руками — подбираем транзисторы
    Инвертор представляет собой прибор, который служит для сварки и резки чёрных и цветных металлов, а также нержавеющей стали. Основным его преимуществом является работа от постоянного.

Схема простого сварочного инвертора – электросхема инверторного сварочного аппарата для дома
Схема простого сварочного инвертора разделяется на силовую, то есть как раз ту, которая выдает ток на дугу, и управляющую части. Инвертор по сути своей –.

Ручная сварка для начинающих — самоучитель по сварке дома
В данный момент необходимость сварочных работ имеется практически в любой отрасли промышленности. И сложно вспомнить хотя бы одну отрасль, где не применялся бы труд сварщика.

Аргоновая сварка — видео уроки и обучение сварке аргоном
Ручная аргонодуговая сварка – один из самых универсальных способов сварки металлов. При наличии должного опыта и навыков сварщика – оператора, данный вид сварки позволяет получать.

Схема сборки сварочного инвертора своими руками

Сварочный инвертор, изготовленный своими руками, по функциональности и производительности ничуть не уступает своему заводскому аналогу. При этом, обойдется совсем недорого. Мы расскажем, как собрать самодельный аппарат пошагово.

Сварочное оборудование инверторного типа используется в мастерской и мобильными бригадами. Отличается малым весом и габаритами, высоким качеством сварного шва. Домашнему мастеру тоже не помешает свой аппарат, покупать который часто не по карману. В таком случае можно собрать сварочный инвертор своими руками. Даже самая простая схема позволит работать электродами диаметром 3–4 мм и использовать аппарат для личных нужд. Согласно описанию ему достаточно питания от бытовой сети 220 В.

Как работает сварочный инвертор

Внутри инвертора происходит выпрямление входного напряжения. Затем преобразованное напряжение с помощью транзисторных ключей трансформируется в переменный ток высокой частоты. Далее происходит выпрямление переменного тока в постоянный.

Установка ключевых транзисторов высокой мощности и диодного моста сокращает габариты трансформатора. На выходе получается высокочастотный ток 30–90 кГц. Диодный выпрямитель дает на выходе постоянное напряжение. Оно преобразуется в постоянный ток фильтром из нескольких конденсаторов большой емкости, что необходимо для сглаживания пульсации.

Диодный мост и фильтр представляют блок питания инвертора. На входе стоят ключевые транзисторы, обеспечивающие питание импульсного трансформатора. За ним подключается высокочастотный выпрямитель, выдающий постоянный ток высокой частоты.

Схема считается простой и доступной для самостоятельной реализации.

Перечень необходимых материалов и инструментов

  • трансформатор с ферритным сердечником для силовой части;
  • медная жесть для обмоток;
  • провод ПЭВ;
  • стальные листы для корпуса или готовый короб;
  • изолирующий материал;
  • текстолит;
  • вентиляторы и радиаторы;
  • конденсаторы, резисторы, транзисторы и диоды;
  • ШИП-контроллер;
  • кнопки и переключатели передней панели;
  • провода для соединения узлов;
  • силовые кабели большого сечения.

Зажим для массы и держатель рекомендуется приобрести в магазине специнструмента. Некоторые умельцы делают держатель из стальной проволоки сечением 6 мм. Перед началом сборки своего сварочного инвертора рекомендуется посмотреть обучающее видео, изучить пошаговую инструкцию и распечатать схему. Из инструментов нужно приготовить паяльник, пассатижи, нож, набор отверток и крепеж.

Простые схемы инверторной сварки

Самый простой сварочный аппарат:

Принципиальная электрическая схема сварочного инвертора:

Процесс поэтапной сборки

Комплектующие самодельного сварочного инвертора монтируются на основание из плиты гетинакса толщиной 5 мм. В центре делается круглое отверстие под вентилятор. Потом его ограждают решеткой. На переднюю панель корпуса выводят светодиоды, тумблеры и ручки резисторов. Располагать провода следует с воздушным зазором. В дальнейшем корпус нужно будет закрыть кожухом из листов текстолита либо винипласта толщиной не меньше 4 мм. В месте крепления электрода устанавливается кнопка. Ее и кабель подключения тщательно изолируют.

На плату припаиваются конденсаторы, количеством около 14 штук. Они выведут выбросы трансформатора в цепь питания. Нейтрализовать резонансные выбросы тока трансформатором помогут встроенные снабберы, содержащие конденсаторы С15 и С16. Снабберы выбирают хорошего качества и проверенных производителей, потому что у них в инверторе очень важная роль. Они должны снизить резонансные выбросы и потери IGBT в момент отключения. Устройства забирают на себя всю мощность, что снижает выделение тепла в несколько раз. Лучшими признаны модели СВВ-81 и К78-2.

Для охлаждения и защиты от перегрева хорошо подходят радиаторы от компьютеров системных блоков типа Pentium 4 и Athlon 64.

Корпус сварочного инвертора

Верхний защитный кожух можно согнуть из листа 0,5–1 мм, сварить или сделать составным из нескольких пластин. В листах, закрывающих боковые стенки, выполнить вентиляционные отверстия. На корпусе должна быть ручка для транспортировки.

Читайте также  Подставка под арматуру своими руками

Конструкция должна легко разбираться. На фронтальной панели делают пазы под установку кнопки включения, переключателей тока, ШИМ-контроллера, световых индикаторов и разъемов.

В качестве декоративного покрытия подойдет обычная или молотковая краска красного, синего и оранжевого цветов.

Где взять блок питания и как его подключить

Импульсный блок питания позволяет снизить габариты и вес трансформатора, сэкономить материалы. Мощные транзисторы постоянного напряжения, установленные в инверторной схеме, обеспечивают переключение с 50 до 80 кГц. С помощью группы мощных диодов (диодного моста) получается на выходе постоянное пульсирующее напряжение. Конденсаторный фильтр выдает после преобразований постоянное напряжение свыше 220 В. Модуль из фильтров и выпрямительного моста образует блок питания. БП питает инверторную схему. Транзисторы подключаются к понижающему трансформатору импульсного типа с рабочей частотой 50–90 кГц. Мощность трансформатора такая же, как у силового сварочного аппарата. На выходе из трансформатора ток высокой частоты запитывает выпрямитель, выдающий высокочастотный постоянный ток.

Сделать трансформатор можно на сердечниках типа Е42 из старого лампового монитора. Потребуется 5 таких приборов. Один пойдет для дросселя. Для остальных элементов нужны сердечники 2000 НМ. Напряжение холостого хода получится 36 В при длине дуги 4–5 мм. Выходные кабели рекомендуется заправить в ферритовые трубки или кольца.

Диодный мост

Диодный «косой мост» предназначен для трансформации в блоке питания переменного тока в постоянный. Правильный выбор резисторов позволит поддерживать напряжение 20–25 В между трансформатором и реле. При работе сборка будет сильно греться, поэтому ее монтируют на радиаторах от компьютера. Их потребуется 2 штуки для верхнего и нижнего элементов. Верхний ставится на прокладку из слюды, а нижний – на термопасту.

Выходные провода оставляют длиной 15 см. При установке мост отделяется прикрепленным к корпусу стальным листом.

Намотка трансформатора

Трансформатор наматывают полосой медной жести шириной 4 см и толщиной 0,3 мм, потому что важны ширина и небольшое сечение. Тогда физические свойства материала задействуются оптимально. Повышенного нагрева провод может не выдержать. Сердцевина толстого провода при высокочастотных токах остается незадействованной, что вызывает перегрев трансформатора. Проработает такой трансформатор максимум 5 минут. Здесь нужен только проводник большого сечения и минимальной толщины. Его поверхность хорошо передает ток и не нагревается.

Термопрослойку заменит бумага для кассового аппарата. Подойдет и ксероксная, но она менее прочная и может рваться при намотке. В идеале изолятором должна служить лакоткань, которая прокладывается минимум в один слой. Хорошая изоляция – залог высокого напряжения. По длине полоски должно хватать на перекрытие периметра и заход 2–3 см. Для повышения электробезопасности между обмотками прокладывают пластинки из текстолита.

Лента кассового аппарата в качестве изоляции имеет один недостаток – темнеет при нагреве. Но не рвется и сохраняет свои свойства.

Допускается заменить медную жесть проводом ПЭВ. Его преимущество в том, что он многожильный. Такое решение хуже использования медной полосы, потому что пучок проводов имеет воздушные прослойки и они слабо контактируют друг с другом. Суммарная площадь сечения получается ниже и теплообмен замедляется. В конструкции инвертора с ПЭВ делается 4 обмотки. Первичная состоит из 100 витков провода ПЭВ диаметром не более 0,7 мм. Три вторичные имеют соответственно 15+15+20 витков.

Подключение инверторного блока

Изготовление резонансного инвертора осуществляется на базе деталей от старого монитора либо телевизора. Используются компьютерный блок питания, его кулер и радиаторы.

Для защиты транзисторов применяются стабилитроны КС-213. Силовые транзисторы частотного типа должны быть рядом с трансформатором, чтобы гасить наводки и помехи.

Дорожки на текстолитовой плате толщиной 4–6 мм под силовой мост придется расширить с учетом того, что протекают токи порядка 30 А. Минимальное сечение питающего кабеля брать минимум 3 мм². Силовые диоды на выходе защищаются RC-цепочкой.

Конструирование и подключение системы охлаждения

Его ориентируют на вытяжку горячего воздуха. Приток холодного воздуха обеспечат отверстия.

Вентилятор располагают как можно ближе к трансформатору. Второй вентилятор должен обдувать радиатор с выпрямительными диодами. Работа сварочного инвертора связана с повышенным тепловыделением, поэтому нужно использовать не менее двух вентиляторов.

Желательно установить на наиболее нагревающемся элементе термодатчик. При перегреве он сработает на отключение питания самого инвертора.

Механизм предотвращения залипания электрода

Решить проблему и сохранить сварочный инвертор поможет автоматический механизм предотвращения залипания. Собранный по схеме модуль встраивается в первичную и вторичную обмотку сварочного трансформатора. Устройство упростит работу, дуга станет проще зажигаться, и перегрузок сети не будет.

Основная схема

Принцип работы схемы следующий. Вторичная обмотка сварочного трансформатора соединяется с выпрямителем переменного тока и со стабилизатором напряжения. Выход соединяется со слаботочным реле РЭС-10 на замыкание. Последовательно подключается керамический конденсатор С3. Он подбирается по мощности трансформатора, емкостью 2–10 мкФ и напряжением свыше 400 В. Выполняет функцию реактивного резистора.

После подачи питания на конденсатор во вторичной обмотке возникает переменное напряжение. Потом срабатывает реле Р2, размыкающее силовое реле Р1 с напряжением 220 В. Параллельно в обмотку включен конденсатор С4 с характеристикой 20–25 А. Его контакты закорачивают С3, и трансформатор включается в обычном режиме.

При стабильной дуге на вторичной обмотке напряжение держится в диапазоне 35–45 В. Этого достаточно для реле Р2. При коротком замыкании переменный ток исчезает на вторичной обмотке. В итоге Р2 обесточивается и выключает реле Р1. Первичная обмотка при этом питается лишь через конденсатор С3, на котором замыкается сетевое напряжение. Небольшой ток 150–200 мА безопасен для сети. Электроды не залипают, а если это и произошло, то легко отделяются. После стабилизации ситуации срабатывает реле и включается трансформатор на рабочий режим.

Все хорошо, но при коротком замыкании слышатся щелчки. От такой неприятности избавляются включением тиристоров в ключевом режиме по приведенной ниже схеме.

Конденсатор успешно заменяет лампа накаливания на 100–300 Вт. При коротком замыкании она вспыхнет.

Предпусковая диагностика аппарата

Диагностика и подготовка сварочного инвертора к работе – это не менее важный процесс, чем сама сборка.

Инвертор запитывается от 15 В и подключается к плате ШИМ. Параллельно подается питание на конвектор, что уменьшит нагрев устройства и снизит шум.

После зарядки конденсаторов подключается реле, необходимое для замыкания резистора. Таким образом снижаются скачки напряжения при включении инвертора.

Включение инвертора в сеть 220 В в обход резистора может вызвать взрыв.

Теперь нужно проверить срабатывание реле замыкания резистора после подачи тока на ШИМ. Диагностируются импульсы на плате через несколько секунд после срабатывания реле. Для проверки исправности и работоспособности моста на него подается питание 15 В. Устанавливается холостой ход и сила тока выше 100 мА.

Правильность монтажа трансформаторных фаз контролируется осциллографом на 2 луча. Предварительно включается питание моста от конденсаторов с использованием лампы 200 Вт на 220 В. Частота ШИМ устанавливается 55 кГц. На осциллографе нужно отследить, чтобы напряжение не превышало 330 В.

Частота собранного сварочного инвертора определяется плавным снижением частоты ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT незначительного заворота. Полученный показатель делится на два, а к результату добавляется частота пресыщения. Итоговое число будет рабочим колебанием частот трансформатора.

Потребление моста должно быть в пределах 150 мА. Свечение лампы неяркое. Интенсивный свет указывает на пробой обмотки либо на погрешности конструкции моста. У трансформатора не должно быть звуковых и шумовых эффектов. В случае их появления проверяют полярность. Тестовое питание на мост подключают с помощью бытового прибора, например чайника, на 2,2 Вт.

Проводники, выходящие от ШИМ, делают короткими, скручивают и укладывают дальше от источников помех. Ток инвертора постепенно повышается через резистор. Нижний ключ по показаниям осциллографа должен оставаться в пределах 500 В. Стандартный показатель составляет 340 В. Появление шума способно вывести из строя IGBT.

Пробную сварку начинают с 10 с. После этого проверяют радиаторы. Если они не холодные, то продлевают сварку до 20 с. Затем уже можно варить 1 минуту и дольше.

Трансформатор перегревается после использования 2–4 электродов. Для охлаждения вентилятору достаточно 2 минут, после чего работу продолжают.

Поделитесь опытом изготовления инвертора своими руками в комментариях к данной статье.