|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Sumber arus kimpalan penyongsang. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / peralatan kimpalan Untuk menjalankan kerja kimpalan, faundri, galvanik dan lain-lain, sumber voltan atau arus khusus yang kuat (kadang-kadang dalam bentuk khas) diperlukan. Apabila menganalisis reka bentuk sumber tersebut, didapati bahawa rajah fungsinya hampir sama. Artikel ini memberikan contoh pelaksanaan penukar voltan jenis jambatan berdasarkan modul kawalan mikropengawal universal. Penukar ini sesuai bukan sahaja untuk digunakan dalam sumber kuasa kimpalan penyongsang, tetapi juga dalam sistem pemanasan aruhan, bekalan kuasa tidak terganggu untuk peralatan elektronik, sumber arus untuk penyaduran elektrik, penukar frekuensi, dan bekalan kuasa untuk penjana ultrasonik. Sumber arus kimpalan penyongsang yang dicadangkan dikuasakan daripada rangkaian voltan ulang-alik 170...240 V dan direka bentuk untuk arus beban sehingga 150 A untuk 70% daripada masa bekerja. Perbezaan utama antara sumber ini dan yang klasik ialah ketiadaan unit pengecasan berasingan untuk kapasitor penyimpanan, serta keupayaan untuk menyesuaikan diri untuk menyelesaikan pelbagai masalah tanpa mengubah litar unit kawalan, tetapi hanya dengan menggantikan program mikropengawal. Secara fungsional, sumber arus kimpalan terdiri daripada sumber kuasa untuk komponennya, penerus terkawal trinistor, penyongsang jambatan IGBT frekuensi tinggi dengan unit kawalan terpencil opto dan unit kimpalan luaran. Gambarajah skematik blok yang disenaraikan ditunjukkan dalam Rajah. 1. Penerus dan penyongsang dikawal dan dipantau oleh unit pemantauan dan kawalan mikropengawal, yang rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 2. Penomboran unsur dalam rajah ini adalah berterusan.
Apabila kenalan pemutus litar SA1 ditutup, voltan selang seli dibekalkan kepada jambatan diod, yang terdiri daripada diod VD1, VD5 dan diod penerus kuasa utama VD11, VD12. Arus diperbetulkan mengecas kapasitor C4 kepada amplitud voltan sesalur. Termistor RK1 JNR10S470L mengehadkan arus pengecasan. Melalui perintang R1, R2, R5 dan R6, voltan daripada kapasitor C4 dibekalkan kepada litar kuasa pengawal penukar voltan DA1 TOR233R. Dari saat permulaan sehingga voltan pada kapasitor C10 meningkat kepada 5 V, litar mikro DA1 beroperasi dalam mod pengayun sendiri. Apabila voltan ini dicapai, litar keluaran pengatur bersepadu selari TL2ALP DA431 terbuka, yang menyebabkan arus mengalir melalui perintang R9 dan diod pemancar optocoupler U1. Phototransistor terbuka bagi optocoupler ini menutup litar kawalan litar mikro DA1, memastikan penutupan suis keluarannya dan menghentikan pengumpulan tenaga dalam litar magnet pengubah nadi T1. Semasa kunci ini ditutup, tenaga terkumpul mengalir melalui belitan sekunder pengubah ke bebannya. Semua belitan sekunder beroperasi pada voltan terpencil secara galvani antara satu sama lain dan dari rangkaian bekalan. Butiran lanjut tentang pengendalian penukar voltan balik pada cip TOP233P boleh didapati dalam dokumen “TOP232-234 TOPSwitch-FX Family Design Flexible, EcoSmart®, Integrated Off-line Switcher”, pdf.datasheetbank.com/pdf/Power -Integrasi/663 140. pdf. Unit kawalan dan pemantauan adalah berdasarkan mikropengawal DD1 ATmega48-20AU. Litar C34R59 melambatkan permulaan mikropengawal sehingga tahap voltan bekalan yang stabil diwujudkan. Pada penghujung nadi yang dihasilkan oleh litar ini, penjana jam RC dalaman mikropengawal mula beroperasi pada frekuensi 8 MHz. Frekuensi ini ditetapkan apabila memprogramkan konfigurasi mikropengawal. Voltan sinusoidal utama melalui perintang R34 dan R35 dibekalkan kepada jambatan diod VD24. Arus berdenyut diperbetulkan mengalir melalui diod pemancar optocoupler U7, dipinggirkan oleh perintang R38. Berhampiran peralihan nilai serta-merta voltan utama melalui sifar, arus melalui diod pemancar berhenti untuk beberapa waktu, dan transistor keluaran optocoupler U7 ditutup, yang membawa kepada bekalan isyarat penyegerakan tahap logik tinggi kepada PD2 input mikropengawal DD1. Apabila memproses peristiwa ini, mikropengawal menetapkan isyarat tahap rendah pada output PB3nya dengan kelewatan tertentu. Ini menyebabkan arus mengalir melalui litar yang terdiri daripada diod pemancar optocoupler U2 dan perintang R14. Phototransistor bagi optocoupler U2 terbuka, dan isyarat dari perintang R15 membuka transistor kesan medan saluran p VT1. Melalui transistor dan perintang R16 dan R17 yang dibuka, voltan + 12 V dari penerus pada diod VD6 dibekalkan kepada litar elektrod kawalan thyristor Vs 1 dan VS2. SCR dibuka. Voltan sesalur berselang-seli juga dibekalkan kepada penerus jambatan kuasa, yang dibentuk oleh diod VD11 dan VD12 dan thyristor VS1 dan VS2. Dari saat ia dibuka sehingga kekutuban voltan katod anod berubah, menyebabkan SCR ditutup, kapasitor penyimpanan C17 dicas. Dengan setiap peralihan voltan bekalan melalui sifar, mikropengawal mengurangkan kelewatan pembukaan, jadi pengecasan berlaku dengan lancar. Tempohnya (dalam versi yang dipertimbangkan - kira-kira 5 s) ditetapkan secara pemrograman. Sekiranya berlaku kecemasan, mikropengawal tidak menjana isyarat pada output PB3 yang membolehkan SCR dibuka, akibatnya ia kekal tertutup. Litar R18C15 dan R20C16 menghapuskan bukaan palsu thyristor di bawah pengaruh gangguan. Setelah menyelesaikan pengecasan lancar kapasitor penyimpanan C17, program ini mula menjana denyutan kawalan untuk kekunci penyongsang jambatan pada output PB1 dan PB2 mikropengawal, mengikut frekuensi 20 kHz (ia ditetapkan oleh perisian). Kitaran tugas nadi dilaraskan dengan perintang pembolehubah R33 dalam julat 0,1...0,9. Daripada output ini, isyarat kawalan, saling tertunda oleh separuh tempoh frekuensi 20 kHz, masukkan nod kawalan IGBT VT3-VT6 yang dibuat pada optocoupler U2-U5. Oleh kerana nod ini adalah sama, dalam rajah dalam Rajah. Rajah 1 menunjukkan secara terperinci hanya satu daripadanya, dibina pada optocoupler U3. Ia dikuasakan daripada belitan IV pengubah T1 oleh diod diperbetulkan VD9 dengan voltan 25 V. Gambar rajah pemasaan yang menerangkan operasinya ditunjukkan dalam Rajah. 3. Pemancar IGBT VT5 yang dikawal oleh nod ini disambungkan kepada output penstabil voltan negatif bersepadu DA3. Disebabkan ini, voltan pemancar pintu IGBT, bergantung pada keadaan optocoupler, berubah daripada +18 V, di mana IGBT dibuka sepenuhnya, kepada -7 V (IGBT ditutup dengan selamat).
Denyutan daripada keluaran PB2 mikropengawal melalui perintang R60 dibekalkan kepada diod pemancar bersiri bagi optocoupler U3 dan U4, yang mengawal IGBT VT5 dan VT2, masing-masing. Oleh itu, IGBT ini dibuka serentak. IGBT VT3 dan VT4 kekal ditutup pada masa ini, kerana tiada nadi pada output PB1. Arus mengalir melalui litar: plat positif kapasitor C17, buka IGBT VT2, pengubah semasa T4, penggulungan I pengubah T5 (dalam arah dari hujung ke permulaan), buka IGBT VT5, pengubah semasa T3, plat negatif kapasitor C17. Ini mendorong voltan pada belitan sekunder pengubah T5 yang digunakan dengan tambah pada anod diod VD21 dan tolak pada anod diod VD22. Arus kimpalan mengalir melalui belitan II pengubah T5, diod terbuka VD21, induktor L2 dan melalui litar kimpalan. Dalam separuh kitaran operasi penyongsang seterusnya, program menjana nadi pada output mikropengawal PB1, yang membuka IGBT VT3 dan VT4. Tiada denyutan pada output PB2, jadi IGBT VT2 dan VT5 ditutup. Arus mengalir melalui litar: sisi positif kapasitor C17, buka IGBT VT4, penggulungan I pengubah T5 (dalam arah dari awal hingga akhir), pengubah semasa T4, buka IGBT VT3, pengubah semasa T2, sisi negatif kapasitor C17. Ini mendorong voltan pada belitan sekunder pengubah T5 yang digunakan dengan tambah pada anod diod VD22 dan tolak pada anod diod VD21. Arus kimpalan mengalir melalui belitan III pengubah T5, diod terbuka VD22, induktor L2 dan litar kimpalan. Arus kimpalan dikawal oleh perintang pembolehubah R33 yang dipasang pada panel hadapan penyongsang. Input ADC2 mikropengawal melalui litar penyepaduan R46C30 menerima voltan bergantung pada kedudukan gelangsar perintang boleh ubah ini. Perintang R41, R42, R45, R47 berfungsi untuk menghapuskan kemungkinan kerosakan pada input ADC2 mikropengawal jika terdapat litar terbuka dalam perintang pembolehubah R33. ADC mikropengawal menukar voltan yang digunakan pada input ADC2 ke dalam kod, dan program memprosesnya dan, bergantung pada hasil yang diperoleh, mengubah kitaran tugas denyutan pada output PB1 dan PB2. Transformer semasa T2 dan T3 berfungsi sebagai kerosakan beban dan IGBT melalui sensor perlindungan semasa. Apabila kecemasan berlaku, voltan pada belitan sekunder transformer ini meningkat. Selepas pembetulan oleh pemasangan diod VD25 atau VD26, ia disalurkan melalui pembahagi perintang R48R49 (kapasitor C29 menahan hingar) ke input bukan penyongsangan DA7.1 pembanding. Voltan rujukan pada input penyongsangannya dibentuk oleh pembahagi rintangan R54R55 dengan kapasitor penindasan gangguan C32 (ia juga dibekalkan kepada input bukan penyongsangan DA7.2 pembanding). Apabila isyarat yang diterima pada input 5 melebihi voltan rujukan (ini berlaku apabila arus lebih daripada 2 A mengalir melalui belitan utama pengubah T3 atau T30), nadi peringkat tinggi dijana pada output pembanding DA7.1 . Melalui litar penyepaduan R58C35, yang mengelakkan penggera palsu, ia dibekalkan kepada input penyongsangan DA7.2 pembanding. Jika tempoh nadi kecemasan melebihi 5 ms, maka isyarat akan dihantar ke input PD3 mikropengawal daripada output komparator DA7.2, yang akan melarang program daripada menjana denyutan kawalan pada output PB1 dan PB2. Transformer arus T4 berfungsi sebagai sensor arus operasi dalam belitan I transformer T5. Voltan penggulungan sekunder pengubah T23, diperbetulkan oleh jambatan daripada diod pemasangan VD27 dan VD4, akan dibekalkan kepada input ADC52 mikropengawal melalui litar penyepaduan R31C1. Ia akan diukur dan diproses oleh perisian. Apabila arus yang diukur melebihi 25 A, program melaraskan kitaran tugas denyutan kawalan IGBT. Perlindungan terlalu panas dibuat menggunakan termistor RK2 KTY81/210. Rintangan dan tahap isyarat pada input ADC0 mikropengawal bergantung pada suhu. Jika suhu yang dibenarkan melebihi, program mengurangkan kitaran tugas denyut pada output PB1 dan PB2 atau menghentikan sepenuhnya pembentukannya sehingga termistor menjadi sejuk. Selepas membekalkan kuasa kepada mikropengawal dan memulakan penjana jam dalamannya, program menunggu ketibaan pada input PD2 isyarat untuk nilai serta-merta voltan sesalur untuk menyeberangi paras sifar. Setelah menerima isyarat sedemikian, ia memulakan dua pemasa dalaman. Kandungan daftar pengiraan salah satunya digunakan untuk mengawal kadar pengecasan kapasitor C17. Pemasa kedua menyediakan perlindungan penyongsang. Ia memulakan semula mikropengawal jika tiada isyarat untuk voltan sesalur untuk menyeberangi paras sifar dalam masa 10 ms, akibatnya program dimulakan semula. Selepas 9,95 ms dari saat isyarat lintasan sifar diterima, program menghantar isyarat untuk membuka SCR, menetapkan tahap tinggi pada output PB3 mikropengawal. Setelah menerima isyarat sedemikian seterusnya, tahap pada output PB3 menjadi rendah. Isyarat seterusnya untuk membuka SCR akan diberikan selepas 9,9 ms, jadi ia akan kekal terbuka 0,5 ms lebih lama. Disebabkan peningkatan beransur-ansur dalam tempoh keadaan terbuka thyristor, kapasitor C17 dicas dengan lancar. Selepas kira-kira 5 saat, mikropengawal akan mula memberi isyarat berterusan kepada SCR untuk dibuka. Ia akan dialih keluar hanya jika terdapat kegagalan kuasa dalam rangkaian bekalan atau dalam situasi "Kecemasan". Program ini tidak menjana isyarat kawalan IGBT sehingga kapasitor C17 dicas sepenuhnya. Setelah selesai pengecasannya, jujukan denyutan muncul pada output PB1 dan PB2 mikropengawal, diikuti dengan tempoh 50 μs, dialihkan bersama dengan separuh tempoh (25 μs). Tempoh denyutan bergantung kepada voltan yang dibekalkan kepada input ADC2 mikropengawal. Nilai minimumnya ialah 2,5 μs, maksimum ialah 22,5 μs (baki 2,5 μs separuh kitaran ialah jeda minimum yang diperlukan untuk menjamin penutupan IGBT yang dibuka sebelum ini). Tindakan perlindungan kecemasan adalah berdasarkan menghentikan penjanaan isyarat kawalan IgBt dalam situasi "Kegagalan", "Kegagalan 2" dan "Terlalu Panas 2". Keadaan "Ranap" berlaku apabila voltan pada input ADC1 mikropengawal meningkat. Voltan ini ditukar kepada kod binari. Bergantung pada nilainya, tempoh isyarat kawalan IGBT mula-mula berkurangan secara beransur-ansur, dan jika ini tidak menghasilkan keputusan, penjanaan denyutan berhenti sepenuhnya. Apabila isyarat tahap logik tinggi tiba pada input PD3, situasi "Penggera 2" berlaku tanpa berlengah-lengah. Keadaan untuk berlakunya situasi "Terlalu Panas 2" ialah peningkatan voltan pada input ADC0 mikropengawal. Ia juga ditukar kepada kod binari, yang hasilnya adalah analisis pengurangan dalam tempoh denyutan kawalan atau penutupan lengkapnya. Selepas menghapuskan punca situasi kecemasan, operasi sumber penyongsang disambung semula secara automatik. Fail muat turun untuk program mikropengawal weld.hex dilampirkan pada artikel. Konfigurasi mikropengawal hendaklah ditetapkan seperti berikut: bait lanjutan - 0xFF, bait tinggi - 0xDD, bait rendah - 0xE2. Pengaturcara disambungkan ke penyambung XP9. Secara struktur, bahagian utama bahagian sumber kimpalan diletakkan pada papan litar bercetak dengan dimensi 140x92,5 mm, lukisan konduktor bercetak yang ditunjukkan dalam Rajah. 4.
Di bahagian bawah papan litar bercetak (Rajah 5) terdapat elemen untuk pemasangan permukaan, serta diod VD11 dan VD12, thyristor VS1 dan VS2, IGBT VT2-VT5. Di bahagian atas (Rajah 6) adalah elemen yang tinggal. Litar kuasa diperbuat daripada wayar yang digantung dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 2,5 mm2. Teras magnet pengubah arus T2, T3, T4 saiz standard K20x12x6 diperbuat daripada ferit 2000NM1 dengan belitan sekunder yang mengandungi 200 lilitan wayar PEV-2 dengan diameter 0,25 mm diletakkan pada wayar ini.
Transformer T1 dipasang pada bahagian atas PCB. Teras magnetnya ialah cincin saiz standard K24x13x7,5 diperbuat daripada permalloy MP140, ditebat dengan lapisan fabrik bervarnis. Data penggulungan diberikan dalam jadual. 1, dan susunan lilitan digulung sepadan dengan nombornya pada rajah. Giliran belitan I, VI dan VII diagihkan sama rata di sepanjang perimeter litar magnetik. Setiap belitan yang tinggal dililit pada segmen litar magnetnya sendiri dan tidak bertindih. Semua belitan dilindungi dengan kain varnis. Jadual 1
Pendikit L1 - EC24. Kapasitor C17 dipasang di atas permukaan atas papan pada dirian setinggi 20 mm. Mereka menekan kelopak pelekap ke terminalnya dengan wayar yang dipateri padanya, disambungkan ke terminal kapasitor. Untuk menyambung wayar kuasa ke terminal IGBT VT2-VT5, thyristor VS1 dan VS2, diod VD11 dan VD12, pad kenalan dengan lubang disediakan pada papan litar bercetak. Unsur-unsur ini ditekan pada blok sink haba melalui gasket penebat, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 7.
Pengubah keluaran T5, induktor L2, diod penerus VD21, VD22 diletakkan pada blok sink haba yang berasingan. Data penggulungan pengubah T5 diberikan dalam jadual. 2. Teras magnetnya ialah kelas Gammamet GM414. 2 saiz standard OL64x40x30. Penggulungan primer diasingkan daripada teras magnet dan belitan sekunder oleh dua lapisan fabrik bervarnis. Jadual 2
Penggulungan induktor L2 dililit pada teras magnet ShLM20x32 yang diperbuat daripada keluli elektrik setebal 0,08 mm dengan pakej lima pita kuprum lembut 0,1 mm tebal dan lebar kurang sedikit daripada ketinggian tingkap teras magnet. Bungkusan itu, ditebat dengan fabrik varnis, mempunyai tujuh lilitan. Teras magnet dipasang dengan jurang bukan magnet sepanjang 1,8 mm. Di antara blok sink haba terdapat dua kipas 80x80 mm daripada bekalan kuasa komputer, disambungkan kepada penyambung XP1 dan XP2. Satu kipas meniup pada transformer T5, induktor L2 dan kapasitor C17. Aliran udaranya diarahkan ke arah pengubah T5. Kipas kedua terletak di antara blok sink haba. Aliran udaranya diarahkan ke arah diod VD21 dan VD22. Kabel rangkaian PVS 2x2,5 mm2 disambungkan ke terminal 1 dan 3 (atas) pemutus litar SA1. Dua wayar dengan keratan rentas 2 mm disambungkan ke terminal 4 dan 1,5 (bawah) suis ini2. Salah satu wayar dari terminal 2 disambungkan ke anod thyristor VS2, dan satu lagi ke katod diod VD12 (tiada sambungan antara mereka melalui konduktor bercetak). Salah satu wayar dari terminal 4 pergi ke anod thyristor VS1, dan yang kedua ke katod diod VD11. Juga tiada hubungan antara mereka melalui konduktor bercetak. Perintang kawalan arus boleh ubah R33 dipasang pada panel hadapan sarung dan disambungkan kepada penyambung XP8 dengan abah-abah tiga wayar. Termistor RK2 diikat pada sink haba dengan pendakap pengapit. Program mikropengawal boleh dimuat turun dari ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/03/weld.zip. Pengarang: A. Zharkov
Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
▪ Mengubah bahan biasa menjadi magnet ▪ Robot itu pergi mencari cendawan
▪ bahagian radio laman web. Pemilihan artikel ▪ artikel Bantuan dengan lemas. Pekerjaan keselamatan dan kesihatan ▪ artikel Dari mana datangnya perkataan beku? Jawapan terperinci ▪ artikel Penyusun-pemilih barang basah dan benang dengan tangan. Deskripsi kerja
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini