Технология изготовления сварочного инвертора своими руками

В любом специализированном магазине по продаже электродов и сварочного оборудования можно найти сварочный инвертор. Вы можете приобрести его по достаточно высокой цене, но если вы обладаете базовыми знаниями в электронике и умеете обращаться с паяльником, то можете собрать сварочный инвертор своими руками, который не будет уступать заводскому аналогу.

Схема устройства сварочного инвертора

Схема устройства сварочного инвертора.

Первоначально следует ознакомиться со всеми основными нюансами и аспектами этого дела: схемы, чертежи, инструкции и сам процесс сборки.

Самодельный сварочный инвертор

Самодельный сварочный инвертор предназначен для длительной работы, он может работать с электродами, диаметр которых достигает 4 мм. Среди его преимуществ можно отметить большой запас по току. Схема такого устройства представляет собой однотактный инвертор, который работает на процессорном управлении и использует цифровую индукцию. Характеристики инвертора представлены ниже:

  1. Максимальная величина тока, при котором сварочный инвертор может осуществлять работу, достигает 220 А.
  2. Ток холостого хода равен 30 А.
  3. Поддерживающий режим индукции - трехзначный индикатор.
  4. Его работа может производиться с питанием от бытовой сети в 220 В.

Среди его функциональных возможностей такие:

Схема работы сварочного инвертора

Схема работы сварочного инвертора.

  1. Вы можете регулировать ток, при котором производится сварка, он варьируется в пределах от 30 до 220 А.
  2. Вы можете осуществлять индикацию тока и температуры.
  3. Одной из его важных функций является «антистик», данная функция выполняет действие отключения устройства, когда электрод начинает залипать.
  4. Схемы самодельных инверторов позволят добавить такую возможность, как горячий старт и холостой ход.
  5. Вы сможете включать режим сна на инверторе.
  6. Одной из особенностей такого устройства станет возможность выведения событий, происходящих в нем, с помощью трехзначного индикатора. Данная система полностью автоматизирована.

Схема данного сварочного инвертора состоит из трех основных блоков:

  1. Первый блок, который необходим для создания инвертора, блок питания.
  2. Второй составной элемент схемы - блок выпрямителя.
  3. Завершающим блоком становится сам инвертор.

Для самостоятельного создания инвертора и полной реализации схемы понадобится приобрести микроконтроллеры и иные платы, которые потребуются для его сборки.

Схема силовой части представлена на рисунке 1.

Создание блока питания для сварочного инвертора

Схема силовой части

Рисунок 1. Схема силовой части.

Блок питания и необходимое программное обеспечение устанавливаются отдельно от основной конструкции. Как правило, их разделяют листом из металла, через который проходят соединительные элементы. Те элементы, которые служат для управления реле переключения ключей, разбиваются по парам и скручиваются. Их припаивают в ближайшем возможном месте к выходам транзисторов. При выборе проводов стоит обратить внимание на их длину, которая не должна превышать 15 см, площадь сечения дает лишь маленькое количество потерь и затухания сигнала.

Блок питания сварочного инвертора представлен в классическом виде. Для его изготовления потребуется намотать первичную обмотку на сердечник трансформатора, после чего поверх нее следует обмотать вторую обмотку, которая будет выполнять функцию экрана состоять из этого же типа проводов. При наматывании экрана она должна полностью перекрывать площадь первичной обмотки, а направление наматывания должно быть идентичным. Для отделения этих обмоток используется лакоткань или строительный скотч. Сварочный инвертор, который выполнен самостоятельно, потребует от вас настройки, в блоке питания это будет выполняться за счет подбора сопротивления R1. Его следует подбирать до того момента, пока питание не установит напряжение, равное 20 В.

Силовая часть инвертора своими руками

Упрощенная схема силовой части сварочного инвертора

Упрощенная схема силовой части сварочного инвертора.

Данный блок выполняется без изменений, все необходимые данные вы можете получить по схеме. Для нормальной и эффективной работы сварочного инвертора нужно подобрать подходящие радиаторы для входного и выходного выпрямителя, а также для силовых ключей. При изготовлении инвертора следует выполнить установку ключей на медной подложке. К тому же радиаторы следует выбирать мощнее, так как от их мощности и эффективности будет зависеть рабочее время инвертора.

Установку датчика следует проводить возле радиатора, который в процессе своей работы нагревается больше остальных. Микросхемы, выполняющие регуляцию работы всего инвертора, построены на основе контроллера широтно-импульсной модуляции. При этом для передачи данных используется один канал, который применяется для регулирования тока в дуге. Величину тока устанавливает специальный микроконтроллер, который работает на частоте 75 кГц. При нагреве системы конденсатор С1 будет уведомлять процессор об имеющихся нарушениях. От того, какое значение будет выдавать конденсатор, зависит величина тока на сварочном аппарате.

Работа системы охлаждения сварочного инвертора

В отличие от заводских версий, данный инвертор своими руками будет выполнять включение вентилятора каждый раз при включении на доли секунд. Это будет происходить за счет переключения реле конденсаторов, что, в свою очередь, вызывает замыкание некоторых транзисторов. Прежде чем температура превысит 40°, ваша система охлаждения будет выключена.

Схема внутреннего устройства инвертора

Схема внутреннего устройства инвертора.

После превышения этого порога вентиляторы начнут охлаждать всю систему и прекратят свою работу, когда в системе нормализуется температура и достигнет 35°. Когда температура внутренних процессоров достигнет 60°, широтно-импульсная модуляция ограничится. А когда температура станет критической и превысит порог в 73°, широтно-импульсная модуляция прекратит свою работу. После того как вентиляторы охладят систему и приведут температуру к значению 50°, работа широтно-импульсной модуляции возобновится.

Полная работоспособность инвертора начнется после того, как температура опустится до 35°. В данном случае система охлаждения прекратит свое воздействие и отключится. Вышеописанная функция антистика будет работать всегда и выводить данные об отчетности на экране индикатора. Если вы захотите отключить или включить функцию горячего старта, можете воспользоваться реле, при этом режим, использующийся в данный момент, будет отображаться на экране. Когда вы будете повышать или понижать ток, эти данные тоже будут отображаться на табло, имеется некоторая задержка в переключении, которая составляет полсекунды. При включенном режиме горячего старта вы не сможете повышать действующее значение тока. Схема инвертора составлена так, чтобы анализировать работу электрода при его залипании или выборе режима и выводить эту информацию на табло.

Настройка инвертора

Перед началом работы самодельного устройства предварительно необходимо сделать настройку оборудования для его эффективной работы. Для начала нужно отключить от сети питания силовую часть. Далее следует подключить лишь блок питания в сеть и произвести его настройку. При этом на мониторе должны появиться восьмерки с точкой в меньшем разряде. Подключаем питание в осциллограф, при этом задействуются первый и второй выходы.

https://youtube.com/embed/VWB1qmZlj50

Настраиваем осциллограф на работу двуполярных импульсов и задаем частоту в 50 кГц. Временное разделение должно составлять полторы микросекунды. Далее проверяем напряжение на затворах ключей. На экране осциллографа должны появиться прямоугольные импульсы с шириной не более 500 наносекунд, значение амплитуды напряжения должно быть около 15 В.

Если вы все сделали правильно и настроили блок питания до необходимых значений, потребуется собрать всю схему и включить в сеть. Вначале, как и в первом случае, вы увидите восьмерки. После того как реле замкнется на экране, вы увидите значение тока в 120 А. Если же этого не произойдет, то напряжение, которое подается в проводах, превысило пороговое значение в 100 В. Чтобы устранить это, проверим каждый блок цепи при помощи осциллографа или мультиметра.

Когда вы нашли причину неполадки и устранили ее, проведите операцию заново до необходимого значения индикатора.

https://youtube.com/embed/LvIyLUOzS64

В том случае, если вы добились необходимого значения тока, следует проверить действие приборов. Для этого постарайтесь изменить значение тока, можно проверить значение, выдаваемое конденсатором С1. Оно должно изменяться идентично току. Если у вас возникают какие-либо трудности, то следует устранить неполадку. Когда вы проверили действие всех систем и наладили их, можете начинать работу на новом сварочном инверторе.

In any specialty store can be found on sale welding inverter electrodes and welding equipment. You can purchase it at a high enough price, but if you have a basic knowledge in electronics and know how to handle a soldering iron, it can gather welding inverter with their hands, which will not yield to the factory counterpart.

Driving device welding inverter

The circuit device of the welding inverter.

Initially should be familiar with all the basic nuances and aspects of this case: diagrams, drawings, instructions and the assembly process itself.

Homemade welding inverter

Homemade welding inverter is designed for continuous operation, it can operate with electrodes with a diameter up to 4 mm. Among its advantages include a large supply current. The scheme of such a device is a single-ended inverter, which operates on the processor and uses digital control induction. Inverter Specifications are as follows:

  1. The maximum current value at which the inverter welder can carry out the work, up to 220 A.
  2. No-load current is 30 A.
  3. Supporting induction mode - the three-digit display.
  4. His work can be done with the power of the home network in 220 V.

Among its features are:

The scheme of the welding inverter

The scheme of the welding inverter.

  1. You can control the current at which welding is performed, it ranges from 30 to 220 A.
  2. You can carry out current and temperature indication.
  3. One of its important functions is "antistik", this function performs a tripping device activated when the electrode begins sticky.
  4. homemade inverter circuit will allow to add such a possibility, as the hot start and idle.
  5. You can include a sleep mode of the inverter.
  6. One of the features of this device is the ability to launch events taking place in it, with the help of a three-digit display. This system is fully automated.

The scheme of the welding inverter is composed of three main blocks:

  1. The first block, which is necessary for creating the inverter power supply.
  2. The second constituent circuit element - rectifier unit.
  3. The final block of the inverter becomes himself.

To create a self-inverter and the full implementation of the scheme will need to purchase microcontrollers and other fees that are required to build it.

Main circuit is shown in Figure 1.

Create a welding power supply to the inverter

Driving force of the

Figure 1. Schematic of the power unit.

The power supply and the necessary software installed separately from the main structure. Usually, they are separated from the metal sheet through which the connecting elements. Those elements that are used to control key switching relays are divided in pairs and twisted. They are soldered to the nearest possible place to the output transistors. When selecting cables should pay attention to their length, which should not exceed 15 cm, the cross-sectional area only gives a small amount of loss and attenuation of the signal.

The power supply of the welding inverter is presented in the classic form. For its production need to be wound on the primary winding of the transformer core, and then on top of it should wrap a second winding, which will perform the function of the screen consist of the same type of wires. When the screen is wound, it must completely cover the primary winding area and winding direction must be identical. To separate these windings used varnished cloth or construction adhesive tape. Welding inverter, which is configured independently, the settings will require you, in the power supply is to be performed due to the selection of R1. It should pick up to the moment when power is not set the voltage of 20 V.

The power section of the inverter with their hands

Simplified diagram of the power section of the inverter welding

Simplified diagram of the power section of the inverter welding.

This block is executed without change, all the necessary information you can get under the scheme. For proper and efficient operation of the welding inverter is necessary to choose the appropriate radiators for input and output of the rectifier, as well as power switches. In the manufacture of the inverter must install keys on a copper substrate. Besides powerful radiator should be selected because of their effectiveness and power will depend on the operating time of the inverter.

sensor installation should be performed near the radiator, which in the course of their work is heated more than others. Circuits operating regulation of the entire inverter controller are based on pulse width modulation. When this data is used for a channel that is used for current regulation in the arc. The current value establishes a special microcontroller that operates at a frequency of 75 kHz. When heated, the system will notify the capacitor C1 processor on existing violations. From what value will produce a capacitor, the current value is dependent on the welding machine.

Cooling System Operation welding inverter

In contrast to the factory version, the inverter will carry out their own hands the inclusion of the fan every time you turn on the fraction of a second. This will be due to capacitor switching relay, which in turn causes the closure of some transistors. Before the temperature exceeds 40 ?, your cooling system is switched off.

Driving the internal inverter device

Scheme inland inverter device.

After exceeding this threshold, the fans will cool the entire system and stop working when the system reaches normal temperature, to 35 ?. When the internal temperature reaches the processor of 60 ?, pulse width modulation limited. And when the temperature becomes critical and will exceed the threshold of 73 ?, pulse width modulation will stop their work. After the fans to cool the system and bring the temperature to a value of 50 ?, the work of the pulse-width modulation resumes.

Complete inverter operation starts after the temperature drops to to 35 ?. In this case, the cooling system will stop and turn off its effects. The above-described function antistika will always work and output data reporting on the display screen. If you want to turn off or turn on the hot start, you can use the relay, with the mode currently in use will be displayed on the screen. When you increase or decrease the current, this information will also be displayed on the scoreboard, there is some delay in the switch, which is half a second. When the hot start mode, you can not raise the RMS current. the inverter circuit is composed so as to analyze the work of the electrode when it is stuck or you select and display the information on the display.

Setting the inverter

Before you start a home-made device you first need to make a hardware configuration for its effective operation. First you need to unplug the power from the power unit. Next, connect a power supply to the network and make its setting. In this should appear on the monitor with a point in eight smaller discharge. Connect the power to the oscilloscope at the same time are utilized first and second outputs.

https://youtube.com/embed/VWB1qmZlj50

We set up the oscilloscope to work bipolar pulses and set the frequency to 50 kHz. Temporary separation should be half a microsecond. Next, check the voltage at the gates of the keys. On the screen of the oscilloscope should appear rectangular pulses with a width less than 500 nanoseconds, the voltage amplitude should be about 15 V.

If you did everything right and set the power supply to the required values, need to collect the whole scheme and to include in the network. First, as in the first case, you will see eight. After the relay closes the screen, you will see the current value of 120 A. If it does not happen, then the voltage that is supplied to the wires, has exceeded the threshold value of 100 V. To resolve this, check each circuit block with an oscilloscope or multimeter .

When you have found the cause of the problem and correct it, perform the operation again to the desired value of the indicator.

https://youtube.com/embed/LvIyLUOzS64

In that case, if you have the required current value, check the operation of devices. To do this, try to change the current value, you can check the value issued by the capacitor C1. It must be identical to the current change. If you are experiencing any difficulty, it is necessary to solve the problem. When you have checked the operation of all systems and have developed them, you can start working on a new welding inverters.

У будь-якому спеціалізованому магазині з продажу електродів і зварювального устаткування можна знайти зварювальний інвертор. Ви можете придбати його за досить високою ціною, але якщо ви володієте базовими знаннями в електроніці і вмієте поводитися з паяльником, то можете зібрати зварювальний інвертор своїми руками, який не поступатиметься заводському аналогу.

Схема пристрою зварювального інвертора

Схема пристрою зварювального інвертора.

Спочатку слід ознайомитися з усіма основними нюансами і аспектами цієї справи: схеми, креслення, інструкції і сам процес складання.

Саморобний зварювальний інвертор

Саморобний зварювальний інвертор призначений для тривалої роботи, він може працювати з електродами, діаметр яких досягає 4 мм. Серед його переваг можна відзначити великий запас по струму. Схема такого пристрою є однотактний інвертор, який працює на процесорному управлінні і використовує цифрову індукцію. Характеристики інвертора представлені нижче:

  1. Максимальна величина струму, при якому зварювальний інвертор може здійснювати роботу, досягає 220 А.
  2. Струм холостого ходу дорівнює 30 А.
  3. Підтримує режим індукції - тризначний індикатор.
  4. Його робота може проводитися з живленням від побутової мережі в 220 В.

Серед його функціональних можливостей такі:

Схема роботи зварювального інвертора

Схема роботи зварювального інвертора.

  1. Ви можете регулювати струм, при якому проводиться зварювання, він варіюється в межах від 30 до 220 А.
  2. Ви можете здійснювати індикацію струму і температури.
  3. Однією з його важливих функцій є «антістік», дана функція виконує дію відключення пристрою, коли електрод починає залипати.
  4. Схеми саморобних інверторів дозволять додати таку можливість, як гарячий старт і холостий хід.
  5. Ви зможете включати режим сну на инверторе.
  6. Однією з особливостей такого пристрою стане можливість виведення подій, що відбуваються в ньому, за допомогою тризначного індикатора. Дана система повністю автоматизована.

Схема даного зварювального інвертора складається з трьох основних блоків:

  1. Перший блок, який необхідний для створення інвертора, блок живлення.
  2. Другий складовий елемент схеми - блок випрямляча.
  3. Завершальним блоком стає сам інвертор.

Для самостійного створення інвертора і повної реалізації схеми знадобиться придбати мікроконтролери і інші плати, які будуть потрібні для його складання.

Схема силової частини представлена на малюнку 1.

Створення блоку живлення для зварювального інвертора

Схема силової частини

Малюнок 1. Схема силової частини.

Блок живлення і необхідне програмне забезпечення встановлюються окремо від основної конструкції. Як правило, їх розділяють листом з металу, через який проходять з'єднувальні елементи. Ті елементи, які служать для управління реле перемикання ключів, розбиваються на пари і скручуються. Їх припаивают в найближчому можливе місце до виходів транзисторів. При виборі проводів варто звернути увагу на їх довжину, яка не повинна перевищувати 15 см, площа перетину дає лише невелика кількість втрат і загасання сигналу.

Блок живлення зварювального інвертора представлений в класичному вигляді. Для його виготовлення буде потрібно намотати первинну обмотку на сердечник трансформатора, після чого поверх неї слід обмотати другу обмотку, яка буде виконувати функцію екрану складатися з цього ж типу проводів. При намотуванні екрану вона повинна повністю перекривати площу первинної обмотки, а напрямок намотування повинно бути ідентичним. Для відділення цих обмоток використовується лакоткань або будівельний скотч. Зварювальний інвертор, який виконаний самостійно, потребують від вас настройки, в блоці живлення це буде виконуватися за рахунок підбору опору R1. Його слід підбирати до того моменту, поки харчування не встановить напруга, рівне 20 В.

Силова частина інвертора своїми руками

Спрощена схема силової частини зварювального інвертора

Спрощена схема силової частини зварювального інвертора.

Даний блок виконується без змін, всі необхідні дані ви можете отримати за схемою. Для нормальної і ефективної роботи зварювального інвертора потрібно підібрати відповідні радіатори для вхідного і вихідного випрямляча, а також для силових ключів. При виготовленні інвертора слід виконати установку ключів на мідній підкладці. До того ж радіатори слід вибирати потужніший, так як від їх потужності і ефективності буде залежати робочий час інвертора.

Установку датчика слід проводити біля радіатора, який в процесі своєї роботи нагрівається більше за інших. Мікросхеми, які виконують регуляцію роботи всього інвертора, побудовані на основі контролера широтно-імпульсної модуляції. При цьому для передачі даних використовується один канал, який застосовується для регулювання струму в дузі. Величину струму встановлює спеціальний мікроконтролер, який працює на частоті 75 кГц. При нагріванні системи конденсатор С1 буде повідомляти процесор про наявні порушення. Від того, яке значення буде видавати конденсатор, залежить величина струму на зварювальному апараті.

Робота системи охолодження зварювального інвертора

На відміну від заводських версій, даний інвертор своїми руками буде виконувати включення вентилятора кожен раз при включенні на частки секунд. Це буде відбуватися за рахунок переключення реле конденсаторів, що, в свою чергу, викликає замикання деяких транзисторів. Перш ніж температура перевищить 40 °, ваша система охолодження буде вимкнена.

Схема внутрішньої будови інвертора

Схема внутрішньої будови інвертора.

Після перевищення цього порога вентилятори почнуть охолоджувати всю систему і припинять свою роботу, коли в системі нормалізується температура і досягне 35 °. Коли температура внутрішніх процесорів досягне 60 °, широтно-імпульсна модуляція обмежиться. А коли температура стане критичною і перевищить поріг в 73 °, широтно-імпульсна модуляція припинить свою роботу. Після того як вентилятори охолодять систему і приведуть температуру до значення 50 °, робота широтно-імпульсної модуляції відновиться.

Повна працездатність інвертора почнеться після того, як температура опуститься до 35 °. В даному випадку система охолодження припинить свою дію і відключиться. Вищеописана функція антістіка буде працювати завжди і виводити дані про звітність на екрані індикатора. Якщо ви захочете відключити або включити функцію гарячого старту, можете скористатися реле, при цьому режим, що використовується в даний момент, буде відображатися на екрані. Коли ви будете підвищувати або знижувати струм, ці дані теж будуть відображатися на табло, є деяка затримка в перемиканні, яка становить півсекунди. При включеному режимі гарячого старту ви не зможете підвищувати діюче значення струму. Схема інвертора складена так, щоб аналізувати роботу електрода при його залипання або виборі режиму і виводити цю інформацію на табло.

Налаштування інвертора

Перед початком роботи саморобного пристрою попередньо необхідно зробити налаштування обладнання для його ефективної роботи. Для початку потрібно відключити від мережі живлення силову частину. Далі слід підключити лише блок живлення в мережу і провести його налаштування. При цьому на моніторі повинні з'явитися вісімки з точкою в меншому розряді. Підключаємо харчування в осцилограф, при цьому задіюються перший і другий виходи.

https://youtube.com/embed/VWB1qmZlj50

Налаштовуємо осцилограф на роботу двополярного імпульсів і задаємо частоту в 50 кГц. Тимчасовий поділ має становити півтори мікросекунди. Далі перевіряємо напругу на затворах ключів. На екрані осцилографа повинні з'явитися прямокутні імпульси з шириною не більше 500 наносекунд, значення амплітуди напруги повинно бути близько 15 В.

Якщо ви все зробили правильно і налаштували блок живлення до необхідних значень, буде потрібно зібрати всю схему і включити в мережу. Спочатку, як і в першому випадку, ви побачите вісімки. Після того як реле замкнеться на екрані, ви побачите значення струму в 120 А. Якщо ж цього не відбудеться, то напруга, що подається в проводах, перевищило порогове значення в 100 В. Щоб усунути це, перевіримо кожний блок ланцюга за допомогою осцилографа або мультиметра .

Коли ви знайшли причину неполадки і усунули її, проведіть операцію заново до необхідного значення індикатора.

https://youtube.com/embed/LvIyLUOzS64

У тому випадку, якщо ви домоглися необхідного значення струму, слід перевірити дію приладів. Для цього постарайтеся змінити значення струму, можна перевірити значення, що видається конденсатором С1. Воно повинно змінюватися ідентично току. Якщо у вас виникають будь-які труднощі, то слід усунути неполадку. Коли ви перевірили дію всіх систем і налагодили їх, можете починати роботу на новому зварювальному инвертор.


» » » Технология изготовления сварочного инвертора своими руками