Бытовой сварочный трансформатор или инвертор – какой аппарат лучше
Бытовой сварочный аппарат становится неотъемлемым атрибутом домашних мастерских в частных домах, гаражах и на дачах. При выборе конкретного экземпляра у многих возникает один и тот же вопрос, какой сварочный аппарат лучше?
До недавнего времени, возможность сделать выбор практически отсутствовала. Рыночный сегмент оборудования для бытового использования был пуст. В настоящее время вниманию покупателя представлены модели различных ценовых диапазонов, способные выполнять множество функций.
Среди них можно найти бытовой сварочный трансформатор и малогабаритный инвертор.
Конструкция
Наряду со сварочными трансформаторами появились представители нового поколения сварочной техники – бытовые инверторные преобразователи. В связи с этим, покупатель задумывается, инвертор или трансформатор лучше выбирать.
Чтобы справиться с этой задачей, надо рассмотреть, что представляют собой бытовые устройства и какими особенностями обладают.
Конструктивно прибор выполнен как обычный понижающий двухобмоточный трансформатор. В однофазном исполнении обмотка высокого напряжения включается в сеть 220 Вольт.
Обмотка низкого напряжения рассчитана на протекание значительного сварочного тока, в режиме холостого хода ее напряжение составляет порядка 48 Вольт.
Сварка таким трансформатором ведется только на переменном токе. Однофазное выпрямление не обеспечивает устойчивого горения дуги ввиду существенных пульсаций вторичного напряжения.
Следует упомянуть о сварочных трансформаторах в трехфазном исполнении. В основной массе, это большие аппараты для профессионального использования, но имеются компактные варианты исполнения, пригодные для бытовых нужд при наличии соответствующего питания.
Бытовые сварочные трехфазные трансформаторы оснащены диодными выпрямительными мостами и обеспечивают на выходе качественное выпрямленное напряжение для сварки на постоянном токе.
Способы регулирования тока
Регулирование тока сварки трансформатора может быть осуществлено тремя путями. Самый простой – использование изменяемого балластного сопротивления из высокоомного материала.
Другой способ заключается в изменении магнитного потока магнитопровода. Реализуется этот вариант путем изменения положения обмоток трансформатора, регулирования воздушного зазора в магнитопроводе или введения магнитного шунта.
Это требует внесения конструкционных изменений в магнитную систему трансформатора для обеспечения подвижности обмоток или частей магнитопровода.
Третий способ управления током заключается в том, что во вторичную цепь трансформатора встраивается электронный (чаще всего тиристорный) регулятор.
В его основе – фазовый метод управления электронными ключами, то есть тиристоры открыты в течение некоторой регулируемой части периода, обеспечивая заданное среднее значение тока сварки.
Особенности способов управления
Каждый из способов управления током имеет свои особенности.
Применение балласта не влечет за собой усложнение схемы трансформатора, следовательно, не снижает ее надежность.
Регулирование осуществляется в самых широких пределах, при этом, не изменяется напряжение холостого хода, что обеспечивает надежное зажигание дуги. К недостаткам можно отнести только некоторую громоздкость оборудования, так как сопротивление выполнено в виде отдельного блока.
Регулирование магнитного потока применяется редко ввиду существенного усложнения конструкции и снижения надежности за счет наличия движущихся частей магнитопровода.
Электронный способ более распространен, и с развитием электронной промышленности стоимость компонентов снижается. Этот способ обеспечивает наиболее удобное управление (достаточно повернуть ручку потенциометра на лицевой панели), но все же, он сопряжен с усложнением схемы.
Кроме этого, диапазон изменения сварочного тока ограничен, так как при фазовом управлении, регулирование среднего значения тока достигается изменением соотношения времени открытого и закрытого состояния ключа.
В случае, когда значительную часть периода ключ закрыт, устойчивость зажигания и горения дуги снижается.
Не упомянут еще один, четвертый способ, заключающийся в переключении отпаек вторичной обмотки. В схемах лучших сварочных трансформаторов он не применяется ввиду усложнения конструкции вторичной обмотки, дискретности регулирования и малого его диапазона.
Последнее обусловлено изменением напряжения вторичной обмотки, значительное снижение которого уменьшает устойчивость зажигания дуги.
Инверторные аппараты
Изобретение инверторной технологии сварочных преобразователей без преувеличения можно назвать революционным событием. Работает сварочный аппарат следующим образом.
Входное напряжение (220 Вольт) выпрямляется диодным мостом и поступает на вход инвертора. Инвертор, построенный на мощных IGBT-транзисторах, преобразует постоянное напряжение в переменное с частотой, достигающей нескольких десятков килогерц. Затем, высокочастотное напряжение трансформируется до необходимого уровня и вновь выпрямляясь, поступает на сварочный электрод.
Может возникнуть вопрос, каков смысл в этой цепочке преобразований? Ведь, если в традиционном сварочном аппарате преобразование сводится к трансформации (плюс выпрямление для трехфазных аппаратов постоянного тока), здесь происходит выпрямление, инвертирование, трансформация, и вновь выпрямление.
Секрет кроется в свойствах токов высокой частоты. Дело в том, что с увеличением частоты, резко снижается площадь магнитопровода трансформатора при той же мощности.
Кроме этого, уменьшаются величины емкости фильтровых конденсаторов. Эти факторы позволили создать бытовой аппарат, который можно переносить на плечевом ремне, выполняющий сварку токами, доступными трансформаторам, которые весят несколько десятков килограммов.
Кроме этого, выпрямленный ток, содержащий пульсации высокой частоты, генерируемый инверторным аппаратом, позволяет работать с электродами любого типа, которые предназначены как для переменного, так и для постоянного тока.
Сравнение и выбор
Подытоживая, необходимо рассмотреть основные преимущества бытовых сварочных аппаратов двух типов.
Итак, бытовые сварочные трансформаторы превосходят бытовые инверторные аппараты по следующим показателям:
- простота и надежность конструкции;
- сравнительно невысокие квалификационные требования к персоналу, осуществляющему ремонт;
- невысокая стоимость ремонта;
- сравнительно невысокая цена самого аппарата.
В свою очередь, бытовой инвертор лидирует по компактности и легкости, обеспечивающей его высокую мобильность. Качество работы на постоянном токе очень высокое, даже при питании от домашней бытовой розетки. У бытовых инверторов высокий КПД и наличие дополнительных функций.
Таким образом, сварочный бытовой трансформатор больше подходит для тех, кому мобильность устройства не важна, а классическая, проверенная десятилетиями схема ближе по духу.
Бытовой сварочный инвертор незаменим, когда его нужно часто возить с собой. Например, на дачу, где даже при отсутствии электроэнергии, его можно подключить к переносному электрическому генератору.
Трансформатор для мощного автомобильного инвертора – Поделки для авто
В этой статье хочу рассказать о намотке трансформатора для мощного автомобильного инвертора 12-220.
Такие инверторы в последнее время находят широкую популярность из-за легкого веса, компактных размеров и небольшой цены, незаменимая вещь если нужно в автомобиле подключить сетевые нагрузки, которые нуждаются в источнике питания 220 Вольт, да еще и переменный ток с частотой 50 Гц, инвертор полностью может обеспечивать такие условия. Несколько слов о самом преобразователе, его примерная схема показана ниже.
Схема приведена только для того, чтобы показать принцип работы, а работает это дело довольно простым образом.
Два генератора, оба TL494, первый из них работает на частоте около 60кГц и предназначен для раскачки силовых транзисторов первичной цепи, которые в свою очередь раскачивают силовой импульсный трансформатор.
Выпрямленное напряжение после вторичной обмотки трансформатора поступает к высоковольтным полевикам, которые срабатывая с заданной частотой превращают постоянный ток в переменный – с частотой 50 Гц. Форма выходного сигнала – прямоугольная или правильнее говоря – модифицированная синусоида.
Наш трансформатор является основным силовым компонентом инвертора и его намотка самый ответственный момент.
Первичная обмотка в виде шины (к сожалению точную длину указать не могу), ширина этой шины порядка 24мм, толщина 0.5мм.
Изначально нужно рассчитать трансформатор, но для этого нам нужно знать некоторые параметры, а точнее:
Рабочую частоту и тип задающего генератора.
Входное напряжение инвертора
Габаритные размеры и тип (марку) сердечника трансформатора
Вначале была намотана первичная обмотка. Две плечи были намотаны одной цельной лентой, кол-во витков 2х2 витка.
После намотки первых двух витков был сделан отвод, затем намотаны остальные два витка.
Поверх первичной обмотки обязательно нужно ставить изоляцию, в моем случае обычная изолента. Количество слоев изоляции – 5.
Вторичная обмотка мотается в том же направлении, что и первичная, например – по часовой стрелке.
Для получения 220 Вольт выходного напряжения в моем случае обмотка содержит 42 витка, притом намотка обмотки делалась слоями – первый слой 14 витков, поверх еще два слоя, которые содержат точно такое же количество витков.
Обмотка моталась двумя параллельными жилами провода 0,8мм, пример расчета показан ниже.
После всего этого собираем трансформатор – скрепляем половинки сердечника используя любую изоленту или скотч, клей не советую, поскольку он может проникнуть между половинками феррита и образовать искусственный зазор, который приведет к повышению тока покоя схему и к сгоранию входных транзисторов инвертора, так, что нужно на этот фактор обратить большое внимание.
В работе трансформатор ведет себя очень спокойно, ток потребления без нагрузки в районе 300 мА, но это с учетом потребления высоковольтной части.
Максимальная габаритная мощность сердечника, который я использовал, составляет в районе 1000 ватт, разумеется намоточные данные будут разными в зависимости от типа используемого сердечника. К стати намотку можно делать как на Ш-образных сердечниках, так и на ферритовых кольцах.
По такой основе мотаются исключительно все трансформаторы и в промышленных и в самодельных импульсных преобразователей напряжения, к стати – конструкции самодельных инверторов очень часто повторяются радиолюбителями в проектах сабвуферных усилителей и не только, так, что думаю статья была интересной для многих.
Транзисторный инвертор с насыщающимся трансформатором
Инверторы напряжения. Принцип инвертирования напряжения
Для построения схемы инвертора напряжения воспользуемся принципом дуальности.
Инвертор является устройством, противоположным выпрямителю, т.к. он преобразует напряжение постоянного тока в разнополярное напряжение прямоугольной или синусоидальной формы. Поменяем местами источник с нагрузкой в схеме выпрямителя и получим схему инвертора напряжения:
Для формирования двухполярного напряжения необходимо определенным образом управлять ключевыми элементами. Обеспечить стабилизацию (регулирование) напряжения на выходе инвертора можно изменением длительности импульсов управления ключами в зависимости от дестабилизирующих факторов.
Транзисторный двухтактный инвертор напряжения с самовозбуждением
Транзисторный инвертор с насыщающимся трансформатором
На рисунке представлена принципиальная схема транзисторного инвертора напряжения с насыщающимся трансформатором, где R1, R2 – создают смещение на базе транзисторов VT1 и VT2, работающих в ключевом режиме, конденсатор C – обеспечивает прохождение переменной составляющей напряжения обратной связи, обмотки WOC1, WOC2 – образуют цепь положительной обратной связи (ПОС) по напряжению для этого они включены согласно по отношению к обмоткам силового контура W11, W12.
Запуск схемы обеспечивается за счет асимметрии плеч инвертора (транзисторы VT1, VT2 имеют различные ВАХ). Иногда приходится делать принудительный запуск схемы в момент включения, если асимметрия недостаточна для первоначального пуска.
При преобладании коллекторного тока в полуобмотке W11 за счет разностного тока формируется ЭДС с полярностью, указанной красным цветом на рисунке. На выходе инвертора напряжения имеет место положительный сигнал прямоугольной формы. За счет обмотки ПОС происходит приоткрывание VT1 и призакрывание VT2. Нарастание коллекторного тока IК1 имеет лавинообразный характер, которое прекращается при заходе в область насыщения трансформатора. Скорость изменения потока (Ф0) снижается и происходит смена полярности ЭДС во всех обмотках трансформатора T, приоткрывается транзистор VT2 и процессы повторяются.
Частота преобразования инвертора определяется выражением:
.
С увеличением тока нагрузки происходит уменьшение частоты преобразования за счет увеличения потерь на транзисторных ключах. Если рассматривать реальные процессы, то к концу полупериода работы инвертора напряжения происходит “спад” вершины импульса U2 за счет влияния цепи намагничивания на величину коллекторного тока, что приводит к значительным потерям на силовых ключах.
Автоколебательный транзисторный инвертор с коммутирующим трансформатором
Силовой трансформатор T2 работает в линейном режиме, за счет этого повышается КПД устройства, трансформатор T1 является коммутирующим и работает с насыщением. Транзисторы VT1, VT2 работают в ключевом режиме.
Преобладание тока IK1, за счет ПОС приводит к лавинному нарастанию этого тока и увеличивается падение напряжения на RОС, что влечет уменьшение ЭДС в первичной цепи трансформатора T1.
При заходе трансформатора в область насыщения происходит переключение транзисторов. Достоинством данной схемы является высокий КПД, к недостаткам относится сильная зависимость частоты преобразования от тока нагрузки (увеличение Iн приводит к росту частоты из-за возрастания скорости переключения транзисторных ключей).
Похожие статьи:
Как полностью протестировать ЖК-инверторный трансформатор
Высоковольтный трансформатор ЖК-телевизора / монитора предназначен для создания высокого переменного напряжения (от нескольких сотен до более тысячи вольт переменного тока) для включения подсветки CCFL. Если у этого трансформатора есть проблема, это приведет к тому, что ЖК-экран загорится на секунду, а затем отключится или возникнет проблема с тусклым дисплеем.В основном трансформатор высокого напряжения может иметь четыре типа проблем, таких как:
1) Обрыв, особенно вторичная обмотка
2) Короткое замыкание во вторичной обмотке
3) Увеличение сопротивления вторичной обмотки
4) Поломка под нагрузкой
Примечание: первичная обмотка кажется довольно прочной и редко вызывает проблемы.
Как мы узнаем, неисправен ли высоковольтный трансформатор? Ответ на этот вопрос — использовать подходящее испытательное оборудование для проверки.
1) Обрыв, особенно вторичная обмотка
Вся вторичная обмотка должна иметь сопротивление от нескольких сотен до нескольких тысяч Ом. Просто поместите омметр на вторичные контакты, и вы должны получить показание в омах. Если вы не получили никаких показаний, значит, вторичная обмотка уже разомкнута.
Открытая вторичная обмотка может вызвать отключение дисплея через несколько секунд или тусклый дисплей в зависимости от того, сколько трансформаторов используется в схеме.Это означает, что если в схеме используется только один высоковольтный трансформатор для поддержки одной подсветки, и если вторичная обмотка разомкнута, тогда возникнет проблема с тусклым дисплеем. Если в нем используются два трансформатора и одна из вторичных обмоток трансформатора имеет обрыв, то симптомом будет отключение дисплея через секунду или две.
Примечание. Первичная обмотка также имеет сопротивление, а значение Ом очень мало.
2) Короткое замыкание во вторичной обмотке
Если есть закороченная вторичная обмотка, обычный мультиметр не сможет ее обнаружить.Вам необходимо использовать тестер катушек, например Blue Ring Tester. Для высоковольтного трансформатора гораздо большего размера можно ожидать, что загорится как минимум 4 светодиода. Если тестер вообще не загорелся, значит, вторичная обмотка закорочена.
Примечание. Вы также должны принять во внимание, что небольшая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора может не считываться тестером синего кольца. Тестер мог считывать только 2 или 3 светодиода. Однако, если ЖК-инвертор имеет более одного высоковольтного трансформатора, то будет легко оценить результат (сравнительный тест).
Вы можете использовать метод сравнения на двух трансформаторах и найти неисправный
В некоторых конструкциях имеется только один трансформатор, но вы все равно можете сравнить обмотку, потому что вышеуказанный трансформатор имеет одну первичную обмотку и две вторичные обмотки
3) Повышение сопротивления вторичной обмотки
Вы будете удивлены тем, что сопротивление вторичной обмотки может увеличиваться при возникновении проблемы.
Это происходит из-за длительного повышения температуры в высоковольтном трансформаторе.
Если вы заметили резкую разницу в показаниях Ома (обычно более высокое сопротивление), это означает, что трансформатор неисправен.
Я обнаружил, что многие проблемы с высоковольтными трансформаторами с ЖК-дисплеями связаны с увеличением сопротивления вторичной обмотки одного из трансформаторов .
Примечание. При проверке двух одинаковых трансформаторов допустимы незначительные различия в показаниях сопротивления.
Большинство плат инвертора с ЖК-дисплеем имеют более одного высоковольтного трансформатора, поэтому было бы легко сравнить вторичную обмотку и определить проблемную.
4) Поломка под нагрузкой
Хотя встречается редко, я встречал один раньше. На верхней части вторичной обмотки я увидел очень маленькую искру, пока работал инвертор ЖК-монитора. Это вызвало периодическое отключение дисплея. Когда я вынул трансформатор и протестировал его, он вроде работает нормально.
Замена вернула к жизни ЖК-монитор.
Теперь вопрос, что, если трансформатор полностью накрыт и искры не видно. В этом случае решить ее будет непросто. Что вы можете сделать, так это убедиться, что в цепи инвертора нет неисправных компонентов и все индикаторы CCFL исправны (вы можете проверить их с помощью тестера подсветки CCFL). Проверьте трансформатор на правильность показаний сопротивления и убедитесь, что показания не закорочены (проверьте его с помощью тестера с синим кольцом).Это означает, что если вы проверили все детали, а на ЖК-мониторе или телевизоре по-прежнему возникают проблемы с периодическим отключением дисплея, то есть вероятность, что один из высоковольтных трансформаторов может выйти из строя под нагрузкой.
Заключение. Надеюсь, что данная статья поможет вам в решении проблемы с ЖК-дисплеем, связанной с высоковольтным трансформатором инвертора. Если у вас есть дополнительный метод тестирования / проверки высоковольтного трансформатора, пожалуйста, оставьте свой комментарий ниже — спасибо.
Эта статья представлена вам Jestine Yong
Пожалуйста, поддержите, нажав на кнопки социальных сетей ниже.Ваш отзыв о посте приветствуется. Пожалуйста, оставьте это в комментариях.
P.S- Знаете ли вы кого-нибудь из ваших друзей, кому понравился бы этот контент, который вы сейчас читаете? Если да, отправьте этот веб-сайт своим друзьям, или вы можете пригласить своих друзей подписаться на мою информационную рассылку бесплатно по этой ссылке Ссылка .
Вас также может заинтересовать выключение ЖК-телевизора и монитора по ссылке ниже:
https://www.jestineyong.com/lcd-tv-and-lcd-monitor-shutdown-problem/
Нравится (394) Не понравилось (2)Инверторные трансформаторы на заказ для приложений преобразования энергии
Инверторные трансформаторы с питанием от напряжения предназначены для поддержки различных электронных приложений.
Это электронные трансформаторы, используемые для преобразования мощности постоянного тока (DC) в переменный ток (AC). Custom Coils предоставляет инвертирующие трансформаторы, которые могут поддерживать приложения как с низкой, так и с высокой мощностью.
Наши силовые инверторные трансформаторы предназначены для поддержки приложений, состоящих из инверторных цепей. Как правило, переключатели цепи можно чередовать для включения или выключения. Коммутация прерывает сигнал постоянного тока и делает его похожим на сигнал переменного тока. Основным аспектом инвертора трансформатора Custom Coils является то, что он может повышать или понижать этот прерванный сигнал постоянного тока.
Инверторные трансформаторы предлагают множество преимуществ для приложения и заказчика. Они спроектированы так, чтобы быть легкими, компактными и портативными. Эти трансформаторы состоят из первичной и вторичной обмоток. Когда происходит переключение, переменный ток проходит через первичные обмотки.
Это позволяет трансформатору контролировать уровень напряжения для приложения. Сердечник трансформатора предназначен для чередования положительного и отрицательного направления магнитного потока.Это означает, что сердечник трансформатора используется биполярно. Используется сердечник небольшого размера, поэтому требуется несколько витков обмотки для выработки требуемого количества энергии для приложения.
Особенности и характеристики
- Входная частота до 350 кГц
- Поддержка нескольких топологий
- Низкое искажение сигнала
- Высокая проходимость
- Монтаж на печатной плате
- Крепление на поверхность
- Клемма для шпульки со сквозным отверстием
Конструкция и дизайн / Элементы дизайна
Поскольку инвертор представляет собой гибридный переключающий трансформатор, он использует те же методы конструкции и проектирования.Во-первых, общая выходная мощность и рабочая частота определяют общий размер и форму инверторного трансформатора.
Это вместе с любыми конкретными требованиями к механической конструкции, указанными заказчиком, помогает определить геометрию сердечника, которая «лучше всего подходит» для конкретной конструкции.
Индивидуальный дизайн начинается с сердечника трансформатора. Компания Custom Coils использует магнитные сердечники от нескольких ведущих производителей магнитного оборудования. Это обеспечивает гибкость конструкции и снижает затраты на проектирование.Сердечники катушек Custom Coils изготовлены из феррита, который представляет собой керамические конструкции различной формы, отлитые под давлением. Эти сердечники изготавливаются путем смешивания оксидов железа с другими оксидами или карбонатами. Карбонаты состоят из металлов, таких как магний, никель или цинк. После того, как сердечникам придана форма, их обжигают в печи и дают остыть. Затем эти сердечники можно собрать с соответствующими катушками для создания инверторного трансформатора.
Обмотка инвертора также играет ключевую роль.
Часто это определяется топологией схемы инвертора. Часто эти схемы требуют одиночного, двойного или центрального отвода первичных обмоток. Для других требуется несколько вторичных или вспомогательных обмоток. Все эти нестандартные обмотки могут быть встроены в индивидуальный инверторный трансформатор
Сопутствующие товары
Приложения
- Производство систем ИБП
- Электростанции
- Фотоэлектрические сети
- Электроника лифта
- Системы резервного копирования лифта
- Панели управления механизмами
- Передача энергии ветряной мельницы
- Приложения с нелинейной нагрузкой
Custom Coils позволяет проектировать и производить инверторные трансформаторы, которые могут поддерживать приложения для преобразования энергии.Наши продукты обеспечивают такие преимущества, как эксплуатационная гибкость, универсальность применения и общая надежность. Наши трансформаторы, изготовленные по индивидуальному заказу, могут удовлетворить требования самых требовательных приложений.
Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших продуктах и решениях.
изоляция.Ассортимент продукции AC-DC составляет от 0,5 Вт до 300 Вт и разработан в соответствии со стандартами Energy Star, EMC, UL60950 и IEC60950 для удовлетворения требований заказчика по сертификации UL / CE / CB.
YDS также предлагает индивидуальное обслуживание, чтобы удовлетворить потребности клиентов, если есть особые спецификации.
Поскольку для электронных продуктов требуется изоляция, соединенная со спичкой и устранение шума, потребуется использование трансформаторов. Таким образом, электрические характеристики трансформатора будут меняться вместе с общими характеристиками схемы.
Трансформаторы SMT проходят 100% испытания с изоляцией 1500 В среднеквадратического значения, чтобы гарантировать надежность продукции, и признаны UL 1950, что может дать нашим клиентам больше гарантий качества.Электрические характеристики проходят испытательное оборудование, чтобы гарантировать стабильное и хорошее качество. По специальным спецификациям YDS также может предоставить заказчику индивидуальный дизайн и производственные услуги, чтобы удовлетворить клиента и добиться максимальной эффективности.
Помимо стандартных продуктов и образцов, Yuan Dean также принимает индивидуальные услуги для удовлетворения различных потребностей клиентов. В области обеспечения качества YDS имеет сертификат ISO 9001: 2008. В соответствии со стандартом ISO9001 рабочие процессы могут гарантировать качество доступа с хорошей надежностью.
Если у вас также есть особые требования к продукту, пожалуйста, свяжитесь с нами. Добро пожаловать OEM / ODM сотрудничество!
Кроме того, в ответ на фактический спрос YDS также может предложить неизолированную конструкцию для удовлетворения различных потребностей и аспектов клиентов.
Сертификация, получившая сертификат CE (EN55015 и EN61547), связанный с освещением, в отношении дизайна, он также может соответствовать требованиям UL 8750, EN61347.Он идеально подходит для светодиодного внутреннего и наружного освещения.