Ремонт сварочных инверторов. Часть вторая.

LV007, приветствую,Владимир! Я знаю, что сердечник увеличивает индуктивность ;) Просто получается он как-то увеличил сам её до 4 мгн, а было, наверное меньше. После прогрева сердечника при разборке он че восстановился? Я вот поэкспериментировал, прогрел работающий тгр до 70 градусов и посмотрел осцилограммы на нагрузке 240ом вместо транзистора, они опять стали плохими, а вернулись на место при 40 градусах. Т.е. стали прямоугольными. При нагреве индуктивность стала 2мгн, а когда тгр остыл она опять вернулась 1.02мгн. Счас фотку прицуплю, на ней кривой импульс при нагреве

LV007, Про уровень, так он там питается от кренки 12в, как получить 14-15в? коэфициент трансформации тгр 1к1

Vovnn написал: При нагреве индуктивность стала 2мгн, а когда тгр остыл она опять вернулась 1.02мгн

Вот это не очень понятно, по физике должно быть как-то скорее наоборот, но тут еще меняется активное сопротивление проводов (хотя должно быть и несильно), ну и еще надо понять метрологию измерений, так сказать - что и КАК меряет Ваш прибор. Но это уже углубление в глубокие теории, здесь это не надо.

Vovnn написал: После прогрева сердечника при разборке он че восстановился?

Я боюсь произносить слово "размагничивание", ведь эти материалы "по определению" не должны иметь большую коэрцитивную силу - возможность сохранения остаточной намагниченности, которая могла бы уменьшить "запас" до их того сАмого вредного насыщения. Но может здесь что-то и подобное - при подходе к точке Кюри магнитный порядок разрушился, т.е. по сути сердчник одновременно и РАЗМАГНИТИЛСЯ. На фото вижу, что сердечник вроде не ферритовый, а что-то типа премаллоя, а я эти материалы знаю плохо. Что точно помню из "молодости" - пермаллоевые трансы с подгоревшим набором выбрасывали в помойку без жалости...

Если есть время и желание - может действительно поэкспериментировать с намоткой на ферритовых кольцах? В своем Гусе у меня как-то вышел из строя транс (правда не ТГР), какой-то немецкого производства, его можно было заказать, но за какие-то немыслимые деньги :swoon . Слава Богу я нашел его данные, и из каких-то "интернетных формул" тупо пересчитал требуемые индуктивности на кольцо 2000М, кои у меня валялись, только я даже не был уверен, что это именно 2000. Намотал, даже не мерил, поставил - до сих пор пашет без замечаний :)

Вот и я в сомнениях, перематывать на кольце а какая индуктивность, хватит ли этой 1мгн запутался... А кольцо надо ломать?

Vovnn написал: Про уровень, так он там питается от кренки 12в, как получить 14-15в? коэфициент трансформации тгр 1к1

Уф, уже забыл что у Вас за аппарат :) ... Бест 120, нашел, смотрю схему. Смотрите - транзистор открыт, на первичке все эти 12 Вольт, во второй полупериод он резко закрывается - ток через обмотку не может выключиться мгновенно (это - ПРАВИЛО, аналогично как НАПРЯЖЕНИЕ НА КОНДЕНСАТОРЕ не может скакнуть мгновенно). Как катушка ("пустая" первичка в простейшем случае, хотя на само деле вторичка на все это тоже влияет) может сохранить ток через себя, при закрывшемся ключе? - на ней и возникает НАПРЯЖЕНИЕ САМОИНДУКЦИИ, причем чем выше сопротивление окружающих цепей, через которые этот ток может продолжать течь, тем ТУПО выше будет это напряжение. Катушка "сделает все возможное", так сказать, чтобы не было резкого броска тока, чтобы он снижался плавно, будет задирать "сама себе" напряжение для этого. Это принцип самоиндукции, а если покопаетесь - то еще и поймете, что напряжение это будет противоположным по знаку чем во время открытого ключа. Причем амплитудой не только такой же, как и в фазе открытия, а может и во много раз больше. Чтобы этого не было, чтобы именно это напряжение не пробило сам ключ, первичку шунтируют диодом. А в Вашей схеме - это НЕ диод. Это СТАБИЛИТРОН, а аж на 18В (ну еще плюс прямое падение на соседнем последовательном диоде, итого в сумме примерно 18.7В, ну условно, обратите внимание на полярности их включения). Значит какой амплитуды МОЖЕТ оказаться вторая полуволна? Итого в сумме ПО РАЗМАХУ - огого ;)!, а вовсе не только те 12В...

Вот это бы все и проверить. Тот стабилитрон и диод, кстати, проверяли?

Vovnn написал: в сомнениях, перематывать на кольце

Ну ПОПРОБОВАТЬ-то никто не мешает :)

Vovnn написал: хватит ли этой 1мгн запутался...

А почему 1 мГн? Сколько "в исходнике" примерно должно быть - сможете найти? Ну тупо посчитать по формулам, ее полно где в инете... У меня, повторюсь, получилось вполне. Тут СУПЕР-точности не надо, это не ВЧ-контур приемника...

Vovnn написал: А кольцо надо ломать?

Да говорят, это даже полезно, но я этого не люблю. Мотаю челноком в виде двусторонней "рогатины", спаяной из двух толстых проводов, на нее предварительно наматываю по расчету сколько надо. 100% заполнения "дырки" так не получить, но и со сломаным кольцом-то ведь тоже...

LV007, Стабилитрон и диод целые, буду пробовать мотать. Спасибо за советы.

Vovnn написал: буду пробовать

OK. Нырну пока дальше в свою джаву (мать ее ;))

Vovnn написал: Стабилитрон и диод целые

Vovnn, извините, я подзабыл - а на первичке осциллограммы снимали? Есть там этот "залет" в плюс выше 12В? По тем идеям при закрытии ключа напряжение на стоке в этой схеме должно залетать аж под +30В, особенно при отключенной вторичке...

Печка написал:

Silicium написал: Одно неверное движение, и на помойку.

Не всё так страшно,как это кажется:тут главное - начать!:)

Silicium согласен с ПечкЫй, я в прошлом году начал только с осликом "близко" общаться. А ослик у меня очень бородатый, с1-103 четырехканальный двулучевой. так вот в прошлом году Сергей S237, неоднозначно намекнул на "некрасивость" моих картинок. по началу искал куда отдать в ремонт, т.к. поверщики сразу сказали что скажут что он не работает, а починить не смогут.А я и так знаю что он не работает как должен. Ремонтников на данную модель у себя не нашел. Зато нашел паспорт в котором все для "солдата" прописано. Начал понемногу свой ослик изучать и тыкаться , настраивать. в итоге с паспортом и при помощи Сергея кое что починил, проблемки были в источнике питания. еще конечно проблемки есть , но т.к. там аж 4 канала и 2 луча, а мне нужно всего 2 канала... вообщим пока для ремонта хватает. Если есть паспорт с руководством, почитайте - там есть настройка, проверка в контрольных точках напряжений, возможные неисправности. возможно даже при открытии обнаружите видимые неисправности и уже отпадет необходимость покупки дорогого ослика. он у вас маленький совсем , легко в руках покрутить можно все осмотреть (мой и не поднимешь блин.) все это конечно время, а его как всегда...

LV007 написал:

Vovnn написал: форма не изменилась, начали сильно греться диод и стабилитрон в первичке тгр

Не успел я пованговать на эту тему :). А больше всех должен был начать греться сам ТГР в предположении, что лишнюю энергию сердечник в свою намагниченность запасать уже не может, т.к. залетает в насыщение все больше и больше с подъемом питания, посему она должна была просто уходить в тепло.

Vovnn написал: на заниженную индуктивность

Тут, похоже, что-то типа как с нехваткой емкости у конденсатора, только там он, почему-либо вдруг уменьшившийся, будет резать низкие частоты при последовательном соединении. Но экспонента спада полок будет очень похожа. Только в катушках есть еще и нелинейность из-за насыщения, отсюда и такие переломы. Нужно, чтобы конденсатор лучше передавал низкие частоты ("полки" в импульсе) - его увеличивают, нужно чтобы катушка лучше передавала низкие частоты (те же "полки" ) - ее тоже увеличивают. В частности сердечники берут с бОльшей проницаемостью, а вот тут как раз, похоже, она и "провалилась". Вот из такой модели я и исходил. Так что там с этими 0.53mH противу исходных четырех особого успеха ожидать вроде как было и неоткуда...

SCMASTER написал: LV007, будем ждать.

SCMASTER, я тут сёдни вроде как вроде аж целый день стучу по клавишам, но это все просто урывками, а с даташитами ей-Богу нужно будет выделить час-другой целиком, а пока с этим не сходится. Т.е. это я не сачкую ;), помню, сделаю.

оно даже интереснее, тут же и практика с привязкой параметров транзистора к схеме и теория... мы терпеливые, подождем ;)

[Даташиты - окончание первое :)] Продолжим в качестве примера "мучить" тот же HGTG30N60AD4. Для унификации, так сказать :). Сам даташит можно найти через тот же datasheets360.com . Как и прежде - выкладываю здесь лишь свое ИМХО по интерпретации параметров даташитов, с удовольствием приму любую критику и обсуждение.

Вот еще один интересный параметр - может не пригодится впрямую для ремонта, но расширит понимание того, что в ключах происходит. Потери при переключениях - при включении рис.7 и при выключении - рис.8. Посмотрим при 125С для этого "рейтиногвого" тока 30А - для напряжении на затворе VGE=15В потери на включение равны почти точно 1000uJ (микроДжоулей), для 12 же вольт на затворе - уже почти на четверть больше, но об этом ниже. Потери на ВЫключение одинаковы в обоих случаях, и для 125С составляют примерно 450uJ. Т.е. в сумме за период для VGE=15В потери составят примерно 1450uJ, или 1.45mJ. Графики приведены для VCE (напряжение К-Э) 390В - это несколько больше, чем обычно в сварочных аппаратах, но порядок тот же. На рисунке 15 приведены графики суммарных потерь за период (Total Switching Energy Loss), и они коррелируют с суммой этих цифр, приводить здесь не буду. Т.е. при каждом включении-выключении транзистора при этих 15В на затворе - в транзисторе теряется 1.45 миллиДжоуля энергии. Но для 50кГц таких включений-выключений в каждую секунду происходит 50000, а значит в секунду на это теряется 72.5 Джоулей! Смотрим сколько это в системе СИ - ровно 72.5 Ватт. Вспоминаем, что максимальная рассеиваемая мощность у этого транзистора - 463Вт, но это при 25С, а с температурой этот параметр, как помним, снижается с коэффициентом 3,7Вт/грС, следовательно при тех же 125С допустимый максимум будет только 93Вт. А 72.5Вт УЖЕ рассеивается только из-за переключений, на что повлиять нельзя никак (по крайне мере в ЛУЧШУЮ сторону) - это, так сказать, "особенность физики" транзистора. Т.е. "съелось" почти все! "Остаток" - всего-то 20.5Вт...

Кстати, отсюда ВПРЯМУЮ видно почему существуют ограничения для ключей ПО ЧАСТОТЕ - именно потери на само переключение растут просто пропорционально ей. Оставляя все меньше запаса для потерь прочих - например, омических на открытом канале.

Вспомним расчет тепловых потерь открытого канала КЭ - мы видели, что даже при полностью открытом и насыщенном транзисторе (VGE=15В) на коллекторе этого ключа при токе 30А в лучшем случае остаются 1.6В, т.е. просто на нагрев на обычном омическом сопротивлении канала К-Э уходит 30*1,6=48Вт. Это мгновенная мощность, средняя же для 50% заполнения будет примерно вдвое меньше - 24Вт. Не так вроде много, но в сумме-то с потерями на переключение - уже ПЕРЕБОР!

А если на затворы подется не 15В, а только 12? - Потери на включения согласно этим рисункам возрастут с 1000uJ до примерно 1200, суммарные - до 1650, а в Ваттах это из 72.5 превращается уже в 82.5! От расчетного запаса осталось чуть больше 10Вт, а ведь еще те самые омические потери в канале! А при 12В на затворе насыщение будет даже меньше - пусть немного, Usat=1.65В против 1.6 при 15В, но это еще больше ухудшает "положение" транзистора, а он и так уже "в запределе" :(

Все это - как бы "первый беглый взгляд", возможно тут еще есть различные особенности. Возможно, по практике оказывается, что транзисторы вполне и держат некоторое недооткрытие по затвору, возможно - в СА на подобном транзисторе не разгоняются полностью те 30А (это еще надо будет прикинуть), возможно даже, что в РЕАЛЬНЫХ ключах эти абсолютные максимумы по факту оказываются ВЫШЕ приведенных в таблице, на закладываться на это нельзя. В промышленном конструировании, как я это понимаю, это - ВЕТО.

[Очередное (:)) окончание следует...]

LV007, Владимир, приветствую! А так же всех форумчан! Перемотал тгр на кольце, получились осцилограммы такие: первая на первичке тгр, далее две на вторичках верхней и нижней соотв. последние две на ключах верхняя и нижняя соотв. Мотал на пробу в три провода по 0,35мм на зеленом колечке не знаю его проницаемость от фильтра какого-то. Обе три обмотки по 25 вит ;) индуктивность получилась 1.23мгн у всех. Грел работающий тгр феном до 100 градусов осцилки стоят как вкопанные не меняются. Вот думаю может вторички увеличить на неск вит, чтоб получить 14в на затворы? Это пока эксперименты, потом перемотаю с изоляцией между обмотками там все таки высокие напряжения, и опасность поражения током сварного при пробое изоляции. В инете читал, что кто-то перемотал тгр одновременно тремя проводами без изоляции.... думаю это не есть хорошо.

Вот домотал по 6 вит во вторички, что на затвоорах нижний и верхний ключи соотв. Это можно пускать в работу?

Vovnn написал: на зеленом колечке не знаю его проницаемость от фильтра какого-то

Здравствуйте, ну из больших (20-25мм внеш.D) колец чаще всего и попадаются 1500-2000 (по крайней мере в моей многолетней неотсортированной "коллеции" :)), правда еще такие бывают 30-50ВЧ, но "случайно" они обычно не валяются - помню, разыскивал их "во времена застоя" специально и напряженно :), да на них это еще и четко помечено. Эти xxВЧ тут, разумеется, напрочь не подходят, и судя по осциллограммам это вовсе НЕ они. Т.е. похоже на ТЫСЯЧИ единиц мю. А вообще-то у Вас же есть измеритель индуктивности, есть формула расчета тороидов, она вроде неплохо работает - можно легко соотнести одно с другим и вычислить из этого мю. Может и с весьма заметной, но вполне приемлемой для данного случая ошибкой.

Vovnn написал: Обе три обмотки по 25 вит ... получить 14в на затворы?

А что во вторичке сейчас подключено? Кто-то ведь четко отсекает "минус", надо понять - не отсекает ли там кто выше 10В, от которых мы все никак "уйти" не можем... Я бы для начала отключил бы оттуда все, повесил только 1кОм нагрузки, и посмотрел - получается ли там хотя бы "полагающаяся" 1:1 передача.

Второе - может несколько неуместное, но чего только не бывает - а Ваш осцилл вообще умеет показывать больше 10В? Против этого сомнения говорят отрицательные полуволны, где явно больше -10В, НО - как-то и я купился вчистую на такое на подобном же USB-осцилле (у Вас ведь подобный?). Тоже ковырял свой сварочник, на даче, а там у меня был только этот "китаец", и узрел "недовыдачу" Вольт на 6, кажется - прямо с выхода тамошнего ШИМа. Заказал замену, ждал, с воодушевлением перепаял... и на этом совершенно "свежем" ШИМе увидел ТЕ ЖЕ лишь 10В :eek: . Хорошо через какое-то время сообразил заглянуть в паспортные данные того "китайца" - оказалось, у него АЦП в принципе больше 10В не умеет... Ну это к слову, но если это будет так - соорудите делитель 1:10 из 100к+900к.

ps. Пока писал - Вы уже подмотали, стало видно, что 10В-ограничения тут нет, с этим теперь понятно...