Делаем сварочный инвертор Barmaley'я. Часть 1-я. Опции

[Nexor]

Нужно делать схему источника тока, т.е проводить регулировку только по 3 ноге.

Знакомый электрик (вполне даже грамотный элекроньщик), зрит в корень всем этим проблемам. Сам удивляюсь, как он, работая электромонтажником, имеет столь глубокие познания в деталях. Наверное соседство с другими производственными отделами сказывается, ну и радиолюбительский опыт конечно.
Так вот он тоже крутил, вертел бумажку с Бармалеевской схемой и настаивал, что не получается там падающая характеристика, какая должна быть. Схема просто рубит ток на заданном уровне.
Я даже Бармалея спросил об этом - он согласился с этим , но успокоил, что и так всё работает.
Но зрите вы в крень. Обратную связь действительно надо пробовать завести на управление напряжением. Он что-то говорил про заведение этого сигнала в цепочку управления потенциометра регулировки тока и что-то про третью ногу. Увижу его, спрошу по точнее (под запись в блокнотик). Бармалеевская схема рабочая, но надо пробовать улучшить её, раз есть такое желание. Сам я тоже остановился на управление - раньше на работе потихоньку ковырялся, а сейчас припахали меня произвеодственными делами - не вздохнуть.
Дособираю силовую часть (транзисторы на радиаторах с обвязкой) и приму участие в ваших изысканиях, вместе понюхаем запах горелых деталей.

[Гость_Ali-baba_*]

бармалеевская схема работает, крутопадающая характеристика получилась самим трансом + дроссель. это первый вариант - варит вполне прилично. варю, в основном, аргоном. даже давал профи поварить, нашему сварному в институте. он варит ваккумные соединения. так он пришел в восторг, что такое можно сделать самому. но по ходу сделал второй. транс сделал из трех наборов 16х20, моща жуткая. схему сделал не бармалея, по второй ноге регулировка напряжения, а по третьей ток. хочется чтоб ток кз был меньше рабочего тока...
если есть идеи, ...

[Гость_БЕЗЫМЯННЫЙ_*]

Ali Baba, а ознакомиться с новой схемой можно?

[Гость_Алексей_*]

Уважаемый Ali-baba! Ну ведь ни кто не сомневается, что схема Бармалея работает. Действительно, выходной дроссель будет формировать подающую характеристику, вот только с током КЗ лажа. Возможно дроссель входит в несыщение и от падающей характеристики не остаётся и следа! Вообще, во взрослых аппаратах регулировка тока и защита от КЗ это разные участки схемы. Взять ту же пресловутую TDA4718A у которой ток регулируется ШИМ-компаратором( не помню по какой ноге, если принципиально-скажу) а вот защита по КЗ- отделный компаратор. В нащем случае было бы более разумным регулировать ток исключительно по 3 ноге. Дело в том, что для формирования принудительно внешней ВАХ эта схема не больно хороша. Лучше использовать её только как источник тока, т.е. схему со штыковой характеристикой.
Всё вышесказанное касается только общих критических замечаний, касатьльно обсуждаемой схемы и никоим образом не умоляет великолепных результатов, полученных Ali-baba.

[Гость_Ali-baba_*]

может кто покритикует, есть идея- смотреть напряжение на выходе, и если оно меньне 2 или 3-х вольт, то выключать, типа защита от КЗ.
реально это будет так: запитываем оптрон через стабилизатор тока (на полевике и резисторе) и дальше управляем по 2-й ноге, по 2-й же ноге идет регулировка напряжения. по 3-ей регулировка тока - тт(40витков) нагружаем через диод на 8 ом и через 100 ом на 3-ю ногу. параллельно 8-ми омам ставим переменное сопротивление 10 ом + резистор 1.5 ом.

[Гость_tatarin_*]

[quote="Ali-baba"] есть идея- смотреть напряжение на выходе, и если оно меньне 2 или 3-х вольт, то выключать, типа защита от КЗ.

Падение напряжения на кабелях, держаке, электроде и свариваемом изделии приличное при КЗ. Защиту надо настраивать на вольт 7-8.

[vit336]

идет регулировка напряжения. по 3-ей регулировка тока - тт(40витков) нагружаем через диод на 8 ом и через 100 ом на 3-ю ногу. параллельно 8-ми омам ставим переменное сопротивление 10 ом + резистор 1.5 ом.

Вот типа как здесь http://sg-sg.chat.ru/sw_sch.htm регулировка по напряжению и по току.

[Гость_Ali-baba_*]

*****Вот типа как здесь http://sg-sg.chat.ru/sw_sch.htm регулировка по напряжению и по току.
да, только номиналы под себя пересчитал.

!!! сегодня поигрался с дросселем, понял что вся фигня с КЗ из-за него.
сделал дроссель на кольцах 5штук диаметр 45мм, 7 витков и стало работать по другому. и ток есть и мало меняется от нагрузки, но при КЗ даже уменьшается!!!, это, то что надо!! вообщем буду теперь про дроссели изучать, если кто знает расчет (не сильно сложный) подсказывайте..

[Анатолий]

Здравствуйте. Я почитал эту ветку форума и решил сделать сварочник Barmaley'я.
Но я сталкнулся с рядом проблем. Здесь описана методика настройки, но нет ни одной осцилограммы. Как бы делаешь в слепую и не знаешь какие импульсы должны. Нельзя ли поместить несколько фоток осцилограмм в разных точка схемы?

[Гость_Maks_*]

И снова здрасте.Пока отвлекся на пару месяцев,народ успел наклепать новых идей,это конечно радует! Остановился на настройке платы управления.Заработала почти сразу !Есть несколько вопросов:
1)Говорят,пытались в аргоне варить.Если с осцилятором,то как защитили выходные диоды,может Пробить высокими вольтами.
2)Какую роль выполняет каскад на irfd123.
3)Насчет осцилограм согласен,немешало б посмотреть.Могу и своими поделиться.
4)Подскажите где нарыть толковую распиновку irfd123,по даташитам копал,одни карявки попадаются.
Зараннее благодарен !!!!!

[Гость_Гость_*]

Ну с распиновкой IRFD123 всё совсем просто: Кладёш перед собой как положено, т.е. сдвоенной ногой вверх и имееш по порядку: G-D-S, т.е. сток это сдвоенная нога, затвор слева, исток справа. А защитить вход сварочника совсем просто: параллельно цепляем 5 конденсаторов К73-18 2,2мкфх160В и варистор 20К121 ( 20кА, 120В) и всё
P.S. Чё-то я запутался с насторойками сайта, короче это Алексей..

[Гость_Ali-baba_*]

чтоб варить в аргоне черный металл и нержу, совсем не нужен осциллятор. Al также можно варить обычным сварочником, но это отдельная тема.
вчера для дачи варил короб из тройки. взял сварочник второй версии, который на irf740. радиаторы от пня-4, сжег пять электродов, выключил, пощупал, он у меня еще без крышки, не делал еще. температура меньше 40 град, варил тройкой. самое горячее - это сопротивление снаббера(20 ватт, по схеме рекомендуют 40 ватт). дальше просто варил.
дальше хочу силовую часть дополнить микроконтроллером. или весь блок управления заменить. может кто посоветует, есть два варианта, полностью сделать на микроконтроллере, или для pwm оставить uc3845. и еще какие сделать прибамбасы. а то поставлю LCD индикатор на пару строчек, кучу датчиков, говорите пожелания, все что сделаю -выложу.

[Гость_Гость_*]

чтоб варить в аргоне черный металл и нержу, совсем не нужен осциллятор. Al также можно варить обычным сварочником, но это отдельная тема.
вчера для дачи варил короб из тройки. взял сварочник второй версии, который на irf740. радиаторы от пня-4, сжег пять электродов, выключил, пощупал, он у меня еще без крышки, не делал еще. температура меньше 40 град, варил тройкой. самое горячее - это сопротивление снаббера(20 ватт, по схеме рекомендуют 40 ватт). дальше просто варил.
дальше хочу силовую часть дополнить микроконтроллером. или весь блок управления заменить. может кто посоветует, есть два варианта, полностью сделать на микроконтроллере, или для pwm оставить uc3845. и еще какие сделать прибамбасы. а то поставлю LCD индикатор на пару строчек, кучу датчиков, говорите пожелания, все что сделаю -выложу.

UC3845 достаточно дешевая что бы менять на процесор.А вот доплнительное управление не помешает. Регулировка падающей характеристики ограничение напряжения и тока с измерением и индикацией этих параметров.

[Гость_Levs_*]

Здравствуйте всем.Полгода отсутсвовал, а тут Евгений такую тему открыл.Желаю присоединиться. Сейчас, вроде, закончил слесарку и намотку.

дальше хочу силовую часть дополнить микроконтроллером. или весь блок управления заменить. может кто посоветует, есть два варианта, полностью сделать на микроконтроллере, или для pwm оставить uc3845. и еще какие сделать прибамбасы. а то поставлю LCD индикатор на пару строчек, кучу датчиков, говорите пожелания, все что сделаю -выложу.

Здаётся мне - полностью на микроконтроллере реализовать, будет ну очень тяжело. Делать програмно с ПИДом - запаришся, да и квалификацию, чтобы такое накрапать, нужно очень высокую, ну и камень солидный.
Делать аппаратный ШИМ - на одну ногу компаратора задание с контроллера, на другую пилу с датчика тока, вроде получим поцикловое - опять ставить внешний компаратор типа LM319 + что-то буферное для умощнения выхода. Компараторы в самом микроконтроллере довольно медленные. Опять получаем дополнительную обвеску. Поэтому оставляем тот же надёжный UC3845 в варианте поциклового ограничения - а управление потихоньку наворачиваем от ПИКа.
Я просто излагаю своё видение сего, и то, как я буду это потихоньку реализовывать, на своём " макете". Итак:
Схема управления от LO, как у Бармалея - с поцикловым ограничением тока (оно самое шустрое). На первую ногу цепляем оптрончик типа РС817,РС120 (в оригинале Алексея - АОТ128). Через него и будем рубить 3845 от ПИКа.
На вход сети либо релле + КТ817+ оптрон либо оптосимистор.
В самом изначальном варианте, ПИК просто заменяет обвеску на 555 - таймер заряда входной ёмкости, обработку прерывания от датчиков по перегреву,
ну и можно ещё добавить измерение выходной напруги для КЗ - при напруге на выходе от десяти вольт и ниже,в течении пары секунд - отрубать 3845. Так, как реакция на КЗ у нас может быть порядка нескольких секунд - быстродействия
АЦП хватит с головой.
Следующим шагом может быть замена переменника задатчика тока на энкодер (приобретён для экспериментов) (либо на кнопки + и - , как Чукча предлагал) и вывода на трёхразрядный светодиодник. Здаётся мне LCD, здесь, будет излишне, хотя не катастрофично.
Замена переменника задатчика тока на цифровой потенциометр(приобретён) и управления им от ПИка.
Проверка входного напряжения с компарацией онного - меньше либо больше нами дозволенного - рубить 3845.
Но следующем этапе - подключение блока внешнего поджига дуги, а попросту говоря - маленького прямоходика на ток 2-15А (регулируемый) и напруги, этак от
20 до 100в. В качестве схемы управления отлично вписывается плата управления Сергея Годыны (спаяна).Вместо переменника управления выходным напряжением - второй цифровой резистор - они у меня сдвоенные.
Получаем в итоге - мягкие поджиги, горячие старты, антизалипания и безопасные режимы. Т.е. - При включении всё силовое отрублено, ПИК проверил входную напругу, если она не 660в отработал зарядку кондёра - включил внешний поджиг, ограничив напругу выхода 12(24)в и замеряем её, как только она упала, в результате касания электродом изделия - повышаем её до 100в, и отслеживаем
малоамперную дугу - как пошла малоамперная дуга, зажигаем основной инвертор.
Если дуга не зажглась, а напруга 100в (электрод в воздухе) - рубим напругу до 20в (через полсекунды как Чукча говорил) - это безопасный режим, и продолжаем
сначала .
Если малоамперка зажглась - зажигаем основной инвертор, но со временной отработкой на максимальном токе (50мсек - 1 сек) - это и будет горячий старт,
и дуга будет отлично зажигаться даже на малых токах.
Ну и т.д. ПИК буду ставить - что-то из PIC16F87x. - у той-же PIC16F870 аж пять АЦП, а у PIC16F873A - ещё и два копаратора впридачу. Я уж молчу про сорокапиновые.
Конечно в дальнейшем вопросов будет ещё много, но думаю, основной ход моих мыслей и планов понятен.Дополнительных фич ещё можно придумать и напихать валом - вплоть до звуковых сигналов и встроенных часов с таймером распорядка работы , или напихать до полсотни встроенных режимов пользователя (режим под каждый электрод и применительно к разной толщине свариваемого металла),
- только это всё лишнее, а основное я вроде написал, по крайней мере, как сам это разумею.
Али-Баба, а зависимость рабочего тока и тока КЗ регулируется RC цепочкой на входе третьей ноги 3845. Про это Чукча толково объяснял где-то.Поиграй величиной резистора этой цепи (который на 150ом) - ток КЗ должен быть больше
рабочего на 25-30А (вне зависимость от предела рабочего тока). Уменьшать
его ниже 25А - ухудшишь горение и зажигание дуги.
Александр

[Гость_Levs_*]

Maks писал :

1)Говорят,пытались в аргоне варить.Если с осцилятором,то как защитили выходные диоды,может Пробить  высокими вольтами.

Осциллятор включён в сварочную цепь последовательно, а выход сварочника "зашунтирован" конденсатором.

2)Какую роль выполняет каскад на irfd123.  

В конце управляющего импульса он открывается и коротит собой (через резистор 10ом) вход управляемого транзистора, быстро разряжая его входную ёмкость.
Я как-то пытал эти драйверы, и в одном вместо 100ом резистора ,в цепи затвора IRFD123, по ошибке поставил 100кОм. Брак заводской маркировки. Так вот - транзистор не открывался. Результаты можешь посмотреть на осцилограмме.
Вверху нормальный драйвер, а внизу - с неработающим irfd123. Так сказать - наглядный ответ на твой вопрос.
http://c.foto.radikal.ru/0606/c08debc35aa3.jpg
Видишь, как медленно она разряжается в пассивном режиме. В основном, подобные драйверы и предназначены для быстрого разряда входной ёмкости,
и, следовательно - быстрого закрытия управляемого транзистора.Ну некоторые ещё и затвор в минус забрасывают, для гарантированного запирания транзистора.
Александр

[Гость_Ali-baba_*]

Александр, я примерно так и предполагал, начать с простого, и по мере возникающего интереса усложнять систему.

[Гость_Levs_*]

To Ali-baba
Продолжаем разговор. Хотя, нужно либо новую тему отдельно делать, либо на мыло переходить - видимо наши MOVLW c CLRF- ами, здесь мало кому интересны, и если это обсуждать здесь, то скоро нас народ отсюда попрёт, и правильно сделает
Заряд входной ёмкости можно делать несколькими способами. Можно через выдержку времени 1-3сек - самое простое, можно и замером выходного напряжения - поднялось до 50вольт - включаем релле (к этому я более склонен). Можно и фазой тиристором, как у Абрамова Сергея (у него и подпрограмка эта есть) и т.п. И так во всём.
То есть - вариантов реализации тысяча.
Если мы обработку ШИМа свалим на UC3845 - то отслеживание быстрых процессов
он принимает на себя, а нам остаётся контроль относительно медленных (напруги, нагрев, КЗ и т.д).
Итого в схемотехнике потребуются входы: АЦП - выходного и входного напряжения, АЦП с термодатчиков, если есть желание "музыкально" или ступенчато управлять охлаждением (в моём стоит 120х120 куллер на 220в, так что мне это пока не нужно), входы для энкодера, либо кнопок ввода.
Выходы - для управления оптроном релле, для управления оптроном 3845,для управления оптроном внешнего поджига, для шины I2C (под цифровые потенциометры), шина для светодиодного индикатора под динамическую индикацию, два вывода под светодиоды режимов работы ("работа" - "авария").
Ну вот, для полного счастья, вроде и всё. Остальное потихоньку наворачивать програмно - эта схемотехника позволит даже самые сокровенные желания
Александр
levs@farlep.net

[Гость_клоун_*]

Почитал ваши прожекты для проциков. Всё это очень интересно, только я так понял что готового силового аппарата пока нет! И всю эту аппаратную часть не на чём проверить. Вопрос вот в чём, а как поведут себя все эти PICи и РИСКи при при таких зверских помехах, которые присутствуют внутри

[Гость_KLIM_*]

Приветствую, читаю Вас давненько, пробую сам довести аппарат, делал раньше малыша на IRFP460 все работае только ток ималоват, сейчас хочу добавить мощи этак 200А, получится больше-будет хорошо. Сейчас возникла маленькая проблема - кто работал с оптодрайвером HCPL316J? Поделитесь схемкой и настройками, в датащеет чтото невсе разобрал, еще путаюсь. Благодарю!!!

[Гость_Levs_*]

Почитал ваши прожекты для проциков. Всё это очень интересно, только я так понял что готового силового аппарата пока нет! И всю эту аппаратную часть не на чём проверить.

Силовой макет на столе, даже очень неплохо варит и под управлением от Годыны, от LO, да и от UC3825 (как у Негуляева).
http://c.foto.radikal.ru/0606/9426f7c481e8.jpg
http://c.foto.radikal.ru/0606/ca8db6c0b672.jpg
Да и помехи там, не такие уж и зверские.Я думаю, что если всё сделать аккуратно, с по уму разведёнными землями, то ПИКи будут работать нормально.
Ну, а дальше будем поглядеть.
Я сейчас заканчиваю другой макет - компактный, что-бы носить можно было.
http://c.foto.radikal.ru/0606/00b94cf03d3c.jpg
http://c.foto.radikal.ru/0606/b8adaf629f29.jpg
Сегодня, надеюсь, закончу распайку силовой части - через недельку попробую запустить в простейшем варианте. Затем отвожу малого к родителям, ну и пару недель сварочник там помучаю. Ну, а опосля, и к наворотам можно приступить.
Я, в принципе, только ответил на вопрос Али-Бабы, по поводу того, чем можно занять проц в сварочнике, если туда его ставить.Просто высказал своё мнение. И ничего сверхзаумного не предложил - простота в начале, а если получится, постепенно усложнять.
Цена камней сейчас - копейки. Так почему не попробовать.
А сварочный инвертор у меня есть заводской - тайванец. Только, оно ведь интересно самому
Александр