Универсальный блок питания сварочного инвертора

Блок питания не претендует на новизну схемотехники. Разработка проведена с целью сделать БП из доступных деталей. Радиодетали извлечены из компьютерных БП АТХ. В общем из радиохлама.

Серьёзно пришлось отнестись только к подбору и приобретению выпрямительных диодов.
БП состоит из двух БП. Один из них обратноход, фактически повторён БП из даташита на микросхему ТОР-250.
На выходе БП +14,4 Вольта 2 Ампера для питания основных узлов сварочника и +28 вольт для питания микросхемы TL-494 (KA7500).
А так же 3 выходных напряжения по 14,4@0.25 для питания драйверов мостовых схем.
Второй БП предназначен для питания двигателя подачи проволоки в сварочных полуавтоматах. Он обеспечивает напряжение 27 Вольт при токе 3 Ампера. Без дополнительного охлаждения он способен обеспечить 3 ампера в течении 5 минут. При токе до 2 ампер время работы не ограничено.

Схема.

В первом БП применена защита по току из даташита. Это резистор на 3-ей ножке. Я выбрал 7,5 ком, что обеспечивает 2 ампера на выходе. При прогреве защита срабатывает при 2-х амперах. БП начинает "всхлипывать" пытаясь подняться.

В мостовом БП защита настроена на 3 ампера, но при желании, а так же при дополнительном охлаждении может быть перестроена на ток до восьми Ампер. Защита выполнена на управляемом стабилитроне TL431. Фактически TL сравнивает 2 напряжения, и когда напряжение на резисторах R18, R19 станет меньше напряжения на управляющем электроде + Uref микросхема открывает ток базы транзистора A733. Это увеличит напряжение на 4-ом выводе TL-494, увеличит мёртвое время и уменьшит ток БП. Таким образом "короткое" БП держит без "бахов".
На втором БП так же намотана дополнительная обмотка для питания "главной кнопки" на держаке 12 вольт.

Так же на плате для удобства смонтирована схема задержки включения реле и ключ управления вентилятором.

Конструкция.

Всё устройство смонтированно на одной печптной плате. Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера (топология). Каждый под себя сможет подправить.
У меня, например, было ограничение высоты 32мм. Кому-то это не надо, можно будет поставить эл. конденсаторы "манхэттеном", тогда размер в плане можно значительно уменьшить.
Силовые трансформаторы, естественно, разбирались подогревом, перематывались, склеивались. Даже изоляцию применил ту же.

Настройка.

Для начала монтируем частично, как показано на фотке.

И запускаем только "маленький БП. После этого можно посмотреть, как работает TL-494, в частности настроить частоту импульсов задающего генератора, проверить, правильно-ли подключён промежуточный трансформатор. Его я не перематывал, просто выпаял из АТХ, но перед этим внимательно посмотрел распиновку. После выпайки уже не разберёшся...

Тут главное не насмешить и остаться целеньким. Ещё разик напоминаю о вечных ценностях. А впрочим вот они....

слева направо, разделительный трансформатор, ЛАТР и реостат с амперметром.

А вот фотосессия.

Питание драйверов требует тщательной проверки, т.к. эти напряжения не контролируются обратной связью. У меня, в отличии от схемы, намотаны обмотки 3х6 витков. В рехиме ХХ на выходе выпрямителей я получил 3 напряжения по 14/14,2/14,3 вольта. При этом длительность импульса в "прямом ходе" 2мксек, период 18,5 мкСек. Удобно наблюдать на обмотке ОС (5 витков). Далее я нагрузил эти обмотки на резисторы 94 Ома. Напряжение упало до 11,7 вольта. Длительность увеличилась до 2,4 мкСек, значит всё-таки ОС существует, но недостаточная для полной компенсации падения напряжения. Далее нагружаю основной выход резистором 16 Ом, ток около 0,9 Ампера. Напряжение на обмотках драйверов выправилось и достигло 14,7/14,5/14,8 Вольт. Длительность 4 мкСек, период 8 мкСек. Теперь ещё один эксперимент, нагрузим одно плечё на удвоенный ток, т.е. резисторы 94/94/47 Ом. Такая ситуация и будет при питании драйверов мостовых схем. Напряжения на выходе 14,8/14,6/14,6. Это минимум для питания драйверов, поэтому для повторения я поставил на схеме 7 витков, что примерно будет соответствовать 17 вольтам.
Ну и для полноты картины такая ситуация. Основной источник нагружен на 0,9 Ампер, источники драйверов не нагружены. Напряжения на их выходах при 6 витках 18,2 Вольта.
Вывод, такую схему питания драйверов можно использовать только в случае, если основной источник, охваченый ОС нагружен током не менее 0,5 Ампера. В принципе это условие легко выполняется в реальных схемах, но это надо помнить при конструировании инвертеров с таким БП.

Источник: https://www.samopal.su

Обсудить на форуме