Файлы  •  Ссылки  •  Прошивки  •  Правила  •  Архив  •   FAQ  •  Участники  •  Поиск
Регистрация  •  Вход

Принципы ремонта импульсных сварочных преобразователей.

Список форумов » Другая аппаратура » Сварочное оборудование
АвторСообщение
lee
Участник
Сообщения: 1098




06-07-2009 15:51

В данной теме предполагается собрать опыт ремонта импульсных сварочных преобразователей и мощных источников питания.
Вопросы по ремонту в этой теме ЗАПРЕЩЕНЫ. Для этого есть другая тема: http://monitor.net.ru/forum/viewtopic.php?t=114562
Если у кого есть наработки, просьба дополнять улыбка


Эта инструкция поможет Вам в ремонте импульсных (инверторных) сварочных аппаратов при отсутствии схемы. Так же она применима при ремонте любых мощных импульсных источников питания, собранных по топологии полумоста, косого полумоста и полного моста (кроме обратнохода). Данная инструкция предназначена для мастеров обладающих начальными знаниями в области импульсных источников питания (ИИП).
НЕ ЗАБЫВАЙТЕ О ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ. Часть схемы гальванически связана с сетью и её проверка заземлённым осциллографом невозможна без развязки.
Все описанное ниже носит рекомендательный характер, авторы не несут никакой ответственности за какие либо последствия использования материала.

Основная последовательность определения неисправности: открываем корпус, прозваниваем силовые элементы (мощные транзисторы и диоды) на предмет КЗ тестером. Ищем визуально подгоревшие элементы и цепи. Определяем тип ШИМ-контроллера. Ищем в Интернете даташит на него. Подаем на ШИМ-контроллер питание от внешнего источника питания, величина и ножки – из даташита. Проверяем наличие импульсов на выходах ШИМ-контроллера и затворах силовых ключей. Если все вышеописанное в норме то, не отключая внешнее питание ШИМ-контроллера, подаем на вход напряжение с ЛАТР-а вольт 40 или подаем сетевое напряжение через лампочку. Меряем напряжение на выходе, если отсутсвует, проверяем работу компараторов обратных связей. Если нет запуска без подключенного внешнего источника питания, проверяем исправность дежурного(ых) источника(ов) питания. Если имеет место быстрый перегрев, проверяем форму импульсов осциллографом на затворах мощных транзисторов, импульсы должны иметь крутые фронты.

1. Если ваш источник коротит сеть, то сначала отключите и проверьте тестером мощные транзисторы. Ключей может быть два в полумосте, косом полумосте; либо четыре в полном мосте. Учтите, что каждый ключ часто состоит из двух-четырех транзисторов. При этом коллекторы и эмиттеры (или стоки и истоки) этих транзисторов запараллелены, а затворы, каждый через свой низкоомный резистор 5-15 Ом, соединены с драйвером затвора. При проверке тестером (и для IGBT и для MOSFET) затвор не должен звониться ни с одним выводом, а коллектор-эмиттер (так же и сток-исток) звонятся как диод. Проверьте мощные высоковольтные диоды которые могут стоять параллельно ключам и выходные диоды (могут состоять из нескольких запараллеленных). При выходе из строя мощных транзисторов, как правило требуется замена резисторов в затворах.
2. Далее необходимо проверить схему управления. Для этого, не подключая мощные ключи, подайте питание на схему управления. Обычно она питается от отдельного маломощного источника напряжением 12-20В. Можно подать питание и извне. Проверьте осциллографом наличие управляющих импульсов на проводах идущих к затворам ключей. Амплитуда импульсов должна быть 12-15В Частота повторения 20-40кГц. Реже встречаются ИИП с частотой до 100 кГц. Коэффициент заполнения импульсов скорее всего будет близок к 45% т.к. при отсутствие выходного тока схема регулировки выведет ШИМ на максимум.
3. Если импульсы есть, то неисправна, как правило, только силовая часть. Заменяем неисправные ключи, проверяем затворные резисторы и через ЛАТР подаем на силовой каскад не более 40В, лучше через лампочку 100Вт. Можно не подключать выходные диоды, если нет уверенности в их исправности. На коллекторе (стоке) верхнего ключа должно быть постоянное напряжение 50-60В на его эмиттере и коллекторе нижнего должны быть импульсы амплитудой 50-60В совпадающие с управляющими. На выходных обмотках силового трансформатора должны быть те же импульсы, но с амплитудой в К раз меньше. Для сварочных ИИП, К обычно равен 3.
4. Теперь подключаем выпрямительные диоды и проверяем напряжение после них. Должно быть постоянное напряжение амплитудой равное импульсам во вторичной обмотке силового трансформатора.
5. Если всё нормально, то можно увеличивать сетевое напряжение до нормы (220-380) , ещё раз проверяем импульсы на затворах, коллекторах и вторичках транса. Теперь можно убрать лампочку и подключить нагрузку. В качестве нагрузки можно использовать нихромовую или железную проволоку диаметром несколько миллиметров. При необходимости для охлаждения её можно поместить в ведро с водой.
6. Если при проверке по п2 на затворах нет импульсов, то придётся ремонтировать схему управления. Проследите по плате цепи от затворов до ШИМ-контроллера. Обычно между ними включён(ы) ТГР (трансформатор гальванической развязки на маленьком кольце) и(или) микросхема-драйвер, например из серии IR21XX. Проследите с каких выводов ШИМ-контроллера снимаются управляющие импульсы и куда подается питание. Этой информации достаточно чтобы определить марку ШИМ-контроллера, если её маркировку не видно. Далее надо найти datasheet на этот контроллер, там есть вся необходимая информация по «обвязке» контроллера. Чаще всего используют контроллеры TL494, UC3825, UC384* UC3875 (для полного фазосдвигающего моста).
7. В схеме управления могут использоваться как встроенные операционные усилители контроллера, так и внешние ОУ. Сравнивая документацию с платой можно понять, используются ли встроенные ОУ. В сварочных ИИП на ОУ сигнал обратной связи поступает чаще всего с токового трансформатора (намотанного на маленьком кольце) имеющего один виток в цепи силовых ключей. В более сложных ИИП могут использоваться в качестве датчиков тока шунты, датчики Холла. Может обратная связь иметь и второй канал по напряжению.

Подготовили EvgeniS, lee
o_l_e_g
Участник
Сообщения: 2444




08-07-2009 16:57

При снятии осциллограм с силовых каскадов, настоятельно рекомендую, использовать разделительный трансформатор, при этом корпус осциллографа никогда не окажеться под потенциалом относительно земли, что очень бережет нервы и здоровье. Я полюзуюсь 5 кВт трехфазным, вторички контакторами перекидываються со звезды на трехугольник и на выходе имеем и 310 и 550В( после моста ларионова с конденсатором) от него же, кстати можно запитывать и преобразователи частоты и нагружать их можно аналогичным трансом, но это другая тема улыбка
"Лампочный" метод хорош, но только для проверки на ХХ, при настройке под нагрузкой, особенно при "косячном" управлении, выходные каскады лучше включать через сверхбыстрый (ultra fast) плавкий предохранитель, ИГБТ и диоды, процентах примерно в 95, выдерживают ток КЗ на время сгорания указанных предохранителей.
lee
Участник
Сообщения: 1098




09-07-2009 14:52

Если аппарат работает на ХХ, но не держит напряжения под нагрузкой или наоборот отсутствует регулировка тока, проверяем цепи датчика тока. Обычно это трансформатор в виде кольца, через который пропущен силовой провод. Звоним выпрямитель, проверяем операционник (если есть), питание. Проверяем так же состояние переменного резистора регулятора тока, можно временно сбрызнуть WD40. Проверяем провода от него (если есть),

Добавлено 09.07.2009 14:58

Если аппарат бьет током, проверяем целостность изоляции между первичными и вторичными цепями (если аппарат не заземлен).
EvgeniS
Участник
Сообщения: 2910




15-11-2009 09:54

После того как "всё заработало" надо при максимальной нагрузке проверить температуру силовых элементов: это выходные диоды и силовые транзисторы. С диодами особых проблем нет. Достаточно измерить термопарой тестера. Для лучшего контакта пользуйтесь термопастой. С силовыми транзисторами сложнее т.к. их фланцы (коллекторы) находятся под высоким (а один из двух ВЧ) напряжением. Чтобы не рисковать и спокойно измерить температуру приклейте термопару герметиком к фланцу транзистора, проложив для изоляции кусочек резины Номакон. Если во включенном состоянии из-за наводок тестер врёт, то дайте термопаре нагреться и сразу после выключения сети (не более 5-10сек) снимите показания. Обычно температура корпуса не должна превышать 70 гр.С. Если транзисторы стоят через резину или слюду, то мерить надо именно температуру корпуса транзистора, а не радиатора.

Добавлено 15-11-2009 10:58

При замене силовых транзисторов проверьте маломощные транзисторы и остальные элементы драйверов затворов. При оборванном транзисторе импульсы на затворе могут выглядеть вполне нормально, но при работе это может привести к "вылету".
lee
Участник
Сообщения: 1098




04-04-2010 09:01

При проверке полевых транзисторов и IGBT отдельно от схемы или тестировании новых мультиметром в режиме прозвонки, учитывайте, что, прозвонив цепь затвор исток вы можете приоткрыть транзистор (он будет звонится в обе стороны по ногам сток-исток даже после снятия щупов). Чтобы закрыть транзистор пинцетом коснитесь ЗИ, в противном случае будут забракованы нормальные транзисторы.
o_l_e_g
Участник
Сообщения: 2444




05-10-2010 11:02

Для качественной оценки формы тока, наличия звона и шилья в силовых цепях, полезно использовать трансформатор тока. Разрезанное ферритовое колечко, приклеенное половинками к пластмассовому крокодилу(большой прищепке) 50-100 витков обмоточного провода на полукольцах, нагруженного на резистор в несколько Ом. Параллельно резистору- осциллоскоп. Колечком обхватываем интересующий провод. Все процессы как на ладони.
JonnySKS
Гость 194.8.*.*





19-10-2010 22:45

Ещё один совет. Первое, что нужно сделать когда снял крышку с аппарата - проверить наличие напряжения на електролитах и разрядить их ( я пользуюсь лампой 60 ватт) . У меня попадались экземпляры, которые провалялись месяца 4, а заряд на кондёрах почти полный, ну и как результат выброшены в мусор цыфровики. рёв в три ручья Знал же, но в спешке забывал.
И вообще советую всю последовательность ремонта написать на листе и приклеить на стенку перед рабочим столом и первым пунктом РАЗРЯДИТЬ КОНДЁРЫ, ну а дальше как кто приспособился, ведь у каждого мастерового своя метода.
sahar
Участник
Сообщения: 213




28-11-2010 21:11

Хочу поделиться опытом ремонта сварочного инвертора Престиж 164, а также аппаратов Tecnica, собранных по аналогичной схеме. Ее можно взять здесь: http://valvolodin.narod.ru/schems5.html (если ссылка напрямую с этого сайта не открывается, скопируйте её в буфер, и откройте в новом окне браузера), там же вы найдёте переведённый мною на русский заводской сервисмануал. Не обращайте внимания на помещённый в инструкцию внешний вид сварочника, там изображён Tecnica-111, а схемы полностью соответствуют Prestige-164 (Tecnica-164), я оставил так, как было в заводском мануале.
Основными причинами выхода из строя этих аппаратов, являются:
1. Сварка при напряжении в сети выше 230 V;
2. Сварка с питанием от дешёвого бензоагрегата мощностью менее 5 kW;
3. Нарушение правил эксплуатации аппарата, когда после длительной интенсивной работы, его выключают, не дав остыть на ХХ.
Типичными неисправностями аппаратов этого типа, вследствие указанных выше причин, являются:
1. Взрыв, или тихое умирание обоих IGBT транзисторов ключей HGTG30N60A4 (отличие во внешнем виде повреждённых транзисторов);
2. Сопутствующее пробою ключевых транзисторов выгорание зарядного резистора R4, выполняющего в этой схеме роль своеобразного предохранителя, для защиты первичного выпрямителя.
3. Выгорание части, или полностью всех элементов драйверов обоих ключевых транзисторов.
Остальные элементы блока управления и защиты, как правило, остаются исправными.
Далее действуйте по следующей схеме.
Удалите выгоревшие транзисторы ключей, проверьте целостность диодов D14, D31 RURP860 (MUR860). Обратите внимание на то, что в отличии от диода D14, который прижат катодом напрямую к радиатору транзистора Q5, диод D31 прилеплен к радиатору Q8 через намакомовую прокладку, если его поставить без неё, вылет всех элементов силы обеспечен. На всякий случай проверьте диоды D21, D35 (US1J). Проверьте стабилизатор U3 (LM7815A), если он цел, то БУ скорее всего исправен.
Восстановление аппарата начните с замены R4. Вместо ключей Q5, Q8 (HGTG30N60A4), впаяйте 2-х ваттные сопротивления 220 Ом (между площадками платы, под затвор и эмиттер), это будет динамическая нагрузка для драйверов. Тщательно проверьте, и при необходимости замените на исправные все элементы схемы драйверов (они расположены между радиаторами ключевых транзисторов, вокруг ТГР - это такой коричневый гробик. Стабилитроны D22, D24, D16, D17, D29, D30, если они не в обрыве, и не пробиты, должны прозваниваться тестером прямо в схеме как обычные диоды. Обязательно проверьте на обрыв R70 и R71, бывает, что они вылетают вместе с ключами. Проверьте целостность Q4 (IRFD110), он расположен между ТРГ и вентилятором, и внешним видом похож на 4-х выводный оптрон.
При проверке элементов драйвера без выпаивания из схемы, обратите внимание на то, что диоды Шоттки D21 и D35 имеют очень малое сопротивление в прямом направлении, и при проверке их в схеме стрелочным тестером на больших пределах, звонятся как КЗ.
Если всё исправно, после проведённых манипуляций, подайте напряжение питания на аппарат штатным порядком. Он будет работать "толчками", так как из-за отсутствия вторичных напряжений, срабатывает система защиты. Но даже за тот короткий период, когда ШИМ работает, на затворах ключей можно наблюдать периодически появляющиеся импульсы. Они должны быть одинаковыми на затворах обоих ключей, и по форме соответствовать сервисмануалу.
Если сигналы соответствуют норме, и все остальные элементы схемы проверены и целы, смело впаивайте ключи. Не забудьте проверить вторичный выпрямитель, и конденсаторы фильтра первичного выпрямителя. Сам мост первичного выпрямителя неубиваем, проверено практикой.
При первом включении подавайте напряжения питания через лампу 220 В, 200 Вт. Для обеспечения режима работы на ХХ её вполне хватает, но если вдруг что-то пойдёт не так, она защитит ключи. Если после включения аппарата лампа вспыхнет, а потом притухнет, вентилятор начнёт вращаться, и загорится зелёный диод, можно смело включать аппарат напрямую. Замерьте напряжение ХХ на клеммах выхода, оно должно быть в пределах 65 - 68 вольт. Варить пробуйте на минимальном токе, электродом на 2 мм. Далее, если вы продвинутый радиомастер, настройте аппарат согласно инструкции на него.
Советую никогда не запитывать аппарат от бензогенератора мощностью менее 5 кВт, никогда не варить электродом 4 мм, и никогда не резать металл аппаратом, даже с использованием двойки. После окончания сварочных работ, не выключайте аппарат сразу, дайте поработать ему на холостом ходу минут пять, чтобы остыли силовые элементы его схемы.
Удачи в ремонте.
EvgeniS
Участник
Сообщения: 2910




09-09-2011 12:56

Про замену транзисторов в сварочниках. Сравниваем даташиты
1. Смотрим максимальное напряжение коллектора. Обычно 600В.VCES Collector-to-Emitter Voltage
2. Конструкция корпуса.
3. Наличие обратного диода. HEXFRED Ultra Fast Soft-Recovery Co-Pack Diode. Также нарисован на картинке и есть его параметры.
4. Максимальной ток коллектора Ic в нагретом состоянии (обычно 100-110гр) IC @ TC = 100°C Continuous Collector Current
5. Тепловое сопротивление кристалл-корпус (хорошо: 0,3 гр/Вт) ( RθJC (IGBT) Thermal Resistance Junction-to-Case-(each IGBT) 0.58 °C/W )
6. Задержка выключения (смотрим худшее время в горячем состоянии и большом токе). tf Fall time

Это основное.

ПРЕЖДЕ чем задавать вопрос "чем заменить" озвучьте список доступного вам, ибо замен невероятное множество.
DANTIST
Предупреждений: 1
Предупреждений: 1 
Сообщения: 138




12-07-2012 22:04

По поводу лампы 220 В 100 Вт. Надежнее ставить лампу в разрыв цепи +300 В от силовых конденсаторов до коллектора верхнего ключа. Защита практически 100 %. Хотя сейчас 100 % и морг не дает. Если начнется какая-то беда с ключами, то энергии кондеров хватит чтобы их спалить. И лампа в цепи 220 В 50 Гц ничем уже не спасет ключи.
Хотя при ремонте буржуйских аппаратов весьма проблематично перерезать дорожку +300 В от банок до ключей с их двухсторонней печатью.
EvgeniS
Участник
Сообщения: 2910




13-07-2012 10:27

DANTIST писал:
то энергии кондеров хватит чтобы их спалить.

разумеется, более того даже энергии пленок на несколько микрофарад, которые ставят около ключей, хватает чтобы спалить их. Лампочка поможет, если уже есть КЗ, чтобы не бахать предохранителями и автоматами. При включении лампочки в цепи 230В она кратковременно загорается (заряд конденсаторов) и гаснет. Это на ХХ. Под нагрузкой с лампочкой аппарат работать не сможет.
DANTIST
Предупреждений: 1
Предупреждений: 1 
Сообщения: 138




15-07-2012 15:19

Не уверен, что это полностью соответствует данной теме. Хотя, я считаю, это крайне важно.
Если взять любой (по моим наблюдениям) ключ (корпус ТО-247) и приложить перпендикулярно к подложке остриё лезвия, типа СПУТНИК, то можно заметить довольно приличный зазор. Конкретный прогиб подложки по центру. Как раз там, где стоит кристалл. То есть ключ прижимается к радиатору пластмассовыми краями. А тепло передается через пасту. И сколько же такой ключ проживет? На некоторых экземплярах выступала пластмасса вокруг крепежного отверстия.
Совсем недавно ремонтировал один девайс. Клон TECNICA. Прикладываю ключ к радиатору. Светится зазор. На сколько смог выровнял площадку. Ключ не стал трогать. Поставил все на пасту. Теперь вот думаю, а может он от перегрева умер. Ведь все тепло идет через пасту. Может разобрать и еще шлифонуть.
Когда свои делал, я отдавал ключи и радиаторы на завод на фрезеровку. Вручную ключ не удавалось шлифонуть точно.
Ради интереса, положите нулевку на некую ровную поверхность и попробуйте шлифонуть на ней ключ. Посмотрите, где начнет тереться.
Радиатор в домашних условиях не поправишь, конечно. Но хоть немного выправить можно.
И лучше, я так думаю, прижимать ключи пластиной с двумя винтами, а не одним винтом, обычно М3.
http://s61.radikal.ru/i174/1207/9a/e8544c7331cf.jpg
sahar
Участник
Сообщения: 213




01-12-2012 05:05

DANTIST писал:
И лучше, я так думаю, прижимать ключи пластиной с двумя винтами, а не одним винтом, обычно М3.

Хочу возразить, хоть и с запозданием.
Когда Вы прижимаете такой транзистор пластиной с двумя винтами, Вы воздействуете этой пластиной на корпус, прочность которого небезгранична. При таком креплении, как раз и будет проявляться недостаточный контакт теплоотводящей пластины транзистора с радиатором, каждый из которых имеет дефект поверхности.
Когда же Вы закрепляете транзистор на радиаторе с помощью винта, вставленного в штатное отверстие пластины транзистора, то, при достаточном усилии затяжки винта, контакт пластины с радиатором - максимален (контакт на уровне агдезии), а благодаря достаточно большой жёсткости этой пластины, её неровность устраняется.
Проведите такой эксперимент. Нанесите пасту на заднюю поверхнось транзистора, и закрепите его винтом (с соответствующим усилием затяжки) на своём месте на радиаторе. Затем открутите винт и снимите транзистор. Если контакт транзистора с радиатором был нормальным, пасты в месте их контакта практически не будет. Проведите такой же эксперимент с пластиной на два винта, а потом сравните оба результата.
NIKOLA94
Предупреждений: 1
Предупреждений: 1 
Сообщения: 72




16-07-2013 20:38

Что тут спорить,их-же спецы мего-уровня разрабатывали,и не надо их усовершенствовать.

Добавлено 16-07-2013 20:43

Они на этом не одну собаку съели и не один пуд соли.
SERGE
Участник
Сообщения: 2391




24-04-2016 17:26

Намедни использовал для диагностики динамическое тестирование... т.е. запитывал выходной каскад напряжением 25В ,и запитав все схемы контроля и запуска соответствующим схеме напряжением... Преобразователь заводится при пониженных раз в 10 уровнях, что позволяет:
1. Исключить поражение эл.током
2.Исключить убой по халатности
3. Проследить динамику сигнала ( звоны и тд) на выходе
4. Имититровать аварийные режимы , проверяя цепи защиты и стабилизации
sahar
Участник
Сообщения: 213




25-04-2016 13:47

SERGE писал:
Намедни использовал для диагностики динамическое тестирование... т.е. запитывал выходной каскад напряжением 25В ,и запитав все схемы контроля и запуска соответствующим схеме напряжением...

Это стандартный режим тестирования аппарата после его ремонта. Все настоящие мастера именно так и поступают.
К сожалению, многие обычные пользователи, задающие вопросы в подобных темах, не следуют рекомендациям мастеров, и платят за это выгоревшими повторно элементами (иногда, с ещё худшими последствиями). Происходит это по двум причинам:
1. Лень, спешка и надежда на авось.
2. Отсутствие необходимого оборудования.
Таким товарищам совет - не надейтесь на то, что "само рассосётся". Обращайтесь за помощью к специалистам в области силовой электроники, или, хотя бы, к знакомому радиолюбителю.
EvgeniS
Участник
Сообщения: 2910




15-06-2016 22:10

Землю осциллографа надо подключать К СХЕМЕ максимально близко к точке, где будет сигнальный щуп. Т.е это s(e) и g транзистора например. Неэкранированная часть щупа (и земля и сигнальная) должна быть короткая. В идеале 10мм. Для этого в комплекте щупа идет 10мм вилка. http://repairbaza.ru/upload/iblock/cdd/cdd42ee4e19e2d7bbf267d7a8eb3ac8 ...
маленькая пружинка с Г-образным язычком

это позволит избежать наводок на провода щупа и вы увидите истинный сигнал, а не наводки на щуп.


для всех: при выкладывании осциллограмм необходимо указывать
1. где нолевая линия,
2. открытый или закрытый вход (открытый предпочтительней)
3. масштаб по осям (сколько вольт и микросекунд в клетке)
4. в какой точке схемы снята осц (даже это умудряются не указывать)
Александр183
Участник
Сообщения: 30




02-04-2017 10:18

Предлагаю книгу, В.Я. Володин Как отремонтировать сварочные аппараты своими руками (2011) https://yadi.sk/d/4qRVC-rmeVNin
Список форумов » Другая аппаратура » Сварочное оборудование » Принципы ремонта импульсных сварочных преобразователей.
Перейти:  
Текущий раздел » Другая аппаратура » Сварочное оборудование (Ремонт сварочных аппаратов и станков)


Похожая информация:
  • Из опыта ремонта СВЧ печей
  • Усилители НЧ - технология ремонта
  • Вопрос о сроках негарантийного ремонта
  • Подставка для ремонта жк и pdp телевизоров из фанеры.
  • ВИРТУАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ В ПРАКТИКЕ РЕМОНТА И ИЗМЕРЕНИЙ.







  • Электроника
    Прошивки и схемы на телевизоры, мониторы, dvd, телефоны. Schematic, Service Manual (mode), eeprom dumps Информация по ремонту для специалистов - справочники, инструкции, энциклопедия, советы и секреты ремонта,  настройка, сервисные режимы поиск и продажа электронных компонентов, магазины, datasheet, pdf, размещение в интернете рекламы на сайтах электронной тематики
    Powered by phpBB 2.0.18 © 2001, 2002 phpBB Group!