Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Применение IGBT и MOSFET в аппаратах ручной дуговой сварки

Спрос на недорогие малогабаритные сварочные аппараты растет, особенно в развивающихся странах. В аппаратах ручной дуговой сварки плавящимся электродом (Manual Metal Arc — MMA) и дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа (Tungsten Inert Gas — TIG) мощностью 1,5–6 кВт широко применяются дискретные IGBT и MOSFET. В большинстве случаев в таких аппаратах используется ШИМ (широтно-импульсная модуляция) с управлением по току. А строят их на базе простых топологий — двухтранзисторной прямоходовой (Two Transistor Forward — TTF), полумостовой (Half Bridge — HB) и мостовой (Full Bridge — FB) — обычно с включением при нулевом токе (Zero Current Switching — ZCS) и жестким выключением (hard-switching turn-off). Для таких конфигураций одним из наиболее важных параметров при разработке является высокая рабочая частота, что позволяет улучшить технические характеристики и снизить стоимость на системном уровне. Благодаря значительному снижению потерь при выключении, IGBT компании Infineon, выполненные по технологии Trenchstop 5, можно отнести к наиболее многообещающим кандидатам на использование в сварочных аппаратах, так как они могут в полной мере удовлетворить предъявляемым жестким требованиям.

Транзисторы IGBT Trenchstop 5, работая при более высоких частотах, обладают к тому же лучшими характеристиками, чем IGBT предыдущих поколений. Если печатная плата выполнена должным образом, то их без всяких доработок можно устанавливать вместо традиционных высоковольтных MOSFET, рабочие частоты которых достигают 100 кГц. Увеличение частоты переключений ведет к снижению габаритов магнитных компонентов и уменьшению числа конденсаторов. Однако простая замена IGBT ранних семейств не всегда возможна из-за потенциальных проблем, связанных с более высокими di/dt и dv/dt, такими как высоковольтный выброс при выключении, осцилляции («звон») при включении или ухудшение показателей электромагнитной совместимости.

 

Улучшения в полумостовой топологии

Значительное снижение потерь при выключении может привести к существенным механическим изменениям на первичной стороне преобразователя, а именно, к упрощению механической части. В свою очередь, это потребует дальнейшей модернизации платы и схемы управления затворами. Следовательно, габариты и вес сварочного аппарата могут быть значительно уменьшены. На рис. 1 показан разработанный для решения данной задачи демонстрационный прототип сварочного аппарата. Это однофазная полумостовая MMA/TIG сварочная установка мощностью 4,5 кВт. Здесь, благодаря адекватной разводке силового и сигнального контуров на печатной плате, возможна прямая замена двух 40-A/600-В IGBT, используемых в одном ключе, одним транзистором IGBT Trenchstop 5 типа IKW50N65H5.

Рис. 1.
a) Демонстрационный прототип полумостового сварочного аппарата мощностью 4,5 кВт;
б) соответствующие осциллограммы с временной разверткой 10 мкс/дел.

Более того, из-за уменьшения потерь на проводимость и переключение сильно снижается температура транзисторов, так что допустимо даже использовать изоляционные пленки. На рис. 2 приведены профили температур на корпусах IGBT компании Infineon, изготавливаемых по разным технологиям. Хорошо видно, что значения температур заметно различаются. В частности, у транзисторов Trenchstop 5 температура на 40 К ниже, чем у транзисторов Trenchstop более ранних семейств.

Рис. 2. Результаты тепловых испытаний различных семейств IGBT компании Infineon на прототипе 4,5-кВт сварочного аппарата

Экспериментально определялось сопротивление в цепи затвора RG(off), при котором выброс напряжения при выключении не превышал 80% от напряжения пробоя, т. е. максимальное напряжение между коллектором и эмиттером VCE = 520 В. Чем ниже паразитная индуктивность платы, тем при меньших величинах RG(off) можно удовлетворить указанным ограничениям. Также экспериментально изучались осцилляции напряжения между затвором и эмиттером. Приемлемыми в этих экспериментах считались колебания, соответствующие критерию: –25 В< ∆VGE(max)< 25 В, длительность не более 200 нс.

Можно использовать транзисторы Trenchstop 5 на неоптимизированных печатных платах, подстраивая пассивные компоненты в цепи затвора. В этом случае также можно ограничить выбросы VCE и VGE в допустимых пределах, установив в цепь затвора резистор большей величины и фиксирующую цепочку CGE/RCE для подавления «звона». Однако такое решение в значительной степени нивелирует те преимущества, которые дает использование IGBT Trenchstop 5. Это подчеркивает важность надлежащей разводки печатной платы.

Применение IGBT Trenchstop 5 в сборках для поверхностного монтажа с изолированной подложкой позволяет еще больше снизить паразитную индуктивность печатной платы. В результате получается более компактное решение с одним теплоотводом для обоих IGBT — как верхнего, так и нижнего плеча. Следовательно, требуется специальный изолятор для IGBT, подобный IMS- или Al2O3-керамике с дополнительной усиленной изоляцией. Внедрение этих технических изменений ведет к значительному снижению габаритов и веса всего аппарата. Пример приведен на рис. 3. Здесь показан второй демонстрационный прототип полумостового MMA/TIG сварочного аппарата, у которого, благодаря новой конструкции, габариты по сравнению с предыдущим прототипом уменьшены на 35%, а вес — на 15%.

Рис. 3. Второй демонстрационный прототип 4,5-кВт сварочного аппарата

Данная концепция позволяет добиться суммарной паразитной индуктивности величиной всего 40 нГн. Можно уменьшить паразитную индуктивность еще на 20 нГн, если взять другой вариант сборки и использовать мостовую топологию. Снижение паразитной индуктивности проводников печатной платы позволяет работать на частотах свыше 100 кГц, что предполагает возможность использования единого теплоотвода, увеличения плотности мощности и уменьшения габаритов трансформатора вместе с количеством необходимых конденсаторов в звене постоянного тока (DC-Link).

 

Улучшения в мостовой топологии

На рис. 4 в качестве еще одного примера показан высокочастотный мостовой сварочный аппарат мощностью 3,5 кВт. Цель данного проекта — продемонстрировать, что замена в мостовой топологии традиционных MOSFET транзисторами IGBT Trenchstop 5 ведет к снижению стоимости, улучшению технологичности и повышению надежности сварочного аппарата.

Рис. 4.
a) Демонстрационный прототип мостового сварочного аппарата мощностью 3,5 кВт;
б) соответствующие осциллограммы с временной разверткой 2 мкс/дел.

Опять же, ключевым фактором, позволяющим создать новую конструкцию и улучшить архитектуру системы, являются низкие потери при выключении, присущие IGBT Trenchstop 5. Эта особенность, наряду с более высокой нагрузочной способностью IGBT по току по сравнению с MOSFET, позволяет заменить три традиционных высоковольтных MOSFET-прибора одним IGBT. Благодаря меньшему числу требуемых транзисторов силовой и управляющий каскады можно легко интегрировать на одной небольшой печатной плате, а не делать отдельную силовую плату с размещенной над ней платой управления. По сравнению с этой распространенной конструкцией общая площадь платы, необходимая для новой конструкции, на треть меньше, чем в прежней версии. Более того, значительное снижение паразитной индуктивности в силовом контуре позволяет осуществлять выключение транзисторов Trenchstop 5 при более высоком значении di/dt, продолжая удерживать выброс напряжения на рекомендуемом в спецификации уровне.

Прототип был разработан с целью упрощения архитектуры и повышения плотности мощности. На конструкции прототипа можно показать, что процесс сборки становится проще, а значит, улучшается технологичность, что важно для массового производства, и снижается стоимость. По сравнению с коммерческим сварочным аппаратом уменьшение числа компонентов и оптимизация платы привели к снижению стоимости материалов примерно на 30%, уменьшению размеров на 30% и снижению веса на 35%.

Для оценки технических характеристик данной мостовой платформы сварочных аппаратов на высоких частотах были проведены ее испытания при частоте переключения 100 кГц. Целью испытаний были измерения максимально возможного выходного тока при сохранении одной и той же разности температур корпуса IGBT и окружающей среды. В то же самое время проводился мониторинг коэффициента полезного действия (эффективности) и максимальных выбросов напряжений коллектор-эмиттер и затвор-эмиттер. Чтобы сравнение было корректным, схема управления не менялась до тех пор, пока система не становилась нестабильной или не срабатывала триггерная защита при возникновении аварийной ситуации. Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица. Результаты лабораторных испытаний прототипа в конфигурации полного моста

IGBT

Максимальный выходной ток, А

КПД при заданном выходном токе, % (А)

Выброс VCE при заданном выходном токе, В (А)

Цепь затвора

TRENCHSTOP 5

200

84,7 (100)

83 (160)

83 (200)

440 (200)

431 (160)

420 (120)

RG(OFF) = 6,2 Ом

RG(ON) = 20 Ом

CGE = 20 пФ

Конкурент 1

150

82,1 (150)

406 (160)

RG(OFF) = 6,2 Ом

RG(ON) = 20 Ом

CGE = 20 пФ

Конкурент 2

120

80,4 (120)

387 (120)

RG(OFF) = 33 Ом

RG(ON) = 20 Ом

CGE = 1 нФ

На частоте 100 кГц транзисторы Trenchstop 5 демонстрируют характеристики, недостижимые для других сравнимых приборов. Транзисторы Trenchstop 5 обеспечивают выходной ток на 30% выше, чем наилучший из альтернативных приборов, и на 70% выше, чем второй из лучших конкурентов.

При максимальном выходном токе сварочного аппарата эффективность Trenchstop 5 на 1–3% выше, чем у любых других кандидатов. Это позволяет сварочному аппарату работать с более высоким коэффициентом полезного действия.

Слегка более высокий выброс напряжения между коллектором и эмиттером, что было обнаружено в полумостовой конфигурации, в большинстве случаев не вызывает проблем. Во-первых, абсолютное значение данного выброса ограничено значением 440 В при токе 200 А, и во-вторых, у IGBT Trenchstop 5 имеется дополнительный 50-В запас по напряжению пробоя в отличие от большинства других доступных приборов.

виды, характеристики, применение, какие лучше

Технический прогресс за последние столетия не смог пройти мимо сварочного производства. На смену громоздкому и не удобному агрегату пришел современный инверторный сварочный аппарат.

Внедрение электронных систем в устройство, позволило максимально облегчить работу в сварочном деле. Теперь стало намного легче использовать сварку в быту.

Наличие электроники позволило включить в аппарат те функции, которые невозможно применить для старых моделей трансформаторах. Конечно, факт использования электронных элементов указывает на факт использование транзисторов.

Содержание статьиПоказать

Транзистор - что это и какие бывают

В этой статье мы постараемся максимально развернуто ответить на все эти вопросы. Подробнее опишем их отличия, какому лучше отдать своё предпочтение.

В каждой электронной конструкции используется транзистор. Он может быть и детской игрушке, и в системе наземного воздушного наблюдения. Это чудо техники используется при производстве вычислительной техники, аудио- и видео аппаратуры.

То есть к их помощи прибегать в построении любой микросхемы. Роль транзистора в инверторе - это усиление и управления электрическим током. Изобретение транзистора в 1948 году спровоцировало мощный толчок в эволюции науки и техники.

Конечно, это повлекло радикальные изменения в развитии электроники.

Транзистор играет большую роль в комплектации малогабаритных сварочных аппаратов. Важным достоинством оных считается способность безупречно работать при низком напряжении, а также при высоком значении тока.

Он используется для генерирования, усиления, коммутации и преобразования электрических сигналов. Современный инвертор имеет вес не более 5 кг.

И это благодаря внедрению компактной схемы, которую собрали при помощи транзисторов. Это повлекло уменьшение габаритов всего сварочного аппарата.

Прибор с такими размерами, очень сильно упрощает сварочную работу в малодоступных местах. Если сравнивать привычный для нас сварочный аппарат, которым пользовались раньше и инвертор, то можно с уверенностью сказать, что современный прибор намного проще в изучении и применении.

Огромная важность просматривается в количестве дополнительных функций, которые были внедрены в устройство. Именно этот факт позволяет начинающему сварщику без колебаний приступить к работе без риска.

Транзистор - это полупроводниковый прибор, главный составляющий современного сварочного инвертора.

В связи с тем, что инвертор надёжно обустроился в нашей повседневной жизни, будет полезно получить максимум информации о его электронном наполнении.

Эти знания понадобятся для понимания начинки сварочного оборудования которое вы используете. Бесспорно, большую роль играет наличие многих дополнительных функций. Это позволяет менее сварщику без колебаний приступить к работе.

И так как инвертор надёжно обустроился в нашей повседневной жизни, будет полезно получить побольше информации о его электронном наполнении. Эти знания понадобятся для понимания функций оборудования которое вы используете.

В настоящий время самыми есть два вида транзисторов, которые используются в сварочных инверторах: IGBT и MOSFET. Именно они сыграли роль в уменьшении габаритов, а так также способствовали расширению дополнительных возможностей аппарата.

Биполярный транзистор IGBT

Предлагаю обратить внимание на биполярный транзистор с изолированным затвором - это IGBT. Фактически это два транзистора на одной подложке. IGBT позволяет получить высокую силу тока на выходе, при минимальном нагреве.

Он способен усиливать и генерировать электрические колебания. Модели IGBT стали применять в сварочных инверторах, где была потребность в работе при самых высоких напряжениях.

В результате стало понятно, что производство сварочных аппаратов возможно вывести на более высокий уровень исключительно с помощью IGBT.

Очень часто для бесперебойной работы мощных выключателей в транзистор IGBT вживляют специальные микросхемы.

Какой лучше?

Чуть выше мы упоминали ещё об одном транзисторе MOSFET. Очень часто между специалистов сварочного дела возникает спор какой транзистор лучше. Как мы можем прокомментировать данную ситуацию?

Между этими двумя видами существует достаточно много различий. Правда с первого взгляда их не просто определить. MOSFET,- это полевой транзистор. IGBT - это биполярный.

Самое главное - это предельная мощность, которую должен выдерживать транзистор. У MOSFET эти показатели ниже, а у IGBT мощность выше. Естественно этот фактор влияет и на разницу стоимости прибора.

Интересно что в характеристиках мы видим много конкретных различий, но в действительности на практике такой разницы не ощущается. Использование транспорта MOSFET, а не IGBT на процесс работы никак не влияет.

Кроме того, IGBT инвертор будет намного дороже в обслуживании. В случае поломки для этого аппарата очень не просто найти хорошего мастера и расходники. Эти факторы ощутимо влияют на стоимость IGBT.

Поэтому для бытовой сварки рекомендуем хороший и бюджетный в обслуживании инвертор MOSFET.

Вся ценность и превосходство IGBT появляются в аппарате, который предназначен для высоковольтных подключений. Но это уже профессиональные сварочные работы. И вот здесь огромная мощность играет первую роль.

В других случаях, для любительской сварки разницы между MOSFET и IGBT нет никакой. Вид транзистора не играет никакой роли для новичков. Но вот для квалифицированного професионала все -таки IGBT инвертор.

Хоть они дороже в обслуживании, но зато позволяют использовать больше мощности.

Подведем итог

В завершение нашей статьи хочется порекомендовать новичка в сварочном деле не волновать о выборе транзисторов. MOSFET сравнительно дешевле в ремонте и для вас будет привести его в рабочее состояние намного легче.

А если вы мастер сварочного дела, то конечно для работы вам будет нужно IGBT инвертор. Разумеется, их обслуживание будет дороже, но зато есть возможность использовать больше мощности.

В любом случае, какой бы прибор вы не выберите, современный и компактный инвертор будет помогать вам при выполнении любых сварочных работ.

Дополнительные функции помогут даже абсолютному новичку почувствовать себя мастером сварочных работ. Конечно, инверторный сварочный прибор намного сложнее чем классический трансформатор.

Но вот только вряд ли вы захотите отказаться от многочисленных функций в современном аппарате, от их стабильности и надёжности. А вы как считаете? Интересно ваше мнение. Делитесь ниже в комментариях. Удачи вам в вашем деле.

Технологии MOSFET и IGBT | Что это и что лучше?

Что такое IGBT ?

  IGBT – это биполярный транзистор с изолированным затвором, применяемый в инверторе. Фактически он состоит из двух транзисторов на одной подложке. Биполярный прибор образует силовой канал, а полевой является каналом управления.

IGBT или MOSFET ?

  Для начала предлагаю рассмотреть отличие этих двух технологий в целом. В 2020 году все топовые производители сварочных инвертором выпускают свои продукты по технологии IGBT и MOSFET - это две полупроводниковые технологии. Если не вдаваться глубоко в подробности в схемотехнике этих инверторов используется разные полупроводниковые транзисторы. 

  Главное отличие этих полупроводниковых транзисторов - это различная величина тока коммутации. Транзисторы IGBT обладаю большим током коммутации, чем транзисторы MOSFET. 

  Из-за того, что MOSFET не способны проводить через себя большие токи, для изготовления сварочного инвертора необходимо использовать от 10 до 12 транзисторов MOSFET в то время, как транзисторов IGBT требуется всего лишь 2-4 (зависит это от рабочего цикла).

Почему MOSFET хуже чем IGBT ?

  Всё дело в том, что транзисторы имеют свойство очень сильно нагреваться именно по-этому их устанавливают на специальные алюминиевые радиаторы. Тут всё просто - чем больше транзисторов, тем больше необходимо устанавливать радиаторов, а следовательно это увеличивает как массу, так и размеры сварочного инвертора.

Преимущества IGBT

  • нет необходимости соединять 3 платы;
  • улучшенный теплообмен;
  • нет каскадного выхода транзисторов из строя;
  • повышенный КПД.

Если не вдаваться в подробности - IGBT - это более свежая, новая технология, которая имеет большее количество преимуществ, чем MOSFET

Как отличить IGBT от MOSFET ?

  Обычно при использовании технологии IGBT устанавливается всего одна плата и зачастую она расположена вертикально. Соответственно силовые разъемы так же расположены вертикально. У MOSFET платы располагаются горизонтально, соответственно и силовые разъемы расположены тоже вертикально. Но это утверждение не всегда на 100% точно. На сто процентов можно быть уверенным только если снять кожух с аппарата и заглянуть внутрь.

IGBT-технология изготовления сварочного инвертора

Многие производители, в том числе и ПАТОН, в качестве преимущества их оборудования указывают, что оно изготовлено по IGBT-технологии. В этой статье мы постараемся разобраться, какими конкретно преимуществами обладают такие инверторы.

Технология MOSFET была разработана примерно полвека назад, IGBT — более современная и экономичная — имеет множество преимуществ по сравнению с MOSFET. В инверторе на 200 А можно встретить до 24 одинаковых силовых транзисторов MOSFET и в разы меньшее количество транзисторов IGBT (обычно около десятка). Инверторные аппараты IGBT способны работать при значительно большей частоте (60-85 кГц), чем MOSFET, что еще более снижает вес аппарата. Объясняется это тем, что транзисторы IGBT обладают большим током коммутации, соответственно могут пропустить через себя большие токи, поэтому и требуется меньшее их количество.

От количества транзисторов зависят размеры алюминиевых радиаторов. Чем больше радиатор, тем больше съем тепла с него, а, следовательно, его охлаждающая способность. Чем больше транзисторов, тем больше радиаторов охлаждения необходимо установить, следовательно, увеличиваются габариты, вес и т. д. MOSFET здесь однозначно проигрывает.

Температура срабатывания термозащиты у IGBT-транзисторов составляет порядка 90 °С против 60 °С у MOSFET, это напрямую влияет на продолжительность непрерывной работы инвертора.

Что касается ремонтопригодности, тут мнения «сервисменов» кардинально различаются. Некоторые считают, что компактный и имеющий меньшее количество деталей и силовых транзисторов IGBT-инвертор чинить проще, другие — что более ремонтопригоден аппарат, выполненный по технологии MOSFET, с более крупными деталями и свободной компоновкой. К тому же производители выпускают различные IGBT-аппараты, порой со сложной компоновкой и трудным доступом к отдельным деталям. В любом случае, если придерживаться мнения «чем меньше деталей — тем меньше вероятность поломки», следует обратить внимание на инверторы IGBT.

Также в качестве одного из основных недостатков транзисторов MOSFET отмечается их каскадный выход из строя при неисправности одного транзистора, т.е. необходима замена всех при выходе из строя одного.

Необходимо отметить, что все инверторы ПАТОН выполнены по IGBT-технологии. Это одни из самых маленьких и легких аппаратов, представленных в данное время на рынке. Все аппараты обладают высоким значением продолжительности нагрузки (ПН): 70% - у аппаратов серии PRO и 45% - у аппаратов серии ЕСО. Сроки гарантии на инверторы ПАТОН достигают 5 лет, что говорит о высоком качестве сборки, что позволяет в полной мере использовать преимущества IGBT транзисторов.

Драйверы MOSFET-IGBT транзисторов - даташиты

Современные высоковольтные драйверы MOSFET и IGBT транзисторов. Мощные полевые MOSFET-транзисторы и IGBT-транзисторы являются основными элементами современной силовой электроники и используются в качестве элементов коммутации больших токов и напряжений. Однако для согласования низковольтных логических управляющих сигналов с уровнями управления затвора MOSFET и IGBT транзисторов требуются устройства согласования — высоковольтные драйверы.

Главная задача драйвера — преобразование слаботочного сигнала контроллера в мощный сигнал управления для быстрой перезарядки емкостей изолированного затвора. Кроме того драйвер должен осуществлять гальваническую развязку входных импульсов управления и затворных напряжений. Гальваническая развязка необходима в схемах, где мощный силовой каскад питается от сетевого напряжения, а сигналы управления формируются контроллером, связанным с различными периферийными устройствами. При этом изоляция силовой части и схемы управления устраняет коммутационные помехи и позволяет в экстремальных случаях защитить управляющий контроллер и другие логические устройства.

Драйверы выпускают в виде интегральных микросхем, которые, помимо мощных каскадов, содержат вспомогательную логику, узлы преобразования уровня и задержки (для пропуска «мертвого» времени, Dead Time), а также схемы защиты от перегрузки по току, короткого замыкания, снижения напряжения питания и др.

Основная классификация высоковольтных драйверов:
Независимые драйверы верхнего и драйверы нижнего плеча полумоста, интегрированные в одной микросхеме — High and Low Side Driver
Драйверы верхнего и драйверы нижнего плеча, включенные по схеме полумоста — Half-Bridge Driver
Драйверы верхнего плеча — High Side Driver
Драйверы нижнего плеча — Low Side Driver

 

Даташиты на драйверы MOSFET-IGBT транзисторов которые используются для ремонта сварочных инверторов.

 

L6386

 

Если Вы не нашли даташит на нужный компонент на страницах этого сайта попробуйте поискать его на
www.datasheet4u.com

 

Функциональные возможности и достоинства инверторов

12.04.2018

  • Специфика и принцип функционирования инверторного сварочного оборудования
  • Сложный выбор: IGBT или MOSFET?
  • Полезный функционал инвертора
  • Достоинства и недостатки инверторного сварочного оборудования
  • Внедрение достижений инверторных технологий при создании источника питания для сварочного аппарата относится к 70-м годам прошлого столетия. За полсотни лет произошли существенные изменения и совершенствования в устройстве: проведено оснащение электронным блоком, снижена стоимость и возросла долговечность.

    Сегодня инвертор признан наиболее безукоризненным среди категории сварочного оборудования. Рассмотрим специфику его функционирования.

    Специфика и принцип функционирования инверторного сварочного оборудования

    Особенностью инверторной технологии является процесс выпрямления тока переменной характеристики сети в постоянный, используемый в качестве сварочного, и трансформация его частотной характеристики. Процесс трансформации осуществляется благодаря основным узлам инвертора, среди которых следует отметить:

    • выпрямитель, функции которого выполняются обычным диодным мостом, куда подается переменный ток 50 Гц;
    • фильтрующее устройство, имеющее в своем составе дроссель и конденсаторный элемент. После выпрямления ток подается в фильтрующее устройство, где происходит его сглаживание. Результатом преобразований является получение тока постоянного характера, образованного инверторным оборудованием из переменного, имеющего частоту 20...50 кГц. Современные технологические решения позволяют получить ток с частотной характеристикой 100 кГц;
    • трансформаторная установка силового исполнения выполняет снижение величины переменного напряжения с высокой частотой до 25-40В и проводит повышение величины тока до уровня, требуемого для проведения необходимых работ по сварке. Заданные показатели тока, необходимого для сварки, достигаются путем аппаратного изменения высокочастотных токов. Благодаря многоэтапному видоизменению тока, возможно использование трансформатора небольших габаритов. Например, для получения тока в 160 Ампер в обычном исполнении требуется установка медной трансформаторной установки весом около 18 кг. В инверторе можно использовать трансформатор весом 0,25 кг. Как видно, различие огромное!
    • выпрямитель высокой частоты обеспечивает выравнивание переменного тока, проходящего в дальнейшем через фильтрующее оборудование. В конечном итоге образуется сварочный ток постоянной величины.

    Микропроцессорный управляющий блок, представляющий наиболее дорогую позицию инвертора, проводит контроль за процессами токопреобразования. 

    Сложный выбор: IGBT или MOSFET?

    Современное производство аппаратов данной категории основано на использовании двух различных технологических решений на основе полупроводников:

       

    Главным различием является применение транзисторов, которые различаются величиной тока коммутирования. Транзисторные приборы MOSFET относительно IGBT весят больше и имеют большие габаритные размеры, но стоимость их меньше. Для оснащения инвертора они требуются в большем количестве.

    В инверторе, работающем при 200 А, изготовленном по технологии MOSFET, должно содержаться 24 транзисторных элемента, а IGBT - около 10.

    К числу достоинств технологии IGBT следует отнести вероятность работы в более высокочастотных режимах (60…85 кГц), что приводит к уменьшению веса инвертора.

    Включение термозащиты у IGBT выполняется при температурном режиме около 90 °С, а у MOSFET – всего 60 °С, что непосредственно оказывает влияние на период беспрерывной работы оборудования.

    В отношении ремонтопригодности оба устройства, изготовленные на основе разных технологий, обладают такими преимуществами: у IGBT-инвертора предусмотрено использование меньшего количества элементов и транзисторных модулей, которые при поломке требуют замены; у транзисторных устройств MOSFET-инвертора габаритные размеры больше, но они проще в установке, что облегчает их замену.

    Полезный функционал инвертора

    В процессе сварки в трансформаторном оборудовании требуется удерживать электрод на расстоянии в 3-4 мм от поверхности. Прикасание к металлу может вызвать прилипание и КЗ в обмотке вторичного характера.

    Применение инвертора упрощает процесс сварки, так как в нем имеется опция antistick: если электрод касается детали, то мгновенно происходит снижение силы тока, что исключает возможность прилипания его к поверхности, поэтому для любого пользователя не составит труда убрать его от заготовки.

    В момент зажигания дуги происходит автоматическое повышение характеристик тока сварки из-за наличия опции HOT START.

    При При чересчур близком размещении электрода к поверхности, используя опцию arc force, выполняется повышение параметра токоотдачи. Происходит подплавление заготовки и электрода, что дает возможность вернуть заданное расстояние между ними без прилипания.

    Достоинства и недостатки инверторного сварочного оборудования

    Относительно других типов сварочного оборудования инверторы имеют ряд плюсов:

    • обладают небольшим весом и малыми габаритами, благодаря применению малогабаритных трансформаторов высокой частоты;
    • оснащены защитой от повышенного/пониженного напряжения и не зависят от скачков в электросети;
    • отличаются легкостью в использовании, благодаря оснащению опциями antistick, hot arc и arc force. Такие устройства позволяют эксплуатировать оборудование новичкам, без спецподготовки;
    • обладают функцией сварки дугой любой длины, что обеспечивает получение шва заданного качества на всех видах металлов.

    К недостаткам оборудования следует отнести:

    • отличаются высокой стоимостью относительно трансформаторов. Производство инверторов ежегодно возрастает, что способствует снижению цен;
    • имеет управляющую плату, микропроцессоры которой реагируют на повышенную концентрацию пыли и влаги в воздухе. Для предотвращения требуется время от времени продувать аппарат воздухом под давлением.

    Внедрение достижений инверторной технологии при изготовлении сварочного оборудования считается настоящим инновационным решением, позволившим существенно увеличить функциональный потенциал оборудования.

    Dekada - ⚙ Технологии MOSFET и IGBT | Что это и что лучше?...

    Флюсовая Проволока плюсы и минусы 💪

    Доброго времени суток, всем тем, кто решил попробовать варить без помощи газа порошковой проволокой или как ее еще называют флюсовой.🤝
    В этой статье я попытаюсь простыми словами объяснить что такое флюсовая проволока, как ей пользоваться, стоит ли переходить с обычной сварки на без газовую, когда это выгодно, а когда нет.

    Что такое флюсовая проволока❓
    Это полая трубка в которую засыпан порошок (флюс). При горении флюс из проволоки, обеспечивает необходимую газовую защиту от внешних воздействий, для правильного формирования сварного шва. Получается, что это как раз и обуславливает возможность не использовать углекислый газ или его смеси для работы сварочного аппарата.

    Преимущества флюсовой проволоки💚
    Основным плюсом применения флюсовой проволоки является то, что нет необходимости использовать защитный газ и постоянно транспортировать с собой тяжелый газовый баллон. Если Вам часто необходимо перевозить свой полуавтомат по работе, то значительно легче будет носить с собой только сварочный аппарат и проволоку. К минусам использования порошковой проволоки в первую очередь можно отнести ее высокую стоимость в отличие от обычной. Потребность уделять большое внимание при ее выборе, так как не все производители флюсовой проволоки изготавливают товар надлежащего качества, даже по ценам выше среднего. Да и практически все опытные сварщики до сих пор отдают свое предпочтение сварке с газом, аргументируя это тем, что такого высокого качества сварки флюсовой проволокой добиться значительно тяжелее. Хотя всем кто сталкивался со сваркой любого типа скажет, что прежде всего качество сварного шва и работы в целом больше зависит от умения и опыта сварщика, а уже потом от аппарата которым он пользуется.

    Как работать с флюсовой проволокой❓
    Для работы с флюсовой проволокой сварочный полувтомат должен иметь функцию смены полярности. Это может быть как вынесено на сварочный блок и там мы просто переставляем штекер массы с минуса на плюс. Если снаружи нет такой возможности, то открываем крышку блока снимаем клеммы и меняем местами провода с минуса на плюс. Если и такой возможности нет, значит Ваш аппарат не предназначен для работы с порошковой проволокой.

    Следующим пунктом мы проверяем расположение подающего ролика и соответствие размера канавки к диаметру проволоки которую будем сейчас пользовать. Наверное самой распространенной флюсовой проволокой использованной в бытовых целях будет диаметр 0,8 мм. Но для работы с тугоплавкими материалами используют проволоку диаметром до 2,4 мм, благодаря флюсу и его высокой степени плавления даже при таких габаритах можно получить плотный однородный шов отличной прочности.

    Продеваем проволоку с катушки в подающий механизм и аккуратно прикручиваем прижимной ролик, чтобы не повредить её мягкую структуру. Преждевременно снимаем наконечник, чтобы не замять проволоку, после протягивания накручиваем наконечник подходящего диаметра. Затем устанавливаем исходные ориентировочные настройки на аппарате в зависимости от толщины металла с которым планируете работать.

    Если Вы используете полуавтомат для бытовых целей и небольшой толщины металла в 1-2 мм, такие параметры как напряжение, скорость подачи проволоки и индуктивность выставляем сначала на минимальных показателях, а потом в зависимости от запросов сварщика и поведения сварки корректируем в процессе работы индивидуально. После работы на поверхности готового шва образуется шлаковая корка, которая довольно легко счищается обычной металлической щеткой.

    Непосредственно после того как мы лично поработали с флюсовой проволокой к ее плюсам можно смело отнести практически абсолютное отсутствие металлических брызг и безвредность для здоровья сварщика.

    В наше время сварочный полуавтомат стал не только предметом приобретения промышленных предприятий для своих производственных целей, а возможность сделать что-то своими руками обычному потребителю. Конечно же на это повлияло развитие рынка и приход на них так называемых «китайцев» которые на порядок снизили ценовую планку данных аппаратов. И сейчас какой-нибудь полуавтомат за 5-6 тысяч гривен можно увидеть во многих гаражах наших земляков. Люди приобретают их как для просто бытовых целей, дополнительного заработка или даже маленького частного производства.

    Использования проволоки в отличие от хрупких электродов существенно облегчает работу специалиста. И конечно же она по своим характеристикам должна соответствовать свойствам металла части которого Вы будете сваривать. Ведь от правильного ее выбора будет зависеть не только производительность процесса, а и главное качество и надежность шва.
    https://dekada.shop/rabota-flusovoi-provolokoi

    Что такое инверторный сварочный аппарат? Об инверторной технике и сварке

    Как работает инверторная технология (в сварочных аппаратах)?

    Проще говоря, инвертор - это электронная система регулирования напряжения. В случае инверторного сварочного аппарата он преобразует источник переменного тока в более низкое выходное напряжение - например, с источника 240 В переменного тока на выход 20 В постоянного тока.

    Устройства на базе инвертора

    используют ряд электронных компонентов для преобразования мощности - в отличие от обычных устройств на основе трансформатора, которые в основном зависят от одного большого трансформатора для регулирования напряжения.

    Инвертор работает путем увеличения частоты первичного источника питания с 50 Гц до 20 000 - 100 000 Гц. Это достигается за счет использования электронных переключателей, которые очень быстро включают и выключают питание (до 1 миллионной секунды). За счет управления источником питания таким образом, прежде чем он попадет в трансформатор, можно очень значительно уменьшить размер трансформатора.

    Каковы преимущества использования инверторных сварочных аппаратов?

    Продукция

    на базе инвертора имеет много преимуществ по сравнению с обычными устройствами на базе трансформатора:

    • Вес и размер : Это наиболее значительное и впечатляющее преимущество инверторного сварочного аппарата по сравнению с обычными машинами. Например, инвертор весом менее 5 кг, меньше чемодана и его можно удобно перекинуть через плечо, может иметь выходную мощность, сравнимую с мощностью 50-килограммовой машины на базе трансформатора.
    • Эффективность : Качественные инверторные машины, такие как серия инверторных сварочных аппаратов Weldforce, будут иметь рейтинг эффективности около 80-90%, в то время как обычные сварочные аппараты имеют значительно более низкий КПД, около 50%. Это связано с тем, что более крупные трансформаторы в обычных машинах имеют большее сопротивление и, следовательно, теряют значительное количество мощности (или энергии) из-за рассеивания тепла.
    • Использование мощности генератора : Быть очень эффективным означает, что использование энергии генератора намного более целесообразно для инверторных сварочных аппаратов, которые могут работать на небольших портативных генераторных установках - что часто невозможно с традиционными трансформаторными машинами.Следует отметить, что существуют риски, связанные с использованием энергии генератора - для получения дополнительной информации прочитайте нашу статью об использовании генератора с инверторными сварочными аппаратами.
    • Рабочий цикл : Обычно гораздо более высокие рабочие циклы достигаются с инверторными машинами, опять же из-за разницы в размерах трансформатора. Хотя более мелкие компоненты в инверторной машине быстро нагреваются, их можно охладить намного проще и быстрее. Однако в обычных сварочных аппаратах с «трансформатором» компоненты намного крупнее и, следовательно, имеют тенденцию накапливать тепло и требуют больше времени для охлаждения.
    • Выход постоянного тока : Многие обычные аппараты для ручной дуговой сварки с трансформатором имеют только выход переменного тока, что означает, что они ограничены в типах электродов, которыми они могут сваривать. Однако в инверторных машинах ток намного легче преобразовать в постоянный ток, что означает, что они могут сваривать широкий спектр различных сварочных электродов. Это также означает, что некоторые инверторы MMA (стержневые) также подходят для сварки TIG на постоянном токе, что невозможно с обычными аппаратами переменного тока.
    • Производительность : Производительность качественных инверторных сварочных аппаратов существенно выше, чем у обычных сварочных аппаратов.Это особенно заметно при сварке стержневыми электродами (стержневой сваркой), когда операторы обнаруживают, что сварка намного проще и им не нужно «бороться» с дугой. В основном это связано с тем, что инверторные машины имеют более высокое напряжение холостого хода и включают такие функции, как горячий запуск, защита от прилипания и Arc-Force. Ярким примером этого является сварка тонких материалов: с использованием обычного сварочного аппарата для стержневой сварки это, как известно, сложно, если не невозможно, но с инверторными аппаратами, такими как серия Weldforce, которые имеют бесконечную регулировку силы тока и очень стабильную дугу, мощность можно очень сильно уменьшить. низкий так, чтобы он сварился, скажем 1.6-миллиметровый листовой металл или трубное сечение с относительной легкостью и контролем.
    • Функции : Электроника инверторных машин значительно упрощает возможность включения дополнительных функций (таких как режим TIG) и повышения управляемости существующих функций.

    Что такое инверторная технология IGBT?

    Аббревиатура IGBT означает «биполярные транзисторы с изолированным затвором». Это высокоскоростные переключающие устройства, используемые во всех сварочных аппаратах Weldclass Inverter, которые облегчают регулировку напряжения.

    В некоторых инверторных машинах используется более старая технология / транзисторы MOSFET. Технология IGBT предлагает значительные преимущества по сравнению с MOSFET - возможно, наиболее важным преимуществом является то, что IGBT менее уязвимы к колебаниям мощности сети и генератора, что делает их намного более надежными и менее подверженными повреждению или отказу.



    БТИЗ

    Еще статьи по инверторным сварочным аппаратам;

    Что такое рабочий цикл и как он рассчитывается?

    Использование генераторов для питания инверторных сварочных аппаратов

    Все артикулы сварочных аппаратов

    Несмотря на то, что были приняты все меры, Weldclass не несет ответственности за любые неточности, ошибки или упущения в этой информации, ссылках и приложениях.Любые комментарии, предложения и рекомендации носят только общий характер и не могут применяться к определенным приложениям. Пользователь и / или оператор несут исключительную ответственность за выбор соответствующего продукта для их предполагаемого назначения и за обеспечение того, чтобы выбранный продукт мог правильно и безопасно работать в предполагаемом приложении. E. & O.E.

    IGBT или MOSFET: что лучше для вашей конструкции?

    Загрузить статью в формате.Формат PDF

    До появления полевого МОП-транзистора в 1970-х биполярный транзистор был единственным «настоящим» силовым транзистором. Он обеспечивал преимущества твердотельного решения для многих приложений, но его производительность была ограничена несколькими недостатками: он требует высокого базового тока для включения, он имеет относительно медленные характеристики выключения (известные как текущие хвосты) и восприимчив к тепловому разгоне из-за отрицательного температурного коэффициента. Кроме того, наименьшее достижимое напряжение в открытом состоянии или потери проводимости регулируются напряжением насыщения коллектор-эмиттер (V CE (SAT) ).

    Напротив, полевой МОП-транзистор - это устройство, управляемое напряжением, а не током. Обладает положительным температурным коэффициентом, предотвращающим термический пробой. И его сопротивление в открытом состоянии не имеет теоретического предела, поэтому его потери в открытом состоянии могут быть намного ниже, чем у биполярной части. MOSFET также имеет диод со стоком, который особенно полезен при ограниченных токах свободного хода. Все эти преимущества и сравнительное исключение токового хвоста быстро сделали полевой МОП-транзистор предпочтительным устройством для разработки переключателей питания.

    Затем, в 1980-х, появился биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT). Это устройство представляет собой нечто среднее между биполярным и MOSFET транзисторами. Он имеет характеристики переключения выхода и проводимости биполярного транзистора, но управляется напряжением, как полевой МОП-транзистор. Как правило, это означает, что он сочетает в себе способность биполярной части выдерживать большие токи с простотой управления полевым МОП-транзистором.

    К сожалению, IGBT все еще имеет недостатки, заключающиеся в сравнительно большом токовом хвосте и отсутствии диода со стоком на корпусе.Ранние версии IGBT тоже были склонны к защелкиванию, но это было в значительной степени устранено. Другой потенциальной опасностью некоторых типов IGBT является отрицательный температурный коэффициент, который может привести к тепловому разгоне. Это также затрудняет эффективное параллельное использование устройств. В настоящее время эта проблема решается в последних поколениях IGBT, основанных на технологии непробиваемого соединения (NPT). Эта разработка поддерживает ту же базовую структуру IGBT, но она основана на кремнии с объемной диффузией, а не на эпитаксиальном материале, который исторически использовался как IGBT, так и MOSFET.

    % {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275edf6d5f267ee20ff80" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = »Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузки файлов 2015 08 Igbt Fig1 "data-embed-src =" https://img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/1999/10/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_01_IGBTFigto == max & w = 1440 "data-embed-caption =" "]}% â €‹ структуры MOSFET и IGBT выглядят очень похожими, но есть одно основное отличие - добавление p-подложки под n-подложкой в ​​IGBT ( Инжир.1) .

    Этого изменения достаточно, чтобы четко определить, какое устройство лучше подходит для каких приложений. Конечно, IGBT - это выбор для пробивных напряжений выше 1000 В, в то время как MOSFET - для пробивных напряжений устройств ниже 250 В.

    Однако выбор устройства

    не так очевиден, когда напряжение пробоя составляет от 250 до 1000 В. В этом диапазоне некоторые поставщики компонентов рекомендуют использовать полевые МОП-транзисторы. Другие выступают за IGBT. Выбор между ними - это очень специфическая задача, в которой необходимо учитывать требования к стоимости, размеру, скорости и температуре.

    БТИЗ

    были предпочтительным устройством в условиях низкого рабочего цикла, низкой частоты (1000 В), высоких допустимых температур перехода (> 100 ° C) и высокой выходной мощности (> 5 кВт).

    Некоторые типичные приложения IGBT включают управление двигателем, где рабочая частота

    % {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275edf6d5f267ee20ff82" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Electronicdesign Com Сайты Electronicdesign com Файлы Загрузки 2015 08 Igbt Fig2 "data-embed-src =" https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/1999/10/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_08_IGBTFig2.png?auto=format&fit=max&w=1440% "data-embed}-caption =" € "] предпочтительнее. приложения с высокочастотной работой (> 200 кГц), широкими вариациями линии или нагрузки, длительными рабочими циклами, низковольтными приложениями ((рис. 2).

    Типичные приложения MOSFET включают в себя импульсные источники питания с жестким переключением выше 200 кГц или ZVS ниже 1000 Вт.Зарядка аккумулятора - еще одно распространенное применение полевых МОП-транзисторов.

    Конечно, все не так просто, как кажется. Во многих приложениях встречаются компромиссы и совпадения. Цель этой статьи - изучить «область кроссовера», которая включает приложения, работающие выше 250 В, переключение между 10 и 200 кГц и уровни мощности выше 500 Вт. В этих случаях окончательный выбор устройства основывается на других факторах, таких как тепловые. сопротивление, топология цепи, характеристики проводимости и упаковка. Схема коррекции коэффициента мощности (PFC) ZVS является одним из примеров приложения, которое попадает в область кроссовера между IGBT и MOSFET.

    Тем не менее, потери IGBT, такого как IRG4PC40W от International Rectifier, примерно равны потерям IRFP460 компании, если скорость переключения снижена до 50 кГц. Это может позволить меньшему IGBT заменить больший MOSFET в некоторых приложениях. Таково было состояние технологий в 1997 году, когда IGBT имели небольшое преимущество перед MOSFET на частоте 50 кГц и внедрялись в конструкции с частотой до 100 кГц.

    % {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275edf6d5f267ee20ff84" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = "Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузка файлов 2015 08 Igbt Fig3 "data-embed-src =" https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/1999/10/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_08_IGBTFig3.png?auto=format&fit=max&w=1440% "data-embed-caption" Когда протестированы оба типа устройства] В приложениях с жестким переключением измерения показывают, что полевые МОП-транзисторы имеют более низкие потери (рис. 3).

    Однако последние достижения вернули преимущество полевым МОП-транзисторам. Теперь доступные полевые МОП-транзисторы с меньшим зарядом снизили потери на высоких частотах.Таким образом, они подтвердили доминирование полевых МОП-транзисторов в приложениях с жесткой коммутацией выше 50 кГц.

    Когда приложение использует переключение при нулевом напряжении, результаты зависят от рабочей температуры. При коммутации 50 кГц и выходной мощности 500 Вт потери IGBT мощностью 9,5 Вт выше, чем потери MOSFET мощностью 7 Вт при комнатной температуре (рис. 4) .

    % {[data-embed-type = "image" data-embed-id = "5df275edf6d5f267ee20ff86" data-embed-element = "aside" data-embed-align = "left" data-embed-alt = »Сайты электронного дизайна Electronicdesign com Загрузка файлов 2015 08 Igbt Fig4 "data-embed-src =" https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/1999/10/electronicdesign_com_sites_electronicdesign.com_files_uploads_2015_08_IGBTFig4.png?auto=format&fit=max&w=1440%, чтобы отразить "data-embed]-caption =" В рабочих условиях потери проводимости MOSFET растут быстрее, чем потери переключения IGBT. Потери при повышенных температурах увеличиваются на 60% для MOSFET, в то время как общие потери IGBT увеличиваются только на 20%. При 300 Вт это делает потери мощности почти равными.При 500 Вт преимущество у IGBT.

    Если выходная мощность останется на уровне 500 Вт, а частота коммутации увеличится до 134 кГц при более высокой температуре, IGBT будет демонстрировать несколько худшие потери (25,2 Вт), чем MOSFET (23,9 Вт). Если такие же измерения провести при комнатной температуре, потери составят 17,8 и 15,1 Вт соответственно. Увеличение коммутационных потерь на более высокой частоте устраняет преимущество, которое IGBT имел при высокой температуре, когда частота коммутации была ниже.

    Эти примеры показывают, что не существует строгого правила, которое можно было бы использовать для определения того, какое устройство будет обеспечивать наилучшую производительность в конкретном типе схемы. Выбор IGBT или MOSFET будет варьироваться от приложения к приложению, в зависимости от точного уровня мощности, рассматриваемых устройств и новейших технологий, доступных для каждого типа транзистора.

    В битве между MOSFET и IGBT можно показать, что любое устройство обеспечивает преимущество в одной и той же схеме, в зависимости от условий эксплуатации.Тогда как дизайнер выбирает подходящее устройство для своего приложения? Лучший подход - понять относительную производительность каждого устройства и понять, что, если компонент выглядит слишком хорошо, чтобы быть правдой, вероятно, так оно и есть.

    При выборе технических характеристик следует помнить о нескольких простых вещах. Данные испытаний, заявления поставщиков или рекламные объявления, в которых выбираются условия при максимальном токе и температуре, будут благоприятствовать использованию IGBT в данном приложении. Возьмем, к примеру, приложение для управления двигателем, в котором вилочный погрузчик поднимает максимальную номинальную нагрузку, поднимаясь по наклонной рампе в пустыне в полдень.

    В этом конкретном сценарии предпочтительным устройством является IGBT. Но если учесть среднее потребление энергии в течение всего рабочего дня, максимальный крутящий момент двигателя вилочного погрузчика требуется только в 15% случаев, а средняя нагрузка крутящего момента двигателя составляет только 25% от номинального крутящего момента. В средних или типичных условиях полевой МОП-транзистор обеспечивает максимальное время автономной работы при соблюдении всех уровней пиковой производительности и, как правило, при более низкой стоимости.

    Данные, основанные на приложениях с наивысшей частотой переключения, самой короткой шириной импульса или минимальным током, будут иметь тенденцию в пользу MOSFET по сравнению с IGBT.Например, источник питания, работающий при комнатной температуре с номинальной нагрузкой и линейным напряжением, сделает MOSFET лучше, чем IGBT. И наоборот, если источник питания работает при максимальной температуре корпуса, максимальной нагрузке и минимальном линейном напряжении, IGBT будет выглядеть лучше. Однако реальная производительность почти никогда не бывает в «номинальных условиях». Изменения температуры окружающей среды, сетевого напряжения и нагрузки более реалистичны, и их следует учитывать.

    В настоящее время некоторые из новейших IGBT могут предложить конкурентные характеристики и преимущества по стоимости в ZVS PFC мощностью 1000 Вт и выше, работая на частотах переключения 100 кГц и выше.Тем не менее, во всех других источниках питания MOSFET продолжает доминировать.

    Похоже, во всей отрасли сложилось мнение, что полевые МОП-транзисторы - это зрелая категория продуктов, которые не будут предлагать значительных улучшений производительности в приложениях, в то время как IGBT - это новая технология, которая заменит полевые МОП-транзисторы во всех приложениях с напряжением выше 300 В. Такие обобщения неверны. .

    Инвертор или сварщик трансформатора: что лучше для ваших нужд?

    0

    Последнее обновление: 20 мая 2021 г.

    Электросварочные аппараты эксплуатируются более 100 лет.Как и любая другая технология, сварочные аппараты в настоящее время значительно усовершенствованы, чем в предыдущие десятилетия.

    Однако есть что сказать и о надёжности старого образца. Когда речь идет о трансформаторных или инверторных сварочных аппаратах, у многих профессионалов в области сварки есть выбор.

    Однако ваши предпочтения должны зависеть от того, какой из них лучше подходит для выполняемой работы. Чтобы помочь вам, мы собрали всю важную информацию о сварщиках, чтобы вы могли лучше понять, как они работают, и, наконец, выберите ту, которая вам больше всего подходит.Вот подробное описание инверторных и трансформаторных сварочных аппаратов. Читать дальше!


    Обзор инверторного сварочного аппарата

    Кредит: Рижка Назар, Shutterstock

    Как это работает?

    Инверторный сварочный аппарат преобразует переменный ток в выходное напряжение с более низким допустимым напряжением. Например, от источника питания 240 В переменного тока до выходного напряжения 20 В постоянного тока. В инверторных устройствах для преобразования мощности используется пара электронных компонентов.

    Напротив, традиционные трансформаторные приборы в основном полагаются на один большой трансформатор для регулирования напряжения.Инвертор работает за счет увеличения частоты первичного источника питания с 50 Гц до 20 000 - 100 000 Гц.

    Это осуществляется с помощью электронных кнопок, которые быстро включают и выключают питание (до одной миллионной секунды). Используя этот способ управления источником питания до того, как он попадет в трансформатор, можно значительно уменьшить размер трансформатора.

    Примечательные особенности

    Повышенная эффективность

    С помощью инверторного сварочного аппарата вы можете отрегулировать профиль сварного шва в соответствии с требуемой толщиной.Инверторные сварочные аппараты улучшают внешний вид сварного шва и в то же время поддерживают качество сварки.

    Механизм инверторного сварочного аппарата очень эффективен и остается холодным даже при продолжительной работе. Обычно они используют минимальное количество фильтрующего металла. Они эффективно снижают тепловложение и обеспечивают превосходную производительность.

    Эффективность и энергосбережение

    Инверторные сварочные аппараты не только энергоэффективны, но и обеспечивают безнапорное и бесплатное подключение.Эти инверторные сварочные аппараты являются прекрасной заменой обычным сварочным аппаратам, когда дело доходит до выработки тепла и потребления энергии.

    Инверторный сварочный аппарат имеет выходную мощность до 93% по сравнению с обычными сварочными аппаратами. Уровень производства обычных сварщиков составляет 60%. Инвертор значительно уменьшает трансформатор, размер реактора и вес сварщика.

    Сопоставимые потери мощности (в основном, потребление энергии в проводнике и потери в магнитном сердечнике) также значительно уменьшены.

    Холодильная установка

    Эти превосходно сделанные инверторные сварочные аппараты имеют внутренний охлаждающий вентилятор. Он снижает рабочее тепло и предотвращает выработку дополнительного тепла. С помощью охлаждающих вентиляторов машины не только перестают перегреваться, но и приводят к увеличению срока службы устройств.

    Кредит: Сергей Храмов, Shutterstock

    Выходное напряжение и текущая стабильность

    Многие традиционные сварочные аппараты используют переменный ток (АС), и, следовательно, эти аппараты не обеспечивают непрерывный ток и выходную мощность.

    В таком случае дуги этих машин нуждаются в нескольких повторных зажиганиях, примерно от 100 до 120 раз в секунду. В отличие от обычных сварочных аппаратов, инверторный сварочный аппарат быстро выделяет тепло.

    Эти машины могут поддерживать постоянный ток. Он предотвращает нестабильность напряжения и температуры, поскольку эти машины имеют защиту от помех. По сути, сварочные аппараты обладают защитой от помех и имеют более низкую вероятность изменений температуры и колебаний напряжения.

    Поскольку направление тока и напряжение часто меняются, традиционные инверторные сварочные аппараты используют переменный ток. Дуга может быть погашена и зажжена до 120 раз в секунду. Дуга непостоянна и горит постоянно. Это приводит к продолжительному нагреву. А его прочность снижает сварной шов.

    Методы IGBT

    Эти инверторные сварочные аппараты могут быстро собирать электроэнергию, используя любое устройство тока затвора. Это возможно благодаря технологии биполярных транзисторов с изолированным затвором.Переключатель инверторного сварочного аппарата также работает быстро и потребляет меньше энергии для выполнения заключительной операции.

    Компактная и легкая модель

    Благодаря минимальной конструкции инверторный сварочный аппарат можно использовать практически везде. По сравнению с другими традиционными сварочными аппаратами эти сварочные аппараты компактны. Вы можете разместить их в любом компактном пространстве благодаря компактной конструкции устройства.

    Конструкция достаточно компактна, поэтому вы можете полностью хранить ее в ограниченном пространстве.Вес и размер трансформатора будут значительно уменьшены, поскольку частота инверторного сварочного аппарата намного выше рабочей частоты.

    Аналогичным образом, значительное увеличение размера, веса реактора и рабочей частоты будет значительно сведено к минимуму.

    Плюсы

    • Низкое энергопотребление.
    • Обеспечивает превосходный контроль электрической дуги.
    • Поставляется с охлаждающим вентилятором для защиты деталей от нагрева.
    • Это портативный.

    Минусы

    • Они менее долговечны по сравнению с обычными трансформаторными сварочными аппаратами.
    • Дорогой ремонт.

    Обзор сварщика трансформаторов

    Кредит: Владимир Ненезич, Shutterstock

    Как это работает?

    Сварочные аппараты с трансформатором - более традиционный вариант сварки. Эти высокопроизводительные устройства являются «рабочей лошадкой» в отрасли и требуют питания от сети.Они в основном используются для промышленной сварки прутков. Они бывают размерами от 250 А до 600 А при 415 В.

    Сварщик трансформатора позволяет сварщику выбирать выходной ток, перемещая обмотку ближе или дальше от вторичной обмотки. Он также может перемещать магнитный шунт внутри и из сердечника трансформатора, используя последовательный реактор насыщения с изменяемым подходом последовательно с выходом вторичного тока, или просто позволяя сварщику выбирать выходное напряжение, нажимая на вторичную обмотку трансформатор.

    Эти приборы трансформаторного типа обычно являются наиболее экономичными.

    Отличительные особенности

    Особенностью трансформаторного сварочного аппарата является то, что на электрод подается переменный ток. Это означает, что преобразование активировано. Из-за этого увеличивается разбрызгивание металла, что, в свою очередь, сказывается на качестве шва.

    КПД трансформатора составляет около 80%, так как большая часть энергии используется для нагрева «железа» прибора. Устройства разделены на домашние, производящие ток до 200 ампер, профессиональные и полупрофессиональные, до 300 ампер, а еще один - более 300 ампер.

    Когда дело доходит до использования прибора в домашних условиях, используется однофазный электрический ток 220 вольт. Однако в большинстве экспертных устройств часто используется трехфазный ток 380 В.

    Надежность

    Большинство людей спорят о надежности сварщика. На протяжении почти столетия трансформаторные сварочные аппараты подвергались комплексным исследованиям и разработкам для создания надежных и прочных аппаратов, в то время как инверторным сварочным аппаратам уделялось такое же внимание только 30 лет.

    Сварочные аппараты с трансформатором более надежны по сравнению с лучшими инверторными сварочными аппаратами. Однако за последние годы разрыв значительно сократился. Те дни в 1990-х годах, когда отказы инверторов вызывали кошмары, ушли в прошлое.

    Кредит: kofana12, Shutterstock

    .

    Возможные ограничения

    Общая тенденция заключается в том, что трансформаторные сварочные аппараты более просты, но надежны, в то время как инверторные сварочные аппараты могут объединять множество различных процедур с меньшей надежностью.

    Другое соображение - это то, как устройство будет ограничивать вас в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Если за этими устройствами правильно ухаживать, они могут прослужить значительное количество времени. Если у вас есть трансформаторный сварочный аппарат, он будет крупнее и менее многофункциональным по сравнению с инверторным сварочным аппаратом.

    Хотите приобрести дополнительное оборудование, которое будет иметь такую ​​же производительность, что и инверторный сварочный аппарат? Или вам нужна надежность сварочного аппарата на базе трансформатора, но вам также нужно что-то, что вы можете носить с собой в качестве резервного, которое обеспечивается инверторным сварочным аппаратом?

    Время простоя

    Некоторые области применения могут привести к преждевременному разрушению инверторных сварочных аппаратов, например, из-за дополнительных загрязняющих веществ в воздухе и высокой влажности.Производители пытались создать продукты, более устойчивые к сбоям из-за экологических проблем.

    Однако они всегда более склонны к неудачам. Если ваша машина выйдет из строя, вы не сможете использовать ее, пока она не будет отремонтирована. Но как это повлияет на вашу повседневную деятельность? Если вы просто любитель, это не помешает осуществлению важных проектов и не повлияет на ваш доход.

    Хотя ваша машина имеет решающее значение для бесперебойной работы вашего бизнеса, вы должны учитывать влияние простоев, которые могут у вас возникнуть.Если окружающая среда, в которой вы находитесь, способствует преждевременному выходу из строя и находится вне вашего контроля, стоит иметь более надежное устройство, которое проще по сравнению с универсальным устройством, которое не работает.

    В таком случае лучше всего подойдет трансформаторный сварочный аппарат, поскольку он прочен, надежен и редко выходит из строя.

    Область применения

    Сварочные аппараты для трансформаторов - это простое оборудование, которое используется практически во всех сферах человеческой деятельности, где необходимы сварочные соединения для железных металлов.

    Приборы используются для следующих целей:

    • Ремонт и прокладка трубопроводов.
    • Сварка сантехнических трубопроводов.
    • Устройство металлических конструкций на стройплощадке.
    • Соединение листовых материалов, два в стык и внахлест.

    Плюсы

    • Начальная стоимость невысока.
    • Идеален для ремонта фермы.
    • Сварщик не требует обслуживания.
    • Эксплуатационные расходы также относительно низкие.
    • Высокая надежность.

    Минусы

    • Зажигать дугу сложно.
    • Чувствителен к снижению напряжения в сети.

    Что вам подходит?

    Хотя инверторные сварочные аппараты имеют преимущества перед трансформаторными сварочными аппаратами, не все из этих преимуществ могут быть вам полезны. Окончательный выбор в конечном итоге сводится к предпочтениям пользователя.

    Мы предоставили вам все необходимое, чтобы помочь вам учесть ваши требования и выяснить, что вам подходит. Кроме того, мы составили список различий между инверторными и трансформаторными сварочными аппаратами с учетом таких факторов, как долговечность, вес, стоимость и т. Д.

    Начнем прямо сейчас!

    Постоянство

    По сути, трансформаторы имеют более высокие рабочие циклы. Следовательно, теоретически они могут решать более сложные задачи, чем инверторные сварочные аппараты.На данный момент инверторы новые в магазинах и, следовательно, их долговечность сомнительна.

    Прямо сейчас мы знаем о долговечности трансформаторных сварочных аппаратов, поскольку они используются достаточно долго, чтобы анализировать и повышать их долговечность. Тем не менее, инверторная технология невероятно увлекательна, поскольку вы можете вложить много энергии в небольшой легкий корпус.

    Затраты

    Между сварщиками инверторов и трансформаторов ведутся давние дебаты о ценах.Многие трансформаторные сварочные аппараты экономичны, когда речь идет о начальных затратах.

    Но в конечном итоге инверторный сварочный аппарат сэкономит вам много денег. Все это сводится к затратам со временем. Начнем с того, что инверторные сварочные аппараты потребляют меньше энергии. Хотя точная стоимость, как правило, завышена, многие профессионалы сходятся во мнении, что вы можете сэкономить около 10% на счетах за электроэнергию.

    Сварочные аппараты с инвертором

    также потребляют меньше расходных материалов и сварочного газа благодаря повышенной стабильности дуги.Со временем не будет безумием сказать, что сварочные аппараты окупятся сами за себя.

    Масса

    По сравнению с трансформаторными сварочными аппаратами, инверторные сварочные аппараты легче. Они даже вдвое меньше нескольких трансформаторных машин. Если вы выполняете неподвижные работы на большой площади, большой и здоровенный сварочный аппарат для трансформатора не будет проблемой.

    Однако, если вы собираетесь перемещать сварщика или помещение ограничено, лучше всего подойдет инверторный сварочный аппарат.

    Стабильность и эффективность

    За последние 50 лет сварочные аппараты для трансформаторов прошли долгий путь. Используя сварочный аппарат высшего качества, вы можете достичь привлекательного уровня эффективности, сохраняя при этом относительно стабильную дугу.

    Впрочем, по сравнению с инверторными сварочными аппаратами это ничто. Большинство инверторных сварочных аппаратов вдвое эффективнее трансформаторных сварочных аппаратов. Например, по сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом, инверторный сварочный аппарат использует половину ампер для получения аналогичного количества вольт.

    Из-за этого большинство инверторных сварочных аппаратов могут работать от обычной домашней розетки, и, следовательно, вам не нужно покупать генератор или большую розетку на 220 В.

    Долгое время в инверторных сварочных аппаратах использовался DC (постоянный ток). Хотя у них была более стабильная дуга, чем у обычных сварочных аппаратов с трансформатором постоянного тока, для сварщиков на переменном токе был доступен только один вариант.

    В настоящее время инверторные сварочные аппараты могут использовать как постоянный, так и переменный ток. А поскольку инверторные сварочные аппараты более эффективны, они могут генерировать более стабильную дугу.По этой причине инверторные сварочные аппараты являются лучшим выбором, когда речь идет об эффективности и стабильности.

    Качество сварных швов

    Раз уж мы обсуждаем сварочные аппараты, давайте перейдем к сути сварки и остановимся на дуге и сварных швах. Если вы из тех сварщиков, которые работают с гладкой сталью весь день, каждый день, вам не нужно искать трансформаторный сварочный аппарат.

    Однако мы живем в мире, который требует совершенства сварки в любом положении и на каждом материале.Сварщики с инвертором начинают сиять в этом требовательном мире. Поскольку инверторные сварочные аппараты можно запрограммировать на выполнение чего угодно, теперь мы видим, что улучшенная импульсная сварка MIG работает аналогично высококвалифицированной сварке TIG.

    Программное обеспечение и усовершенствованная электроника открывают мир, который коренным образом изменил возможности сварочного аппарата. Иногда даже средний сварщик выглядит неплохо.

    Когда дело доходит до качества сварки и инноваций, инверторный сварочный аппарат - лучший выбор. Тем не менее, для стали все еще можно упростить.

    Рабочий цикл

    Как правило, инверторные сварочные аппараты могут достигать гораздо более высоких рабочих циклов из-за размера трансформатора. Хотя более мелкие детали инверторного сварочного аппарата быстро нагреваются, их можно охладить намного быстрее и проще.

    Однако в традиционных сварочных аппаратах с трансформатором детали намного больше и, следовательно, имеют тенденцию сохранять тепло и долго остывать.

    Использование мощности генератора

    Эффективность означает, что использование мощности генератора более возможно с помощью инверторных сварочных аппаратов, которые могут работать на портативных генераторах меньшего размера.Это невозможно с обычными сварочными аппаратами для трансформаторов.

    Однако следует учитывать, что использование энергии от генератора чревато опасностями.

    Функциональность

    По сравнению с традиционными сварочными аппаратами для трансформаторов производительность высококачественных инверторных сварочных аппаратов значительно выше. Это особенно заметно при ручной сварке (MMA), при которой операторы считают, что сварка проще, и им не нужно «бороться» с дугой.

    В основном это связано с тем, что инверторные сварочные аппараты могут иметь более высокое напряжение холостого хода и интегрировать такие функции, как Anti-Stick, Arc Force и Hot Start.Основным примером этого является сварка тонких материалов: с использованием традиционного аппарата для ручной сварки это печально известно сложно, если не непрактично.

    Однако с помощью инверторных сварочных аппаратов, которые имеют неограниченную регулировку силы тока и стабильную дугу, мощность может быть значительно снижена, так что, например, лист металла толщиной 1,6 мм или секции труб можно сваривать значительно проще и контролируемым образом.

    Кредит: Супавит Сретбхакди, Shutterstock

    Что такое технология IGBT?

    Буквы IGBT обозначают «Биполярные транзисторы с изолированным затвором».Это высокоскоростные переключающие устройства, используемые во всех сварочных аппаратах без сварки, которые упрощают регулировку напряжения.

    В некоторых инверторных сварочных аппаратах используется более старая технология MOSFET или транзисторы. Технология IGBT обеспечивает значительные преимущества по сравнению с MOSFET. Возможно, решающим преимуществом является то, что IGBT менее подвержены колебаниям мощности генератора и питающей сети, что делает их более надежными и менее уязвимыми для отказов или повреждений.

    Когда использовать инверторный сварочный аппарат Когда использовать трансформаторный сварочный аппарат
    Внутри в регулируемой среде В пыльной и грязной среде
    Его можно использовать на многих типах недрагоценных металлов Вы можете использовать его с одним и тем же металлом изо дня в день


    Заключение

    За последние 15 лет инверторные сварочные аппараты претерпели стремительные преобразования.Они постоянно улучшают функциональность и стоимость. Однако это не означает, что мы должны зарывать трансформаторные сварочные аппараты, поскольку они также играют решающую роль в отрасли.

    В конечном итоге все сводится к индивидуальному взвешенному решению, зависящему от множества факторов.


    Кредит предоставленного изображения: (L) Mehaniq, Shutterstock | (R) Алан Сау, Shutterstock

    Разница между биполярным транзистором IGBT с изолированным затвором и полевым МОП-транзистором

    МОП-транзистор по сравнению с IGBT

    В современном мире существует большое количество полупроводниковых, импульсных транзисторов питания для выполнения операций переключения в силовых электронных системах.Все они имеют свои собственные характеристики с точки зрения тока, напряжения, скорости переключения, нагрузки, схемы драйвера и температуры. У каждого есть свои ограничения и преимущества, но его использование зависит от требований приложения.

    В большинстве коммутационных приложений металл-оксидный полупроводниковый транзистор с полевым эффектом (MOSFET) и биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT) преобладают по сравнению с другими переключающими устройствами из-за их превосходных характеристик. Эти приложения включают источники бесперебойного питания (ИБП), солнечные инверторы и преобразователи, различные системы драйверов двигателей, приложения на основе технологии широтно-импульсной модуляции (ШИМ), импульсные источники питания (SMPS) и т. Д.

    Давайте посмотрим на заметные различия, которые делают эти коммутационные устройства подходящими для соответствующих приложений. В этом отношении уместно описание следующих двух переключающих устройств.

    Высоковольтный силовой полевой МОП-транзистор

    Силовой МОП-транзистор

    МОП-транзистор - это наиболее часто используемое переключающее устройство, которое представляет собой силовое устройство, управляемое напряжением, в отличие от BJT, которое представляет собой устройство, управляемое током. MOSFET - это слаботочное, низковольтное и высокочастотное коммутационное устройство.Он состоит из трех выводов: затвора, стока и истока. Он поставляется с двумя различными режимами: режимами улучшения и истощения, и полевые МОП-транзисторы могут быть P-канальными или N-канальными. МОП-транзисторы различаются в зависимости от уровня напряжения на клемме затвора.

    В режиме обеднения максимальная проводимость имеет место между истоком и стоком, если нет напряжения на выводе затвора, тогда как положительное или отрицательное напряжение на затворе снижает проводимость. В режиме улучшения полевой МОП-транзистор не проводит ток, если на клемме затвора нет напряжения, а если напряжение больше, имеет место проводимость.

    Если положительное напряжение больше порогового уровня, приложенного между затвором и истоком, то оно создает проводящий слой за счет накопления электронов. Этот слой формируется между оксидным слоем и слоем P-подложки, отталкивая дырки от P-подложки и притягивая электроны в N-слое. С увеличением напряжения между затвором и истоком размер этого проводящего слоя увеличивается, что приводит к протеканию большего тока от истока к стоку. Таким образом, полевой МОП-транзистор переходит в режим проводимости за счет приложения напряжения между затвором и истоком.

    MOSFET

    можно отключить, уменьшив напряжение затвор-исток ниже порогового уровня. Иногда для его запуска требуется ток BJT, хотя MOSFET является переключателем, управляемым напряжением. Он также имеет диод со стоком на корпусе, который полезен при работе с приложениями с током свободного хода. Поскольку его сопротивление в открытом состоянии низкое, потери в открытом состоянии также ниже. МОП-транзисторы могут работать при высоких частотах и ​​низких напряжениях и идеально подходят для более быстрых операций переключения с низкими перепадами напряжения.Но они ограничены использованием при более высоких рабочих напряжениях в диапазоне около 500 В.

    IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором)

    IGBT спроектирован путем объединения функций как MOSFET, так и BJT в монолитной форме. Поскольку BJT имеют высокую пропускную способность по току, а управление MOSFET легко, IGBT предпочтительны для приложений средней и большой мощности. Это устройство с неосновным носителем заряда и имеет высокий входной импеданс.

    Биполярный транзистор с изолированным затвором

    Он имеет три вывода: эмиттер, коллектор и затвор.Затвор является управляющим выводом, тогда как выводы коллектора и эмиттера связаны для пути проводимости. IGBT представляет собой четырехслойную структуру P-N-P-N, такую ​​же, как у тиристоров. На рисунке ниже показаны различные слои IGBT, в которых поток электронов через область дрейфа и канал втягивает больше дырок в область дрейфа по направлению к эмиттеру. Поскольку ток состоит из дырок и электронов, ток имеет биполярную природу.

    Структура IGBT

    Подобно MOSFET, когда прикладывается положительное смещение затвора, он позволяет инвертировать P-базовую область под затвором и создает N-канал.В этом состоянии сопротивление n-слоя быстро уменьшается, когда положительные дырки инжектируются из p + -слоя в n-слой. Это заставляет IGBT обрабатывать больше токов, чем MOSFET, из-за более низких потерь проводимости. Для его выключения - отрицательное смещение на затворе или понижение напряжения затвора до порогового уровня отключает его из-за отсутствия инжекции дырок в N-область.

    Разница между биполярным транзистором с изолированным затвором (IGBT) и высоковольтными полевыми МОП-транзисторами

    1. MOSFET - это устройство с основным носителем, в котором проводимость осуществляется за счет потока электронов, тогда как IGBT представляет собой поток тока, содержащий как электроны, так и дырки.Как обсуждалось выше, инжекция неосновных носителей (дырок) в область дрейфа значительно снижает напряжение на каскаде из-за модуляции проводимости. Это преимущество низкого падения напряжения в открытом состоянии по сравнению с MOSFET, который представляет собой меньший размер кристалла и менее дорогое устройство.
    2. IGBT состоит из выводов эмиттера, коллектора и затвора, тогда как MOSFET состоит из выводов истока, стока и затвора.
    3. IGBT используется преимущественно для приложений с более высоким напряжением, поскольку он униполярен и требует дополнительного диода свободного хода для обратного потока тока.Из-за этого дополнительного диода на IGBT он дает очень высокую производительность по сравнению с MOSFET.
    4. Структуры MOSFET и IGBT выглядят очень похоже, за исключением P-подложки под N-подложкой. Благодаря этому дополнительному слою проводимость увеличивается за счет инжекции дырок, что также снижает напряжение в открытом состоянии, как обсуждалось выше. MOSFET
    5. рассчитан на напряжение около 600 вольт, тогда как IGBT рассчитан на диапазон напряжений около 1400 В. Следовательно, при высоких напряжениях ток становится низким, что в конечном итоге приводит к низким коммутационным потерям.
    6. IGBT предпочтительнее для низкой частоты (менее 20 кГц), высокого напряжения (более 1000 В), небольшой или узкой нагрузки или вариаций линии; низкий рабочий цикл, высокая рабочая температура; и приложения с номинальной выходной мощностью более 5 кВт; тогда как MOSFET предпочтительнее для широких нагрузок или вариаций линии, низкого напряжения (менее 250 В), больших рабочих циклов и высокочастотных (более 200 кГц) приложений.
    7. Типичные приложения IGBT включают источники бесперебойного питания (ИБП), маломощное освещение, приложения для управления двигателями и сварки, импульсные источники питания (SMPS), зарядку аккумуляторов и т. Д., но по сравнению с MOSFET в некоторых приложениях преобладает IGBT.

    Разница между IGBT и MOSFET

    На приведенной выше диаграмме вы можете наблюдать некоторые сравнения IGBT и MOSFET на основе их модели с номинальными характеристиками. Следовательно, при выборе переключающих устройств, особенно IGBT и MOSFET, необходимо учитывать более крупные параметры для соответствующих приложений в области силовой электроники. По любым прикладным проектам на этих устройствах вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

    Фото:

    переключение% 20welding% 20schematic% 20by% 20mosfet техническое описание и примечания по применению

    12v DC 2A цепь питания

    Аннотация: Импульсный источник питания 12v импульсный источник питания импульсный адаптер переменного тока 5v 2a разъем питания 12v DC, 2A схема питания импульсный источник питания 12v 5v импульсный источник питания ok ps источник питания
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF 170-х ЭПД-170-1 ЭПД-170-2 ЭПД-170-3 100-500 мс ЭПД-170-4 Цепь питания 12В постоянного тока 2А Импульсный источник питания схема переключения питания 12В Адаптер переменного тока 5в 2а разъем питания 12v DC, цепь питания 2A импульсный источник питания 12v 5v коммутационная силовая цепь хорошо пс источник питания
    2SC4793 2sa1837

    Аннотация: 2sC5200, 2SA1943, 2sc5198 2sC5200, 2SA1943 транзистор 2SA2060 силовой транзистор npn to-220 транзистор 2SC5359 2SC5171 эквивалент транзистора 2sc5198 эквивалентный транзистор NPN
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF 2SA2058 2SA1160 2SC2500 2SA1430 2SC3670 2SA1314 2SC2982 2SC5755 2SA2066 2SC5785 2SC4793 2sa1837 2sC5200, 2SA1943, 2sc5198 2sC5200, 2SA1943 транзистор 2SA2060 силовой транзистор нпн к-220 транзистор 2SC5359 Транзисторный эквивалент 2SC5171 2sc5198 эквивалент NPN транзистор
    IRF470

    Аннотация: IRFP240R IRF449 IRF840CF IRF340A IRFP20 irf520 power IRF341R irf460 to-247 IRF450R
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF IRF331 О-204АА / ТО-3 IRF332 2N6012 О-247 IRFP352R IRFP353R IRF470 IRFP240R IRF449 IRF840CF IRF340A IRFP20 irf520 мощность IRF341R irf460 к-247 IRF450R
    зарядное устройство 24в

    Аннотация: Тип переключения переменного тока в постоянный
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF 7833 г 7833 г Зарядное устройство 24v Тип переключения переменного тока на постоянный ток
    блок питания

    Реферат: Импульсный источник питания импульсный высоковольтный источник питания Импульсный источник питания импульсный источник питания импульсный Мощность
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF K1910x источник питания Импульсный источник питания импульсный источник питания высокого напряжения Коммутационная мощность поставлять переключение переключение источника питания Мощность
    блок питания

    Реферат: Импульсный источник питания POWER
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF
    сигарета

    Аннотация: дорожное зарядное устройство
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF 7823u 7823u сигарета дорожное зарядное устройство
    зарядное устройство

    Аннотация: абстрактный текст недоступен
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF
    СШ6Н80

    Аннотация: эквивалент ptc6063 MTW15N25E NTE99 NTE2393 SPA08N80C3 MTP4N90 SE7055 se5020 SK3024
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF MTM8N55 О-204АА / ТО-3 MTM8N60 MTM8N40 О-262 / И-2 SSI2N60B SSI4N60B СШ6Н80 эквивалент ptc6063 MTW15N25E NTE99 NTE2393 SPA08N80C3 MTP4N90 SE7055 se5020 SK3024
    блок питания

    Аннотация: импульсная мощность 48 В постоянного тока Зарядное устройство импульсный источник питания
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF 750 мА источник питания переключение мощность Зарядное устройство 48 В постоянного тока импульсный источник питания
    импульсный источник питания высокого напряжения

    Реферат: дорожное зарядное устройство, блок питания переменного тока
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF
    блок питания

    Аннотация: абстрактный текст недоступен
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF
    блок питания

    Аннотация: Источники питания постоянного тока 110 в универсальный источник питания с входным напряжением адаптер переменного тока постоянного тока импульсный источник питания
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF 750 мА источник питания Источники питания постоянного тока 110 в универсальный источник питания входного напряжения адаптер переменного тока постоянного тока импульсный источник питания
    2SK4111

    Абстракция: 2SK4110 2SK4106 2sk4112 2sk2671 2SK2648 2sk4113 2N5121 2N5160 эквивалент 2SK2666
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF 2SK258 О-204АА / ТО-3 2SK259 2SK258H О-218 2SK695 2SK695A 2SK4111 2SK4110 2SK4106 2sk4112 2sk2671 2SK2648 2ск4113 2N5121 Эквивалент 2N5160 2SK2666
    Импульсный источник питания

    Аннотация: абстрактный текст недоступен
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF
    Адаптер переменного тока 19 В

    Аннотация: импульсный источник питания высокого напряжения на выходе адаптер питания 19V адаптер питания 19v
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF
    автомобильный адаптер 12в

    Аннотация: автомобильное зарядное устройство
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF Cu-2930 Cu-2930 автомобильный адаптер 12 v автомобильное зарядное устройство
    блок питания

    Реферат: Импульсный источник питания 8810 POWER
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF
    AU112

    Аннотация: абстрактный текст недоступен
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF AU1121204n AU1121204n AU112
    2SK1731

    Абстракция: 2SK2637 2SK1871 2SK2438 2sk2636 2SK2626 2SK2154 2SK2046 2SK1475 2SK1474
    Текст: нет текста в файле


    OCR сканирование
    PDF 2SK1474 2SK1475 2SK1920 2SK2046 2SK2153 2СК2619В 2СК2626В 2СК2634В 2SK2164 2SK2321 2SK1731 2SK2637 2SK1871 2SK2438 2ск2636 2SK2626 2SK2154
    IXFh25N100

    Абстракция: 2N3051 IXTh36N50 IXFM6N90 IXTh34N50L IXFX15N100 IXFh50N30 IRFP450R IXFh30N50 IXFH9N80
    Текст: нет текста в файле


    Оригинал
    PDF IRFP354 О-247 IRFP360LC 2N3049DIE 2C3049 О-204АА / ТО-3 IXTM20N55A IXFh25N100 2N3051 IXTh36N50 IXFM6N90 IXTh34N50L IXFX15N100 IXFh50N30 IRFP450R IXFh30N50 IXFH9N80
    блок питания

    Аннотация: 5V DC 3A коммутационный адаптер 5V 3A
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF
    v23107

    Аннотация: I22T siemens v23100 выключатель нулевого напряжения V23107-S V23100 симистор 60950 V23100-S E48393 B404
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF V23100-S V23107-S V23100-S.v23107 I22T siemens v23100 переключатель нулевого напряжения V23107-S V23100 симистор 60950 V23100-S E48393 B404
    адаптер фокус 2211a

    Реферат: NP-60 универсальный источник питания с входным напряжением np40 источник питания адаптер постоянного тока NP60 np40 datasheet np40 POWER
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF 750 мА фокус 2211a адаптер НП-60 универсальный источник питания входного напряжения np40 источник питания адаптер переменного тока источник питания NP60 np40 лист данных np40 МОЩНОСТЬ
    ЭПД-146-3

    Аннотация: 12 В постоянного тока, 2 А схема источника питания Адаптер переменного тока 5 В 2 А схема 12 В импульсный источник питания 12 В постоянного тока 2 А схема источника питания Плата источника питания 24 В 5 В адаптер переменного тока 5 В коммутационная цепь питания схема переключения питания ПК EPD-146-2
    Текст: текст файла недоступен


    Оригинал
    PDF 146-х ЭПД-146-1 ЭПД-146-2 ЭПД-146-3 100-500 мс ЭПД-146-4 ЭПД-146-3 12v DC, цепь питания 2A Адаптер переменного тока 5в 2а схема переключения питания 12В Цепь питания 12В постоянного тока 2А Плата питания 24V 5V Адаптер переменного тока 5В коммутационная силовая цепь схема переключения питания ПК ЭПД-146-2

    Сварка модулей igbt по лучшей цене - Выгодные предложения по сварке модулей igbt от глобальных продавцов сварочных модулей igbt

    Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для сварки модулей igbt.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

    Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

    AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший сварочный модуль igbt должен в кратчайшие сроки стать одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели сварочный модуль igbt на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

    Если вы все еще не уверены в сварке модулей igbt и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими свой опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

    А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести сварочный модуль igbt по самой выгодной цене.

    У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

    (PDF) Исследование явления разрыва IGBT в среднечастотном сварочном аппарате сопротивлением

    239

    Acemp - Electromotion 2011, 8–10 сентября 2011 г., Стамбул, Турция

    Предохранитель может предотвратить разрыв переключателя IGBT и

    также значительно упрощает защиту схем драйвера от разрушения

    из-за перенапряжения

    ”.

    Важно отметить, что индуктивность цепи L

    изменяется, когда в цепь вставлен предохранитель. Это увеличенное значение

    L является фиксированной величиной, зависящей от используемого предохранителя. IGBT

    работает с частотами, дающими большие di / dt. Добавленная индуктивность

    L + L приведет к добавленным пикам напряжения в

    (L + L) di / dt к источнику питания, которые другое устройство теперь должно выдерживать

    во время работы.Использование предохранителя Typower IGBT

    вместо стандартных высокоскоростных предохранителей [9], [10] в звене постоянного тока

    приведет к уменьшению индуктивности.

    Рис. 6. Размещение предохранителей при сварке сопротивлением с инвертором

    аппарат

    VI. I

    ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ MPOTRANT, ЧТОБЫ ИЗБЕЖАТЬ РАЗРЫВА

    Как показано на Рисунке 4, IGBT приводится в действие подходящей схемой драйвера / управления

    для управляемой коммутации переключателя

    из включенного состояния в выключенное и наоборот. .Необходимо выбрать подходящий драйвер

    , который должен уметь правильно определять входной сигнал

    и выдавать сигнал питания, чтобы перевести переключатель

    в это состояние. На рисунке 4 схема драйвера выводит сигналы

    , управляющие IGBT. Выходное напряжение инвертора составляет

    + V

    dc

    , когда включен переключатель V

    g1

    и V

    g4

    , или

    -V

    dc

    при переключении V

    g2

    , V

    g3

    включены.Напряжение нагрузки

    равно 0 В, когда все четыре переключателя выключены. Чтобы избежать короткого замыкания,

    и, следовательно, поломки IGBT, время включения S

    1

    не должно перекрывать время включения

    2

    . То же условие выполняется для S

    3

    и S

    4

    . Схема драйвера должна иметь защиту, чтобы

    избежать такой ситуации.

    Между выходом драйвера

    и затвором IGBT должно быть меньше площади контура.Это минимизирует паразитную индуктивность

    между схемой драйвера и IGBT.

    Надлежащие методы экранирования могут минимизировать шум.

    Связь. Для минимизации перенапряжения на стробирующих сигналах можно использовать

    ограничитель переходных напряжений (TVS). Между драйвером

    и затвором IGBT следует использовать витую пару кабелей

    , желательно экранированных, чтобы избежать электромагнитных помех

    от окружения машины RSW.После принятия упомянутых мер

    аппарат для шовной сварки

    , о котором было сообщено на разрыв IGBT, был испытан для сварки стальных листов

    . Машина была испытана путем медленного увеличения тока

    с 1 кА до максимального значения 5 кА и изменения цикла нагрузки

    . Все стробирующие сигналы были записаны и не обнаружили искажений и перекрытий

    в сигналах.

    C

    ВКЛЮЧЕНИЕ

    Изучение отказа, разрыва, обнаружения неисправностей IGBT и

    защиты инверторных приводов в силовых приложениях показывает, что

    в инверторной машине RSW конденсатор промежуточного контура накапливает

    большого количества энергии .Это увеличивает риск разрыва IGBT

    в случае неисправности. Разрыв может привести к травмам персонала

    , повреждению цепи преобразователя, простоям двигателя и проблемам с сертификацией оборудования

    . Защита с помощью высокоскоростного предохранителя

    может предотвратить разрыв корпуса, но не может предотвратить разрушение устройства

    . Предохранители создают индуктивность в цепи

    , создавая пики напряжения, ведущие к потерям.Следует тщательно выбирать схемы управления и управления

    для

    управляемой коммутации IGBT. Использование TVS для минимизации перенапряжения

    между сигналами затвора, кабелями витой пары,

    предпочтительно экранированных между драйвером и затвором IGBT

    может снизить риск разрыва устройства в точке сопротивления средней частоты

    сварочный аппарат.

    R

    EFERENCES

    [1] Y.ЧЖОУ, С.Дж. ДОНГ и К.Дж. ELY, «Свариваемость тонких листовых металлов

    мелкомасштабной точечной сваркой сопротивлением с использованием высокочастотного инвертора

    и источников питания конденсаторного разряда», в журнале

    Electronic Materials, Vol. 30, No. 8, 2001.

    [2] T.Munesada, Y.Takasaki, T..Sonada «Управление током точечной сварки с помощью источника

    , частотно-регулируемого инверторного источника питания». 16-я Международная конференция по электротехнике

    »11–14 июля 2010 г. Пусан, Корея.

    [3] Клопчич Бено, Долинар Драго, Стумбергер Горазд «Анализ многообмоточного трансформатора

    с питанием от инвертора и двухполупериодным выпрямителем на

    на выходе« Журнал магнетизма и магнитных материалов », том: 30 2008

    [4] Врей Баркхордарян, Эль Сегундо, Калифорния. «Основы Power MOSFET» от

    International Rectifier.

    [5] Duong, S.V .; Schaeffer, C .; Rouve, L.-L .; De Palma, J.-F .; Mullert, C .; ,

    «Предохранители для силовых IGBT-преобразователей», Ежегодное собрание Общества промышленных приложений

    , 1994., Conference Record of the 1994 IEEE, vol., No.,

    pp.1336-1343 vol.2, 2-6 Oct 1994

    [6] Majumdar, G .; Yamashita, J .; Nishihara, H .; Tomomatsu, Y .; Soejima,

    N .; Табата, М .; Hagino, H .; , "Высокоскоростной модуль

    IGBT нового поколения с низкими потерями", Силовые полупроводниковые устройства и ИС, 1992. ISPSD

    '92. Материалы 4-го Международного симпозиума по, том, №,

    стр.168-171, 1992

    [7] Браун, Д.; Pixler, D .; LeMay, P .; , «Классификация разрыва модуля IGBT

    и тестирование», Конференция по отраслевым приложениям, 1997 г. Тридцать второе ежегодное собрание

    IAS, IAS '97., Протокол конференции IEEE 1997 г.,

    , том 2, №, стр. 1259-1266, том 2, 5-9 октября 1997 г.

    DOI: 10.1109 / IAS.1997.629021

    [8] Чохавала, РС; Catt, J .; Кирали, Л .; , «Обсуждение поведения цепи IGBT при коротком замыкании

    и схем защиты от сбоев», «Промышленные приложения»,

    IEEE Transactions on, vol.31, No. 2, pp.256-263, Mar / Apr 1995

    [9] Iov, F .; Blaabjerg, F .; Ries, K .; , "Прогнозирование потерь мощности на гармоники в предохранителях

    , расположенных в цепи постоянного тока инвертора", Industry Applications,

    IEEE Transactions on, том 39, № 1, стр.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *