В последние десятилетия происходит постепенное вытеснение традиционных сварочных аппаратов трансформаторного типа компактными и легкими сварочными инверторами. Кроме массогабаритных преимуществ, сварочные аппараты инверторного типа обладают рядом других достоинств. Инверторы работают на постоянном токе. Это улучшает качество сварных соединений и позволяет варить нержавеющие стали и другие сплавы, плохо поддающиеся сварке. В сварочных инверторах предусмотрена плавная регулировка рабочего тока, которая позволяет гибко подобрать требуемый режим сварки деталей. Надежные и относительно недорогие сварочные инверторы сейчас можно приобрести в магазине, торгующем уличными светильниками, электроинструментом и другими электротоварами.
Устройство сварочного инвертора
Принцип работы сварочного инвертора отражается в его названии. В этом типе сварочных аппаратов на первом этапе выполняется выпрямление сетевого напряжения. Затем, с помощью мощных транзисторных ключей и импульсного силового трансформатора, постоянное напряжение преобразуется (инвертируется) в переменное напряжение высокой частоты. На последнем этапе высокочастотное напряжение выпрямляется и фильтруется с помощью дросселей.
Инверторы состоят из следующих узлов:
- Выпрямительного блока, который выпрямляет сетевое напряжение с помощь диодного моста и сглаживает пульсации с помощью электролитических конденсаторов.
- Низковольтного блока питания для электронного блока управления. Обычно такой блок строится по схеме обратноходового импульсного преобразователя напряжения.
- Блока управления, построенного на специализированной микросхеме ШИМ (широтно-импульсного) контроллера. Блок управления выдает управляющие импульсы на драйвер, который в свою очередь управляет силовыми ключами. Принцип работы блока управления заключается в изменении ширины импульсов, подаваемых на драйвер. Ширина импульсов зависит от величины управляющего напряжения, вырабатываемого схемой контроля рассогласования, построенной на операционном усилителе. Величина управляющего напряжения зависит от тока, протекающего через измерительный шунт и положения потенциометра регулятора тока.
- Драйвера, построенного на комбинации биполярных и полевых транзисторов. Драйвер передает сигналы управления на силовые колючи через развязывающий трансформатор.
Как уже упоминалось выше, силовая часть инвертора выполняется на полевых транзисторах, нагруженных на силовой трансформатор. Силовая часть может быть выполнена по мостовой или полу мостовой схеме. Вторичная обмотка трансформатора подключается силовому выпрямителю.
Стоит заметить, что принцип инвертирования применяется не только в сварочных аппаратах. Схожие по принципу по принципу действия блоки питания часто встраиваются в светодиодные лампы.