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逆变焊机维修TIG200氩弧焊机维修电路详细分析(作者352

 山青水秀山青水 2020-06-15
1、高压产生电路:
升压电路由升压变压器 T3(变比为 24:70)将 308V 脉冲电压升到 898V(约3倍)再经 4倍压整流电路如图(C20、C21、C10、C13和 D6-D9)来产生 898V*4=3.6KV高压。
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高频振荡发生器由(3L2、1C15/1C17/1C19、放电嘴 DH1 组成)当 A2、B2 两点的输出电压达到 3.6KV 时,经高频变压器 3L2 初级线圈给电容 1C15/1C17/1C19充电,此高压将放电嘴 DH1 击穿,此时,相当于短路 3L2 初级线圈和高频电容(1C15/1C17/1C19)产生高频振荡,由于输出能量的不断补充,使得每隔一定时间便产生高频电流,并通过 3L2 的次级输出约 5.6KV 的高频高压到输出端进行引弧。



2、高压、高频电路的控制:
高压、高频电流的产生与关断都是由继电器 JD1 来控制的,其控制过程是:当焊枪手开关闭合时,电路工作,焊机输出约 56V 的直流电压,这个电压一路经电阻 1R2 给 1Q1 提供集电极电压,另一路经电阻 1R3 为 1Q1 提供基极电压,使 1Q1 导通,继电器 JD1 得电吸合,高压、高频电路工作,产生高频高压电流输出,引起电弧,一旦引弧成功,输出回路电流会快速增加,流经电抗器(电感线圈),由于电感的续流作用,能使电抗器的正端(M 点)电压降到很低的电位(甚至是负值)这时会使三极管 1Q1 截止,继电器 JD1 断开,高压、高频电路停止工作,完成了对高频高压电流的控制。


3、增压起弧电路:
为保护轻易起弧,提供焊接质量,利用高频高压发生器的变压器的另一组副边作为增压变压器,使得高频高压发生器工作时,产生较高的直流电来抬高输出端的电压,保证起弧可靠,起弧后,增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。另外该增压装置只提供引弧电压,不提供电流,输出电路中串联了 2 只热敏电阻 1PTC1、1PTC2 就是起限流作用。


4、慢启动过程 :(看下图)
SG3525A 脉宽调制器的 8 脚内部接有 50 微安的恒流源,8 脚电平低于 5V 时,会限制输出脉冲的宽度,当 8 脚电平低于 1V 时,将关闭控制脉冲,因此,用 8脚来连接启动与保护控制电路。在焊枪开关 K3 闭合后,SG3525A 的 8 脚恒流源通过电阻 R116 给电容 C108充电,8 脚电位逐渐升高,控制脉冲逐渐展开,实现慢启动。


5、保护控制电路原理:(看下图)
当焊接电源内部出现辅助电源 24V 欠压、焊机过流、过热或逆变场效应管,二次整流管等器件损坏时,能及时关闭控制脉冲,保护焊接电源。保护部分由Q104、Q105、可控硅 Q103 等外围部件组成。 欠压保护:正常情况下,+24V 电压通过 R124→稳压管 ZD102→R119→R120→地,在 R120 上产生约 0.7V 电压降,使 Q105 饱和导通,Q104 处于截止状态,SG3525 的 8 脚为高电平,11、14 脚输出正常脉冲,当+24V 电压出现欠压(并达到一定值时)R120 上的压降下降使 Q105 截止,这时,Q104 饱和导通SG3525 的 8 脚电压下降到 1V 以下,关闭脉冲输出,焊机无输出,起到保护作用,当+24V 电压恢复正常时,焊机自动恢复输出。
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6、过流保护:
当焊机输出部件出现短路造成过流时,电流互感器 T7 的一次侧将流过超出正常值的大电流,经二次侧整流取样,此电压经 R29、ZD101 加到可控硅 Q103 的控制极上,使 Q103 导通,这样 Q105 的基极电压经 R119→D102→Q103→地,Q105 截止,Q104 饱和导通。关闭脉冲,这时故障保护灯(L2、L3)同样会亮起,发出报警信号,起到过流保护作用。此保护不能自动恢复,需关机后才能恢复。 过热保护: 正常情况下+24V 电压经故障保护灯 L1、L2(发光二极管)→R33 到二极管 D102 负极,使 D102 反偏(截止)同时提供可控硅 Q103 阳极 电压。当主变或逆变场效应管因工作过长或散热不良,导致过热,热敏开关 S1便动作闭合,二极管 D102 负极经电阻 R34→热敏开关 S1→地,使 Q105 的基极电位下降而截止,这时 Q104 饱和导通,关闭脉冲,焊机停止工作,起到保护作用,同时故障保护灯(L、L3)亮起,发出报警信号。温度下降后会自动恢复。  


7、辅助开关电源工作原理及电路分析
该辅助开关电源采用单端反激式开关电源的形式,工作原理及启动过程如下:(看下图)
(1)启动: +308V 电源通过开关变压器的 N1→D1→R18→R23 给开关管 Q13的栅极供电,达到 8.2V 时被稳压管 ZD1 钳位(保护开关管),开关管 Q13 导通, 同时,在 N2 与 N3 的同名端感应为正电压,在 N3 同名端的这个正电压又通过 D3、R19 加到开关管的栅极,加速开关管的导通,使其迅速饱和。
(2)储能: 开关管导通后,电源给开关变压器 T1A 供能,并把能量以磁能的形式储存于变压器 T1A 中,此时 N1 的极性为右正左负,N2 的极性也为右正左负。二极管 D6、D7 反向,N2 无电流通过。
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(3)关断: 开关管导通后,电流经开关管 Q13、R17 到地,由于 N1 电感的作用,电流是由小到大上升的,则电阻 R17 上的电压降同样是由小到大上升的,当电压值上升到一定程度时(约 0.7V),三极管 Q14 导通,将开关管 Q13 的栅极电位迅速被拉低。此时开关管截止。
(4)放能: 开关管关断后,由于电感线圈 N1 的储能续流作用,N1 左端电压会上升超出电源电压,极性变为左正右负,此时 N2 的感生电动势极性变为右正左负,二极管 D6、D7 导通给负载供电,同时给 C19 充电,变压器的磁能由次极 N2 释放。
(5)再次导通: 当变压器的能量放到一定程度时,N1 左端电压回落到电源电压,由于电感的续流作用,N1 左端电压会低于电源电压,即 Cds(开关管漏-源电容)的端电压低于电源电压,致使电源再次通过给线圈 N1 给 Cds 充电,产生向左的电流。同时,由于互感作用,N3 开始给 Q13 栅极供电,Q13 再次导通,电源又给变压器充能,此时由 C19 放电供给负载能量。如此反复不断形成震荡,在开关管漏极形成了如图十六的电压波形。
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(6)稳压: 当二次直流输出超过 24V 时,24V 稳压管 ZD2 导通,超过部分的电压经 R30 加到线性光耦 U6 的 1、2 端,使光耦发光,3、4 端晶体管导通,Q14 的基极电位上升,集电极电位下降, 使开关管 Q103 的栅极电位下降, 输出电压降低,起到稳压作用。

(7)送大家个框图:
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