Hallo, habe neulich in einem Baumarkt die Schweißgeräte angeschaut. Oha, die Technik ist nicht stehengeblieben... Früher waren das richtig schwere Kisten, so ab 20kg, nach oben unbegrenzt ;-) Heute so ein fast zierlich zu nennendes Kästchen, anscheinend eine Art Schaltnetzteil. Z.B. "Fimer K164" (Habe nur dieses unscharfe Bild aus dem www) Taugt sowas denn? Kostet so ca. 199€. Bischen teuer, um es nur aus Neugierde zum Zerlegen zu kaufen! Aber den Schaltplan würde ich doch mal gerne sehen, welche Topologie ist es? Wie ist es innen aufgebaut?
Keine Ahnung ob es da Unterschiede gibt, aber ich habe ein defektes rumstehen das einen Halbbrücken Durchflusswandler besitzt (Ich musste auch erstmal nachschauen was das genau ist, denn dieser Typ wird eher selten verwendet http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/hdw_hilfe.html). Primärseitig sind 2 IGBTs verbaut, sekundärseitig sind normale Dioden verbaut die zumindest bei meinem sehr grenzwertig dimensioniert sind (2x BYV52 für die eine und 1x BYV52 für die andere Diode für 130A. Alle auf einem großen Kühlkörper + aktiv gekühlt. Vom Aufbau genau wie auf dem Bild im obigen Schaltplan, nur der Ausgangselko fehlt. Desweiteren gibt es natürlich keine Spannungsregelung, sondern nur eine primärseitige Strombegrenzung. Keine Ahnung ob man das auf eine Spannungsregelung umbauen kann.
@ Benedikt K. (benedikt) Besten Dank! Halbbrücken Durchflusswandler macht Sinn, Entmagnetisierung ist einfach und an den IGBT's liegt nur maximal die gleichgerichtete Netzspannung. Ich nehme mal an, die primärseitige Strombegrenzung wird, wenn der Strom über einem Grenzwert liegt, die IGBT's wieder abschalten. Wie ist in deinem Gerät der Elko (wenn's überhaupt einen gibt?) auf der Netzseite dimensioniert? Hast du ein Foto?
Sorry, muss noch was anfügen: Natürlich muss es auf der Primärseite einen Kondensator/Elko geben. Wo sollte denn sonst die Energie von der Entmagnetisierung bleiben...
Hat das Gerät denn irgendeine Art von PFC mit drinnen? Könnte mit vorstellen, dass Brückengleichrichter + Großer Primärseiten-Elko den Netz-Sinus eher in Richtung Rechteck zusammenstauchen... Oder gibts da für Schweissgeräte andere Vorschriften? Oder hat das Gerät einen Drehstromanschluss, und das ist nicht mehr so wild?
Es sind 3x 470µF verbaut. Der eine Übertrager links neben dem Elko dürfte zur Strommessung dienen, denn durch den dicken Draht fließt der Strom zum Übertrager. Im Leerlauf liegt das Tastverhältnis bei fast 50%, bei entsprechendem Stromfluss wird es entsprechend reduziert werden. Eigentlich reicht es ja beim Überschreiten eines bestimmten Wertes abzuschalten, denn der Strom muss erstens nicht allzu genau sein, und zweitens ist der Primärstrom (abgesehen von dem Strom durch die Induktivität des Übertragers) ein Abbild des sekundärseitigen Stromes. Wozu der andere dient, keine Ahnung. Abgesehen von einem normalen Netzfilter (unscharfe Block rechts oben im Bild) und einer Einschaltstrombegrenzung aus ein paar 10 Ohm die von einem Relais überbrückt werden ist nichts weiter verbaut. Der Brückengleichrichter ist auch auf dem Kühlkörper montiert. Es sind übrigends je 2 IGBTs parallel, nicht 2 insgesamt. Die beiden Dioden sind an den kleinen Kupferkühlkörpern auf der Platine montiert. Durch diese fließt ja kaum Strom, nur der Entmagnetisierungsstrom des Übertrags. Sekundärseitig wird der große Strom von der dortigen Diode übernommen.
Ein wichtiges Kriterium bei Schweißgeräten ist die Auslastung. Während Hobby-Schweißgeräte vielleicht nur eine Auslastung von 5 bis 10% haben, sind Industrie-Schweißgeräte bis zu 100% auslastbar. D.h. wenn man eine Elektrode binnen 30 Sekunden 'verschweißt' hat und das Gerät darf nur zu 10% ausgelastet werden, so ist dann eine mindestens 250 Sekunden lange Pause einzuhalten, damit das Schweißgerät auskühlen kann. In wie weit dies (überhaupt) noch für die neuen elektronisch gesteuerten Schweißgeräte gilt, ist mir leider nicht bekannt - aber in der Bedienungsanleitung dürfte solch ein Auslastungswert sicher angegeben sein (evtl. heißt er aber auch anders).
Vielleicht hilft es euch was: Was was vermeidlich wie ein Halbbrücken-flusswandler aussieht ist im Falle eines Schweißgerätes wahrscheinlich ein (Serien-)Resonanter Konverter, der unterhalb der Resonanzfrequenz betrieben wird. Vorteile: Kaum Schaltverluste. Die Topologie verhält sich von allein schon ähnlich ner Stromquelle mit Spannungsbegrenzung, genau das richtige hier. Geregelt wird der Strom über die Frequenz. .------------- | | | ||-+ | ||<- | -||-+ | | __ +-+-- | o-----UUU--. ,---. A A | | )|( ------+ | | ||-+ )|( ------(-+ /+\ ||<- o--' '---' A A ( ) -||-+ | +-+-- \-/ | | | | --- | | --- | | | | | | '---------------------o ' | === GND (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de) Als Spule im Primärkreis kann auch gleich die Streuinduktivität des Übertrager genutzt werden. oder man macht die Intuktivität sekundärseitig, dann wird das Funktionsprinzip aber nicht mehr so übersichtlich und man verwechselt es mit dem Flusswandler... ;-) nur dass die Dioden eben hinter, und nicht vor der Spule sitzen.
@ Andreas R. (rebirama) >Was was vermeidlich wie ein Halbbrücken-flusswandler aussieht ist im >Falle eines Schweißgerätes wahrscheinlich ein (Serien-)Resonanter >Konverter, der unterhalb der Resonanzfrequenz betrieben wird. Kann man nicht wissen. Auf dem Bild von Benedikt K. (benedikt) (Moderator) sehe ich keinen Schwingkreiskondensator. Ich habe mal ein Bild von einem Halbbrücken Durchflusswandler angehängt, damit wir auch alle von der gleichen Schaltung reden.
Es gibt auch Schweissgeräte mit PFC. Das Hauptargument dabei war, dass man so mehr Leistung über einen normale 16 A Sicherung ziehen kann. Mit der Einschaltdauer muß man auch schon wegen der Netzsicherung vorsichtig sein, denn oft bewegt man sich nahe an der 16 A Grenze oder knapp darüber.
Bei dem das ich habe handelt es sich definitiv um den Halbbrücken Durchflusswandler, denn die IGBTs sind zusammen mit den Dioden quasi in einer Vollbrücke angeordnet. Auf dem Typenschild sind 4,8kVA, 22A Eingangsstrom angegeben. Wenn ich das Typenschild richtig deute, dann sind bei <100A 100% Einschaltdauer erlaubt und bei 130A nur noch 40%.
@ Benedikt K. (benedikt) (Moderator) >Der eine Übertrager links neben dem Elko dürfte zur Strommessung dienen, >denn durch den dicken Draht fließt der Strom zum Übertrager. >Wozu der andere dient, keine Ahnung. Ich habe erst mal gedacht, die beiden Übertrager dienen zum Ansteuern der IGBT's. Zumindest T1 (Halbbr_cken_Durchflusswandler.PNG) muss galvanisch getrennt angesteuert werden. Ich sehe auf deinem Bild auf dem Alu-Kühlkörper drei Bauteile im TO247-Gehäuse. Wahrscheinlich die BYV52 Dioden. Diese haben laut Datenblatt eine Belastbarkeit von 50A RMS pro Diode. Wie man sieht, sind zwei Bauteile parallel geschaltet. Macht 200A belastbarkeit, außerdem ist die Entsättigungsdiode auch noch da. Trotzdem, ich als Entwickler hätte vieleicht die Dioden durch geschaltete MOS-FET's ersetzt und den Lüfter eingespart. (Vieleicht auch nicht schlau?) Leider kann man auf deinem Bild die IGBT's nicht sehen, magst du uns ein weiteres Foto machen?
Ahnungslos_0815 schrieb: > Ich habe erst mal gedacht, die beiden Übertrager dienen zum Ansteuern > der IGBT's. Zumindest T1 (Halbbr_cken_Durchflusswandler.PNG) muss > galvanisch getrennt angesteuert werden. Kann sein dass der zweite dazu dient. Daneben sitzt ein kleiner Mosfet der diesen vermutlich ansteuert. > Ich sehe auf deinem Bild auf dem Alu-Kühlkörper drei Bauteile im > TO247-Gehäuse. Wahrscheinlich die BYV52 Dioden. Ja. > Trotzdem, ich als Entwickler > hätte vieleicht die Dioden durch geschaltete MOS-FET's ersetzt und den > Lüfter eingespart. Da die Dioden rund 1V Spannungsabfall haben, macht das bei 130A also rund 130W Verlustleistung. Da könnte man sicher noch was einsparen, allerdings würde das dann natürlich alles aufwendiger und teurer machen. Auch die IGBTs haben vermutlich nicht gerade wenige Verluste, so groß wie die Kühlkörper sind. Die Schaltfrequenz liegt glaube ich irgendwo bei um die 40kHz.
Ahnungslos_0815 schrieb: > ... Trotzdem, ich als Entwickler > hätte vieleicht die Dioden durch geschaltete MOS-FET's ersetzt und den > Lüfter eingespart. > (Vieleicht auch nicht schlau?) Es kostet halt ein Lüfter weniger als einige geschaltete MOSFET & Ansteuerung derselben. Und da diese Geräte mehr in Richtung Pris als in Richtung Wirkungsgrad optimiert werden, hat man es so gelöst wie es Benedikt im Bild zeigt.
Falls jemand einen Schaltplan von einem Schweißgerät hat, bitte mal posten!
Hallo Eine Frage... Könnte ich so ein teil(schutzgasschweißgerät) als Netzteil verwenden .... ich brauche für mein Modellbau Ladegerät ein "dickes" Netzteil. Ein Einhell 160A Schweißgerät steht in der Garage... Ich habe zwar noch nicht geprüft wie hoch die Spannund ist die da rauskommt, aber bevor ich jetzt lange nach einem teuren Netzteil suche...
suchender schrieb: > so ein teil (schutzgasschweißgerät) als Netzteil verwenden Grundsaetzlich, für jemanden, der sich "mit sowas auskennt": Ja, geht. Nicht als vollw. Netzteil, aber zur Netzanbindung und galv. Trennung > Ich habe zwar noch nicht geprüft wie hoch die Spannung ist Da Du scheinbar zu wenig über Elektrik im Allgemeinen und noch dazu Leistungselektronik im Speziellen weißt = für Dich zu gefaehrlich. Man müßte Messungen, Um- und Anbauten etc. ausführen - das kannst Du nicht. Mein Rat: Kauf Dir ein fertiges Netzteil, welches das kann (und zwar eines, das das sicher kann - entweder ein Qualitaetsgeraet, welches die geforderte Last (oder sogar etwas mehr) als Dauerlast vertraegt. Oder ein guenstigeres Geraet (China), das auch 25-50% mehr max. Strom bringen darf, als auf dem Ladegeraet als max. Stromaufnahme steht. (Die billigen Dinger mögen meist keine dauerhafte max. Last... aber behandelt man sie schonend, könnten (!) sie ihren Zweck erfüllen.) Beide natürlich mit passender Ausgangsspannung (im Eingangsspannungs- bereich des Ladegeraetes liegend - der erst noch herauszufinden ist).
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