Mạch máy hàn điện tử sử dụng IGBT hay Mosfet là gì
Bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu về máy hàn, sơ đồ nguyên lý hoạt động của mạch máy hàn điện tử sử dụng IGBT hay Mosfet là gì?
1. Hàn là gì, máy hàn là gì
Hàn là phương pháp ghép nối hai hay nhiều chi tiết kim loại lại với nhau mà không thể tháo rời, bằng cách nung nóng kim loại ở vùng tiếp xúc đến trạng thái nóng chảy. Sau đó nguội tự do và đông đặc hoặc nung đến trạng thái dẻo sau đó tác dụng lực ép đủ lớn.
Máy hàn là một loại máy công cụ sử phương pháp ghép nối các chi tiết được dùng rộng rãi trong công nghiệp, xây dựng, sửa chửa máy và trong đời sống. Máy hàn điện tử sử dụng công nghệ inverter để điều khiển dòng hàn mong muốn, kích thước và khả năng điều chỉnh tối ưu so với máy hàn cơ thông thường.
Máy hàn là gì
Ưu điểm của phương pháp hàn so với các phương pháp ghép nối khác như tán đinh hay bu lông:
+ Tiết kiệm nguyên vật liệu
+ Độ bền cơ học mối ghép nối cao
+ Giá thành hạ, năng suất cao.
+ Dễ dàng áp dụng cho hàn tự động công nghệ cao
2. Nguyên lý máy hàn điện tử IGBT hay Mosfet là gì
Ngày nay có rất nhiều loại máy hàn điện tử với cấu tạo và nguyên lý chi tiết khác nhau. Nhưng xét về tổng quan thì nguyên tắc hoạt động sẽ gồm các bộ phận như sau:
Sơ đồ khối nguyên lý của máy hàn điện tử IGBT hay mosfet là gì
+ Điện áp nguồn 220V AC sẽ được chỉnh lưu kết hợp với mạch lọc để nắn thành điện một chiều phẳng, điện áp một chiều khoảng 310V. Mặc khác điện áp xoay chiều 220V cũng được đi qua mạch tạo ra nguồn điện áp một chiều cấp cho mạch điều khiển.
+ Nguồn điện một chiều điện áp cao DC (310V) này sau đó được nghịch lưu bằng các linh kiện công suất là IGBT hay Mosfet. Điện áp này sau đó được đặt vào một biến áp hàn để tăng khả năng chịu dòng ngõ ra đồng thời giảm điện áp để duy trì công suất.
+ Ở thứ cấp của biến áp điện áp này được chỉnh lưu và lọc một lần nửa thành điện áp một chiều có giá trị thường nhỏ hơn 60V.
+ Ngoài ra còn có bộ phận hồi tiếp như dòng điện, nhiệt độ để máy hoạt động ổn định đồng thời bảo vệ các bộ phận công suất tránh hư hỏng.
3. Mạch máy hàn sử dụng IGBT hay Mosfet
Chúng ta sẽ nghiên cứu chi tiết về sơ đồ mạch máy hàn sử dụng IGBT hoặc mosfet là gì. Mạch sau khi chỉnh lưu thành điện áp cao một chiều sẽ được nghịch lưu bằng cầu IGBT hay mosfet bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.
3.1 Sơ đồ mạch động lực máy hàn sử dụng IGBT hay Mosfet 1 board
Sơ đồ mạch bên dưới là mạch máy hàn điện tử 1 board sử dụng bán cầu H sử dụng 4 IGBT. Để tăng công suất cho mạch người ta mắc hai IGBT Q1 và Q2 cùng cực C và E, chỉ khác chân điều khiển G nhưng hai IGBT này được điều khiển đóng, mở cùng lúc.
Giữa hai cực C và E của IGBT sử dụng mạch RC gắn song song để ngăn không cho dòng điện và điện áp trên IGBT tăng cao lúc chuyển mạch. Cuộc sơ cấp của biến áp nối với điểm giữa của bán cầu IGBT, khi Q1, Q2 dẫn thì điện áp trên biến áp dương. Ngược lại khi Q3, Q4 dẫn thì điện áp trên biến áp âm.
Cuộn dây sơ cấp của biến áp nối tiếp với cuộn 300:1, nhiệm vụ của cuộn dây này để tạo dòng hồi tiếp về vi xử lý bảo vệ các trường hợp quá dòng, lệch áp…
Điện trở Shunt sẽ được đưa qua mạch so sánh tạo dòng hàn hồi tiếp về vi xử lý để điều chỉnh dòng hàn theo biến trở đặt trước. Đây là ưu điểm nổi bật của máy hàn điện tử inverter.
Máy hàn điện tử sử dụng IGBT 1 bo (Nguồn: Đông Phong ĐP)
3.2 Mạch chia xung điều khiển IGBT
Sơ đồ mạch chia xung trong máy hàn sử dụng IGBT hay mosfet như sau:
Sơ đồ mạch chia xung điều khiển IGBT
Nguyên lý mạch như sau:
+ Vi điều khiển xuất tín hiệu và thông qua mạch lái đưa xung vào biến áp xung. Đèn LED dùng để báo hiệu có xung điều khiển.
+ Diode D24 và điện trở 3k giúp xả nhanh điện áp của tụ ký sinh bên trong IGBT khi ngắt điện, đồng thời giúp bảo vệ áp ngược trên cực cổng.
+ Hai điện trở 10 Ohm tạo thành mạch chia đều điện áp cho mỗi IGBT, với mạch kích này thì hai IGBT Q1, Q2 sẽ dẫn đồng thời và Q3, Q4 cũng đóng, mở đồng thời.
>>> Xem thêm:
