Торус 200 схема электрическая принципиальная

Современные сварочные аппараты с целью уменьшения габаритов и массы, строятся исключительно по инверторной схеме, с мощными полевыми транзисторами в качестве силовых переключающих элементов. Несмотря на множество различных моделей таких аппаратов, суть работы и принцип действия почти одинаковы. Данная статья будет полезна для понимания функционирования схем инверторов, а так-же для их самостоятельного ремонта. В качестве примера выбран отечественный сварочный инвертор «ТОРУС”.

Устройство сварочного аппарата «ТОРУС-200”

«ТОРУС-200” – сварочный аппарат инверторного типа представляет собой источник постоянного тока с защитой от КЗ и тепловой защитой. Преобразователь источника тока выполнен по полномостовой схеме с частотой преобразования около 100 кгц. Регулировка тока производится изменением скважности управляющих импульсов при постоянной частоте. Четыре ключа преобразователя располагаются на отдельных радиаторах. Каждый ключ состоит из четырёх параллельных полевых транзисторов IRFP460.

Трансформатор преобразователя намотан проводом-литцендратом в шёлковой оплётке прямо на сердечник, т.е. без каркаса. Рядом установлен дроссель, который включен последовательно первичке трансформатора, причём намотка обоих выполнена одним куском провода, т.е. «по месту”. Выходной выпрямитель выполнен по двухтактной схеме (со средним выводом вторичной обмотки). Каждое плечо выпрямителя смонтировано на отдельном радиаторе и состоит из двух диодных сборок 60CPQ150 или четырёх 30CPQ150. Выпрямитель, питающий преобразователь состоит из моста GBPC3508W, установленного на радиатор и шести параллельных электролитических конденсаторов 470 мкф 400в. Принципиальная схема:

Схема мягкого включения представляет собой реле задержки включения полного заряда конденсаторов выпрямителя питания преобразователя. Исполнительный элемент – э.м. реле замыкающее мощный резистор.

На плате управления располагаются:

1. Блок питания электроники, который выполнен как отдельны модуль и представляет собой стандартный БП на 15в.
2. Схема «мягкого включения”.
3. Блок конденсаторов зарядно-разрядной цепи преобразователя.
4. Схема управления преобразователем. Также, на передней панели аппарата установлена платка индикации, выключения и регулировки тока.

Схема управления преобразователем состоит из:

1. Тактового генератора на микросхеме TL494. Он выдаёт две фазы тактовых импульсов с частотой около 100 кгц. Функции ШИМ не используются и микросхема выдаёт импульсы постоянной скважности. В этой микросхеме есть два компаратора, к которым подключены датчики тепловой защиты (терморезисторы на дросселе и радиаторе выходного выпрямителя).

2. Схемы регулировки тока и защиты по КЗ. Выполнены на двух компараторах микросхемы LM393. Датчик тока выполнен на ферритовом кольце с обмоткой, сквозь которое проходит плюсовой провод питания преобразователя.

3. Два выходных драйвера на микросхемах IR2112. На входы драйверов поступают тактовые импульсы, скважность которых изменяется в драйвере от импульсов, поступающих с компараторов схемы регулировки тока и защиты от КЗ. Выходы драйверов нагружены на импульсные трансформаторы, со вторичных обмоток которых управляющие импульсы поступают на ключи преобразователя.

Рекомендации по самостоятельному ремонту сварочного аппарата

СА «Торус” выпускается несколькими производителями. Первый такой аппарат попался под названием «Дуга-200” и на момент написания этой статьи через мои руки прошло семь аппаратов данной конструкции. Предполагаю, что эта схема подойдёт и для младших моделей «Торуса”, поскольку для того, чтобы уменьшить максимальный сварочный ток достаточно уменьшить число ключей в группе и число диодных сборок или поставить более слабые компоненты.

Для ремонта сварочного аппарата, как и любого другого электронного устройства крайне желательно иметь некоторые познания в электронике и хотя бы минимальный опыт ремонта. Если ни того, ни другого нет, но есть много желания и денег, тогда можно попробовать. Из приборов необходим осциллограф и стрелочный авометр. Любой ремонт начинается с вскрытия и внешнего осмотра внутренностей. Конструктивно «Торус” состоит из следующих модулей:

1. Модуль входного выпрямителя
2. Модуль выходного выпрямителя..
3. Плата управления ключами.
4. Корпус с вентилятором.

Модуль входного выпрямителя. Входной выпрямитель – это мощный диодный мост, установленный на радиатор, который крепится к плате управления снизу. Мост GBPC3508W крайне надёжен и чтобы его спалить надо ещё постараться. Тем не менее и его проверить не лишнее. Все знают как звонится мост и нового тут не выдумать. Для неопытных можно посоветовать отпаять от него провода, чтобы в случае КЗ не вводить себя в заблуждение. Радиатор с мостом лучше сразу снять с платы чтобы в дальнейшем облегчить работу с ней.

Модуль ключей. Модуль ключей состоит из четырёх групп по четыре транзистора в группе. Каждая группа смонтирована на отдельном радиаторе на изолирующей прокладке. Кроме ключей в модуль входят шесть электролитических конденсаторов сглаживающего фильтра выпрямителя, питающего преобразователь (входного выпрямителя).

Чаще всего неисправный транзистор сразу виден: треснутый или взломанный корпус, прогоревшие выводы, но иногда внешних признаков неисправности нет и тогда для выявления неисправного транзистора следует применить стрелочный авометр. Включаем его в режим измерения сопротивления на предел Ком х1 и выбираем любую группу. Я думаю, не лишним будет напомнить, что все измерения следует проводить на выключенном из сети аппарате. Измеряем сопротивление между стоком и истоком. Для тех, кто не знает цоколёвки транзистора IRFP460: если расположить корпус выводами вниз и маркировкой к себе, то слева направо будут затвор, сток, исток. Между стоком и истоком есть встречно-параллельный диод, он и должен звониться, т.е. в одну сторону высокое, в другую низкое сопротивление. Короткое замыкание – неисправность одного или нескольких транзисторов в группе и если таковое есть, то неисправный транзистор выявляется только путём выпаивания.

Если группа звонится как положено (в одну сторону), то это не всегда означает, что все транзисторы в группе исправны. Их надо по отдельности проверить на «открываемость”. Это можно сделать не выпаивая каждый транзистор. Сначала отпаиваем по одному концу выравнивающих резисторов от каждого затвора, ставим минусовой щуп на исток первого транзистора, плюсовой на сток. Тестер должен показать высокое сопротивление. Теперь на мгновение прикасаемся плюсовым щупом (не снимая минусового) к затвору и снова перекидываем его на сток. Сопротивление должно упасть почти до нуля и это означает, что транзистор открылся. Пинцетом или скальпелем замыкаем затвор со стоком или истоком и снова замеряем сопротивление сток-исток, которое должно увеличиться почти до бесконечности (но надёжнее для запирания транзистора подать но затвор обратное напряжение, т.е. минус на затвор, плюс на сток) и это означает, что транзистор закрылся. Если это так, переходим к другому транзистору, в противном случае перепроверяем и выкусываем неисправный транзистор, поскольку так легче подготовить место для монтажа исправного транзистора.
Если все транзисторы в группе исправны, припаиваем к затворам концы выравнивающих резисторов, помечаем группу как исправную и переходим к следующей группе. Для ремонта, проверки и поиска возможных аналогов радиоэлементов, изучите их даташиты.

Читайте также:  Полукруглый порог своими руками

Когда все транзисторы проверены и неисправные заменены исправными, модуль ключей можно условно считать исправным. Условно – это потому, что окончательная проверка будет при наличии управляющих сигналов. В недавнем времени ключи стали снабжать снабберами (конденсаторами, впаянными между стоком и истоком каждого транзистора), которые защищают транзисторы от пробоя. Экономичность аппарата при этом несколько снижается, зато надёжность возрастает многократно. При прозвонке транзисторов конденсаторы можно не отпаивать, т.к. на результаты измерений они не влияют.

Модуль выходного выпрямителя. Модуль выходного выпрямителя состоит из платы с двумя радиаторами, на которых смонтированы силовые диодные сборки. В зависимости от применяемых сборок, их количество на радиаторе может быть разным – две или четыре. Также, в модуль входят дроссель и трансформатор. Диодные сборки выходного выпрямителя выходят из строя крайне редко. В двухсотой модели применяются две сборки 60CPQ150 или четыре 30CPQ150, а в каждой сборке по два диода по 60 и 30 ампер (соответственно) максимального тока каждый. В сумме это 240 ампер постоянного тока. Запас в 40 ампер довольно надёжен, к тому же максимальный импульсный ток едва ли не на порядок больше.
Все знают как звонятся диоды. Если группа звонится накоротко, нужно искать пробитый диод. Без выпаивания здесь не обойтись и для этого удобно использовать паяльник с отсосом. Когда все диоды проверены и неисправные заменены, модуль можно пометить как исправный и приступить к проверке платы управления.

Плата управления ключами – это самый сложный из всех блоков аппарата и от его правильной работы зависит надёжность аппарата и целостность его компонентов. Предварительную проверку работоспособности платы управления можно произвести без её демонтажа, т.е. прямо по месту. Первым делом отключаем питание преобразователя, для чего отпаиваем от входного моста один из толстых проводов идущих от платы управления (переменное 220в) и изолируем его оголённый конец изолентой.

Поскольку для оценки работоспособности платы управления необходимо оценивать быстроменяющиеся сигналы, без осциллографа (и навыка работы с ним) здесь не обойтись. Вставляем вилку питания в розетку и внимательно слушаем. Вращается вентилятор и через 3-5 секунд слышится щелчок. Его издаёт реле схемы «мягкого” включения. Если щелчка нет или он слышен сразу после включения, значит схема «мягкого” включения неисправна. Также, если щелчка не последовало, стоит проверить наличие питающего напряжения +15в. Источник этого питания приклеен к плате управления и подпаян к ней четырьмя проводами: два из которых – переменное 220в и другие два – плюс и минус 15в. Если питания нет, демонтируем источник питания и ремонтируем или заменяем его, поскольку он стандартный.

Схема «мягкого” включения очень проста и основана на срабатывании эм. реле K2 в результате открывания транзистора VT5 после заряда конденсатора C22 в его базовой цепи. Контакты реле S3 закорачивают резистор R40, который гасит ток заряда конденсаторов фильтра входного выпрямителя. Этот резистор очень слаб и часто выходит из строя. Этот резистор, даже если он исправен, я заменяю на более мощный для повышения надёжности аппарата. Отсутствие задержки срабатывания реле может быть вызвано обрывом ёмкости заряда C22, пробоем транзистора VT5 и пробоем аналога динистора VD4 в цепи базы транзистора.

Далее проверяем наличие сигналов управления ключами. Эти сигналы поступают по четырём витым парам проводов на шинки затворов модуля ключей. Устанавливаем развёртку осциллографа на 5 мксдел, а аттенюатор на 5 или 2вдел. Общий провод осциллографа соединяем с общим проводом платы управления (занимает заметную часть площади лицевой стороны), а щупом проверяем сигналы на ногах 1 и 7 микросхем DD2 и DD3. В норме там должны быть прямоугольные с закруглённым фронтом импульсы амплитудой около 15в с частотой около 100Кгц. Если импульсы есть, следует проверить их прохождение до каждого затвора.

Если аппарат до Вас побывал в чьих-то «умелых” руках не лишнее проверить фазировку управляющих сигналов: если витые пары перепутаны местами, то есть угроза нарваться на сквозной ток, а если перепутаны провода в паре, то ключ не будет открываться. Мне попадались аппараты буквально «перепаханные” «умельцами” и эти аппараты пришлось проверять досконально. Ситуация усложнена ещё и тем, что качество сборки аппаратов полукустарное и не всегда можно отличить пайку производителя от пайки «умельца”.

Читайте также:  На какой высоте подоконник от пола

Для несведущих могу уточнить: на затвор должны поступать положительные (относительно истока) импульсы амплитудой около 15в. Одновременно должны открываться группы 1 и 4 в одном такте и 2 и 3 в другом такте. Синфазность сигналов можно определить при помощи двухканального осциллографа.

Если сигналы управления с платы управления приходят на каждый затвор с нужной амплитудой и в нужной фазе, можно попробовать включить аппарат. Для того, чтобы подстраховаться от последствий невыявленной неисправности, питание преобразователя включим через лампу накаливания 150-200вт — удобнее включить её в разрыв переменной цепи моста входного выпрямителя. Подпаиваем все провода, отпаянные ранее с учётом лампы и включаем аппарат в сеть и смотрим на лампу. В первый момент лампа может ярко вспыхнуть (заряжаются ёмкости фильтра), но постоянно она должна светиться слабо. Яркое свечение свидетельствует о коротком замыкании в схеме или цепи нагрузки. .Когда все неисправности устранены, лампу отпаиваем, припаиваем к мосту провод питания и включаем аппарат в сеть. Измеряем напряжение на выходных клеммах – нормальный уровень напряжения должен быть около 60 постоянных вольт.

В случае, когда плата управления не выдаёт запускающих импульсов, её для удобства работы лучше отделить от всех узлов, т.е.отпаять витые пары от ключей, предварительно промаркировав группы и провода, отпаять датчики перегрева и заизолировать концы проводов, отпаять и отсоединить мост входного выпрямителя, отпаять шнур сетевого питания.

Далее припаиваем шнур сетевого питания, лучше через лампочку 50-100вт и включаем его в розетку. В первую очередь следует проверить наличие питания +15в на ножках 3,6,9 микросхем DD2 и DD3 и прямоугольных тактовых импульсов на ножках 10 и 12 тех же микросхем. Я пару раз сталкивался с выгоранием резистора в цепи питания DD3, правда после этого и саму микросхему пришлось заменить. Если тактовые импульсы на ногах 10 и 12 (т.е. на входах) есть, но нет импульсов на ножках 1 и 7 (т.е. на выходах) нужно ногу 11 посадить на общий провод и если микросхема исправна, импульсы на выходах должны появиться. Нет импульсов – смело заменяй микросхему. В нормальном состоянии на ноге 11 микросхем DD2 и DD3 может быть не точный ноль (т.е. микросхема закрыта) и чтобы проверить неисправна микросхема или закрыта, нужно подать на ногу 11 точный ноль.

Если на входы драйверов (DD2 и DD3) не поступает тактовых импульсов, то их нужно искать на выводах 9 и 10 микросхемы ШИМ — DD4. В случае их отсутствия проверяем питание +15в на выводах 8, 11, 12. Можно проверить, не светится ли красный индикатор на передней панели аппарата и если это так, то скорее всего выключен тумблер рабочего режима. Также, можно проверить, не замкнут ли один из двух датчиков перегрева (на радиаторе выходного выпрямителя и на дросселе). Если все усилия тщетны – заменяем микросхему.

Вы добились управляющих импульсов на выходах обоих драйверов. Казалось бы – вот оно, счастье, но за этим счастьем может последовать фейерверк, когда Вы попробуете зажечь дугу. Дело в том, что ещё есть схема регулировки тока и защиты по току и если эта защита не работает, то Вы рискуете пойти по второму кругу поиска неисправностей.

Схема регулировки и защиты реализована на микросхеме DD1 и её обвязке. Датчиком тока является кольцевая катушка L1 сквозь которую проходит толстый провод питания преобразователя. На выводах 1 и 7 микросхемы DD1 формируются прямоугольные импульсы закрытия драйверов. Проверить работу схемы можно разными способами. Я пользуюсь следующим: отпаиваю один конец катушки L1 и вместо неё припаиваю источник переменного напряжения 3в. Это может быть трансформатор от сетевого адаптера или что-нибудь оригинальное. Подаю переменные 3в и смотрю сигналы на выводах 1 и 7 микросхемы DD1 – короткие прямоугольные импульсы с частотой 50гц. При этом кольцевые трансформаторы издают тихие звуки (отдалённо напоминающие голос кузнечика), а запускающие импульсы прерываются с частотой 50гц. Автор статьи: В.А. Третьяков.

Всем привет. С вами снова я, ремонтник сварочников. Итак сегодня к нам поступил очередной вышедший из строя сварочный инвертор. У нас среди ремонтников такие аппараты называют трехэтажками.

Вот морда аппарата.

Заявленная неисправность: Не выдает сварочный ток. Искрит и не варит.

Ну чтож, вскрываем.

Ох, как тут все в пыли.

Вон кстати внутри видно три этажа платы,

первая это плата с кондерами и софт стартом.

вторая это выпрямитель, дроссель, и силовой транс.

третья это мосфет транзисторы, дежурка и плата управления.

Так как заявлена причина поломки низкий ток и не варит то проверим мы ОС по току. У этих трехэтажек ОС по току больное место.

За контроль тока в этом сварочнике отвечает микросхема CA3140

И если у нас в цепочке по контролю тока что то не так загораются два светодиода. В моем случае эти светодиоды горели.

Дальнейшее колупание в плате управления обнаружило неисправную СА3140. Выводы 2 и 3 звонились между собой на 4 ома.

Меняем, запускаем, тестим.

Дальше у меня сварочник тупо отключился на холоде, то есть сварка улетала в полный аут, ни единых признаков жизни. В комнатной температуре он восстанавливал работоспособность но стоило мне его охладить как он отказывался работать. Неисправности были немного хаотичными поэтому пришлось побегать из дома на улицу и наоборот что бы словить ГЛЮК и провести анализ причин.

По неисправности можно было сказать что у меня отсутствует +300в с платы выпрямителя и конденсаторов(первая нижняя плата). Поэтому когда я в очередной раз словил глюк я кинул щупы мультиметра на две питающие линии сварочника. И был удивлен. Там вместо 300в было всего то 100в. Хм, странно.

Читайте также:  Свидетельство о государственной регистрации электролаборатории

Плату нижнюю достал, помыл. И начал смотреть что не так.

Меня привлек черный налет под реле, как будто что то там долбануло.

Отпаиваю его. Кстати когда паял меня смутило то что в пятаке было видно штырька от релюшки, да и паяльником не ощутилось его. Как потом оказалось вывод у реле был коротким, точнее его вообще толком и не было. И из-за этого сварка не запускалась.

Меняем на новый

И пытаемся поварить.

На тесте выяснилось что ОС по току не исправна. Сварка лупит ток как чумачечий и срабатывает дополнительная защита по току по первичке.

Дальнейший осмотр выявил отгоревшую дорожку от токового шунта.

Ну а дальше все. После этого сварка ожила. Варит хорошо, ток регулируется.

Найдены возможные дубликаты

но впечатление голодного не производят..

Теперь понятно, почему его на холоде вырубало. Тепло – контакт есть, холодно – ножка реле сжимается глубже в корпус.

У нас такие называют "трехпалубные", но трехэтажные тоже понравилось ))

Чувак, редко где увидишь ремонт силовой техники, особенно тут.

@moderator , Перенеси(опубликуй) пост пожалуйста в сообщество ремонтеров. Когда писал пост забыл об этом.

сварог ARC 205 искрит, не варит, на ХХ на выходе 74В.

я правильно понимаю, стабилизация по току там только по первичке?

поменял оу TL084CN на маленькой платке рядом с шимкой 3846, помогло, но ненадолго.

повторная замена уже не помогла.

это может быть из-за стабилизации по напряжению?

на схемах пишут контрольные напряжения, это для ХХ?

Неисправность такая что его не исправишь на коленке. Надо искать а тут уже ты наврятли починишь его. Надо понимать схемотехнику и уметь накладывать имеющую неисправность на замеры мультиметра.

Такие аппараты ко мне не приходили. У измаил инвертора с украины ему этих аппаратов приходит навалом.

Дополняю. Оригинальные фото. Инвертор Скат ARC-200II.

Стабилитроны с маркировкой "PH".

один аккуратно выпаял. Стекло треснувшее, но целое.

Марка на нем "PH 41 48"

Выяснил что это не стабилитрон, а диод. Ближайший аналог "1N4148".

Второй, к сожалению, рассыпался. Но, думаю, что он аналогичный.

Буду покупать, паять.

Вечер добрый, извините что некропостингом занимаюсь, но нужна помощь по информации.

Есть подобный инвертор. Остались пара поломанных инверторов от строителей в организации. Решили их выкинуть. Ну мы с напарником их успели спасти.

Один Fubag IN 206 LVP. Неисправности: сгоревшее реле T9AS1D12-24, резистор под ним на 47 ом и конденсаторы на 400в 470мф. Как придет реле – буду паять.

Второй Сварог ARC 200 ii Несправность – два кондера 400в 470мф и резистор возле них. Думал что этим ограничится, но когда продул его нарыл еще геморрой.

На верхней плате вышли из строя резисторы отмеченные стрелками. Выгорела дорожка. Думаю, пробой по пыли был, ибо очень загажен был инвертор. С номиналом резисторов разобрался.

Проблема в том что вышли из строя стабилитроны отмеченные полосками (стекло на них расколото). На них маркировка толи "PH", толи "RH". Что за звери – хз. Гугление ничего по этому не даёт.

Схемы адекватной не нашел. Что это за стабилитроны, можете подсказать?

Аппарат Торус 200 проработал не много не мало 6 лет на производстве, эксплуатировался не каждый день но если приходилось работать то с полной отдачей своего ресурса. Ресурсом данный аппарат может смело похвастаться, т.к. под «капотом» у него аж 12 силовых транзисторов! А на выходе 8 силовых диодов. Силовые характеристики заложены с огромным запасом, что делает данную модель весьма и очень надежной.

Вернемся к нашему аппарату, снимаем корпус

И первое что мы видим оборванные трансформаторы на управляющей плате.

Данные трансформаторы развязывают каскады, трансформаторы оборваны, что ж, смотрим дальше. Подобная проблема могла вывести из строя силовые транзисторы. Берем измерительный прибор и начинаем вызванивать силовую часть.

Убедившись что все в норме переходим к дежурным моментам, вызваниваем выходные диоды.

И тут все в порядке.

Далее проводим вторичный осмотр и делаем вывод, что данный аппарат уронили! Оборваны металлические крепления радиатора.

На этом этапе надо признать, что заказчик оказался сознательным, после сильного удара он не стал подключать данный аппарат к сети 220, а принес его в наш сервисный центр.

Далее устраняем поломку и заливаем трансформаторы термо-клеем.

Делаем контрольные замеры и испытываем на практике

Выводы:

1. Аппарат сломался по причине физического воздействия. То есть ему еще работать и работать.

2. Заказчик оказался сознательным пользователем, что в конечном счете сэкономило ему не мало денег и ускорило процесс ремонта.

3. И в заключении в любой не понятной ситуации не стоит спешить! Обратитесь к специалистам компании "Зона-Сварки.РФ"

Уважаемые клиенты. 4 ноября мы работаем по графику выходного дня. С 11.00 до 16.00.

Компания "Зона-Сварки" теперь является авторизованным Сервисным Центром компании LEEK. Мы ремонтируем стабилизаторы напряжения любой модели по гарантии и на платной основе.

Скоро наша компания "Зона-Сварки" откроет сервисный центр в Санкт-Петербурге!

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *