Контрольная работа: Инверторный источник сварочного тока COLT 1300
Блок управления
Схема БУ источника COLT1300 изображена на рис. 3. Он построен на ШИ контроллере SG3525A [4], назначение выводов которого приведено в таблице.
На выводы 6 и 5 БУ (вход пикового детектора на транзисторе VT1) поступает напряжение, пропорциональное выходному току сварочного источника. Постоянная времени цепи R10C3 значительно больше периода повторения импульсов тока, что гарантирует относительную неизменность напряжения на выходе детектора в течение периода повторения импульсов инвертора. Это напряжение поступает на ОУ DA1.3, где происходит его сравнение с напряжением, снимаемым с движка переменного резистора R14 (см. рис. 1), поступающим на вывод 16 БУ. Через корректирующую цепь R17R22C11 напряжение с выхода усилителя поступает на вход IN+ контроллера DA2. Коэффициент передачи встроенного в контроллер усилителя сигнала рассогласования установлен равным единице за счет обратной связи с выхода СМР на вход IN-, к которому подключена корректирующая цепь R19C9C10.
Частота импульсов внутреннего тактового генератора контроллера задана элементами R23, R21, С8. От номинала резистора R23 зависит длительность зарядки конденсатора С8 (8 мкс), а от номинала резистора В21 — длительность его разрядки (0,8 мкс). Импульсы на выходе 01)ТА контроллера следуют с частотой приблизительно 57 кГц (вдвое реже тактовых), а их коэффициент заполнения не может превышать 50 %, что необходимо для правильной работы однотактного инвертора.
По цепи П27Р28 эти импульсы поступают на затвор \/ТЗ — выходного транзистора БУ. Его стоковой нагрузкой служит обмотка I трансформатора Т1 (см. рис. 1). Диоды VD7—VD9 обеспечивают размагничивание магнитопровода этого трансформатора в паузах между импульсами.
В случае превышения максимального сварочного тока напряжение с вывода 6 БУ через диод VD4 и открывшийся стабилитрон VD5 поступит на вход выключения контроллера (SDN). В результате выход контроллера немедленно перейдет в отключенное состояние, транзистор VT3, а с ним и IGBT инвертора закроются. Неоднократное за небольшой промежуток времени срабатывание токовой защиты приводит к разрядке конденсатора "мягкого старта" С13 и довольно продолжительной паузе в работе контроллера, за которой последует "мягкий старт".
С вывода 20 БУ напряжение, пропорциональное выходному напряжению сварочного источника, поступает на неинвертирующий вход ОУ DA1.1, на инвертирующий вход которого подано образцовое напряжение 2,55 В (половина формируемого внутренним стабилизатором контроллера DA2 на его выводе VRF напряжения 5,1 В). Пока нагрузка источника — электрическая дуга, падение напряжения на которой превышает 20 В, напряжение на выводе 20 БУ больше образцового и высокий уровень на выходе ОУ DA1.1 удерживает диод VD2 закрытым. Залипание электрода приводит к уменьшению напряжения в сварочной цепи, а приблизительно через 0,8 с, необходимых для разрядки конденсатора С16 (см. рис. 1), снижается напряжение и на входе ОУ DA1.1. Высокий уровень на его выходе сменяется низким, и диод VD2 открывается. Это уменьшает задающее сварочный ток напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA1.3 по сравнению с заданным переменным резистором R14 (см. рис. 1). В результате ток в сварочной цепи снижается до минимума, что и необходимо для реализации функции Anti-Stick.
Напряжение на выводе 18 БУ значительно быстрее, чем на выводе 20, следует за выходным напряжением сварочного источника благодаря значительно меньшей постоянной времени цепи R22C17(cm. рис. 1) по сравнению с цепью R21С16 (там же). Усиленная ОУ DA1.2 разность напряжения на выводе 18 БУ и образцового (2,55 В) поступает на дифференцирующую цепь C4R12. При резком уменьшении напряжения в сварочной цепи эта цепь формирует положительный импульс, поступающий через диод VD3 на неинвертирующий вход ОУ DA1.3 и кратковременно увеличивающий сварочный ток -так реализуется функция Arc Force.