Один из способов создания падающей
вольт - амперной характеристики у сварочного аппарата, это применение
дросселя рассеяния. По такой схеме построен аппарат "Форсаж". Это, чтото
среднее между обыкновенным мостом, ток в котором управляется ШИМом, и
резонансным, управляемым изменением частоты. Я постараюсь осветить все
плюсы и минусы такого построения сварочного инвер -тора. Начнём с плюсов:
а) регулировка тока - частотная, при повышении частоты ток уменьшается.
Это даёт возможность регулировки тока в автоматическом режи -ме, легко
строится система "горячего старта".
б) падающая ВАХ формируется
дросселем рассеяния, такое построение более надёжное, чем параметрическая
стабилизация при ШИМ, и более быстрая, нет задержки на включение активных
элементов. Простота и надёжность! Пожалуй это все плюсы. :-( Теперь о
минусах, их тоже не много:
а) транзисторы работают в линейном режиме
переключения;
б) для защиты транзисторов требуются
снабберы;
в) узкий диапазон регулировки тока;
г) низкие частоты преобразования, обусловлены
параметрами силового переключения транзисторов;
но они довольно существенны, и
требуют своих методов их компенсации. Разберём работу инвертора
построенного по такому принципу см. Рис. 17 Как видим его схема
практически не отличается от схемы резонансного инвертора, изменены только
параметры LC цепочки в диагонали моста, введены снабберы для защиты
транзисторов, уменьшены сопротивления резисторов включенных параллельно
затворным обмоткам задающего трансформатора, увеличена мощность этого
трансформатора.
Рассмотрим LC цепочку включенную
последовательно с силовым трансформатором, емкость конденсатора С,
увеличена до 22 мкР, сейчас он работает как симметрирую -щий конденсатор,
не дающий намагнититься сердечнику. От параметров дросселя L полностью
зависит ток КЗ преобразователя, диапазон регулировки мощности, часто -та
преобразования инвертора. При частотах преобразования аппарата "Форсаж
125," а это 10 - 50 кГц, индуктивность дросселя составляет 70 мкГ, на
частоте 10 кГц сопротивление такого дросселя 4,4 Ом, следовательно ток КЗ,
через первичную цепь, будет 50 ампер! Но не более! :-) Для транзисторов
это конечно многовато, поэтому в "Форсаже" применена двухступенчатая
защита от перегрузки по току, ограничивающая ток КЗ на уровне 20-25 ампер.
ВАХ такого преобразователя представляет собой круто падающую прямую,
линейно зависящую от выходного тока.
При увеличении частоты, реактивное
сопротивление дросселя возростает, следова -тельно происходит ограничение
тока протекающего через первичную обмотку выходного трансформатора,
выходной ток линейно уменьшается. Недостатком такой системы регулировки
тока, является то, что форма тока с увеличением частоты становится похожа
на треугольник, а это увеличивает динамические потери, и на транзисторах
выделяется лишнее тепло, но учитывая то, что общая мощность понижается, и
ток через транзисторы тоже понижается, этими величинами можно
принебречь.
Практически, самым существенным
недостатком, схемы инвертора с дросселем рассеяния, является работа
транзисторов в режиме линейного (силового) переклю -чения тока. Такое
переключение, предъявляет повышенные требования к
драйверу
