Найти в Дзене
Компания инженеров

Ремонт сварочного аппарата Сварис-200 (полумостовая схема преобразования)

Этот аппарат - из новых серий. Схема силового преобразователя - двухтактная полумостовая. Аппарат попал ко мне вот в таком виде Да ещё и неисправный, конечно. Отключаем от платы провода и вынимаем плату из корпуса, благо ни одного винта крепления нет (и так обойдёшься) Из платы кто-то выпаял два силовых транзистора, два оставшихся - неисправны Транзисторы выглядят так Транзисторы были установлены типа SGT40N60NPFD. Помимо самих транзисторов Q7 - Q10, вышли из строя некоторые элементы их затворных цепей. Перечислю позиционные обозначения и номиналы этих элементов: Резисторы R4, R5, R6, R7, R19, R20: SMD размера 1206, сопротивление 5,1 Ом, допускаемое отклонение 5%; Резисторы R18, R21: SMD размера 1206, сопротивление 20 Ом, допускаемое отклонение 5%; Диоды D7, D8: SMD, тип SS14. На предыдущей фотографии виден керамический конденсатор С10 с отвалившимся от коррозии выводом. Номинал конденсатора 470 пФ, напряжение 1 кВ. Это один элемент снабберной цепи, второй - резистор R8 сопротивлением
Внешний вид аппарата. Фото автора.
Внешний вид аппарата. Фото автора.

Этот аппарат - из новых серий. Схема силового преобразователя - двухтактная полумостовая.

Аппарат попал ко мне вот в таком виде

Передняя панель аппарата. Фото автора.
Передняя панель аппарата. Фото автора.
Вид справа. Фото автора.
Вид справа. Фото автора.
Вид сверху. Фото автора.
Вид сверху. Фото автора.

Да ещё и неисправный, конечно. Отключаем от платы провода и вынимаем плату из корпуса, благо ни одного винта крепления нет (и так обойдёшься)

Внешний вид платы аппарата. Фото автора.
Внешний вид платы аппарата. Фото автора.

Из платы кто-то выпаял два силовых транзистора, два оставшихся - неисправны

Силовые транзисторы на плате аппарата. Фото автора.
Силовые транзисторы на плате аппарата. Фото автора.

Транзисторы выглядят так

Транзистор Q10. Фото автора.
Транзистор Q10. Фото автора.
Транзистор Q8. Фото автора.
Транзистор Q8. Фото автора.

Транзисторы были установлены типа SGT40N60NPFD. Помимо самих транзисторов Q7 - Q10, вышли из строя некоторые элементы их затворных цепей. Перечислю позиционные обозначения и номиналы этих элементов:

Резисторы R4, R5, R6, R7, R19, R20: SMD размера 1206, сопротивление 5,1 Ом, допускаемое отклонение 5%;

Резисторы R18, R21: SMD размера 1206, сопротивление 20 Ом, допускаемое отклонение 5%;

Диоды D7, D8: SMD, тип SS14.

На предыдущей фотографии виден керамический конденсатор С10 с отвалившимся от коррозии выводом. Номинал конденсатора 470 пФ, напряжение 1 кВ. Это один элемент снабберной цепи, второй - резистор R8 сопротивлением 22 Ом и мощностью 3 Вт. Точно такая же снабберная цепь установлена параллельно переходу коллектор - эмиттер силовых транзисторов другого плеча преобразователя. Заменим конденсатор С10 на новый, благо можно купить в магазинах, позиция недефицитная.

А на плате управления виден треснувший керамический конденсатор С35 SMD размера 0805 ёмкостью 0,22 мкФ на напряжение 50 вольт

Плата управления аппарата. Фото автора.
Плата управления аппарата. Фото автора.

Это не проблема, заменим. Кстати, аппарат собран на нормальных микросхемах: ШИМ U1 SG3525AP, сдвоенный операционный усилитель U2 LM258, выходные транзисторные сборки U3, U4 NCE4688. Микроконтроллеров в аппарате нет! Цените простоту и ремонтопригодность!

Внимание! Для исключения неприятных сюрпризов демонтируем с передней панели регулятор сварочного тока и подключаем его к плате аппарата.

После замены компонентов затворных цепей подаём питание +15 вольт от лабораторного источника питания на плату управления и проверяем наличие и форму импульсов на затворах силовых транзисторов. Питание подали, а в лабораторном источнике срабатывает схема ограничения выходного тока. Что не так? Короткого замыкания по цепи питания нет, но при подаче напряжения +15 вольт какой-то элемент создаёт приличную нагрузку. Мой источник ИПС-1 способен выдать 1 ампер, и этого тока не хватает. Вообще-то в норме схема управления инверторного сварочного аппарата потребляет от источника питания с напряжением 15 вольт ориентировочно 100 - 300 миллиампер.

Кто виноват? Вы удивитесь: операционный усилитель U2! Его корпус сильно разогрелся, явно микросхема неисправна. Заменим на LM358, который есть в наличии. Вновь подаём питание на плату - вот теперь потребляемый ток всего 120 миллиампер. Импульсы на затворах силовых транзисторов есть, импульсы нормальные. Теперь можно проверить работу штатного вспомогательного источника питания, собранного на микросхеме LNK626PG. Подаём на плату аппарата питание от разделительного трансформатора 230/230 вольт, описанного в статье:

Источник работает, выходные напряжения +15 вольт и +24 вольта есть, реле блокировки позистора прездаряда конденсаторов фильтра срабатывает, замыкая своими контактами позистор. Теперь приводим в порядок привалочные плоскости радиаторов силовых транзисторов и выходного выпрямителя, смазываем теплопроводящей пастой КПТ-8 фланцы диодных сборок (их в этом аппарате 5 штук) и новых транзисторов SGT40N60FD2 и устанавливаем радиаторы и транзисторы на плату.

Вновь подаём 230 вольт на собранную плату аппарата и проверяем наличие напряжения на выходе - есть 49 вольт. Можно собирать аппарат в корпусе.

Обращаюсь к тем, кто разбирает аппаратуру и бросает крепёжные элементы на стол, на пол, к соседу в огород и т.д. Не делайте так! Найдите любую ёмкость (банку от варенья, в конце концов) и складывайте все снятые с аппарата детали в неё. Себя можете не уважать, но проявите уважение к тому, кто будет ремонтировать ваш аппарат. Поиск подходящего крепежа (а уж изготовление - тем более!) занимает массу времени, которое может быть потрачено на более полезные занятия. В конце концов, и ваш аппарат был бы быстрее собран, если бы все снятые с него детали присутствовали в комплекте.

Проклятая частица БЫ.

А аппарат показал себя молодцом и электродом диаметром 4 миллиметра уверенно проварил шов на тестовой железке от офисного кресла. Так что мы победили!

Поговорим о том, как возникла неисправность микросхемы LM258. Я полагаю, что началось с операционного усилителя (выводы 1, 2, 3), который работает в цепи обратной связи по току. Один его вход подключён к шунту - датчику тока дуги (180 ампер, 75 милливольт), а вывод 4 (общий провод). Соответственно, в паре работают довольно "нежный" вход операционного усилителя и чудовищные токовые события при зажигании и горении дуги. Никаких защит в этом узле нет и быть не может (отслеживаются разности потенциалов в десятки милливольт), поэтому операционные усилители в этой схеме иногда из строя выходят.

Не зря же в некоторых полупроводниковых осциллографах входной каскад усилителя вертикального отклонения был собран на миниатюрной радиолампе )

У вас есть вопросы? Задавайте в комментариях или пишите мне на электронную почту. Хотите отремонтировать инверторный сварочный аппарат своими силами? Обращайтесь, у меня есть богатый опыт дистанционных ремонтов. Хотите научиться ремонтировать подобные аппараты? И это возможно при наличии желания. Помоги ближнему своему и дальнему - тоже. Это хорошо и правильно.

Отдельно скажу о тех, кто полагает недопустимым распространять знания и опыт, призывая либо не раскрывать профессиональные "секреты", либо все консультации и советы монетизировать. Нет, уважаемые товарищи, вы неправы. Ещё в старые времена на Руси мастера бесплатно учеников на обучение брали. А вот это - правильно. Нельзя знания и опыт в землю зарывать.

Публикации моих статей на Дзен не приносят мне никакого дохода. И ладно бы просто доход не приносили! Ведь подготовка материалов требует больших усилий и затрат времени. Поэтому, если вам интересно читать статьи по ремонту электроники, и вы хотите помочь развитию моего канала, то я буду весьма благодарен вашим пожертвованиям на карту Сбер 2202 2061 0277 2519