Le travail de soudage à domicile est depuis longtemps devenu monnaie courante. Disponibilité du matériel et des consommables, possibilité de suivre des cours de soudage à moindre coût, divers manuels de formation pour acquérir des compétences indépendantes. Tous ces facteurs permettent d'économiser sur les coûts de main-d'œuvre d'un soudeur professionnel et d'augmenter l'efficacité du travail.
Cependant, si vous étudiez attentivement le marché des machines à souder, des aspects désagréables deviennent évidents :
- Les soudeurs de qualité ont un coût élevé, il est plus rentable d'embaucher plusieurs fois un spécialiste (à moins, bien sûr, que vous fassiez ce travail en permanence).
- Les unités abordables présentent un certain nombre d'inconvénients : faible fiabilité, mauvaise qualité des coutures, dépendance à l'égard de la tension d'alimentation et du type de consommables.
D'où la conclusion : si vous avez besoin d'un équipement de haute qualité à un prix abordable, vous devrez fabriquer de vos propres mains une machine à souder à partir des matériaux disponibles.
Avant d’envisager les options pour les soudeurs artisanaux, examinons le principe de leur fonctionnement.
Le fonctionnement de toute unité est basé sur la loi d'Ohm. À puissance constante, il existe une relation inverse entre le courant et la tension. Pour un fonctionnement normal, un courant de 60 à 150 A est nécessaire. Ce n'est que dans ce cas que le métal dans la zone de soudage fondra. Imaginons une machine à souder fonctionnant directement avec une tension de 220 volts. Pour obtenir le courant requis, une puissance de 15 à 30 kW sera nécessaire. Premièrement, pour cela, il sera nécessaire de poser une ligne d'alimentation électrique séparée : la plupart des apports dans les locaux d'habitation sont limités par les conditions techniques à un niveau de 5 à 10 kW. De plus, un tel courant nécessitera un câblage d'une section d'au moins 30 mm². Vous devrez cuisiner dans le respect des mesures de protection lorsque vous travaillez dans des installations électriques jusqu'à 1000 volts : bottes en caoutchouc, gants, clôture de zone de travail, etc.
Bien entendu, il est impossible de garantir de telles conditions dans la réalité.
Ainsi, toute machine à souder convertit la tension (vers le bas) : en sortie on obtient le courant souhaité tout en conservant une puissance raisonnable.
La valeur de tension optimale est de 60 volts. Avec un courant de soudage de 100 A, cela représente une puissance tout à fait acceptable de 6 kW. Comment convertir la tension ?
Il existe quatre principaux types de machines à souder
N'importe lequel des appareils répertoriés peut être assemblé indépendamment. Passons en revue les technologies de fabrication par modèle :
Transformateurs (avec ou sans redresseur)
Le cœur d'un transformateur est le noyau. Il est assemblé à partir de plaques d'acier pour transformateur, qui sont assez problématiques à fabriquer à la main. De gré ou de force, la matière première est extraite dans les usines, les équipes de construction et les points de collecte de ferraille. La structure résultante (généralement sous la forme d'un rectangle) doit avoir une section transversale d'au moins 55 cm². Il s'agit d'une structure assez lourde, surtout après la pose des bobinages.
Lors du montage, il est impératif de prévoir une vis de réglage, avec laquelle vous pourrez déplacer l'enroulement secondaire par rapport au primaire fixe.
Afin de ne pas entrer dans la complexité du calcul de la section des fils, nous prendrons des paramètres typiques :
- courant secondaire 100-150 A ;
- tension en circuit ouvert 60-65 volts ;
- tension de fonctionnement lors du soudage 18-25 volts ;
- le courant sur l'enroulement primaire peut atteindre 25 A.
Sur cette base, la section du fil primaire doit être d'au moins 5 mm², si cela est fait avec une marge, vous pouvez prendre un fil de 6 à 7 mm². L'isolation doit être résistante à la chaleur et réalisée dans un matériau qui n'entretient pas la combustion.
L'enroulement secondaire est constitué d'un fil (ou mieux encore d'un jeu de barres en cuivre) d'une section de 30 mm². L'isolation est en chiffon. Ne vous laissez pas effrayer par l'épaisseur, le nombre de tours sur le secondaire est faible.
Le nombre de tours de l'enroulement primaire est déterminé par un coefficient de 0,9 à 1 tour par volt (pour nos paramètres).
La formule ressemble à ceci :
W(nombre de tours) = U(tension) / coefficient.
Autrement dit, avec une tension de réseau de 200 à 210 volts, ce sera environ 230 à 250 tours.
En conséquence, si la tension secondaire est de 60 à 65 volts, le nombre de ses tours sera de 67 à 70.
D'un point de vue technique, le transformateur est prêt. Pour faciliter l'utilisation, il est recommandé de faire une petite marge sur l'enroulement secondaire, à plusieurs branches (à 65, 70, 80 tours). Cela vous permettra de travailler en toute confiance dans des endroits à faible tension réseau.
Cacher l'appareil dans le boîtier ou le laisser ouvert est une question de sécurité d'utilisation. Un transformateur de soudage DIY typique ressemble à ceci :
Le matériau optimal pour le boîtier est du textolite de 10 à 15 mm.
Ajout d'un redresseur
Un puissant transformateur de soudage fait maison, du point de vue de la conception du circuit, est une alimentation électrique ordinaire. En conséquence, le redresseur est conçu aussi simplement que dans un chargeur réseau pour téléphone portable. Seule la base des éléments paraîtra plusieurs ordres de grandeur plus massive.
En règle générale, une paire de condensateurs est ajoutée à un simple circuit en pont de diodes pour amortir les impulsions de courant redressées.
Vous pouvez assembler un redresseur sans eux, mais plus le courant est doux, meilleure est la qualité de la soudure. Pour assembler le pont lui-même, de puissantes diodes de type D161-250(320) sont utilisées. Étant donné qu'une grande quantité de chaleur est générée sur les éléments lorsqu'ils sont chargés, elle doit être évacuée à l'aide de radiateurs. Les diodes y sont fixées à l'aide d'une connexion boulonnée et de pâte thermique.
Bien entendu, les ailettes du radiateur doivent soit être soufflées par un ventilateur, soit dépasser du boîtier. Sinon, au lieu de refroidir, ils chaufferont le transformateur.
Mini transformateur de soudage
Si vous n'avez pas besoin de souder des rails ou des canaux en acier de 4 à 5 mm, vous pouvez assembler une soudeuse compacte pour souder du fil d'acier (fabrication de cadres pour produits faits maison) ou souder des tôles fines. Pour ce faire, vous pouvez prendre un transformateur prêt à l'emploi provenant d'un appareil électroménager puissant (idéalement un micro-ondes) et rembobiner l'enroulement secondaire. Section de fil 15-20 mm², consommation électrique pas plus de 2-3 kW.
Le calcul du circuit s'effectue de la même manière que pour les unités plus puissantes. Lors de l'assemblage du redresseur, vous pouvez utiliser des diodes moins puissantes.
Micro soudeuse
Si le champ d'application est limité au soudage de fils de cuivre (par exemple, lors de l'installation de boîtes de distribution), vous pouvez vous limiter à une conception de la taille d'une paire de boîtes d'allumettes.
Réalisé sur le transistor KT835 (837). Le transformateur est fabriqué indépendamment. En fait, il s’agit d’un convertisseur boost haute fréquence.
Contrairement aux soudeurs traditionnels, ce circuit utilise de la haute tension, jusqu'à 30 kV. Par conséquent, des précautions doivent être prises lorsque vous travaillez.
Nous enroulons le transformateur sur une tige de ferrite. Deux enroulements primaires : collecteur (20 tours 1 mm), base (5 tours 0,5 mm). Enroulement secondaire (boost) - 500 tours de fil 0,15.
Nous assemblons le circuit, soudons le circuit de résistances selon le circuit (afin que le transformateur ne surchauffe pas au ralenti), l'appareil est prêt. Alimentation de 12 à 24 volts, à l'aide d'un tel appareil, vous pouvez souder des faisceaux de câbles, couper de l'acier fin et assembler des métaux jusqu'à 1 mm d'épaisseur.
Une aiguille à coudre épaisse peut être utilisée comme électrodes de soudage.
Onduleur (alimentation pulsée pour le soudage)
Une machine à souder à onduleur maison ne peut pas être fabriquée simplement « sur le genou ». Cela nécessitera une base d'éléments modernes et une expérience dans la réparation et la création d'appareils électroniques. Cependant, le projet n’est pas aussi effrayant qu’on le prétend. Il existe de nombreux appareils similaires et ils ne fonctionnent pas tous moins bien que leurs homologues d'usine. De plus, pour créer une machine à souder par impulsion de vos propres mains, il n'est pas nécessaire d'acheter des dizaines de composants radio coûteux et de composants prêts à l'emploi. La plupart d'entre eux, en particulier les éléments haute fréquence pour l'alimentation électrique, peuvent être empruntés à d'anciens téléviseurs ou à des alimentations électriques provenant d'un ordinateur. Le coût est proche de zéro.
L'onduleur en question présente les caractéristiques suivantes :
- Courant de charge sur les électrodes : jusqu'à 100 A.
- La consommation électrique d'un réseau 220 volts ne dépasse pas 3,5 kW (courant d'environ 15 A).
- Électrodes utilisées jusqu'à 2,5 mm.
L'illustration montre un circuit fini, qui a été testé à plusieurs reprises par de nombreux artisans.
Structurellement, l'onduleur se compose de trois éléments :
- Alimentation pour le convertisseur et le circuit de commande. Réalisé sur une base d'éléments accessibles, à l'aide d'un optocoupleur provenant d'une ancienne alimentation d'ordinateur. Lorsqu'on fabrique soi-même un transformateur, le coût est quasiment nul : les pièces sont bon marché. Les valeurs et noms des radioéléments sont indiqués dans l'illustration.
- Unité de retard de charge de condensateur (pour démarrer l'arc). Fabriqué sur la base de transistors KT972 (ce n'est absolument pas une pénurie). Bien entendu, des transistors sont installés sur les radiateurs. Pour la commutation, un relais automobile ordinaire avec une charge de courant sur les contacts jusqu'à 40 A suffit. Pour le contrôle manuel, des disjoncteurs ordinaires (paquets) de 25 A sont installés. Sortie 300 volts - au repos. En charge, la tension est de 50 volts.
- Le transformateur de courant est le composant le plus critique. Lors du montage, une attention particulière doit être portée à la précision des inducteurs. Certains ajustements peuvent être effectués à l'aide d'une résistance variable (surlignée en rouge dans le schéma). Cependant, si les paramètres ne sont pas cohérents, la puissance d'arc requise ne sera pas atteinte. Le PWM est implémenté sur la puce US3845 (l'une des rares pièces qui devront être achetées). Les transistors de puissance sont les mêmes KT972 (973). Certains éléments du schéma sont importés, mais ils peuvent facilement être remplacés par des éléments nationaux disponibles en recherchant des analogues sur le site Web des fiches techniques. L'unité haute fréquence est fabriquée à partir de parties d'un transformateur de ligne d'un téléviseur.
Des fils de travail ne dépassant pas 2 mètres sont connectés à la sortie de l'onduleur de soudage. La section transversale est d'au moins 10 carrés. Lorsque vous travaillez avec des électrodes jusqu'à 2,5 mm, la chute de courant est minime, la couture est lisse et uniforme. L'arc est continu, pas pire que l'équivalent d'usine.
S'il existe un refroidissement actif (ventilateurs provenant de la même alimentation de l'ordinateur), la conception peut être emballée de manière compacte dans un petit boîtier. Concernant les convertisseurs haute fréquence, il est préférable d'utiliser du métal.
Conclusion
Plus la machine à souder artisanale est complexe, plus les économies sont importantes. Il s'agit de transformateurs simples qui sont plus chers en raison de l'utilisation de cuivre coûteux dans les enroulements ou du fer du transformateur. Les alimentations à découpage, surtout si vous avez en stock d'anciennes pièces d'appareils électriques standards, sont pratiquement gratuites.
Vidéo sur le sujet
L'onduleur de soudage a été assemblé de leurs propres mains par des centaines d'artisans. Comme le montre la pratique, il n'y a rien de trop compliqué dans ce processus. Si vous avez de l'expérience et de l'envie, vous pouvez acquérir les pièces nécessaires et consacrer du temps au travail.
Pour fabriquer l'appareil, vous devez vous approvisionner en toutes les pièces et composants nécessaires.
La machine à souder à transformateur était si encombrante et si problématique à utiliser que les onduleurs à thyristors qui la remplaçaient gagnèrent rapidement une popularité universelle.
Le développement ultérieur des technologies de fabrication de composants semi-conducteurs a permis de créer des transistors à effet de champ de haute puissance. Avec leur apparition, les onduleurs sont devenus encore plus légers et compacts. Les conditions améliorées d'ajustement et de stabilisation du courant de soudage permettent même aux débutants de travailler en toute simplicité.
Sélection d'une conception d'onduleur
Vous pouvez utiliser une ancienne unité informatique comme étui.
La disposition d'un onduleur de soudage fait maison n'est pas originale et similaire à la plupart des autres conceptions. La plupart des pièces peuvent être remplacées par des analogues. Il est nécessaire de déterminer les dimensions de l'appareil et de commencer la fabrication du boîtier si tous les éléments principaux sont présents.
Vous pouvez utiliser des radiateurs prêts à l'emploi (provenant d'anciennes alimentations d'ordinateur ou d'autres appareils). Si vous possédez un bus en aluminium de 2 à 4 mm d'épaisseur et de plus de 30 mm de large, vous pouvez le fabriquer vous-même. Vous pouvez utiliser n'importe quel ventilateur d'anciens appareils.
Toutes les pièces dimensionnelles doivent être placées sur une surface plane et les possibilités de connexion doivent être examinées selon le schéma de principe.
Déterminez ensuite où installer le ventilateur afin que l’air chaud de certaines pièces n’en chauffe pas d’autres. Dans une situation difficile, vous pouvez utiliser deux ventilateurs travaillant pour l'échappement. Le coût des refroidisseurs est faible, le poids est également insignifiant et la fiabilité de l'ensemble de l'appareil augmentera considérablement.
Les pièces les plus grandes et les plus lourdes sont le transformateur et la self pour lisser les ondulations. Il est conseillé de les placer au centre ou symétriquement le long des bords afin que leur poids ne tire pas l'appareil d'un côté. Il est extrêmement gênant de travailler avec un appareil porté à l'épaule et glissant constamment d'un côté pendant le soudage.
Si toutes les pièces sont bien situées, vous devez déterminer les dimensions du bas de l'appareil et le découper dans le matériau disponible. Le matériau doit être non conducteur d'électricité ; le getinax et la fibre de verre sont généralement utilisés. Si ces matériaux ne sont pas disponibles, vous pouvez utiliser du bois traité avec des produits ignifuges et une protection contre l'humidité. Cette dernière option présente, à certains égards, des avantages. Pour fixer les pièces, vous pouvez utiliser des vis plutôt que des connexions filetées. Cela simplifiera quelque peu et réduira le coût du processus de fabrication.
Circuit électrique de l'onduleur
Tous les onduleurs ont un schéma fonctionnel similaire :
- pont de diodes d'entrée, qui convertit la tension secteur AC en DC ;
- convertisseur DC/AC haute fréquence ;
- dispositif pour réduire la tension haute fréquence à la tension de fonctionnement ;
- convertisseur en tension continue avec un filtre pour lisser les ondulations.
Le circuit choisi pour la production artisanale est aménagé selon la méthode classique. La base du circuit est un pont oblique, qui offre les meilleures caractéristiques de performance avec une simplicité et un coût maximum. Le circuit d'alimentation est contrôlé par le contrôleur TL494. Les fonctions de contrôle et le réglage du courant de soudage sont assurés par le microcontrôleur PIC16F628. Grâce à lui, la protection de l'appareil contre la surchauffe est également mise en œuvre. En fonction du courant maximum et des pièces utilisées, plusieurs versions du firmware de l'appareil sont possibles avec différents courants de soudage maximum autorisés.
L'alimentation des éléments logiques du circuit et des équipements basse tension est réalisée sur un contrôleur PWM TNY264.
Le diagramme schématique, malgré le grand nombre d'éléments, est assez simple à réaliser. L'ensemble du système de contrôle est implémenté sur plusieurs cartes :
- carte d'éléments de puissance, deux options ;
- redresseur;
- deux tableaux de contrôle.
La carte des éléments de puissance contient des diodes de redressement avec des circuits de protection, des transistors de puissance, un transformateur et une résistance de mesure. La version de carte requise doit être sélectionnée en fonction des composants disponibles pour l'onduleur de soudage.
L'unité onduleur nécessite une carte de contrôle de puissance.
La carte redresseur contient des éléments de pont, des condensateurs de lissage, des relais de démarrage progressif, des résistances qui compensent les changements de paramètres dus à la température (thermistances).
Les circuits suivants sont situés sur les cartes de commande de puissance :
- Contrôleur PWM avec éléments de découplage basés sur des optocoupleurs ;
- indicateur numérique avec boutons de commande ;
- éléments d'alimentation électrique;
- microcontrôleur.
Avant d'assembler les cartes, les pistes pour l'installation des éléments de puissance doivent être renforcées avec du fil de cuivre d'une section de 2,5 à 4 mm. Pour l'étamage des pistes, il est conseillé d'utiliser de la soudure réfractaire.
Transformateur et self pour onduleur
Lors de la fabrication d'un noyau pour un transformateur inverseur de soudage, vous pouvez utiliser des transformateurs de ligne provenant d'anciens téléviseurs. Vous aurez besoin de six transformateurs de type TVS110PTs15.U. Vous devez retirer le support de tension des transformateurs (dévissez les deux écrous M3 et retirez le support). Le bobinage peut être coupé des deux côtés avec une scie à métaux ou une meuleuse, en prenant les précautions nécessaires. Si, après avoir retiré le bobinage, le noyau ne se sépare pas en deux parties, vous devez le serrer dans un étau et le séparer d'un léger coup. Les surfaces des pièces doivent être nettoyées de la résine époxy. Après avoir préparé les noyaux magnétiques, vous devez réaliser un cadre. Le matériau optimal pour le cadre serait un stratifié en fibre de verre d'une épaisseur de 1 à 2 mm, mais vous pouvez utiliser des getinaks ou du carton. Caractéristiques techniques du circuit magnétique assemblé :
Les transformateurs peuvent être empruntés à un vieux téléviseur.
- longueur moyenne de la ligne magnétique kp = 182 mm ;
- dimensions de la fenêtre S 0 =6,2 cm 2 ;
- section du circuit magnétique S m = 11,7 cm 2 ;
- force coercitive Hc = 12 A/m ;
- induction magnétique résiduelle B g = 0,1 T ;
- induction magnétique B s = 0,45 T (si H = 800 A/m), B m = 0,33 T (si H = 100 A/m et t = 60°C).
La section transversale et le nombre de tours des enroulements doivent être calculés sur la base du courant de fonctionnement maximum autorisé pour l'appareil.
Les enroulements doivent être positionnés sur toute la largeur de la fenêtre pour réduire les pertes inutiles.
En tant que matériau pour les enroulements, vous pouvez utiliser une feuille de cuivre ou un fil de Litz de la section requise pour éliminer l'effet peau. Le matériau isolant entre les couches et les enroulements peut être du papier ciré, du tissu verni ou du ruban FUM.
S'il est nécessaire de contrôler le courant de soudage, un transformateur de courant peut être réalisé. Pour le réaliser vous aurez besoin de deux anneaux de type K30x18x7. Ils doivent être enroulés avec 85 tours de fil de cuivre dans un isolant vernis d'une section transversale de 0,2 à 0,5 mm. L'anneau est placé sur l'un des fils de sortie de l'appareil.
Utilisation d'un onduleur dans un réseau triphasé
Parfois, lorsque le réseau est surchargé, la puissance n’est pas suffisante pour que l’onduleur fonctionne normalement. Si le raccordement est possible, un onduleur monophasé peut être converti en un onduleur triphasé.
Lorsqu'il est connecté à un réseau monophasé (la fiche est branchée dans la prise), le démarreur K1 est allumé. Une paire de ses contacts relie les fils allant de la fiche à l'interrupteur standard (marche/arrêt) de l'onduleur. Une autre paire connectera les pistes découpées sur la carte du commutateur au redresseur fixe.
Le démarreur K1 doit avoir des contacts avec un courant maximum admissible d'au moins 25 A.
Pour connecter la tension d'un redresseur triphasé, un démarreur K2 est utilisé. Le courant maximum admissible de ses contacts doit être d'au moins 10A. Pour se connecter à un réseau triphasé, il est conseillé d'utiliser une prise 3p + N + T (fils triphasés, neutre et terre). L'appareil peut être intégré à l'onduleur ou fabriqué comme une unité séparée. La fabrication en bloc séparé est optimale lorsque l'on travaille au même endroit. Transporter deux appareils n’est pas pratique lorsque vous vous déplacez fréquemment.
Conclusion sur le sujet
Fabriquer un onduleur de soudage de vos propres mains n'est pas si difficile. Si vous manquez d'expérience, vous pouvez toujours consulter des spécialistes.
En conséquence, vous pouvez obtenir un excellent appareil doté de fonctions supplémentaires qui ne sont pas disponibles dans les onduleurs industriels.
Réparer un appareil fabriqué par vous-même ne créera pas de problèmes particuliers et utiliser l'outil sera un plaisir.
J'ai récemment assemblé un onduleur de soudage de chez Barmaley, pour un courant maximum de 160 ampères, une version monocarte. Ce schéma porte le nom de son auteur - Barmaley. Voici le schéma électrique et le fichier PCB.
Circuit inverseur pour le soudage
Fonctionnement de l'onduleur: l'alimentation d'un réseau monophasé de 220 Volts est redressée, lissée par des condensateurs et fournie à des interrupteurs à transistors, qui convertissent la tension continue en tension alternative haute fréquence fournie à un transformateur en ferrite. Grâce à la haute fréquence, on a une réduction des dimensions de la transe de puissance et, de ce fait, on utilise de la ferrite plutôt que du fer. Vient ensuite un transformateur abaisseur, suivi d'un redresseur et d'une self.
Oscillogrammes pour contrôler les transistors à effet de champ. Je l'ai mesuré sur une diode Zener ks213b sans interrupteurs de puissance, facteur de remplissage 43 et fréquence 33.
Dans sa version, touches d'alimentation IRG4PC50U remplacé par des plus modernes IRGP4063DPBF. J'ai remplacé la diode Zener ks213b par deux diodes Zener de 15 volts et 1,3 watts connectées dos à dos, car l'appareil ks213b précédent devenait un peu chaud. Après remplacement, le problème a immédiatement disparu. Tout le reste reste comme sur le schéma.
Il s'agit d'un oscillogramme du collecteur-émetteur de l'interrupteur inférieur (d'après le schéma). Lorsque l'alimentation est fournie à 310 volts via une lampe de 150 watts. L'oscilloscope coûte 5 divisions de volts et 5 divisions de µs. via le diviseur multiplié par 10.
Le transformateur de puissance est enroulé sur un noyau B66371-G-X187, N87, E70/33/32 EPCOS Données d'enroulement : d'abord l'étage primaire, le secondaire, et encore les restes du primaire. Le fil au primaire et au secondaire a un diamètre de 0,6 mm. Primaire - 10 fils 0,6 torsadés ensemble 18 tours (total). La première rangée ne fait que 9 tours. Ensuite, mettez les restes du primaire de côté, enroulez 6 tours de fil 0,6 plié en 50 morceaux et également torsadé. Et puis encore les restes du primaire, soit 9 tours. N'oubliez pas l'isolant intercalaire (j'ai utilisé plusieurs couches de papier de caisse, 5 ou 6, on n'en fait plus, sinon le bobinage ne rentrera pas dans la fenêtre). Chaque couche a été imprégnée d'époxy.
Ensuite, nous assemblons le tout, un espace de 0,1 mm est nécessaire entre les moitiés de la ferrite E70 et nous mettons un joint provenant d'un reçu de caisse ordinaire sur les noyaux externes. Nous rassemblons le tout et le collons ensemble.
Je l'ai peint à la bombe avec de la peinture noire mate, puis je l'ai verni. Oui, j'ai presque oublié, lorsque nous tordons chaque enroulement, nous l'enveloppons avec du ruban adhésif - nous l'isolons, pour ainsi dire. N’oubliez pas de marquer le début et la fin des enroulements ; cela sera utile pour la suite des phases et du montage. Si le phasage du transformateur est incorrect, l'appareil cuira à moitié.
Lorsque l'onduleur est connecté au réseau, la charge des condensateurs de sortie commence. Le courant de charge initial est très élevé, comparable à un court-circuit, et peut entraîner un grillage du pont de diodes. Sans parler du fait que pour les climatiseurs, cela est également semé d'embûches. Pour éviter une telle saute de courant au moment de la mise sous tension, des limiteurs de charge de condensateur sont installés. Dans le circuit de Barmaley, ce sont 2 résistances de 30 Ohms, d'une puissance de 5 watts chacune, pour un total de 15 Ohms x 10 Watts. La résistance limite le courant de charge des condensateurs et après les avoir chargés, vous pouvez fournir de l'énergie directement, en contournant ces résistances, ce que fait le relais.
Dans la machine à souder selon le schéma Barmaley, le relais WJ115-1A-12VDC-S est utilisé. Alimentation de la bobine de relais - 12 volts CC, charge de commutation 20 ampères, 220 volts CA. Dans les produits faits maison, l'utilisation de relais automobiles 12 volts, 30 ampères est très courante. Cependant, ils ne sont pas conçus pour commuter des courants jusqu'à 20 ampères de tension secteur, mais ils sont néanmoins bon marché, accessibles et remplissent pleinement leur tâche.
Il est préférable d'utiliser une résistance bobinée ordinaire comme résistance de limitation de courant : elle résistera à toute surcharge et est moins chère que les résistances importées. Par exemple, C5-37 V 10 (20 Ohm, 10 Watt, fil). Au lieu de résistances, vous pouvez mettre des condensateurs limiteurs de courant en série dans le circuit à tension alternative. Par exemple K73-17, 400 Volts, capacité totale 5-10 µF. Les condensateurs font 3 uF, chargent une capacité de 2000 uF en 5 secondes environ. Le calcul du courant de charge du condensateur est le suivant : 1 µF limite le courant à 70 milliampères. Il s'avère que 3 uF au niveau de 70x3 = 210 milliampères.
Finalement, j'ai tout mis en place et je l'ai lancé. La limite actuelle a été fixée à 165 ampères, plaçons maintenant l'onduleur de soudage dans un bon boîtier. Le coût d'un onduleur fait maison est d'environ 2 500 roubles - j'ai commandé les pièces sur Internet.
J'ai récupéré le fil chez le rembobineur. Vous pouvez également retirer le fil des téléviseurs du circuit de démagnétisation du kinéscope (il s'agit presque d'un circuit secondaire prêt à l'emploi). L'accélérateur a été fabriqué à partir de E65, bande de cuivre de 5 mm de large et 2 mm d'épaisseur - 18 tours. L'inductance a été ajustée à 84 µH en augmentant l'écart entre les moitiés ; elle était de 4 mm. Vous pouvez également l'enrouler avec du fil de 0,6 mm au lieu d'une bande, mais il sera plus difficile de le poser. Le primaire du transformateur peut être enroulé avec un fil de 1,2 mm, un jeu de 5 pièces de 18 tours, mais vous pouvez également utiliser des fils de 0,4 mm pour calculer le nombre de fils pour la section dont vous avez besoin, c'est-à-dire par exemple , 15 pièces de 0,4 mm 18 tours.
Après avoir installé et configuré le circuit sur la carte, j'ai tout assemblé. Barmaley a réussi les tests : il a tiré calmement les trois et quatre électrodes. La limite actuelle a été fixée à 165 ampères. Assemblé et testé l'appareil : Arcée .
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C'est l'hiver et je ne veux pas sortir. Jusqu'à -25 degrés cependant. Mais il fait beau tous les jours. Cool. La maison est chaude et le soleil brille par la fenêtre. Petit à petit, j'ai commencé à collectionner inverseur de soudage. Collecter Onduleur de soudage bricolage Je préparais depuis longtemps, mais je n'ai pas eu le temps. En hiver, il y a plus de temps libre et donc plus de liberté de créativité. Les prix des onduleurs de soudage dans les magasins de la ville sont très corrects. J'ai besoin d'un appareil simple pour des travaux occasionnels en campagne. Il existe une option pour acheter l'appareil chinois le moins cher, mais ce sera bien pire qu'un onduleur fait maison pour le même prix. Oui, et j'adore collectionner des objets de mes propres mains. Au début, je voulais fabriquer une soudeuse pour transformateur, mais je n'ai pas trouvé de circuit magnétique gratuit pour fabriquer un transformateur, et je ne veux pas du tout l'acheter car cela coûte cher, et qu'est-ce que ça vaut réellement à assembler une soudeuse de pacotille ? Non, ça ne marchera pas.
J’ai examiné de plus près les onduleurs de soudage modernes, et ce n’est en fait pas si compliqué. Le poids global de la structure est plus léger. Et la charge des onduleurs sur le réseau électrique national déjà « affaissé » est moindre. J'ai pris comme base le circuit d'un onduleur de soudage du type pont résonant de M. Negulyaev, communément appelé négligent.
Deux de ses livres « Le soudage par onduleur est facile » Et "L'onduleur de soudage n'est que la partie 2" au format PDF peut être facilement téléchargé sur Internet. Entrez la requête dans un moteur de recherche : « L'onduleur de soudage, c'est juste Negulyaev » ou quelque chose comme ça.
Cliquez sur le schéma pour le visualiser en taille réelle.
Je n’écrirai pas ici la même chose que l’on peut déjà lire dans les livres cités ci-dessus. Par conséquent, consultez le livre pour plus de détails. Sur Internet, de nombreux experts critiquent Negulyaev et son invention. Fondamentalement, tout se résume à ce qui peut être fait de manière plus cool. Je n'ai pas besoin de quelque chose de plus cool. Par exemple, il est préférable d’utiliser des pilotes modernes spéciaux pour les IGBT. Et je ne veux pas payer plus d'argent pour eux. Donc cet onduleur lui-même n'est pas résonant, mais quasi-résonant, ou peut-être encore résonnant ? En tout cas, le schéma fonctionne. Assez fiable. Vous permet de supprimer 200 à 250 ampères.
J'ai commencé à collectionner. J'ai fait une liste de pièces et je suis allé faire du shopping. Il s'est avéré que tout n'est pas si simple et que même les magasins de composants radio de Saint-Pétersbourg ne disposent pas de la plupart des pièces nécessaires. IGBT IRG4PC50UD Il n'y avait pas de transistors pour le pont de Mikronik. Simitron l'a, mais il n'est vendu qu'à des personnes morales. En mégaélectronique, c'est également mauvais et au mieux uniquement sur commande. Chip and Dip l'a, mais comme toujours dans les meilleures traditions du magasin au triple du prix. C'est la même histoire avec les diodes de puissance de sortie. 150EBU04 et surtout avec ferrite.
J'ai passé beaucoup de temps à chercher des composants en magasin. Du chinois (commande en ligne avec livraison gratuite) En plus d'avoir tout ce dont vous avez besoin, je suis également satisfait du prix. Même en commandant auprès de vendeurs avec livraison payante, cela fonctionne toujours beaucoup moins cher que ce que nous avons sur Internet ou dans un vrai magasin. Je me suis demandé pourquoi devrais-je me procurer des composants sur commande. Attendez deux semaines pour ces commandes. Allez ensuite les récupérer à différents endroits. Surpayer. En Chine, j'obtiendrai tout beaucoup moins cher (du moins ce que je voulais) et le colis arrivera presque entre mes mains (la poste est à trois minutes à pied de chez moi).
Le colis est arrivé assez rapidement. Tout était très bien emballé et est arrivé sain et sauf. En attendant ce colis, j'ai soudé un générateur issu de mes anciennes fournitures. Cette partie du diagramme. 
Il ne restait plus qu'à brancher la puce UC3825N dans le berceau. C'est ce qui s'est passé.
Ensuite, j'ai enroulé l'accélérateur Dr.3. pour un multiplicateur de tension, 15 tours de fil de montage correspondent de préférence à 1 m². mm. sur un anneau de ferrite 28x16x9 2000HM1. J'en ai enroulé une faite maison composée de deux vis à billes de 0,5 m². mm. L'isolation d'usine a été retirée et ils ont été torsadés ensemble. Ensuite, l'isolation en PVC a été restaurée avec du ruban isolant. Après bobinage, le bobinage est verni.
La fabrication du transformateur Tr.3 a pris plus de temps, car l'enroulement refusait de s'adapter. Il semble que le fil ait été utilisé avec un diamètre plus petit que celui de l'auteur du livre déjà mentionné à plusieurs reprises.
Nous avons réussi à enrouler 26 tours sur un anneau de ferrite 28x16x9 2000HM1, ce qui est largement suffisant (25 à 30 tours sont nécessaires). J'ai utilisé ce qui était sous la main, à savoir un CQR 6 fils, en supprimant l'isolation générale.
Idéalement, chaque enroulement a sa propre couleur. Je recommande quand même d'utiliser du MGTF, son isolation est plus fiable.
Le condensateur résonant a été assemblé à partir de six condensateurs domestiques K78-2 0,15 μF/1000V. capacité totale 0,225 µF / 2000 V. 
Il s’agit d’une unité essentielle qui ne peut être sculptée à partir de n’importe quoi. La photo du condensateur composite montre une résistance de 150 KiloOhm ; plus tard, une autre du même type a été ajoutée. (Chacun en parallèle avec sa propre ligne de condensateurs.)
Un condensateur d'entrée de 5 µF 450 V spécifiquement destiné au courant alternatif ne sera pas de petite taille.
Il dispose d'un support de boulon pratique.
Il est recommandé de mettre des anneaux de ferrite (même si le livre n'en dit rien) sur les bornes connectées aux diodes de sortie D3 et D5 150EBU04 du transformateur de sortie Tr.1 afin d'éliminer les émissions qui peuvent tuer des fiches coûteuses (D3 et D5 150EBU04).
De plus, en parallèle avec eux (D3 et D5 150EBU04), cela ne ferait pas de mal d'installer des transils (diode de protection) de type 1.5KE350CA.
S’il arrive soudainement que vos connards brûlent, ne vous précipitez pas pour les jeter. Le fait est que le 150ebu04 est une diode composite et se compose de deux cristaux parallèles de 75 ampères chacun.
Il arrive souvent qu'un seul d'entre eux grille. Il est nécessaire de scier le milieu de la borne sur laquelle se trouvent les dents à souder. Il est nécessaire de scier jusqu'à pénétrer un millimètre plus profondément dans le corps du composant lui-même. Du coup, si vous avez de la chance, vous obtiendrez une diode assez puissante de 75 ampères.
Le pont lui-même de l'onduleur de soudage sur quatre transistors IGBT IRG4PC50UD s'est avéré ainsi.
Les transistors sont situés de l'autre côté de la carte, un radiateur avec refroidissement plus frais (ventilateur) y sera fixé. Les pistes sont en outre renforcées par un conducteur en cuivre de section millimétrique.
Pour la fabrication du transformateur de puissance Tr.1 et de la self résonante Dr.1, j'utilise un noyau de ferrite Epcos E65 n° 87 (analogue domestique approximatif 20x28 2200HMC). Un noyau par transformateur et par inducteur. La sortie de l’onduleur de soudage consommera 160 ampères.
Il m'est arrivé dans un colis dans le même emballage que sur la photo.
Je suis tombé sur le thermostat par hasard alors que je me rendais dans un magasin de matériel à gaz. Dans lequel ils vendaient toutes sortes de chaudières à gaz et de simples chauffe-eau. Ils ont également vendu des pièces de rechange pour cet équipement à gaz. Je vois qu'il y a un thermostat sur la vitrine KSD301, juste 90 degrés comme je le voulais. La réserve actuelle est bien supérieure à ce dont j’ai besoin. Si je ne me trompe pas, cela coûte 30 roubles pièce, mais certainement pas plus.
J'ai acheté deux pièces. J'en mettrai un sur un radiateur avec des transistors IGBT IRG4PC50UD, et l'autre sur un radiateur avec des diodes de puissance de sortie 150EBU04. Les thermorelais eux-mêmes peuvent être connectés à la rupture du fil par lequel le signal de commande va au relais d'entrée 12V 30A.
J'avais déjà en stock un relais d'entrée 30A 12V. Pour ceux qui ne l’ont pas, pour économiser de l’argent, je vous conseille de l’acheter dans les magasins de voitures domestiques. Là-bas, un relais avec de telles caractéristiques coûtera un ordre de grandeur moins cher que dans un magasin de composants radio. Par exemple, j'étais récemment dans un magasin automobile de voitures GAZ et j'ai vu un relais approprié de fabrication russe pour seulement 50 roubles.
Fabriquer un onduleur de soudage de vos propres mains est une tâche tout à fait réalisable, même pour une personne superficiellement familiarisée avec l'électronique.
L'essentiel est de comprendre le fonctionnement de l'appareil et de suivre attentivement les instructions. Beaucoup de gens pensent que les appareils artisanaux ne leur permettront pas d'effectuer des travaux de soudage efficaces.
Cependant, un onduleur correctement fabriqué fonctionnera non seulement aussi bien qu'un onduleur standard, mais vous aidera également à économiser une jolie somme.
Ce qui est nécessaire pour assembler l'onduleur
Afin de créer vous-même l'onduleur de soudage le plus simple, vous aurez besoin de :
Vous devez préparer tout cela pour assembler un onduleur de soudage ; le schéma d'un tel appareil comprendra :
- pilotes d'interrupteurs d'alimentation ;
- Unité de puissance;
- bloc de puissance
Avec ce montage, l'onduleur aura les caractéristiques suivantes :
- tension consommée - 220 V;
- courant d'entrée - 32 A ;
- courant de sortie 250 A.
Création d'une alimentation
Il est très important de réaliser correctement un transformateur pour l'alimentation électrique. Il fournira une alimentation en tension stable . Le transformateur est enroulé sur ferrite 7x de large 7, un total de 4 enroulements sont formés :
- primaire (100 tours de fil d'un diamètre de 0,3 mm)
- premier secondaire (15 ; 1 mm)
- deuxième secondaire (15 ; 0,2 mm)
- troisième secondaire (20 ; 0,3 mm)
Vous devez d'abord réaliser le premier enroulement et l'isoler avec de la fibre de verre. Une couche de fil de blindage doit être enroulée dessus, ses tours doivent être placés dans le même sens que les tours de l'enroulement lui-même.
Faites le reste des enroulements de la même manière en n'oubliant pas de les isoler les uns des autres.
La tâche principale de l'onduleur est de convertir le courant alternatif en courant continu. A cet effet, des diodes installées selon le circuit « pont oblique » sont utilisées. Il est également nécessaire de sélectionner des résistances adaptées au circuit électrique.
Selon ce schéma, il vaut la peine d'assembler ce bloc :
Dans un tel circuit, les diodes deviennent très chaudes, il suffit donc de les monter sur des radiateurs. Les éléments de refroidissement de divers appareils peuvent être utilisés comme radiateurs. Fixez les diodes sur deux radiateurs, la partie supérieure via l'entretoise en mica sur l'un, la partie inférieure via la pâte thermique sur le second.
Les fils des diodes doivent être orientés dans la même direction que les fils des transistors. Les fils qui les relient ne doivent pas dépasser quinze centimètres. Par soudage, fixez une feuille de métal au boîtier entre l'alimentation électrique et l'onduleur.
Assemblage du bloc d'alimentation
L'unité de puissance réduit la tension, mais augmente sa force. Sa base est également un transformateur. Il nécessite 2 cœurs d'une largeur de 20x208 2000 nm. Un tel transformateur doit être enveloppé d'une bande de cuivre de 40 mm de large et d'un quart de millimètre d'épaisseur. Pour garantir l'isolation thermique, enveloppez chaque couche de papier thermique résistant à l'usure. Former l'enroulement secondaire à partir de trois bandes de cuivre, isolées avec du ruban fluoroplastique.
Une erreur courante consiste à créer l'enroulement d'un transformateur abaisseur à partir d'un fil épais. Ce transformateur fonctionne avec un courant haute fréquence, il serait donc optimal d'utiliser des conducteurs larges.
Unité onduleur
Tout onduleur doit convertir le courant continu. Des transformateurs d'ouverture et de fermeture haute fréquence sont utilisés pour remplir cette fonction.
Voici le schéma de ce bloc :
Le schéma de ce bloc n'est pas aussi simple que le précédent. Et tout cela parce que cette pièce doit être assemblée sur la base de plusieurs transformateurs puissants. Cela équilibrera la fréquence et réduira également considérablement le niveau de bruit pendant le soudage.
Pour minimiser les surtensions résonantes du transformateur et réduire les pertes dans le bloc de transistor, des condensateurs connectés en série sont ajoutés à ce circuit.
Refroidissement
La machine devient très chaude pendant le soudage par inverseur, vous devez donc créer un système de refroidissement. Une surchauffe peut même entraîner une panne de l'ensemble de l'appareil., par conséquent, en plus des radiateurs, des ventilateurs sont utilisés. Un ventilateur puissant peut refroidir l'ensemble du système, il doit être installé en face du transformateur abaisseur. Si vous utilisez des ventilateurs de faible puissance, vous aurez besoin d'environ 6 pièces.
N'oubliez pas d'installer une sonde de température sur le radiateur le plus chaud, qui fonctionnera en cas de surchauffe et éteindra tout le système. Installez également des prises d’air, cela permettra à la ventilation de mieux fonctionner.
Assemblage de la structure
Pour l'assemblage final, vous aurez besoin d'un boîtier de haute qualité. Vous pouvez soit en acheter un, soit l'assembler vous-même à l'aide de fines feuilles de métal. Fixez les unités à transistors avec des supports.
Utiliser du textolite, créer des circuits imprimés électroniques. Lors de l'installation des noyaux magnétiques, laissez des espaces entre eux pour la circulation de l'air.
Vous devrez acheter et installer un contrôleur PWM sur votre onduleur, qui stabilisera l'intensité et la tension du courant. Fixez également les éléments de commande à l'avant de l'onduleur : un interrupteur à bascule pour allumer/éteindre l'appareil, des LED de signal, des serre-câbles et une poignée à transistor variable.
Fabriquer soi-même un onduleur est bien sûr important, mais il est également important de bien le diagnostiquer. Pour commencer, appliquez un petit courant de 15 V au contrôleur PWM et au ventilateur. De cette façon, vous vérifierez la fonctionnalité du contrôleur et éviterez la surchauffe pendant les tests.
Après avoir chargé les condensateurs, appliquez du courant au relais chargé de fermer la résistance. N'appliquez jamais de courant directement - une explosion pourrait se produire. Vérifiez si la résistance est fermée après le fonctionnement du relais. De plus, lorsqu'il est déclenché, des impulsions rectangulaires sont générées sur la carte PWM et fournies aux optocoupleurs. De la même manière, vérifiez que le pont de diodes est correctement assemblé.
Pour vérifier le bon raccordement des phases du transformateur, utilisez un oscilloscope à double faisceau. Connectez un faisceau à l'enroulement primaire, le second au secondaire. Les phases des impulsions doivent être les mêmes. Focus sur le bruit de l'oscilloscope, cela vous aidera à décider comment vous devez modifier le circuit de l'unité.
N'oubliez pas de vérifier la durée de fonctionnement continu de l'onduleur. Commencez par 10 secondes et augmentez progressivement la durée jusqu'à 20 secondes et une minute.
Effectuez de temps en temps un diagnostic de l'onduleur de soudage et n'oubliez pas son entretien. Après tout, ce n'est qu'avec des soins appropriés qu'il vous servira longtemps.