Postavte si TIG 180 AC/DC :-)

Potřebujete TIG AC/DC? Tak si ho postavte :-) Ne, je to samozřejmě nesmysl. V dnešní době by vás pravděpodobně jen nákup součástek vyšel dráž než hotová svářečka od renomovaného výrobce. Přesto bastlíři ještě nevymřeli a s jednou takovou konstrukcí vás nyní seznámíme...

O co jde?

Jistí pánové Dave Barrett a Will Coetzee navrhli a postavili funkční TIG AC/DC svářečku na základě klasických TTL a CMOS integrovaných obvodů. Svou konstrukci dali k dispozici na své webové stránky (viz odkaz na konci tohoto článku). Jelikož je originální text v angličtině, přinášíme zjednodušený překlad původního článku. Sice nepředpokládáme, že by to někdo stavěl, ale jen tak pro zajímavost a inspiraci...

V dalším textu tedy naleznete popis funkční TIG svářečky schopné svařovat maximálním proudem 180A v režimu DC (stejnosměrném) i AC (střídavém). Jedná se o klasickou transformátorovou svářečku řízenou v sekundáru. Nejedná se o invertor ! Pro konstrukci je potřeba mít nějaký výkonový svářecí transformátor, třeba z nějaké trafosvářečky do 200A. Tento transformátor, jehož popisem se článek nezabývá, je ve schématech označován jako Buzz Box.

Základní technické parametry TIG 180 AC/DC.

Co to tedy umí?

1/ AC-DC svařování díky nastavitelné střídě (balance) od 1% (DC-) do 99% (DC+)
2/ AC frekvence nastavitelná v rozsahu 15 až 400 Hz.
3/ Frekvence pulsů nastavitelná od 0,3 do 10 Hz.
4/ Možnost ovládání velikosti svářecího proudu pomocí nožního pedálu.
5/ Nastavení velikosti startovacího proudu (Hot Start) pro ohřev hliníkových a tlustých materiálů.
6/ Nastavení doby trvání Hot start.
7/ Nastavení velikosti závěrného proudu (Dovaření kráteru).
8/ Nastavení doby trvání dovaření kráteru.
9/ Nastavení předfuku plynu.
10/ Nastavení dofuku plynu.
11/ HF zapalování oblouku (bezdotykové).
12/ Pedál s optospínačem a potenciometrem.

Popis zapojení svářečky.

Veškerá schemata jsou k dispozici ve formátu PDF (viz níže). Z kompletního blokového schématu je patrná celková koncepce svářečky. Vstupní síťové napětí je nejprve transformováno vhodným svářecím transformátorem (Buzz Box), poté usměrněno výkonovým diodovým můstkem a dále zpracováno řízeným můstkem složeným z IGBT tranzistorů (k dispozici je schéma 100A a 200A verze). Výstupem IGBT můstku je již svářecí napětí. IGBT můstek je řízen z elektronické řídící jednotky sestavené z diskrétních TTL a CMOS integrovaných obvodů. Na svářecí napětí je pomocí transformátoru ještě modulováno vysokofrekvenční napětí pro bezdotykové zapalování oblouku. Všechny použité součástky jsou patrné ze schémat, kromě tranzistorů IGBT. Zde autor uvádí, že nejprve zkoušel tranzistory IRG4PC40F (600V 27A) vždy 4 kusy paralelně v každé větvi můstku. Poté je nahradil tranzistory G30N60B3D (600V 60A). Jako ochranné diody jsou použity ultrarychlé MUR1540 (600V 15A). Jako čidlo pro snímání svářecího proudu slouží měřící transformátor Honeywell CSLA1GF. Poslední neoznačenou součástkou je optospínač v pedálu: GP1A05.

HF zapalovací jednotka je řešena jako samostatný přístroj ve vlastní skříni a její bližší popis je na originálních stránkách autora (odkaz je v závěru tohoto článku).

Obrazová dokumentace.

Na následujících obrázcích je patrné celkové provedení svářečky, řídících obvodů, nožního pedálu a HF zapalovací jednotky:

Čelní panel s ovládacími prvky svářečky - horní část

Čelní panel s ovládacími prvky svářečky - spodní část

Elektronické řídící obvody na univerzální desce

Měřič a ukazatel frekvence - čítač

Detail diodového můstku a jeho chlazení

Pedál dálkové nožní regulace

HF zapalovací jednotka - základní součástky ve skříni

HF zapalovací jednotka

HF zapalovací jednotka - detail jiskřiště, omezovacího rezistoru a rezonančního kondenzátoru

HF zapalovací jednotka - kompletně sestavená ve skříni

Feritová jádra použitá pro konstrukci HF transformátoru (potřeba 6 ks)

Dokumentace v PDF formátu.

Autor konstrukce dává k dispozici následující PDF soubory, které obsahují podrobná elektronická schemata a předlohy plošných spojů.

Schémata zapojení v PDF:

- Kompletní zapojení svářečky TIG 180 AC/DC
- Zapojení ovládacího panelu
- HF zapalovací jednotka
- Měřič a zobrazovač frekvence - čítač
- Zapojení časovačů
- Zapojení řídící jednotky
- Napájecí zdroj pro elektronické obvody
- Výkonová část - 100A verze
- Výkonová část - 200A verze

Obrazce plošných spojů v PDF:

- Plošný spoj 1 - spodní část
- Plošný spoj 1 - horní část (zrcadleno)
- Plošný spoj 2 - spodní část
- Plošný spoj 2 - horní část (zrcadleno)

Všechny uvedené soubory si můžete stáhnout v jediném ZIP archivu tig180_pdf.zip v sekci Ke stažení v podsekci Elektronika!

Původní pramen a kontakt na autora.

Originál tohoto článku je v anglickém jazyce na těchto stránkách. Pokud vás další osud a vývoj této konstrukce zajímá, rozhodně tyto stránky sledujte. Kontakt na autora konstrukce je: Dave Barrett. Na svých stránkách autor vyjadřuje přání, aby nebyl dotazován na zaslání jednotlivých součástek, sad součástek, stavebnic, plošných spojů, předloh plošných spojů ve formátu Gerber, apod. Respektujte prosím jeho přání!