Linh kiện điều khiển trong máy hàn Inverter là nhóm linh kiện có nhiệm vụ tạo xung, xử lý tín hiệu, điều khiển IGBT/MOSFET, nhận tín hiệu hồi tiếp và kích hoạt các cơ chế bảo vệ. Nếu tầng công suất là phần “thực hiện công việc”, thì mạch điều khiển có thể xem là “bộ não” điều phối toàn bộ quá trình.

1. Linh kiện điều khiển gồm những gì?

Tùy thiết kế, một máy hàn Inverter có thể sử dụng:

1. IC PWM
2. IC Driver IGBT/MOSFET
3. Vi điều khiển MCU
4. Op-amp
5. Comparator
6. Optocoupler
7. Transistor
8. Diode
9. Điện trở
10. Tụ điện
11. Biến trở
12. Encoder
13. Cảm biến dòng
14. Cảm biến nhiệt
15. Biến áp xung
16. Mạch nguồn phụ

Không phải máy nào cũng có đầy đủ các linh kiện trên.

2. IC PWM

PWM (Pulse Width Modulation) là một trong những thành phần quan trọng của hệ thống điều khiển.

IC PWM tạo tín hiệu điều khiển tầng công suất.

Sơ đồ đơn giản:

Tín hiệu cài đặt
      │
      ▼
IC điều khiển
      │
      ▼
   PWM
      │
      ▼
  DRIVER
      │
      ▼
 IGBT/MOSFET

Một số họ IC PWM thường gặp trong các mạch nguồn xung có thể xuất hiện trong thiết kế máy hàn như:

• UC3842
• UC3843
• UC3844
• UC3845

Tuy nhiên, không thể kết luận một model máy hàn cụ thể sử dụng IC nào chỉ dựa vào việc nó là máy Inverter.

3. IC Driver IGBT/MOSFET

Driver nằm giữa mạch điều khiển và transistor công suất.

Nó có nhiệm vụ truyền và khuếch đại tín hiệu điều khiển đến Gate của IGBT/MOSFET.

IC PWM
   │
   ▼
DRIVER
   │
   ▼
Gate IGBT
   │
   ▼
IGBT

Driver phải đáp ứng yêu cầu về:

• Điện áp Gate
• Dòng kích
• Tần số
• Thời gian đóng/ngắt
• Dead-time
• Cách ly nếu thiết kế yêu cầu.

4. Vi điều khiển MCU

Ở những máy hàn hiện đại, MCU (Microcontroller Unit) có thể đảm nhiệm nhiều chức năng hơn một IC PWM đơn giản.

MCU có thể xử lý:

• Dòng hàn
• Điện áp
• Nhiệt độ
• Các nút điều khiển
• Màn hình
• Mã lỗi
• Chế độ hàn
• Tín hiệu hồi tiếp.

Ví dụ:

        NÚM / NÚT BẤM
              │
              ▼
             MCU
        ┌─────┼─────┐
        │     │     │
        ▼     ▼     ▼
      PWM   MÀN HÌNH  BẢO VỆ
        │
        ▼
      DRIVER
        │
        ▼
       IGBT

5. Op-Amp

Op-Amp (Operational Amplifier) có thể được sử dụng để khuếch đại hoặc xử lý tín hiệu analog.

Trong máy hàn, nó có thể tham gia:

• Khuếch đại tín hiệu shunt
• Xử lý tín hiệu dòng
• Xử lý tín hiệu điện áp
• Tạo mạch phản hồi
• Lọc tín hiệu.

Tín hiệu từ shunt thường rất nhỏ nên cần được xử lý trước khi đưa đến bộ điều khiển.

6. Comparator

Comparator dùng để so sánh hai mức điện áp/tín hiệu.

Ví dụ:

Tín hiệu đo
    │
    ▼
Comparator ◄──── Mức tham chiếu
    │
    ▼
TÍN HIỆU LỖI
    │
    ▼
NGẮT / GIẢM PWM

Nó có thể được sử dụng trong các mạch:

• Quá dòng
• Quá áp
• Bảo vệ
• Giới hạn dòng
• Hồi tiếp.

7. Optocoupler

Optocoupler cho phép truyền tín hiệu bằng ánh sáng giữa hai phần mạch và tạo cách ly điện theo cấu trúc của linh kiện.

Có thể được sử dụng trong:

• Mạch hồi tiếp
• Nguồn phụ
• Điều khiển
• Bảo vệ.

Ví dụ:

MẠCH CAO ÁP
    │
    ▼
Optocoupler
    │
    ▼
MẠCH ĐIỀU KHIỂN

8. Transistor tín hiệu

Ngoài IGBT/MOSFET công suất, bo điều khiển còn có nhiều transistor công suất nhỏ hoặc transistor tín hiệu.

Chúng có thể đảm nhiệm:

• Khuếch đại
• Đệm tín hiệu
• Điều khiển relay
• Điều khiển driver
• Chuyển mạch
• Bảo vệ.

Một transistor nhỏ bị chập cũng có thể khiến máy không phát xung hoặc hoạt động sai.

9. Điện trở trong mạch điều khiển

Điện trở xuất hiện với số lượng rất lớn trên bo điều khiển.

Một số nhiệm vụ:

• Phân áp
• Hạn dòng
• Định thiên transistor
• Thiết lập mức tín hiệu
• Hồi tiếp
• Kéo lên/kéo xuống
• Điện trở Gate.

Đặc biệt cần chú ý điện trở Gate IGBT khi sửa tầng công suất.

10. Tụ điện

Tụ trên bo điều khiển có thể dùng để:

• Lọc nguồn
• Lọc nhiễu
• Tạo thời gian
• Ổn định tín hiệu
• Snubber
• Ghép tín hiệu.

Tụ điện bị suy giảm điện dung hoặc tăng ESR có thể khiến mạch điều khiển hoạt động không ổn định.

11. Biến trở

Biến trở thường được sử dụng để người dùng điều chỉnh dòng hàn.

Ví dụ:

NÚM CHỈNH DÒNG
      │
      ▼
 BIẾN TRỞ
      │
      ▼
BO ĐIỀU KHIỂN
      │
      ▼
PWM
      │
      ▼
IGBT

Ở máy hiện đại, chức năng tương tự có thể được thực hiện bằng encoder và bộ điều khiển số.

12. Encoder

Encoder thường xuất hiện ở máy có giao diện điều khiển kỹ thuật số.

Thay vì thay đổi điện trở liên tục như biến trở, encoder tạo tín hiệu để MCU xác định:

• Tăng thông số
• Giảm thông số
• Vị trí điều chỉnh.

Encoder thường kết hợp với màn hình và MCU.

13. Shunt đo dòng

Shunt là một điện trở có giá trị rất nhỏ.

Khi dòng điện chạy qua shunt:

I × R = V

Từ điện áp rất nhỏ này, mạch điều khiển có thể suy ra dòng điện.

DÒNG HÀN
   │
   ▼
 SHUNT
   │
   ▼
TÍN HIỆU NHỎ
   │
   ▼
OP-AMP / MẠCH ĐO
   │
   ▼
MCU / PWM

Đây là một thành phần quan trọng của vòng hồi tiếp.

14. Cảm biến nhiệt

Cảm biến nhiệt giúp máy phát hiện nhiệt độ của tầng công suất.

Có thể sử dụng các loại cảm biến khác nhau tùy thiết kế.

Khi nhiệt độ tăng quá giới hạn:

Nhiệt độ tăng
     ↓
Cảm biến
     ↓
Mạch điều khiển
     ↓
Giảm / ngắt PWM
     ↓
IGBT ngừng hoạt động

Sau đó máy có thể hiển thị mã lỗi hoặc đèn báo quá nhiệt.

15. Biến áp xung

Một số mạch sử dụng biến áp xung để truyền tín hiệu điều khiển giữa các phần mạch.

Ưu điểm:

• Cách ly điện
• Truyền xung
• Phù hợp với tầng công suất cao tần.

Tùy cấu trúc máy, biến áp xung có thể xuất hiện trong driver hoặc nguồn phụ.

16. Nguồn phụ cho mạch điều khiển

Mạch điều khiển không thể sử dụng trực tiếp điện áp bus DC cao áp.

Do đó máy có nguồn phụ để tạo các mức điện áp thấp hơn cho:

• IC PWM
• Driver
• MCU
• Relay
• Quạt
• Màn hình
• Cảm biến.

Ví dụ về mặt khối:

BUS DC
  │
  ▼
NGUỒN XUNG
  │
  ├── 5V
  ├── 12V
  ├── 15V
  └── Các mức khác
       │
       ▼
BO ĐIỀU KHIỂN

Các mức điện áp thực tế phụ thuộc thiết kế từng máy.

17. Mạch hồi tiếp

Đây là phần cực kỳ quan trọng.

Máy hàn Inverter thường cần biết đầu ra thực tế đang xảy ra như thế nào.

Các tín hiệu có thể được lấy từ:

• Dòng điện
• Điện áp
• Nhiệt độ
• Nguồn DC bus.

Sau đó đưa về bộ điều khiển.

        ĐẦU RA
          │
    ┌─────┴─────┐
    ▼           ▼
  ĐO DÒNG     ĐO ÁP
    │           │
    └─────┬─────┘
          ▼
      MẠCH XỬ LÝ
          │
          ▼
         MCU
          │
          ▼
         PWM

18. Mạch bảo vệ

Mạch điều khiển có thể giám sát nhiều trạng thái:

Quá dòng

Quá nhiệt

Quá áp

Sụt áp

Lỗi driver

Bất thường nguồn

Khi phát hiện điều kiện nguy hiểm, bộ điều khiển có thể giảm công suất hoặc ngắt xung IGBT/MOSFET.

19. Bo điều khiển và bo công suất

Một số máy bố trí:

Bo điều khiển

Chứa:

• MCU
• PWM
• Op-Amp
• Comparator
• Biến trở
• Mạch hồi tiếp
• Mạch bảo vệ.

Bo công suất

Chứa:

• IGBT/MOSFET
• Cầu diode
• Tụ bus
• Diode công suất
• Driver
• Các linh kiện công suất khác.

Nhưng không phải máy nào cũng tách thành hai bo riêng biệt. Nhiều thiết kế tích hợp nhiều chức năng trên cùng một PCB.

20. Sơ đồ tổng thể mạch điều khiển

                 ┌───────────────┐
                 │  NÚM / NÚT    │
                 │ ĐIỀU KHIỂN    │
                 └───────┬───────┘
                         │
                         ▼
                 ┌───────────────┐
                 │ MCU / PWM     │
                 └───────┬───────┘
                         │
                         ▼
                 ┌───────────────┐
                 │    DRIVER     │
                 └───────┬───────┘
                         │
                         ▼
                 ┌───────────────┐
                 │ IGBT / MOSFET │
                 └───────┬───────┘
                         │
                         ▼
                    ĐẦU RA HÀN
                         │
              ┌──────────┴──────────┐
              │                     │
              ▼                     ▼
           SHUNT                 CẢM BIẾN
          ĐO DÒNG                 NHIỆT
              │                     │
              └──────────┬──────────┘
                         ▼
                 ┌───────────────┐
                 │ MẠCH HỒI TIẾP │
                 └───────┬───────┘
                         │
                         └────────► MCU / PWM

Bảng phân loại nhanh

Kết luận

Trong máy hàn Inverter, linh kiện điều khiển không trực tiếp tạo ra dòng hàn lớn nhưng quyết định cách tầng công suất hoạt động. Chuỗi quan trọng nhất cần nhớ là:

Núm điều chỉnh → MCU/PWM → Driver → IGBT/MOSFET → đầu ra → cảm biến/hồi tiếp → MCU/PWM.

Khi sửa máy hàn không phát xung, không nên chỉ thay IGBT. Cần kiểm tra theo chuỗi nguồn phụ → IC PWM/MCU → tín hiệu PWM → driver → điện trở Gate → IGBT/MOSFET, đồng thời kiểm tra các mạch bảo vệ đang có thể khóa xung.

MUA LINH KIỆN MÁY HÀN Ở ĐÂY  : https://www.muabanngay.com/stores/linhkienhancat

linh kiện điều khiển máy hàn, linh kiện điều khiển máy hàn Inverter, mạch điều khiển máy hàn Inverter, linh kiện mạch điều khiển máy hàn, bo điều khiển máy hàn, bo mạch điều khiển máy hàn Inverter, IC PWM máy hàn, IC driver IGBT máy hàn, mạch driver máy hàn Inverter, MCU máy hàn Inverter, mạch hồi tiếp máy hàn, mạch bảo vệ máy hàn Inverter, linh kiện điện tử máy hàn, linh kiện điều khiển IGBT máy hàn, mạch điều khiển IGBT máy hàn, biến trở máy hàn Inverter, cảm biến dòng máy hàn, cảm biến nhiệt máy hàn, linh kiện sửa chữa máy hàn Inverter, linh kiện thay thế bo mạch máy hàn