Trong máy hàn inverter, IGBT là linh kiện công suất thực hiện nhiệm vụ đóng cắt dòng điện ở tần số cao. Ba chân cơ bản của IGBT gồm Gate (G), Collector (C) và Emitter (E). Trong đó, Gate là chân điều khiển quyết định IGBT chuyển sang trạng thái dẫn hay ng...
Máy hàn Inverter sử dụng những linh kiện nào?
Máy hàn Inverter sử dụng khá nhiều linh kiện điện tử, linh kiện công suất và linh kiện cơ khí để biến đổi điện lưới thành dòng điện hàn. Tùy máy hàn que, TIG, MIG/MAG và công suất mà số lượng, mã linh kiện sẽ khác nhau.
Về nguyên lý, có thể hình dung:
AC 220V/380V → chỉnh lưu → tụ lọc → IGBT/MOSFET → biến áp cao tần → diode → cuộn cảm → đầu ra hàn.
1. IGBT
IGBT là một trong những linh kiện công suất quan trọng nhất trong nhiều máy hàn Inverter.
Nhiệm vụ chính là đóng/ngắt nguồn DC cao áp với tần số cao để tạo năng lượng cao tần đưa vào biến áp.
IGBT thường được gắn trên nhôm tản nhiệt và đi kèm mạch driver.
Các thông số cần quan tâm khi thay IGBT:
- Điện áp VCES
- Dòng IC
- VCE(sat)
- Điện tích Gate
- Tốc độ chuyển mạch
- Kiểu vỏ
- Sơ đồ chân
Không nên thay IGBT chỉ vì thấy cùng hình dạng hoặc mã gần giống.
2. MOSFET
MOSFET cũng được sử dụng trong một số thiết kế máy hàn Inverter.
MOSFET có thể xuất hiện ở:
- Mạch công suất
- Nguồn phụ
- Mạch DC-DC
- Mạch điều khiển
Một số mã MOSFET phổ biến trên thị trường linh kiện điện tử gồm IRFP260N, IRFZ44N, 80N70...
Tuy nhiên, MOSFET và IGBT có đặc tính khác nhau và không mặc nhiên thay thế trực tiếp cho nhau.
3. Cầu diode
Cầu diode nằm ở phía đầu vào nguồn.
Nhiệm vụ:
AC → DC
Ví dụ với máy hàn 220V AC, sau chỉnh lưu và lọc có thể tạo ra bus DC khoảng 310V, tùy điện áp lưới và thiết kế.
Khi cầu diode bị chập, máy có thể:
- Nổ cầu chì
- Không lên nguồn
- Làm sập nguồn
- Kéo theo hư hỏng các linh kiện khác
4. Tụ điện bus DC
Đây là nhóm linh kiện rất dễ nhận biết bên trong máy.
Tụ bus thường là tụ điện phân điện áp cao, chẳng hạn loại 400V hoặc 450V tùy thiết kế.
Chức năng:
- Lọc nguồn DC
- Giảm độ gợn
- Tích trữ năng lượng
- Cung cấp nguồn ổn định cho IGBT/MOSFET
Ngoài tụ bus, máy còn có thể sử dụng:
- Tụ film
- Tụ snubber
- Tụ chống nhiễu
- Tụ nguồn phụ
5. Diode công suất
Diode được sử dụng ở nhiều vị trí.
Đặc biệt, phía sau biến áp cao tần thường có diode công suất để chỉnh lưu điện cao tần thành DC.
Có thể gặp:
- Diode nhanh
- Diode Schottky
- Diode chỉnh lưu công suất
- Diode module
Khi chọn diode thay thế phải kiểm tra dòng thuận, điện áp ngược, tốc độ phục hồi và khả năng tản nhiệt.
6. Điện trở
Máy hàn Inverter sử dụng rất nhiều điện trở.
Các loại thường gặp:
- Điện trở công suất
- Điện trở Gate
- Điện trở hạn dòng
- Điện trở xả tụ
- Điện trở phân áp
- Điện trở hồi tiếp
Điện trở có thể có vai trò rất khác nhau tùy vị trí trên mạch.
7. IC PWM
IC PWM là linh kiện quan trọng trong hệ thống điều khiển.
Nó có thể tạo xung điều khiển cho tầng công suất.
Một số họ IC PWM thường gặp trong các mạch nguồn xung gồm:
- UC3842
- UC3843
- UC3844
- UC3845
Tuy nhiên, không phải máy hàn nào cũng sử dụng các IC trên.
Một số máy sử dụng IC chuyên dụng hoặc vi điều khiển.
8. IC Driver IGBT/MOSFET
Driver nằm giữa mạch điều khiển và IGBT/MOSFET.
Có nhiệm vụ:
- Khuếch đại tín hiệu Gate
- Điều khiển đóng/ngắt
- Tạo mức điện áp kích phù hợp
- Đảm bảo thời gian đóng/ngắt
- Có thể tích hợp chức năng bảo vệ tùy loại
Nếu driver bị lỗi, việc thay IGBT mới mà không kiểm tra driver có thể khiến IGBT mới tiếp tục hỏng.
9. Biến áp cao tần
Biến áp cao tần là linh kiện đặc trưng của công nghệ Inverter.
Nó thường sử dụng lõi ferrite và có kích thước nhỏ hơn biến áp 50Hz cùng công suất.
Nhiệm vụ:
Truyền năng lượng cao tần + biến đổi điện áp/dòng điện.
Các dạng lõi có thể gặp:
- EE
- EER
- ETD
- E
- Các lõi ferrite chuyên dụng khác
Thông số biến áp phụ thuộc vào thiết kế cụ thể của máy.
10. Cuộn cảm
Cuộn cảm thường nằm ở phía đầu ra.
Nhiệm vụ:
- Làm phẳng dòng
- Giảm biến thiên dòng
- Ổn định hồ quang
- Lọc dòng đầu ra
Cuộn cảm có thể được chế tạo bằng lõi sắt từ hoặc cấu trúc phù hợp với công suất và tần số làm việc.
11. Shunt đo dòng
Shunt là điện trở có giá trị rất nhỏ.
Khi dòng điện đi qua shunt sẽ tạo ra một điện áp nhỏ. Mạch điều khiển sử dụng tín hiệu này để xác định dòng điện.
Chuỗi hoạt động:
Dòng hàn → Shunt → mạch đo → IC điều khiển → PWM → IGBT
Đây là một phần của vòng hồi tiếp dòng điện.
12. Optocoupler
Optocoupler giúp truyền tín hiệu giữa các phần mạch mà vẫn duy trì cách ly điện.
Có thể được sử dụng trong:
- Mạch hồi tiếp
- Mạch nguồn
- Mạch điều khiển
- Mạch bảo vệ
Một số máy sử dụng optocoupler, trong khi các thiết kế khác có thể sử dụng biến áp xung hoặc phương pháp cách ly khác.
13. NTC
NTC thường được sử dụng để hạn chế dòng điện khi máy vừa khởi động.
Khi bật máy, tụ bus DC cần nạp năng lượng. Nếu không hạn chế dòng nạp, dòng điện ban đầu có thể rất lớn.
Một số máy công suất lớn sử dụng mạch soft-start gồm điện trở và relay thay cho hoặc kết hợp với NTC.
14. MOV
MOV được sử dụng để bảo vệ chống xung điện áp ở đầu vào.
Khi xuất hiện xung điện áp cao bất thường, MOV thay đổi trạng thái dẫn điện nhằm hạn chế mức xung tác động đến mạch phía sau.
15. Relay
Relay có thể được sử dụng trong:
- Mạch soft-start
- Đóng/ngắt nguồn
- Điều khiển quạt
- Mạch bảo vệ
- Một số mạch chuyển đổi
Trong mạch soft-start, relay có thể đóng sau khi tụ bus đã được nạp để bypass điện trở hạn dòng.
16. Cảm biến nhiệt
Máy hàn Inverter công suất lớn thường có cảm biến nhiệt.
Cảm biến có thể được gắn tại:
- Tản nhiệt IGBT
- Tản nhiệt diode
- Biến áp
- Khu vực công suất
Khi nhiệt độ vượt giới hạn, bộ điều khiển có thể ngắt PWM và báo lỗi quá nhiệt.
17. Quạt làm mát
Quạt giúp làm mát:
- IGBT
- MOSFET
- Diode
- Biến áp
- Tản nhiệt
Nếu quạt bị hỏng hoặc tốc độ giảm, nhiệt độ bên trong máy tăng cao.
Do đó, khi sửa máy hàn bị báo quá nhiệt, không nên chỉ kiểm tra cảm biến mà cần kiểm tra cả quạt, tản nhiệt và đường gió.
18. Nhôm tản nhiệt
Các linh kiện công suất thường được gắn lên nhôm tản nhiệt.
Ví dụ:
IGBT → lớp cách điện → keo/pad tản nhiệt → nhôm tản nhiệt.
Khi sửa chữa cần kiểm tra:
- Độ phẳng bề mặt
- Keo tản nhiệt
- Pad cách điện
- Ống cách điện
- Vít cố định
- Khả năng cách điện với tản nhiệt
19. Bo mạch điều khiển
Bo điều khiển có thể chứa:
- IC PWM
- IC driver
- Điện trở
- Tụ
- Diode
- Transistor
- Optocoupler
- Biến trở
- Vi điều khiển
- Cảm biến
Bo này nhận thông tin từ người sử dụng và các mạch hồi tiếp, sau đó điều khiển tầng công suất.
20. Biến trở hoặc Encoder
Máy hàn thường có núm điều chỉnh dòng.
Núm này có thể kết nối với:
Biến trở hoặc Encoder.
Tín hiệu được đưa về bo điều khiển để thiết lập dòng hàn hoặc các thông số khác.
Bảng tổng hợp linh kiện máy hàn Inverter
| Nhóm | Linh kiện | Chức năng |
|---|---|---|
| Đầu vào | Cầu chì | Bảo vệ |
| Đầu vào | MOV | Chống xung quá áp |
| Đầu vào | NTC | Hạn dòng khởi động |
| Chỉnh lưu | Cầu diode | AC → DC |
| Lọc | Tụ bus DC | Lọc và tích trữ năng lượng |
| Công suất | IGBT | Đóng cắt công suất |
| Công suất | MOSFET | Đóng cắt công suất |
| Điều khiển | IC PWM | Tạo xung |
| Driver | IC Driver | Kích IGBT/MOSFET |
| Biến đổi | Biến áp cao tần | Biến đổi điện áp |
| Đầu ra | Diode công suất | Chỉnh lưu |
| Đầu ra | Cuộn cảm | Lọc dòng |
| Hồi tiếp | Shunt | Đo dòng |
| Hồi tiếp | Optocoupler | Cách ly/truyền tín hiệu |
| Bảo vệ | Cảm biến nhiệt | Phát hiện quá nhiệt |
| Làm mát | Quạt | Tản nhiệt |
| Tản nhiệt | Nhôm tản nhiệt | Thoát nhiệt |
| Điều khiển | Biến trở/Encoder | Cài đặt dòng |
| Điều khiển | Bo mạch | Xử lý và điều khiển |
Sơ đồ linh kiện theo dòng năng lượng
AC 220V/380V
↓
Cầu chì
↓
EMI + MOV + NTC/Soft-start
↓
Cầu diode
↓
Tụ bus DC
↓
IGBT / MOSFET
↓
Biến áp cao tần
↓
Diode công suất
↓
Cuộn cảm + tụ lọc
↓
Cọc hàn
↓
Hồ quangTrong khi đó:
Núm chỉnh dòng
↓
Bo điều khiển
↓
IC PWM
↓
Driver
↓
IGBT/MOSFET
↓
Đầu ra
↓
Shunt/cảm biến
↓
Hồi tiếp về bo điều khiểnKết luận
Nếu bạn đang tìm hiểu linh kiện máy hàn để sửa chữa hoặc kinh doanh, nên chia sản phẩm thành 6 nhóm lớn:
IGBT/MOSFET → Diode → Tụ/Điện trở → IC/Driver → Biến áp/Cuộn cảm → Bo mạch/linh kiện bảo vệ.
MUA LINH KIỆN MÁY HÀN Ở ĐÂY :https://www.muabanngay.com/stores/linhkienhancat
máy hàn Inverter sử dụng linh kiện gì, linh kiện máy hàn Inverter, linh kiện máy hàn điện tử, các linh kiện trong máy hàn Inverter, linh kiện cơ bản máy hàn Inverter, máy hàn Inverter gồm những gì, linh kiện công suất máy hàn, IGBT máy hàn Inverter, MOSFET máy hàn Inverter, diode máy hàn Inverter, tụ điện máy hàn Inverter, điện trở máy hàn Inverter, IC máy hàn Inverter, bo mạch máy hàn Inverter, biến áp cao tần máy hàn, cuộn cảm máy hàn Inverter, mạch điều khiển máy hàn Inverter, mạch driver IGBT máy hàn, linh kiện sửa chữa máy hàn Inverter, linh kiện thay thế máy hàn Inverter
Chia sẻ: