SVARFORUM.cz - forum o svářečkách a svařování

ZDENÁL napsal(a):

Při čtení  těchto příspěvků o důležitosti vlivu velikosti zapalovacího napětí na svařování a zejména chytání oblouku u bazických elektrod mě napadá , proč výrobci invertorů používají při funkci hot start krátkodobé zvýšení amper místo aby použily krátkodobého zvýšení napětí , což by bylo daleko efektivnější. Pamatuji si , že firma cebora používala u svých invertorů Sound 150 napětí naprázdno 105V a tyto stroje měly vynikající  zapalovací i svařovací vlastnosti /jaké mají dnes málokteré zdroje/ i bez všech dnešních vymožeností - jako je hot start, atistic , arc force atd.

Důvod je jednoduchý. Krátkodobé zvýšení napětí je technicky mnohem náročnější (a dražší) než Hotstart současných invertorů. V krajních případech dochází při hotstartu jen ke zkratování potenciometru kontaktem relé.

Take jsem chtel po vzoru uzivatele "MiraGSX" stavet usmernovac z mustku. Jednak ze zajmu o problematiku, jednak by se usmernovac hodil. Jenze ty mustky, ktere jsem sehnal stoji za...
Koupil jsem asi 4 typy 50A mustku. Meril jsem jejich parametry samostatne a zaver z mereni byl takovy, ze nesnesou dlouhodobe ani 25A. Nektere jsou malinko lepsi, nektere horsi. Problem je s prenosem tepla z vlastnich diod na plast bloku.
S prihlednutim k nerovnomernemu rozlozeni proudu mezi usmernovace potom vypliva, ze jejich paralelni spojovani neni uplne stastne reseni. Misto bloku se tak vyplati koupit samostatne diody a z tech mustek postavit.
Nicmene se nevzdavam a problem se snazim dale resit.

pkod napsal(a):

Take jsem chtel po vzoru uzivatele "MiraGSX" stavet usmernovac z mustku. Jednak ze zajmu o problematiku, jednak by se usmernovac hodil. Jenze ty mustky, ktere jsem sehnal stoji za...
Koupil jsem asi 4 typy 50A mustku. Meril jsem jejich parametry samostatne a zaver z mereni byl takovy, ze nesnesou dlouhodobe ani 25A. Nektere jsou malinko lepsi, nektere horsi. Problem je s prenosem tepla z vlastnich diod na plast bloku.
S prihlednutim k nerovnomernemu rozlozeni proudu mezi usmernovace potom vypliva, ze jejich paralelni spojovani neni uplne stastne reseni. Misto bloku se tak vyplati koupit samostatne diody a z tech mustek postavit.
Nicmene se nevzdavam a problem se snazim dale resit.

mohl by jsi popsat měření. PS:jen pro zajímavost

Ty levné můstky, zejména z GM, jsou opravdu shity. Ale nejenom můstky. Problém je i s výkonovými tranzistory. Před časem jsem si užil s darlingtony BDW93C, které odcházely jak na běžícím páse. Po zakoupení trandů od ST nebyl problém.

Tyhle nekvalitní (vesměs čínské) kopie a parodie na součástky se řeší i na různých diskusních fórech elektrobastlířů. Na jednom takovém jsem našel následující obrázek. Sice je to asi fake, ale i tak nás bůh ochraňuj...

Myslím pánové, že jste nepochopili systém, jakým se konstruují věci z nesilových elektronických součástek. Uváděné parametry těchto součástek jsou vesměs mezní, to znamená za ideáního chlazení a za konkrétních podmínek uvedených v datasheetech, které se za žádnou cenu nesmí překročit, jinak dojde k okamžitému zničení součástky. V praxi se automaticky tyto součástky zatěžují na polovinu, ctvrtinu svého katalogového výkonu pro spotřební použití , pro průmyslové, vojenské nebo jiné speciální použití, kde se vyžaduje mimořádná odolnost, se zařízení konstruuje tak,aby se v normálním provozu využívalo tak desetina až setina maximálního katalogového výkonu.  Konkrétně třeba ty usměrňovací můstky v žádném případě nejsou určeny pro trvalý provoz při maximálním proudu, to by musely mít jiné provedení a jejich ceny být někde jinde. V datasheetu jsem třeba našel pro můstek 50 A maximální hodnotu teploty polovodičového přechodu  jen 125 st C. Vzhledem k rozměru můstku, zhruba 3x3x1 cm má můstek bez chladiče tepelný odpor okolo 10 st C na watt výkonu. Znamená to, že bez chladiče je schopen trvale usměrňovat proud jen takových 4 - 6 ampér. Pro ideální chlazení je uvedena hodnota přestupu tepla okolo 1,2 st C na watt, to znamená, že pro teplotu 20 st C může mít můstek maximální trvale ztrátový výkon 125 - 20 to celé děleno 1,2 , to je asi 87 watt. A to při ideálním chlazení. V reálném světě má běžný polovodičový hliníkový chladič hodnotu přestupu tepla okolo 1,5 st C na watt, výkonový hliníkový chladič z fotek v tomto fóru bude mít takových 1, pokud by byl ofukovaný větrákem, tak 0,3 - 0,6. Když vezmeme hodnotu 1, tak potom celkový tepelný odpor soustavy bude kolem 2,2st C na watt, což odpovídá při teplotě 20 st C a maximální povolené teplote polovodičového přechodu 125 st C ztrátovému výkonu 125-20, to celé děleno 2,2 a vyjde asi 48 wattů. Přitom podle datasheetu má dioda můstku při proudu 25 ampér napětí minimálně 1,1 voltů, protože proud přechází vždy přes diody dvě, je to 2,2 voltů, což při proudu 25 ampér dává ztrátových 55 watt. To znamená, že v trvalém režimu, i při chlazení takovými obřími chladiči, jako je zde na obrázku, je už můstek při polovině maximálního proudu mírně tepelně přetěžován. A to už při relativně nízké teplotě 20 st C, co teprve někdy v létě. A za trvalý provoz se dá považovat vše, co trvá déle než několik sekund, takže vyvaření půlky nebo celé elektrody je trvalý provoz určitě. Takže když to shrnu, tyhle můstky jsou určeny pro usměrňování trvalých proudů 5 - 10 - 15 ampér. Jejich maximální proud 50 ampér se používá pouze k překonání přechodových jevů po dobu maximálně jednotky sekund pro rozběh zařízení nebo aby můstek přežil reakci klasické pojistky případně jejich maximální špičkový proud cca 500 ampér po dobu milisekund se používá k tomu, aby přežil dobu reakce elektronické pojistky. Oproti můstku nebo samostatným diodám s maximálním proudem třeba 15 ampér, které by do doby reakce pojistky nebo třeba nabití elektrolytů při zapnutí zařízení nemusely přežít... Podobný problém byl asi u těch darlingtonů BDW93C. Prostě polovodičové součástky nejsou tříkilová tlumivka nebo svařovací trafo, u které je trvalý provoz teprve tehdy, když běží déle než 10 minut, u polovodičů to jsou sekundy nebo na jiné úrovni i desetitísíciny sekundy. A velice podobné to je u elektrolytických kondenzátorů, ty připojované k usměrňovačům se zase při svařování používají v režimu, na který nejsou určeny, je u nich velice často překračován proud, který jimi prochází i při zapalování oblouku jejich maximální zkratový proud.

Však právě proto se ptám, taky jsem se na jejich SOAR podíval.

Radim napsal(a):

Může se zeptat, při jakém režimu ty BDW93C měly běžet?

Ve spínacím režimu v zapojení podobném jako tady: http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php? … 2008033103

Tranzistory se "značkou" GM odcházely. Tranzistory ST (z důvěryhodného zdroje a za důvěryhodnou cenu) jsou bez problému. Jak píše pkod, je na houby, když fake součástky neodpovídají katalogovým parametrům. A je mi jasné, že Absolute maximum ratings je něco jiného než trvalé provozní parametry.

A co se týká těch můstků, měl jsem možnost o tom mluvit se zástupci našich výrobců svářeček a dost si s nimi užili.

Co se týká těch můstků, to bude asi hodně podobné jako v jiné diskuzi ty startovací kabely. Já myslím, že převážná většina těch můstků se používá v trvalém režimu pětiny, desetiny maximálního katalogového proudu, protože takový režim potom umožní stěsnat tento usměrňovač do malého objemu na desku plošných spojů maximálně s nějakým malým chladičem. Prostor pro 4 samostatné diody pro trvalý poud 5 - 15 ampér by byl větší a diody by asi, hlavně pro síťové napětí, byly i dražší než jeden můstek a zapojení by nebylo tak úhledné a profesionální.  Výrobci si potom zvykli, že se můstky takhle používají a začali vnitřní zapojení toho můstku, vzhledem k přenosu tepla, dělat stále jednodušeji a levněji. Ostatně jinak, maximální proud můstkem a maximální závěrné napětí diod jsou potom podobné parametry jako u tranzistorů maximální napětí a maximální proud, nikdo se nepozastavuje u výkonových tranzistorů nad tím, že bezpečné pole provozu tranzistoru je jen malá část z vzájemného násobku těchto hodnot, proč by to mělo být jinak i u můstků?
Co se týká předimenzování, zajisté je cílem firem udělat to udělátko co nejlevněji, proto jsou asi konstruktéři a vývojáři, aby zapojení vyladili. Na rozdíl od amatéra, který spíše předimenzuje, protože nemá čas ani zařízení zapojení dlouze měřit a zkoušet. Jenže zařízení je buď vyladěné přesně prametry a cenou součástek na trvalý provozní režim, potom ale musí zařízení obsahovat ochrany proti nějakému krátkodobému překročení provozních parametrů, které bývá během doby života výrobku relativně časté. Nebo musí být zařízení mírně předimenzováno, aby prostě krátkodobé překročení parametrů vydrželo i bez ochrany. Obávám se, že v praxi dneska konstruktéři a vývojáři vyladí zařízení přesně na provozní veličiny a zařízení doplní ochranami. Následně potom někdo ušetří a ty ochrany vyškrtne. Výsledek je potom paskvil, na který stačí třeba krátkodobé zvýšení napětí v síti nebo provoz za letního vedra a zařízení je v háji a nadává se potom na čínské šunty... Možná vyrobené i u nás.

admin napsal(a):

Radim napsal(a):

Může se zeptat, při jakém režimu ty BDW93C měly běžet?

Ve spínacím režimu v zapojení podobném jako tady: http://www.svarbazar.cz/phprs/view.php? … 2008033103

Tranzistory se "značkou" GM odcházely. Tranzistory ST (z důvěryhodného zdroje a za důvěryhodnou cenu) jsou bez problému. Jak píše pkod, je na houby, když fake součástky neodpovídají katalogovým parametrům. A je mi jasné, že Absolute maximum ratings je něco jiného než trvalé provozní parametry.

A co se týká těch můstků, měl jsem možnost o tom mluvit se zástupci našich výrobců svářeček a dost si s nimi užili.

A co tak trosku upravit zapojenie o jeden rezistor voci zemi a jeden FET?
Odpadne chladic a v cene BDW-cka mate FET s 2x vecsim prudovym zatazenim,s vnutornou diodou a vnutorny odpor suciastky je radovo 00-prd.

admin napsal(a):

... Moc pěkné čtení o padělcích (counterfeits) polovodičů je zde: http://sound.westhost.com/counterfeit.htm

Admin dovolím si použiť tvoje slova - bůh nás ochraňuj...
Toto ako fake nevyzerá...

Nechci zakládat nové téma, proto se zeptám tady. Stavím 2. verzi usměrňovače, tentokrát né s můstky ale s diodami Semikron. Potřebuji udělat pár plechových propojek na diody. Chci použít nerezový plech, myslíte, že je to vhodná volba? Vím, že by byla vhodnější měď, ale k té se asi nedostanu.

Paralelní spojování diod.
Jedná se o to, že napětí na diodách v propustném směru je při nějakém optimálním proudu tak 0,6 voltů, při maximálním proudu nějak 1 - 1,5  - někdy až 2 volty. A u diod stejného typu se odlišuje o takových 0,2 -  0,4 voltů. Problém se zvětšuje ještě tím, že při zahřátí diody napětí na diodě klesá až o několik desetin voltu. Když se spojí diody paralelně, diodou s menším propustným napětím tedy teče větší díl celkového proudu, tím se dioda více ohřívá než ta s vyšším propustným napětím a když se víc ohřívá, propustné napětí na ní klesá ještě víc a tím větší díl proudu přes ni jde a o to víc se ohřívá......
Je tady možnost jmenovitě každou diodu proměřit a před diody s menším propustným napětím prostě vložit příslušný odpor. Měření by se nemělo provádět tepavým proudem, protože by se naměřila hausnumera. Musel by to být skutečně vyhlazený hladký stejnosměrný proud, asi nejsnadněji by ho šlo získat z automobilové baterie přes nějakou třeba i provizorní zátěž, která odebírá z akumulátoru patřičný proud. Ale i když se měření provede pořádně, zůstanou stále rozdíly, mění se to s teplotou diod, stárnutím diod, takže diody musí mít rezervu.
Třeba usměrňovač 160 ampér kdybych skládal z diod 60 Ampér, bych skládal po čtyřech diodách, takže z 16 diod celkem. Měřil bych je při zhruba 40 ampérech, takže na napěťovou ztrátu 0,1 Voltu při 40 ampérech vychází odpor 2,5 miliohmu. Pokud na první diodě naměřím při 40 ampérech 1,4 Voltu, na druhé 1,3 Voltu, na třetí 1,2 V a na čtvrté 1,1 V, potom před první diodu nemusím dávat odpor žádný, před druhou odpor 2,5 miliohmu, před třetí odpor 5 miliohmů a před čtvrtou odpor 7,5 miliohmu. Ztráta na těch odporech potom bude (I na druhou x R je Watt) (0,0025 + 0,005 + 0,0075) x 40 x 40 je 24 wattů. Na Graetzu - 4 x 4 diody to je při 160 ampérech 48 wattů jen na odporech. Protože ale chci jistotu pro nepřesnosti a stárnutí diod, tak přidám na každé diodě 0,2 Volt. Potom před první diodu předřadím 5 miliohmů, před druhou 7,5 miliohmů, před třetí 10 miliohmů a před čtvrtou 12,5 miliohmů. Celková výkonová ztráta odporů je potom 56 wattů a na Graetru při proudu 160 Ampér potom bude výkonová ztráta z přidaných odporů 112 wattů. Plus samotná ztráta na diodách, pracují vždy dvě diody, na každé napětí řekněme 1,3 volt, 2,6V x 160 Ampér je 416 watt výkonová ztráta na diodách Graetzu.
Když ale proměřím 16 nebo víc 60ampérových diod, může je dát do skupin po čtyřech podle jejich propustného napětí a tím zvýšit spolehlivost paralelního řazení.

U levných můstků potom asi bude nutné počítat s mnohem menším proudem, než mají uvedeno v  dokumentaci.

Co se týká nerezi na plechové propojky usměrňovače, nerez je podle mně třeba brát jako odporový materiál. Běžná nerez má totiž tuším až 5x větší ohmický odpor než obyčejný měkký železný plech. Záleží pak podle průtoku proudu, na stejnou napěťovou ztrátu bude muset být nerezová propojka až s 5x větším přůřezem, tudíž bude pevnější a ustojí větší tepelnou ztrátu než z měkkého železa. Konkrétní nerez bude ale třeba proměřit, ohmický odpor může kolísat podle složení nerezi.

Editoval Radim (11-04-2010 15:35:44)