MOSFET là một trong những linh kiện bán dẫn quan trọng nhất trong điện tử hiện đại. Từ mạch nguồn điện thoại, bộ sạc, nguồn xung, bộ điều khiển động cơ cho đến máy hàn điện tử và máy hàn Inverter, MOSFET có thể đảm nhiệm vai trò đóng cắt, điều khiển và ch...
Linh kiện máy hàn TIG gồm những gì?
Máy hàn TIG (GTAW) sử dụng điện cực tungsten không tiêu hao để tạo hồ quang, đồng thời dùng khí trơ, thường là argon, để bảo vệ vùng hồ quang và vũng hàn. Một hệ thống TIG hoàn chỉnh gồm nguồn hàn, mạch công suất, mạch điều khiển, bộ tạo mồi hồ quang, van khí, súng TIG, điện cực tungsten và các linh kiện tiêu hao.
1. Sơ đồ cấu tạo cơ bản của máy hàn TIG
Có thể hình dung hệ thống theo sơ đồ:
Các mạch phụ trợ hoạt động song song:
Cấu trúc thực tế có thể khác đáng kể giữa TIG DC, TIG AC/DC, TIG Pulse và các máy kết hợp TIG/MMA. Một số máy AC/DC còn có cầu chuyển mạch IGBT riêng để tạo AC ở đầu ra TIG.
2. Cầu chì
Cầu chì bảo vệ mạch nguồn khi xảy ra:
- Quá dòng
- Chập mạch
- Hỏng tầng công suất
- Sự cố nguồn điện.
Nếu cầu chì liên tục đứt, không nên chỉ thay cầu chì mới mà cần tìm nguyên nhân gây quá dòng.
3. MOV chống xung điện áp
MOV giúp bảo vệ mạch điện tử trước các xung điện áp cao từ nguồn.
Khi MOV bị nứt, cháy hoặc chập, cần kiểm tra thêm:
Cầu diode → tụ DC Bus → IGBT → nguồn phụ.
4. NTC hạn chế dòng khởi động
Khi bật máy TIG, các tụ DC Bus cần được nạp điện.
NTC giúp hạn chế dòng nạp ban đầu.
Một số thiết kế sử dụng:
NTC + relay bypass
để giảm tổn hao sau khi máy đã khởi động.
5. Cầu diode chỉnh lưu
Cầu diode biến đổi nguồn:
AC → DC
để cấp cho tầng công suất.
Khi thay cầu diode cần kiểm tra:
- Điện áp ngược
- Dòng điện
- Dòng xung
- Nhiệt độ
- Kiểu chân
- Khả năng tản nhiệt.
6. Tụ DC Bus
Tụ DC Bus có nhiệm vụ:
- Lọc điện áp DC
- Giảm ripple
- Tích trữ năng lượng
- Cấp năng lượng cho tầng IGBT/MOSFET.
Các thông số cần quan tâm:
Điện áp định mức, điện dung, ESR, ripple current, nhiệt độ và tuổi thọ.
7. IGBT công suất
IGBT là linh kiện quan trọng trong nhiều máy TIG Inverter.
IGBT đóng/ngắt điện áp DC ở tần số cao để tạo năng lượng cao tần đưa vào biến áp.
Thông số cần kiểm tra:
- VCE
- IC
- VGE
- VCE(sat)
- Gate charge
- Switching characteristics
- Tj
- RθJC
- Package
- Pinout.
Không nên chọn IGBT chỉ dựa vào dòng hàn của máy.
Ví dụ máy TIG 200A không có nghĩa bắt buộc phải sử dụng IGBT 200A.
8. MOSFET công suất
MOSFET có thể xuất hiện trong một số tầng công suất hoặc nguồn phụ.
Thông số quan trọng:
- VDS
- ID
- RDS(on)
- VGS
- Gate charge
- Switching characteristics.
MOSFET có dòng định mức cao hơn chưa chắc là linh kiện thay thế tương thích.
9. Driver IGBT/MOSFET
Driver tạo tín hiệu điều khiển Gate.
Các thành phần có thể gồm:
- IC driver
- Transistor
- Điện trở Gate
- Diode
- Zener
- Tụ lọc.
Khi IGBT bị chập, cần kiểm tra driver và mạch Gate trước khi thay linh kiện mới.
10. Biến áp cao tần
Biến áp cao tần truyền năng lượng từ tầng công suất sang phía đầu ra.
Các thành phần chính:
- Lõi ferrite
- Cuộn sơ cấp
- Cuộn thứ cấp
- Dây đồng
- Vật liệu cách điện.
Kích thước biến áp phụ thuộc vào công suất, tần số, topology và chu kỳ tải của máy.
11. Diode công suất
Diode đầu ra thực hiện chỉnh lưu dòng cao tần.
Có thể gặp:
- Diode nhanh
- Diode siêu nhanh
- Diode đôi
- Module diode.
Các thông số cần kiểm tra:
VRRM + IF + IFSM + trr + Tj.
12. Cuộn cảm đầu ra
Cuộn cảm giúp làm phẳng dòng điện và ổn định hồ quang.
Nó có ảnh hưởng đến:
- Ripple dòng
- Độ ổn định hồ quang
- Đặc tính dòng hàn
- Khả năng kiểm soát dòng.
13. Mạch điều khiển TIG
Đây là một trong những bộ phận khác biệt của máy TIG so với máy hàn que đơn giản.
Mạch điều khiển có thể quản lý:
- Dòng hàn
- Dòng khởi đầu
- Dòng kết thúc
- Thời gian lên dòng
- Thời gian xuống dòng
- Pre-gas
- Post-gas
- Pulse
- 2T/4T
- Chế độ AC/DC.
Một số máy sử dụng MCU để điều khiển các chu trình này. Tài liệu kỹ thuật của máy TIG cũng mô tả mạch logic điều khiển các chu trình hàn và hệ thống an toàn.
14. Mạch PWM và hồi tiếp dòng
Mạch PWM điều khiển tầng công suất.
Mạch hồi tiếp có thể sử dụng:
- Shunt
- CT
- Cảm biến Hall
- Op-amp
- Mạch khuếch đại.
Sơ đồ đơn giản:
Nhờ hồi tiếp, máy có thể điều chỉnh công suất để duy trì dòng hàn theo giá trị người dùng cài đặt.
15. Bộ tạo mồi hồ quang HF
Đây là một nhóm linh kiện rất đáng chú ý ở máy TIG có HF Start.
Mạch HF có nhiệm vụ hỗ trợ mồi hồ quang mà không nhất thiết phải chạm tungsten vào vật hàn.
Tùy thiết kế, mạch có thể bao gồm:
- Biến áp cao áp
- Tụ cao áp
- Điện trở
- Spark gap
- Cuộn dây
- Mạch điều khiển.
Không phải mọi máy TIG đều có cấu hình HF giống nhau; một số máy sử dụng Lift TIG hoặc phương pháp mồi khác.
16. Van điện từ khí
Van điện từ điều khiển dòng khí bảo vệ.
Khi nhấn cò súng, mạch điều khiển có thể kích hoạt van để khí argon đi qua hệ thống.
Chu trình có thể gồm:
Một số máy có chức năng điều chỉnh thời gian khí trước và sau hàn.
17. Súng hàn TIG
Súng TIG là bộ phận trực tiếp đưa dòng điện, khí bảo vệ và tín hiệu điều khiển tới vùng hàn.
Một bộ súng TIG có thể gồm:
- Thân súng
- Tay cầm
- Cáp điện
- Ống khí
- Dây điều khiển
- Đầu súng
- Nút cò.
Một số súng công suất lớn sử dụng làm mát bằng nước thay vì chỉ làm mát bằng không khí.
18. Các linh kiện tiêu hao của đầu súng TIG
Đây là nhóm linh kiện được thay thế khá thường xuyên.
Điện cực tungsten
Tạo hồ quang và dẫn dòng điện. Tungsten là điện cực không tiêu hao trong quá trình TIG thông thường.
Collet
Giữ chặt điện cực tungsten và truyền dòng điện.
Collet body
Giữ collet và đồng thời dẫn khí bảo vệ tới vùng điện cực.
Chụp sứ
Định hướng dòng khí bảo vệ quanh tungsten và vũng hàn.
Gas lens
Giúp phân phối dòng khí ổn định hơn trong các ứng dụng phù hợp.
Chụp đuôi
Giữ phần cuối tungsten và hỗ trợ làm kín hệ thống khí.
Cấu tạo này được các tài liệu về súng TIG mô tả gồm tungsten, collet, collet body, gas cup, back cap và các chi tiết cách điện/O-ring.
19. Cảm biến nhiệt và hệ thống bảo vệ
Máy TIG thường có các hệ thống bảo vệ như:
Bảo vệ quá nhiệt
Theo dõi nhiệt độ tản nhiệt hoặc tầng công suất.
Bảo vệ quá dòng
Giám sát dòng điện để hạn chế dòng bất thường.
Bảo vệ quá áp
Theo dõi nguồn điện hoặc các tầng điện áp quan trọng.
Bảo vệ mất pha
Có thể xuất hiện ở máy TIG công nghiệp sử dụng nguồn 3 pha.
Bảo vệ nguồn phụ
Giám sát các điện áp cung cấp cho mạch điều khiển.
Các máy TIG công nghiệp có thể tích hợp nhiều cảnh báo như quá nhiệt, quá áp, thấp áp và mất pha tùy thiết kế.
20. Quạt và hệ thống tản nhiệt
Máy TIG Inverter công suất lớn cần hệ thống làm mát để bảo vệ:
- IGBT
- Diode
- Tụ
- Biến áp
- Cuộn cảm.
Các bộ phận gồm:
Quạt + heatsink + keo tản nhiệt + pad cách điện + hệ thống dẫn hướng gió.
Quạt bị yếu hoặc tản nhiệt bị bám bụi có thể khiến máy nhanh nóng và kích hoạt bảo vệ nhiệt.
Bảng tổng hợp linh kiện máy hàn TIG
| Nhóm | Linh kiện | Chức năng |
|---|---|---|
| Nguồn | Cầu chì | Bảo vệ quá dòng |
| Nguồn | MOV | Chống xung điện áp |
| Nguồn | NTC | Hạn chế dòng khởi động |
| Chỉnh lưu | Cầu diode | AC → DC |
| DC Bus | Tụ điện | Lọc và tích trữ năng lượng |
| Công suất | IGBT/MOSFET | Chuyển mạch |
| Điều khiển | Driver | Điều khiển Gate |
| Cao tần | Biến áp | Biến đổi năng lượng |
| Đầu ra | Diode | Chỉnh lưu |
| Đầu ra | Cuộn cảm | Ổn định dòng |
| Điều khiển | PWM/MCU | Điều khiển công suất |
| Hồi tiếp | Shunt/CT/Hall | Đo dòng |
| Mồi hồ quang | HF Generator | Mồi hồ quang HF |
| Khí | Van điện từ | Điều khiển khí |
| Súng | Thân súng | Dẫn điện/khí |
| Súng | Collet | Giữ tungsten |
| Súng | Collet body | Dẫn dòng và khí |
| Súng | Chụp sứ | Hướng khí |
| Súng | Gas lens | Ổn định dòng khí |
| Điện cực | Tungsten | Tạo hồ quang |
| Bảo vệ | Cảm biến nhiệt | Chống quá nhiệt |
| Làm mát | Quạt | Tản nhiệt |
Những linh kiện máy hàn TIG thường được thay thế
Nếu xét riêng nhu cầu sửa chữa và thay thế, có thể chia thành hai nhóm.
Nhóm linh kiện điện tử:
IGBT, MOSFET, diode, cầu diode, tụ điện, điện trở công suất, IC PWM, IC driver, optocoupler, cảm biến nhiệt, relay, linh kiện nguồn phụ.
Nhóm phụ kiện TIG:
Tungsten, collet, collet body, gas lens, chụp sứ, chụp đuôi, thân súng, cáp súng, nút cò và O-ring.
Các chi tiết đầu súng như collet, collet body, tungsten và chụp sứ có vai trò trực tiếp trong việc giữ điện cực, truyền dòng và phân phối khí bảo vệ.
Lưu ý khi chọn linh kiện thay thế
Không nên chọn linh kiện chỉ dựa vào dòng hàn, ví dụ:
“Máy TIG 200A → mua IGBT 200A.”
Cách này có thể dẫn tới chọn sai linh kiện.
Nên kiểm tra:
Thương hiệu → model máy → mã bo mạch → mã linh kiện cũ → datasheet → điện áp → dòng điện → đặc tính chuyển mạch → pinout → điều kiện tản nhiệt.
Đối với súng TIG cũng cần xác định đúng series súng, kích thước tungsten và loại collet/chụp sứ/gas lens. Các dòng súng phổ biến có cấu trúc tương tự nhưng linh kiện không phải lúc nào cũng dùng lẫn được.
Kết luận
Linh kiện máy hàn TIG có thể chia thành 5 nhóm lớn:
Linh kiện nguồn, linh kiện công suất, linh kiện điều khiển, linh kiện mồi hồ quang/khí và linh kiện súng TIG.
Trong đó, các linh kiện đặc trưng của TIG gồm mạch HF, van điện từ khí, súng TIG, tungsten, collet, collet body, gas lens và chụp sứ. Đây là điểm khác biệt đáng chú ý so với máy hàn que Inverter thông thường.
MUA LINH KIỆN MÁY HÀN Ở ĐÂY : https://www.muabanngay.com/stores/linhkienhancat
Chia sẻ: