Máy hàn Inverter hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi điện năng qua nhiều tầng: AC → DC → AC cao tần → AC điện áp thấp, dòng lớn → DC đầu ra. Nhờ sử dụng tần số cao, máy có thể dùng biến áp nhỏ gọn hơn nhiều so với máy hàn biến áp truyền thống.
Sơ đồ nguyên lý máy hàn điện tử Inverter
Máy hàn điện tử Inverter hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi điện AC thành DC, sau đó nghịch lưu DC thành điện cao tần, qua biến áp cao tần và chỉnh lưu trở lại thành DC dòng lớn ở đầu ra.
Đây là sơ đồ nguyên lý tổng quát:
1. Sơ đồ khối nguyên lý
NGUỒN AC 220V / 380V
│
▼
┌──────────────────┐
│ Cầu chì + EMI + │
│ MOV + NTC/Relay │
└────────┬─────────┘
│
▼
┌──────────────────┐
│ CẦU CHỈNH LƯU │
│ AC → DC │
└────────┬─────────┘
│
▼
┌──────────────────┐
│ TỤ BUS DC │
│ LỌC CAO ÁP │
└────────┬─────────┘
│
│ DC cao áp
▼
┌──────────────────┐
│ IGBT / MOSFET │◄──── DRIVER
│ NGHỊCH LƯU │
└────────┬─────────┘
│
│ AC CAO TẦN
▼
┌──────────────────┐
│ BIẾN ÁP CAO TẦN │
└────────┬─────────┘
│
│ Điện áp thấp
│ dòng lớn
▼
┌──────────────────┐
│ DIODE CÔNG SUẤT │
│ CHỈNH LƯU │
└────────┬─────────┘
│
▼
┌──────────────────┐
│ CUỘN CẢM + TỤ │
│ LỌC │
└────────┬─────────┘
│
▼
CỌC HÀN (+ / -)
│
▼
HỒ QUANG2. Khối nguồn đầu vào
Điện lưới đi vào máy trước tiên qua hệ thống bảo vệ và lọc:
AC 220V
│
▼
CẦU CHÌ
│
▼
CÔNG TẮC
│
▼
EMI FILTER
│
├──── MOV
│
└──── NTC / SOFT START
│
▼
CẦU DIODEChức năng
Cầu chì: bảo vệ khi dòng điện tăng bất thường.
MOV: hạn chế xung điện áp.
EMI Filter: giảm nhiễu điện từ.
NTC/Soft-start: hạn chế dòng nạp tụ khi vừa bật máy.
3. Cầu chỉnh lưu AC → DC
Cầu diode biến đổi điện xoay chiều thành điện một chiều.
AC
~ ~
│ │
▼ ▼
┌───────┐
│ BRIDGE│
│ DIODE │
└───┬───┘
│
+ DC
│
- DCĐây là bước đầu tiên trong quá trình biến đổi năng lượng của máy Inverter.
4. Tụ bus DC
Sau cầu diode là hệ thống tụ lọc cao áp.
+DC
│
├───────────────┐
│ │
+│ │
┌───┴───┐ │
│ TỤ │ │
│ 400V │ │
└───┬───┘ │
-│ │
│ │
└───────────────┘
│
-DCĐối với nguồn 220V AC, điện áp DC sau chỉnh lưu/lọc thường vào khoảng 310V DC, nhưng giá trị thực tế phụ thuộc điện áp lưới và thiết kế.
Cảnh báo: Tụ bus DC có thể vẫn còn điện áp nguy hiểm sau khi rút nguồn. Không được chạm vào hoặc đo kiểm nếu không có chuyên môn và thiết bị phù hợp.
5. Tầng nghịch lưu IGBT
Đây là phần quan trọng của máy hàn Inverter.
+DC
│
│
┌───┴───┐
│ IGBT │
│ Q1 │
└───┬───┘
│
├──────────► Biến áp
│
┌───┴───┐
│ IGBT │
│ Q2 │
└───┬───┘
│
-DCTrong thực tế có nhiều cấu trúc khác nhau:
- Half-bridge
- Full-bridge
- Push-pull
- Các cấu trúc nghịch lưu khác
Vì vậy, không phải mọi máy hàn đều có sơ đồ giống nhau.
IGBT được điều khiển đóng/ngắt với tần số cao để tạo năng lượng cao tần đưa vào biến áp.
6. Mạch điều khiển IGBT
IGBT không được điều khiển trực tiếp bởi núm chỉnh dòng.
Chuỗi điều khiển thường là:
NÚM CHỈNH DÒNG
│
▼
BO ĐIỀU KHIỂN
│
▼
IC PWM
│
▼
MẠCH DRIVER
│
▼
IGBT/MOSFET
│
▼
BIẾN ÁP CAO TẦNIC PWM tạo xung điều khiển, driver khuếch đại/điều phối tín hiệu phù hợp với yêu cầu kích Gate của tầng công suất.
7. Biến áp cao tần
Tín hiệu cao tần từ tầng IGBT được đưa vào biến áp.
IGBT
│
▼
┌─────────────┐
│ CUỘN SƠ CẤP │
│ ╔═════╗ │
│ ║FERRITE │
│ ╚═════╝ │
│ CUỘN THỨ CẤP│
└──────┬──────┘
│
▼
DIODE CÔNG
SUẤTBiến áp có nhiệm vụ truyền năng lượng và thay đổi mức điện áp, đồng thời tạo điều kiện để đạt dòng hàn lớn ở phía đầu ra.
8. Chỉnh lưu phía thứ cấp
Sau biến áp, điện áp cao tần được đưa đến diode công suất.
BIẾN ÁP
│
▼
┌───────────┐
│ DIODE │
│ CÔNG SUẤT │
└─────┬─────┘
│
▼
DC ĐẦU RADiode ở đây phải có đặc tính phù hợp với tần số, dòng điện và điện áp của thiết kế.
9. Cuộn cảm đầu ra
Dòng sau chỉnh lưu đi qua cuộn cảm.
DIODE
│
▼
┌───────────┐
│ CUỘN CẢM │
└─────┬─────┘
│
▼
TỤ LỌC
│
▼
CỌC HÀNCuộn cảm giúp làm dòng điện ổn định hơn và góp phần tạo đặc tính hồ quang phù hợp.
10. Mạch hồi tiếp
Một điểm rất quan trọng trong sơ đồ nguyên lý máy hàn điện tử là feedback – hồi tiếp.
Máy không chỉ tạo dòng hàn rồi "bỏ đó". Mạch điều khiển liên tục theo dõi các thông số.
Ví dụ:
DÒNG HÀN
│
▼
SHUNT
│
▼
MẠCH ĐO DÒNG
│
▼
IC ĐIỀU KHIỂN
│
▼
PWM/DRIVER
│
▼
IGBT/MOSFETNếu dòng thực tế thay đổi, bộ điều khiển có thể điều chỉnh tín hiệu PWM để thay đổi năng lượng truyền qua tầng công suất.
11. Mạch bảo vệ
Ngoài mạch điều khiển, máy hàn thường có các cơ chế bảo vệ.
┌── QUÁ DÒNG
│
├── QUÁ NHIỆT
MÁY HÀN ─────┼── QUÁ ÁP
│
├── THẤP ÁP
│
└── LỖI DRIVER
│
▼
NGẮT PWM
│
▼
DỪNG IGBTCác linh kiện liên quan có thể gồm:
- Shunt
- Cảm biến nhiệt
- NTC
- MOV
- Optocoupler
- IC bảo vệ
- Mạch so sánh
- Relay
12. Hệ thống làm mát
Tầng công suất tạo ra nhiệt nên máy thường có quạt.
QUẠT
↓
┌─────────────────┐
│ NHÔM TẢN NHIỆT │
│ │
│ IGBT / MOSFET │
│ │
│ DIODE │
└─────────────────┘
↓
KHÍ NÓNGNếu quạt không hoạt động, nhiệt độ linh kiện công suất có thể tăng nhanh.
13. Sơ đồ nguyên lý tổng hợp
Toàn bộ máy có thể được mô tả ngắn gọn:
MÁY HÀN INVERTER
AC 220/380V
│
▼
┌──────────────┐
│ CẦU CHÌ │
│ EMI / MOV │
│ NTC / RELAY │
└──────┬───────┘
│
▼
┌──────────────┐
│ CẦU DIODE │
│ AC → DC │
└──────┬───────┘
│
▼
┌──────────────┐
│ TỤ BUS DC │
│ 300V~320V DC │
└──────┬───────┘
│
▼
┌─────────────────┐
│ IGBT / MOSFET │◄──── DRIVER
│ NGHỊCH LƯU │ ▲
└───────┬─────────┘ │
│ │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ BIẾN ÁP CAO TẦN │ │
└───────┬─────────┘ │
│ │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ DIODE CÔNG SUẤT │ │
└───────┬─────────┘ │
│ │
▼ │
┌─────────────────┐ │
│ CUỘN CẢM + TỤ │ │
└───────┬─────────┘ │
│ │
▼ │
ĐẦU RA │
+ - │
│ │ │
└── HỒ QUANG │
│
┌─────────┴─────────┐
│ BO ĐIỀU KHIỂN │
│ │
│ PWM + FEEDBACK │
│ BẢO VỆ + NHIỆT │
└───────────────────┘14. Điểm cần phân biệt
Sơ đồ trên là sơ đồ nguyên lý dạng khối, dùng để hiểu cách máy hàn Inverter hoạt động. Nó không phải schematic chi tiết để sửa một model máy cụ thể.
Mỗi hãng và model có thể khác nhau về:
- Số lượng IGBT
- Kiểu mạch Half-bridge/Full-bridge
- IC PWM
- Mạch driver
- Biến áp
- Mạch hồi tiếp
- Mạch bảo vệ
- Nguồn phụ
Cấu trúc bo mạch.
MUA LINH KIỆN MÁY HÀN Ở ĐÂY : https://www.muabanngay.com/stores/linhkienhancat
sơ đồ nguyên lý máy hàn điện tử, sơ đồ máy hàn điện tử, sơ đồ nguyên lý máy hàn Inverter, sơ đồ mạch máy hàn Inverter, sơ đồ mạch máy hàn điện tử, sơ đồ máy hàn Inverter 220V, sơ đồ nguyên lý máy hàn que, sơ đồ mạch máy hàn que điện tử, nguyên lý hoạt động máy hàn Inverter, nguyên lý máy hàn điện tử, mạch công suất máy hàn Inverter, mạch IGBT máy hàn, mạch MOSFET máy hàn, mạch điều khiển máy hàn, mạch driver IGBT máy hàn, mạch chỉnh lưu máy hàn, mạch biến áp máy hàn Inverter, mạch diode đầu ra máy hàn, mạch hồi tiếp máy hàn, sơ đồ sửa chữa máy hàn Inverter
Chia sẻ:
Các bài viết liên quan
Máy hàn điện tử, đặc biệt là máy hàn Inverter, không chỉ gồm một bo mạch duy nhất mà là một hệ thống nhiều khối điện, điện tử và công suất phối hợp với nhau. Hiểu được cấu tạo bên trong máy giúp người sử dụng dễ nhận biết nguyên nhân khi máy không lên ngu...
Máy hàn điện tử, đặc biệt là máy hàn Inverter, được cấu tạo từ nhiều nhóm linh kiện điện tử và linh kiện công suất. Mỗi linh kiện đảm nhiệm một chức năng riêng, từ chỉnh lưu nguồn điện, lọc điện, đóng cắt công suất, biến đổi điện áp, điều khiển dòng hàn c...
Linh kiện máy hàn là tập hợp các linh kiện điện, điện tử, cơ khí và phụ kiện được sử dụng bên trong hoặc bên ngoài máy hàn để thực hiện các chức năng như chuyển đổi nguồn điện, tạo dòng hàn, điều khiển dòng áp, chỉnh lưu, làm mát, bảo vệ và truyền dòng đi...