>>

Ремонт сварочных инверторов – задача сложная, но выполнимая

Широкое распространение бытовых сварочных аппаратов (точнее – возросший спрос на них) привело к появлению массы разнообразных схемных решений. Один из удачных вариантов – сварочный инвертор.

инвертор ARC205
Этот аппарат имеет ряд преимуществ, в сравнении с трансформаторным сварочником:

  1. Компактные размеры
  2. Малый вес
  3. Малое энергопотребление – как правило, до 3 кВт, что позволяет работать даже в условиях квартиры
  4. Управление дугообразованием интеллектуальное. Пользоваться оборудованием может даже начинающий сварщик
  5. Множество встроенных модулей защиты – от короткого замыкания, от «прилипания» электрода, и пр.
  6. Падающая вольтамперная характеристика
  7. Плавный пуск.

Все эти блага порождают существенный недостаток – невысокая надежность. Разумеется, это не означает, что большую часть времени инвертор будет находиться в ремонте.

Но из-за сложности конструкции, поломки в нем возникают гораздо чаще, чем в трансформаторном блоке.

Ремонт инвертора событие не только неприятное, но и затратное. Мастерские, пользуясь отсутствием у клиента подробной схемной документации, выставляют счета на круглые суммы. Иногда приходится покупать новый агрегат.

Рассмотрим устройство и принцип работы инвертора

Внутри инвертора происходит преобразование (инвертирование) электрического сигнала.

Процесс разбит на несколько этапов:

  • Входной блок питания формирует первичное питающее напряжение – стандартным способом выпрямляет переменный ток
  • Затем вступает в дело собственно блок инвертора – с помощью задающего генератора постоянный ток вновь становится переменным, причем высокочастотным. Именно это качество позволяет уменьшить габариты трансформатора и потребление энергии.
  • Силовой блок с помощью высокочастотного трансформатора понижает напряжение до сварочного значения
  • Выходной переменный ток снова выпрямляется, поскольку сварка с помощью таких аппаратов происходит постоянным током.

Несмотря на целостность конструкции – плотная компоновка инвертора хорошо видна на иллюстрации, электрическая схема состоит из нескольких модулей.
электронный блок инвертора
Они могут быть выполнены на нескольких платах, или собраны вместе, это не меняет сути. Каждый модуль является отдельным устройством (с точки зрения схемотехники), имеет собственные входные и выходные параметры.

Важно! Взаимное расположение блоков, расстояние между ними, и даже прокладка соединительных проводов, тщательно рассчитываются на стадии проектирования.

Имеет значение любая мелочь: взаимные наводки, собственная индуктивность радиокомпонентов и проводов, экранирование сигнала корпусом… Внесение изменений в конструкцию приводит к рассогласованию схемы.

Это следует учитывать, если вы производите ремонт сварочного инвертора своими руками.

Основные модули схемы инвертора:

  1. Входной выпрямитель. Его задача обеспечить максимальное сглаживание синусоиды переменного тока на входе в инвертор. От качества его работы зависит помехоустойчивость остальных модулей
  2. Инвертор. Собственно это и есть сердце аппарата – с его помощью формируется ток высокой частоты. Работает на основе так называемого драйвера – задающей микросхемы
  3. Модуль управления. Отдельная схема, на которую возложена командная задача. Благодаря этому элементу конструкции, все остальные компоненты работают согласовано. Силовой элемент – транзисторные ключи
  4. Выходной выпрямитель. Часть схемы, которая держит на своих элементах (силовых диодах) всю нагрузку сварочного аппарата. Модуль работает фактически в режиме короткого замыкания – после него только сварочная дуга
  5. Элементы защиты. Как минимум присутствует датчик перегрева и защита от короткого замыкания. Последний пункт может быть реализован как простым предохранителем или автоматом, так и умной схемой, восстанавливающей работоспособность инвертора при устранении причин срабатывания защиты.

В разных инверторах эти блоки могут размещаться как угодно, но конструкция у них единая. Различия лишь в элементной базе.

Типовое расположение компонентов на иллюстрации:
расположение узлов и деталей на плате
Важный элемент конструкции – активное охлаждение. Каждый силовой элемент (транзисторы-ключи, диоды выходного выпрямителя) обязательно располагаются на радиаторах.

Кроме того, в корпусе устанавливается вентилятор, и должна обеспечиваться проточная циркуляция воздуха. Во время ремонта проверяйте исправность системы охлаждения и наличие качественного теплового контакта между радиоэлементами и радиаторами. Обязательно используйте свежую термопасту при замене деталей.

Причины поломок сварочных инверторов

Подобные устройства эксплуатируются в условиях, которые далеки от идеальных. Пыль, влажность, вибрации. Неопытность операторов (сварщиков), экономия на расходных материалах (читай — применение некачественных дешевых электродов), нестабильное входное напряжение.

Именно эти факторы, а вовсе не сложность конструкции, приводят поломкам.

Вот типичные причины возникновения сбоев в работе и неисправностей. Перечень составлен, по отзывам приемщиков сервисных центров.

  1. Попадание влаги внутрь корпуса, и соответственно на монтажную схему. При работе на открытом воздухе, часто игнорируются атмосферные осадки.
  2. Возможно попадание брызг воды при работе смежных бригад – замешивание раствора строительных смесей, заполнение емкостей, прорывы сантехнических сетей.
  3. Корпус инвертора не может быть герметичным. Требуется множество вентиляционных отверстий, поэтому брызгозащита отсутствует.

Нарушение режима охлаждения.

Тут несколько причин:

Скопление большого количества пыли. Забиваются вентиляционные отверстия, ухудшается рассеивание тепла радиаторами охлаждения.

Поломка вентилятора при попадании постороннего предмета или заклинивания подшипника от той же пыли.

Несоблюдение правил пользования. Часто можно увидеть инвертор, стоящий вплотную к стене (закрыты вентиляционные отверстия). Или брошенную на корпус ветошь.

Нарушение режима эксплуатации

В технических характеристиках всегда указывается продолжительность нагрузки, в процентном отношении ко времени охлаждения между «подходами».

Стремясь как можно быстрее выполнить работу (погоня за «трудоднями»), сварщики просто загоняют инверторы, как лошадей.

Даже при правильно организованном охлаждении, непрерывная работа приводит к перегреву и поломке силовых элементов: ключевых транзисторов, выпрямительных диодов.

Попадание металлических предметов

Стружка, крепеж, капли расплавленного металла при сварке в отверстия для вентиляции. Итог – короткое замыкание, выход из строя целых модулей.
электронная плата инвертора
Любые неисправности сварочных инверторов возникают по вышеперечисленным причинам.

Исключение – бракованные электронные элементы или некачественный монтаж (непропай, заниженное сечение проводов, ослабленный крепеж механических контактов).

Признаки неисправностей (за исключением явных, таких как дым из корпуса, запах гари или посторонние шумы внутри).

  • Нестабильная дуга или интенсивное разбрызгивание продуктов сварки (является неисправностью только в случае правильно установленной величины тока)
  • Затруднен отрыв электрода от заготовки. Проблема встречается часто, в первую очередь необходимо проверить все механические контакты внутри корпуса на предмет окисления или ослабления крепежа
  • Инвертор готов к работе (по индикаторам), а сварка не происходит. При этом причин для срабатывания защиты по перегреву нет.

Когда неисправность выявлена, переходим к восстановлению работоспособности.

Возможные поломки и принцип работы инвертора — видео

Ремонт сварочных инверторов

Если вы решили полагаться на собственные силы, в первую очередь следует запастись схемой конкретно вашего аппарата, и желательно описанием ее работы.

При отсутствии явных признаков неисправной детали (ничего не обуглилось, взорванных транзисторов нет, провода на месте), необходимо по характеру поломки понять, какой модуль вышел из строя.

Для этого производится замер выходных величин по цепочке: от входного выпрямителя до напряжения холостого хода (а также в рабочих режимах, если инвертор вообще стартует).

Схему инвертора надо условно поделить на модули (их назначение мы рассмотрели в разделе «Основные модули схемы инвертора»).
электрическая схема инвертора
Затем последовательно, с помощью мультиметра (в некоторых случаях – осциллографа) проверить наличие соответствующих сигналов на переходах от одного модуля к другому.

Важно! В первую очередь следует проверить, не сработала ли схема защиты (без возврата в исходное состояние).

Если неисправность в этих элементах – проверка остальной схемы не требуется. Разве что надо выяснить, что послужило причиной блокировки.

Ремонт сварочного инвертора — обучающее видео 1


После локализации неисправного модуля, приступаем к проверке работоспособности элементов. Сначала – внешний осмотр. Проверяется внешний вид деталей (желательно с лупой и хорошей подсветкой).

Радиодетали, вышедшие из строя от перегрева, обязательно будут иметь внешние повреждения. Это может быть трещина, изменение цвета покрытия, темное пятно на корпусе (хорошо заметное на фоне светлых надписей маркировки).

На контактах бывают замены следы побежалости – даже кратковременный импульс экстремального нагрева, оставит на металле цветной след.

Затем приступаем к осмотру токоведущих дорожек на плате, и соединительных проводов. Отгоревшие контакты сразу бросаются в глаза. Другое дело – микро разрывы дорожек. Их станет видно, если с обратной стороны монтажной платы расположить мощный источник света. Лупа обязательна.

К тому же, дорожки прозваниваются тестером. Можно немного деформировать руками плату при проверке. Контакт не должны пропадать.
Подозрительные места соединения ножек деталей с контактными площадками, лучше пропаять. Некачественную пайку, как правило, видно сразу.

Используйте тугоплавкий припой при восстановлении контактов.

Если по внешним признакам, неисправность найти не удалось – производится проверка радиодеталей. Для начала следует выпаять элемент из монтажной платы. Это кропотливый процесс, который следует выполнять аккуратно, не допуская перегрева исправных элементов.

Проблема в том, что при наличии взаимосвязанных соседних радиоэлементов, качественно прозвонить деталь не удастся.

Внимание! Самые незащищенные элементы печатной платы инвертора – резисторы. Их проверяем в первую очередь.

Если сопротивление выполнено не в форм-факторе SMD, то для проверки достаточно отпаять одну ножку.

Детали проверяются тем же мультиметром. Для каждого элемента существует своя методика, универсального способа нет.
показания омметра

Ремонт сварочного инвертора — видео урок 2

Замена неисправных деталей

Зачастую не получается найти именно такой элемент, как на родной плате. Особенно часто такая ситуация встречается на импортных инверторах.

Еще одна проблема – безымянные элементы (этим грешат сборщики из Поднебесной). Или же название (названия на всей группе) исчезли при воздействии высокой температуры. В этом случае выручит только схема устройства.

Не отчаивайтесь. Подавляющее число радиодеталей имеют аналоги. Для подбора заменителей, существуют электронные справочные листы с информацией обо всех радиокомпонентах.

Это так называемые «datasheet». Всегда можно найти либо аналог, либо такую же деталь иного производителя. А такие элементы, как трансформаторы и дроссели, восстанавливаются перемоткой обмоток или заменой лопнувших сердечников.

Ремонт сварочного инвертора — видео урок 3

Где лучше отремонтировать сварочный инвертор?

Разумеется, в профильном сервисном центре. По крайней мере, вы получите гарантию на выполненные работы. Если же тратить средства на ремонт нет желания – можно попробовать устранить неисправность самостоятельно.

Итог:
При элементарных навыках радиолюбителя, и наличии дома паяльника и тестера, вы сможете отремонтировать даже такой сложный прибор, как сварочный инвертор.

Комментарий

Заполните обязательные поля