Описание схемы Автоматика

Описание
Схема состоит из компараторов на основе ОУ LM358, схемы логики, выполненной на основе К561ТЛ1 (CD4093), и
источников опорных напряжений, выполненных на VD3, VD4…VD6. Вход схемы подключен к выходным клеммам
инвертора.
При горении дуги в воздухе при нормальном атмосферном давлении, ее напряжение обычно находится в диапазоне 15…35
Вольт. Это напряжение уменьшается в 5 раз делителем R1, R2, R3 и подается на входы компараторов DA1.1 и DA1.2 через
резистор R4. Напряжение в точке А (общая точка соединения R2, R3, R4) при этом не превышает 3…7 Вольт.
Как только происходит разрыв дуги (например, для смены электрода), – напряжение на выходе инвертора, работающего без
нагрузки, становится выше 50 Вольт. Напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1.1 также повышается. На его
выходе (вывод 1) появляется лог. “0”, и через время, равное примерно 2 секундам, (регулируется цепочкой R13, R16, C4),
необходимое для разрядки конденсатора C4, уровень лог. “0” переключает выход триггера DD1.3, DD1.4 (вывод 4) в лог. “0”.
Транзистор VT1 при этом закрывается, и перестает шунтировать ООС по выходному напряжению (точка 2 в схеме блока
управления – БУ6.gif). При этом, на выходе инвертора устанавливается безопасное для человека выходное напряжение (в
диапазоне 15…30 Вольт), установленное подстроечным резистором R6, находящимся в блоке управления. В таком режиме
инвертор находится до первого касания электродом свариваемой детали, то есть до КЗ. На кратковременные разрывы дуги
(примерно до 2 секунд) схема не реагирует, за счет цепи быстрой зарядки конденсатора С4 через диод VD7 и резистор
небольшого номинала R16.
При кратковременном КЗ (состояние КЗ определяется, как падение напряжения на входе схемы автоматики менее 10 Вольт,
соответственно в точке А – менее 2 Вольт), на выходе компаратора DA1.2 (вывод 7), появляется лог. “0”. Он переключает
триггер DD1.3, DD1.4 в противоположное состояние, при котором транзистор VT1 открывается, и шунтирует резисторы R5,
R6 в блоке управления (БУ6.gif). Таким образом, выключается ООС по выходному напряжению инвертора. На его выходе
напряжение возрастает до максимально возможного значения, и остается активной только ООС по току. Для отключения
режима ограничения напряжения холостого хода, служит выключатель S1.
Одновременно при КЗ запускается одновибратор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. В течение времени, примерно
равного 300…400 миллисекунд (регулируется цепочкой R14, R15, C5), подается импульс на транзистор VT2, шунтирующий
резистор-регулятор тока R16, находящийся в блоке управления. Во время воздействия импульса (то есть, шунтирования
R16), выходной ток повышается до максимума, что и обеспечивает так называемый режим “горячего старта” для улучшения
зажигания дуги. При большой паузе в образовании дуги (свыше 2 секунд), и последующем КЗ, – весь цикл работы схемы
повторяется заново.
В некоторых случаях режим “горячего старта” не нужен, и даже вреден (например, при сварке тонкого металла импульсом
большого тока его можно “прожечь”), поэтому, предусмотрено отключение этого режима замыканием затвора VT2 на
“землю” с помощью выключателя S2. Светодиоды HL1, HL2, HL3 служат для индикации режимов работы блока,
значительно облегчающую его наладку.
Резистор R9 увеличивает скорость переключения компаратора DA1.2, и одновременно задает небольшой гистерезис при его
переключении, что увеличивает помехозащищенность данного компаратора. Элементы VD1 и C1, также предусмотрены для
повышения помехоустойчивости схемы. Резистор R4 и диод VD2, служат для защиты входов компараторов от выбросов
напряжения, с амплитудами, превышающими питание схемы. Выбросы могут появляться в различных переходных режимах
работы инвертора, в частности, при переходе со стабилизации выходного тока на стабилизацию выходного напряжения, и
наоборот.
Конденсаторы С1, C2, C6, могут быть обычными, блокирующими. В качестве хронирующих конденсаторов C4 и C5 –
желательно применить конденсаторы с малой утечкой, и небольшим временным дрейфом. На плате предусмотрены места
для того, чтобы можно было набрать каждый конденсатор (С4 и С5) из 4-х штук, запаянных параллельно. Электролитические
конденсаторы применять крайне нежелательно, так как при этом может значительно ухудшится стабильность временных
интервалов-задержек.
Светодиоды HL1…HL3 служат для индикации состояния компараторов DA1.1, DA1.2, и одновибратора на DD1.1, DD1.2.
При этом значительно облегчается наладка данного блока, а, также, поиск неисправностей.
Описание схемы Антипригар.gif
В исходном состоянии на выходе ОУ DA1.1 – максимальное положительное напряжение, открывающее транзистор VT1
(соединяющий движок резистора-регулятора тока R16 в блоке управления с одним из его крайних выводов).
При длительном КЗ (начинает “залипать” электрод и т. п.), длящемся более чем 0.8 секунды (подбирается цепочкой R1, R2,
C1), лог.”0” с выхода 7 ОУ DA1.2 в блоке автоматики разряжает конденсатор С1. На выходе DA1.1 – появляется уровень
лог.”0”, который закрывает транзистор VT1. При этом сопротивление R16 в блоке управления становится максимальным,
соответствующим минимальному выходному току инвертора. Таким образом, осуществляется уменьшение выходного тока
до минимума, при длительном КЗ на выходе сварочного инвертора. Выключатель S1, позволяет при желании отключить
схему антипригара.
Схемы автоматики и антипригара разведены на общей печатной плате.
Спаянная схема автоматики и антипригара.