Диагностика и ремонт силовой части сварочных инверторов "Ресанта САИ" и аппаратов плазменной резки "Ресанта ИПР"Инверторные сварочные источники „Ресанта САИ» („Ресанта ИПР», „Eurolux IWM», „Energolux WMI») являются, пожалуй, самыми популярными из представленных на российском рынке малогабаритных недорогих устройств. В ассортименте насчитывается более двух десятков моделей, каждая из которых может иметь несколько модификаций, при этом все семейство источников имеет общие корни, а потому и отдельные модели по большей части весьма схожи. Многообразие модификаций порождает путаницу — с одной стороны, одинаковые модели разных модификаций могут иметь заметные схемные отличия, а с другой стороны — разные модели могут быть практически идентичны. По этой причине в данной статье автор не описывает схемотехнику конкретных моделей, а систематизирует информацию в виде, применимом ко всему семейству САИ (а также „Eurolux IWM», „Energolux WMI»). Кроме того, практически идентичную схемотехнику блока питания (БП) и инвертора имеют аппараты плазменной резки металла „Ресанта ИПР», а потому материал применим и к ним.
Внимание! Перед проведением любых работ и/или измерений в цепях сварочного источника необходимо разрядить фильтрующие конденсаторы сетевого выпрямителя с помощью мощного резистора или лампы накаливания и убедиться, что напряжение на конденсаторах снизилось до безопасного уровня.
Следует иметь в виду, что низковольтные цепи многих моделей линейки САИ не имеют гальванической развязки от питающей сети.
Примечание. По причине разнообразия конечных реализаций продукта нумерация элементов на приведенных фрагментах принципиальных плат может не соответствовать тому или иному аппарату. Кроме того, возможно присутствие в схеме тех или иных изменений, присутствующих в разных моделях и ревизиях.
Упрощенная схема входных цепей сварочного источника (без элементов EMC-фильтра) приведена на рис. 1. Сетевое напряжение подается на выпрямительный диодный мост B1 через резистор (в некоторых аппаратах — термистор NTC 8D-20) R1, необходимый для ограничения тока зарядки сглаживающего конденсатора С1. После окончания предварительной зарядки конденсатора резистор шунтируется контактами реле K1. Узел коррекции коэффициента мощности (PFC) присутствует только в моделях линейки „Проф».
Рис. 1. Входные цепи сварочного источника „Ресанта САИ» (элементы EMC-фильтра не изображены)
Входные цепи и блоки питания инверторов „Ресанта САИ»
В зависимости от выходной мощности сварочного аппарата во входных цепях применяются разные компоненты. В качестве диодного моста B1 используется один или два выпрямительных моста BR5006 (600 В/50 А) или их аналоги. В младших моделях также могут применяться мосты KBJ3510 или аналогичные. Конденсатор С1 состоит из двух-четырех конденсаторов емкостью 470…680 мкФ/400 В (450 В в источниках с узлом PFC). Реле К1 с обмоткой на напряжение 12 В типа JQX-15F (аналог SLA-12VDC-SL-A-30 A), либо до трех параллельно соединенных реле SMIH-12VDC-SL-A –16 A.
Постоянное напряжение поступает на инвертор и блок питания, от которого питаются цепи контроля и управления, а также вентиляторы охлаждения. Существует несколько вариантов схем БП, различающихся мощностью, выходными напряжениями и применяемым ШИМ контроллером. Рассмотрим четыре наиболее распространенных варианта.
Блок питания на основе ШИМ контроллера UC3845
Принципиальная схема БП на основе ШИМ контроллера UC3845 (U1) приведена на рис. 2. Выходное напряжение сетевого выпрямителя через резистор R10 поступает на первичную обмотку трансформатора Т2, а также по цепи R7 R9 заряжает конденсатор С17. Когда напряжение на конденсаторе превысит порог включения ШИМ контроллера U1 (около 16 В для UC384x), преобразователь запускается, и на выходе Out контроллера появляются импульсы, поступающие на затвор ключевого MOSFET-транзистора Q02. Чаще всего в качестве Q02 используется 2SK3878 фирмы Toshiba (VDS=900 В, ID=9 A, IDP=27 A) либо FQP4N90 фирмы Fairchild Semiconductor (VDS=900 В, ID=4 A, IDP=16 A).
При открытии Q02 по первичной обмотке начинает протекать линейно нарастающий ток. При этом энергия источника питания накапливается в трансформаторе, а напряжение со вторичной обмотки приложено к выпрямительным диодам D3, D8, D9 в запирающей полярности. На поддержание тока в нагрузке расходуется энергия, запасенная в сглаживающих конденсаторах C6, C10, C13. После закрытия ключевого транзистора, полярность напряжения вторичной обмотки Т2 меняется на противоположную, отпираются выпрямительные диоды и энергия, запасенная в трансформаторе, обуславливает протекание через нагрузку линейно спадающего тока. Количество передаваемой энергии (а следовательно, и напряжение на нагрузке) регулируется изменением длительности отпирающих ключевой транзистор импульсов.
Снабберная цепь D10 R4 R3 C14 поглощает выброс напряжения при закрытии ключевого транзистора [1].
Так как передача энергии источника питания в нагрузку происходит при запертом ключевом транзисторе, такой тип преобразователя напряжения называется обратноходовым (англ. flyback). Данные преобразователи отличаются простотой и дешевизной, однако имеют и негативные стороны — относительно низкий КПД и наличие больших импульсных токов во вторичной части. Последним обусловлена необходимость применения качественных сглаживающих конденсаторов с низким эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС, англ. ESR).
Кстати, именно с потерей емкости и завышением ESR в процессе эксплуатации связано значительное количество отказов источников питания, построенных по указанной топологии.
Полное содержание статьи доступно только в печатном варианте. Вы можете приобрести свежие номера Р&С или оформить подписку в редакции | 
