自制点焊机 (原创) admin    17/07/04



    今天准备设计制作一台电容储能式点焊机,先给出初步设计的输出部分原理图。

自制点焊机输出

    先分开焊枪和工件,给储能电容阵列充上点。然后将焊枪压在工件上,按控制开关,控制电路给场效应管栅极一个脉冲,使场效应管导通。电容通过效应管源漏极和焊枪放电,放电产生的热使工件产生熔核,将工件焊接在一起。

确定电容配比

    场效应管选择IRF3205,电容由4700uF/16V的电解电容组成阵列。现在需要确定一个IRF3205可带多少电容,如超过范围,IRF3205可能烧毁。为此,我们设计如下测试电路。

    首先我们将电容器充电到最大工作电压U0(12V),设法给场效应管栅极一个一定宽度(t1)的脉冲,如果脉冲宽度合适,可以使电容放电终止电压为U1 = 0.3*12 = 3.6V。这个过程电容器释放的能量为:

    可以求得平均功率P = E/t1,又因为脉冲宽度(t1)就是放电时间常数R*C,其中R为回路电阻,包括电容内阻ESR和场校应管开通电阻(8毫欧),可以求得R=t1/C。因此场效应管功耗为Pdm = 0.008 * P / R,场效应管放电脉冲峰值电流为Idm = U0/R。

    IRF3205手册给出的漏极最大脉冲电流为390A,同时要求结温不超过175度。结温同功率脉冲的关系如下图所示。

IRF3205温度

    点焊机工作的占空比D很小,可以参考图中最底下的那条曲线。根据t1查询得到Zthjc,上面我们已经求出了Pdm,假定场校应管基片温度(tc)为75度,可求得结温Tj。如果Tj<175度,Idm<390A,则场效应管可安全工作。



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