soudure par points avec transfo de micro-ondes??

[Jean-Marie45]

J'ai refait les mesures de mon fer à souder avec mes deux voltmètres. L'un montre une différence de potentiel de presque 40V. L'autre, 0V.
Bizarre !
Le fer est un Velleman. En principe c'est quand même sérieux.
J'ai regardé un peu sur Internet. Il semble que les HAKKO ont la cote et ils sont garantis anti électricité statique.

Le fer lui-même est le Hakko 907. ( ~ 8 $ sur eBay)

Son contrôleur est le Hakko 936. ( ~ 22 $ sur eBay)

Il faut encore ajouter un transfo 24V AC 2A. Mais nous savons comment nous fabriquer ça !

Il existe de nombreuses pannes pour ce fer. Les plus fines sont de 0,5 mm. Les pannes sont d'un prix tout à fait raisonnable (2 ou 3 €).

Mais je ne suis pas encore décidé. Je ne suis pas certain que mon fer actuel soit vraiment dangereux pour les composants. Jusqu'ici, il ne m'a jamais posé de problème. Ce n'est pas lui qui a fait sauter mes 2N7000.

 

[jacounet]

Jean-Marie .
Ton fer à souder à l'air d'être impeccable comme modèle , mieux en qualité que le mien ( un Velleman VTSSC 30N).
Sinon , met une résistance ( 47 k à 470 k) en parallèle sur l'entrée de ton voltmètre qui t' indique 40 Volts ...pour voir si tu as toujours ces 40 Volts . Puis monte à 1 MOhms et regarde si ça y-est encore ...
Si tes voltmètres sont des 10 MOhms d'entrée , il y-a des chances pour que celui qui indique 40 Volts ait un problème , suite à un choc électrique , de la haute tension sinusoîdale par exemple .
Si c'est pas le volmètre c'est le fer .-->une lapalissade .
Pour départager les deux , un troisième larron , l'oscillo .
Il te reste donc , le dépannage avec ton oscilloscope sur PC... voir la forme de ton signal 40 Volts ,sa fréquence...et remonter jusqu'à la source .
Intuitivement , comme ça , il se peut qu'une capa d'antiparasitage peut-être entre masse de la panne et terre sans doute se trouve à avoir un problème .Faut démonter le fer pour voir .
AmicalementJacounet.

 

[Jean-Marie45]

Mon fer est celui-ci.

Je vois sur cet article que ce fer chauffe très fort. Il n'est semble-t-il pas vraiment prévu pour l'électronique. Pourtant je l'ai acheté dans un magasin d'électronique. Cela m'étonne qu'il n'a encore rien grillé comme composant.

met une résistance ( 47 k à 470 k) en parallèle sur l'entrée de ton voltmètre qui t' indique 40 Volts ...pour voir si tu as toujours ces 40 Volts

Je vais essayer.

L'idée de l'oscilloPC, c'est pas mal non plus.

Merci pour ces idées.

J'ai récolté un vieux micro-onde de plus chez un ami. Peut-être pour faire l'alimentation d'un nouveau fer à souder Hakko ?

J'ai terminé le programme de la jauge 2CV. J'affiche sur la première ligne l'autonomie kilométrique restante et sur la deuxième ligne une barre dont la longueur donne une indication visuelle de ce qui reste dans le réservoir.

Je suis en train d'examiner comment mettre une protection pour les IGBT. Je voudrais couper l'alimentation du transfo si l'intensité au primaire dépasse un certain seuil. Par exemple 20 ou 25A. J'ai commandé le petit module qui mesure par effet Hall le courant jusqu'à 30A.
Il faut le faire suivre d'un comparateur qui va détecter le dépassement du seuil et couper le circuit jusqu'à ce qu'il soit réenclenché manuellement. Heureusement, la datasheet du chip de mon module donne un schéma.

Le seuil est fixé sur le schéma par le pont R1-R2. Il sera remplacé par un trimmer.
Le fonctionnement est simple. Tant que l'entrée inverseuse est inférieure au seuil, la sortie de l'AOP est haute. Si le seuil est dépassé, la sortie passe à zéro, ce qui maintient l'entrée non inverseuse à 0,6V et oblige la sortie à rester à zéro, même si le courant Ip retombe à zéro.
J'utiliserai probablement un AOP comparateur différent de celui qui est mentionné.
Je ne sais pas encore comment je vais me servir de la sortie à zéro de l'AOP pour couper les IGBTs.

 

[jacounet]

Jean-Marie .

Capteur à effet Hall , j'ai vu ton schéma , globalement c'est Ok pour moi , sur les schéma avec CI spécialisé et comparateurs de ce type y-a jamais trop de problème ...faut tester .

Je vois que ton fer avec transfo , celui que tu as photographié avec une prise 5 broches type magnétophone et sa régulation de 200 à 450 °C , n'est pas le même que sur la photo que tu mets aujourd'hui qui à l'air de fonctionner sur 220 V directement vu la prise ...lequel est le bon ...ou j'ai mal vu .
J'ai fais quelques mesures de courant en automatique avec mon multimètre à liaison USB vers PC la semaine dernière , pendant ma convalescence , j'ai exploité le défaut de la charge qui chauffe , donc R qui augmente , pour mesurer le temps de soudure disponible avec nos transfo de mo , ..il faut que je peaufine , mais on devrait disposer d'au moins 4 secondes à 80% de P max avec une spire de plus de 200 mm*2 , car je dispose déjà de 2 secondes à 80% de P max avec une spire de 15 mm*2 .
Dès que possible je me met au hachoir , euh ... hacheur ...!
AmicalementJacounet.

 

[jacounet]

JM.
Je viens de relire ton post sur la page 97 , et je crois avoir compris que tu voudrais acheter le Hakko , et que tu dispose déjà du Velleman à prise sur 220V.
Effectivement ton Velleman n'est pas l'idéal pour souder des mos , on n'est jamais à l'abris d'une fuite de courant ou tension via la résistance branchée directement sur le 220 vers la panne , moi j'éviterais pour l'électronique .
Ton Hakko est à essayer , sinon si tu es pressé y-a les chinois licence Philipps , 120 Watts ( 15/20€) chez Brico-chouette ou Machin-truc...ils ont un transfo 220 et le secondaire a 4 ou 5 spires en 15/20mm court- circuitant une panne fer , y-a pas de régulation , mais tu es protégé ( normalement) du 220 V...pour les soudures fines c'est pas le pied non plus . Mais en cas de pb sur le fer régulé , ça dépanne ... C'est ce que je pratique .
Pour compléter ta protection en courant , contre les courants de pointe uniquement , mettre une self ( à calculer) en série avec le primaire .Pour les surcharges dépassant 5 à 10 périodes ,ta sonde à effet Hall est l'idéal
AplusJacounet.

 

[Jean-Marie45]

Hello Jacounet,

Je viens de relire ton post sur la page 97 , et je crois avoir compris que tu voudrais acheter le Hakko , et que tu dispose déjà du Velleman à prise sur 220V.

Tu as bien compris. Le Velleman est mon fer actuel. Le Hakko est celui qui me tente sur Internet.

---

Pour le contrôle du courant, je vais donc utiliser le petit module dont je vous ai parlé.

Le courant du primaire traverse le module grâce au terminal à vis. En l'absence de courant, la sortie donne 2,5V (si le module est alimenté en 5V). Par effet Hall (magnétique) le passage d'un courant par le terminal provoque une déviation de la tension de sortie de 66mV par ampère. Par exemple, un courant de 20A provoque une déviation de 1,32V en plus ou en moins par rapport à 2,5V, selon le sens du courant.

Le temps de réponse du module est de 7,7 µSec. Je vais le faire suivre par un LM311 commandé ICI.
Il s'agit d'un comparateur de courant (Datasheet) dont le temps de réponse est de 200 nanoSec.
Ensuite, le plus simple est probablement de connecter la sortie du LM311 à une interruption du micro-contrôleur. Celui-ci mettra à zéro les IGBTs par l'intermédiaire des optocoupleurs et du driver.
Avec un µC qui tourne à 8 ou 16 MHz, je devrais pouvoir obtenir la réponse en 2 µSec.
L'optocoupleur 4N25 donne un temps de réponse de 4,5 µSec.
Le driver a un temps de réponse de max 50 nanoSec.
Mes IGBTs FGA25N120 ont un temps de réponse de max 300 nanoSec.
Au total, la coupure devrait être obtenue en 14,6 µSec.

Pour les surcharges dépassant 5 à 10 périodes ,ta sonde à effet Hall est l'idéal

De l'autre coté du redressement et du lissage du courant, il n'y a plus de périodes, à moins que tu ne parles de la fréquence qu'on va imposer au primaire ?
Même s'il s'agit de cette fréquence, si on travaille par exemple à 200 Hz, une période dure 1/200 Sec, c'est à dire 0,005 Sec, alors que j'espère pouvoir couper l'alimentation en 14,6 µSec, c'est à dire 0,0000146 Sec. J'aurais donc le temps de couper le courant 342 fois avant la fin de la première période ! Donc, aucune raison d'attendre 5 à 10 périodes. A moins que j'aie mal compris ton propos.

 

[jacounet]

Salut JM.

Bon c'est rapide , OK , ... "vu l'arbre en boule " ..


AplusJacounet.

 

[Jean-Marie45]

Hello,

J'avais presque oublié .....

J'ai à nouveau testé la différence de potentiel entre la panne de mon fer à souder et le tuyau du chauffage central. Avec l'un de mes voltètres, j'obtiens toujours ~ 40V alternatif.
En mettant une résistance de 100k entre les bornes du voltmètre, le potentiel tombe à 0,6V.
Dès que j'enlève la résistance, la tension remonte à ~ 40V.

1. Je ne sais pas trop quoi en tirer comme conclusion.
   .
2. Dois-je monter une résistance entre la panne et la terre pour protéger les composants sensibles que je soude ?

 

[pinou29]

Bonjour.
A l'époque où j'étais encore en activité, j'ai travaillé sur des pyromécanismes à base d'explosifs sous forme d'initiateurs ou détonnateurs que nous soudions sur des connecteurs et nos fers à souder étaient reliés à la terre par une résistance de 1 mégohms ce qui permet d'éliminer les charges électrostatiques, idem pour nous, l'opérateur était relié à la terre avec un bracelet conducteur et même résistance comme ici:
http://www.selectronic.fr/bracelet-anti-statique-noir.html
de plus nous avions sur l'établi un tapis en caoutchouc au milieu duquel se trouvait une couche conductrice, lui aussi relié à la terre par une résistance de 1 mégohms.
Idem ici:
http://www.selectronic.fr/tapis-anti-statique.html
Mais ce n'est que mon petit avis.
Bonne bricole.
Bernard.

 

[Jean-Marie45]

Merci pour tes renseignements, pinou29

Il y a 2 jours j'ai déjà commandé le bracelet anti-statique.

Je vais voir pour un tapis.

 

[jacounet]

Salut JMarie .

Ce que tu peux en conclure c'est que ta résistance de panne est isolée , à , à peu près 17 MOhms d'après mes calculs , vu ce que tu nous donne comme résultat , 0.6V avec une 100 k en parallèle sur ton multimètre .( j'ai pris 110V pour le calcul , tension normallement entre une phase et la terre ).
On devrait avoir 20 MOhms d'isolement , pour des appareils grands public si je me souviens bien des normes .
Mais tu as certainement moins de 10 MOhms selon les normes ,car il faut faire la mesure d'isolement avec un appareil qui mesure l'isolement à 2 U +1000V ( environ 1500V continus), un GigOhmètre.
La solution provisoire avant que tu ai un fer à souder à transfo. ( ton Hakko) , donc à panne isolée , c'est de relier ta panne via une résistance en série de 10 kOhms à la terre , tu n'auras plus que quelques 100mV , ça sera moins dangereux pour tes MOS .( surtout pas mettre la panne directement à la terre ...pour éviter un court-circuit en cas de fuite directe phase vers masse de la panne).
Par la suite , garder ce fer pour l'électricité uniquement .
Celà ne m'étonne donc pas que tu ai claqué tes 2N7000 ...ils ont facilement 100 MOhms ( pour les plus mauvais ) d'impédance d'entrée ( gate/drain-source) , donc tu leur a mis 40 V sinus , soit 112 V p.p. ...sur la gate ils n'ont pas apprécié .
AmicalementJacounet.

 

[Jean-Marie45]

Non, Jacounet, je n'ai jamais soudé les 2N7000. C'est en les manipulant sans beaucoup de précautions (et en faisant parfois l'une ou l'autre erreur de branchement) sur la breadboard qu'ils ont sauté. La gate a parfois pu toucher le 5V, mais pour certains, je pense que c'est seulement l'électricité statique de mes doigts. Manifestement, ils sont extrêmement sensibles.

 

[jacounet]

Salut à tous .
Je viens de rebobiner mon vieux transfo de télé ....dans ma salle à manger ,( il caille encore dehors ,donc dans l'atelier,j'ai bien un insert à bois ,mais comme il faut que je coupe du bois ... pas bon pour le dos ).
J'ai bien fait , il avait des fils du 2x6.3V marron foncé presque noirci , je lui ai mis 250 spires 10% de plus que nos transfo mo , soit la moitié de ce que donne le calcul par la formule de Boucherot , --> bilan 500 Watts de consommation à vide , soit le double de nos transfo de m.o. , j'ai pas essayé en charge .
J'en conclus provisoirement que l'inductance magnétisante est plus faible que celle de nos transfo m.o. et que cela est probablement dû à un meilleur coefficient de self induction , donc un meilleur coefficient de couplage lui même dû à des tôles plus fines et entrelacées .
Ou en est Yvan avec son hacheur , pas de nouvelles depuis le 20 mai , son dernier post .
Et toi J-Marie quelles nouvelles chez ton marchand de tôles à transfo...
J'ai fais aussi dans le cadre , de "je suis coincé à la maison", un schéma de driver à trois circuits intégrés , un 555 , une bascule D , et une And , avec un temps de non recouvrement de 20 ns des sorties ... c'est sans doute court du coup ...est-ce suffisant , à voir .
AplusJacounet.

 

[Jean-Marie45]

Et toi J-Marie quelles nouvelles chez ton marchand de tôles à transfo...

Je croyais en avoir parlé sur le forum, mais je ne suis pas sûr car cela fait déjà un bout de temps.
Ce n'est pas un marchand de tôles, c'est un atelier de bobinage. Il refait essentiellement les moteurs électriques. J'ai pu lui acheter 100 m de fil de cuivre émaillé mais pas de tôles de transfo. Ceci dit, cela ne m'a pas coûté moins cher que chez Conrad car il m'a soi-disant fait payer le prix au poids en me disant qu'il y en avait pour 1 Kg. (Je crois que j'ai payé aux environs de 25€ mais ma mémoire est floue). Déjà, cela m'a paru bizarre que 100m de fil de 1mm de diamètre fasse juste 1 Kg. La première chose que j'ai faite en rentrant chez moi a été de peser le cuivre. Évidemment, je n'étais pas du tout à 1 Kg. J'ai trouvé sur Internet des tables du poids du fil de cuivre émaillé en fonction de la section. Selon ces tables, je n'avais pas non plus tout à fait mes 100m. Enfin, j'ai utilisé ce que j'avais pour me bobiner mon autotransformateur. Mais ma prochaine commande de fil passera par Conrad.

 

[Jean-Marie45]

J'ai retrouvé la page où j'ai acheté le fil et où je bobine mon autotransformateur.
Je vois que mes souvenirs n'étaient plus très précis concernant la quantité de fil acheté !

 

[Jean-Marie45]

Après pas mal de recherches sur eBay, je me suis finalement décidé à acheter la Station de Soudage suivante :

Il s'agit d'une copie (chinoise) de la station Hakko 937:

Hakko a abandonné le modèle 937 (à transfo ordinaire) pour le remplacer par un modèle digital, le FX-888D:

La station que j'ai achetée a évidemment un prix imbattable. Elle est "ESD Safe", ce qui devrait préserver des hasards électrostatiques. Elle est livrée avec le fer à souder, son support et 6 pannes. J'ai cru un moment que je m'étais fait avoir car je croyais avoir vu "free shipping" mais au moment de payer, Paypal m'a bloqué en disant que le logiciel ne pouvait pas calculer les frais d'envoi pour la Belgique et que je devais demander la facture au vendeur. Celui-ci me l'a envoyée et les frais d'envoi se montent à 0 $.

---

J'ai terminé la sonde pour 2 CV. J'ai passé la journée d'hier à débusquer une panne. Dès que le µC et l'écran LCD étaient en place, la tension s'effondrait à 2,2V. J'ai fini par suspecter que mon régulateur de tension était foutu. Et effectivement, je l'ai remplacé et tout est rentré dans l'ordre.

Pour la soudeuse, j'attends encore mes 10 condensateurs qui sont commandés depuis le 12 mai, après quoi je pourrai commencer les travaux pratiques.

Et comment ça se passe chez toi, Yvan ? Je me demande si tu n'es pas en train de bronzer en Guadeloupe ou à Moscou.

 

[Jean-Marie45]

Je reviens brièvement sur un sujet qui a déjà été abordé : comment éviter "l'inrush current" ou courant de démarrage d'un transfo. En effet, ce courant pourrait éventuellement dépasser ce que les IGBTs peuvent supporter.

J'ai traduit une partie d'un article de Wikipedia qui éclaire un peu la situation.

Transformateurs
http://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current
Quand un transformateur est mis sous tension, un courant de 10 à 50 fois plus élevé que le courant nominal peut s’établir pour plusieurs cycles. Les transformateurs toroïdaux peuvent présenter un courant de démarrage jusqu’à 60 fois plus élevé car le primaire comporte moins de cuivre. Le courant le plus fort survient quand :

1. le primaire est connecté au moment du passage par zéro de la tension d’alimentation (correspondant au moment où le transfo aurait normalement le courant maximum) et également
2. si la tension a la même polarité que la magnétisation résiduelle du noyau (restant éventuellement élevée en raison du dernier demi-cycle).

Lors d’un tel démarrage, le noyau va saturer, à moins que les bobinages et le noyau ne soient dimensionnés pour ne jamais dépasser 50% de saturation (ce qui n’arrive jamais car le transfo serait trop lourd et inefficient). On peut exprimer ceci en disant que le magnétisme résiduel normal est proche de la saturation sur la courbe d’hystérésis. Une fois que le noyau est saturé, l’inductance de l’enroulement se réduit fortement et le courant n’est plus limité que par la résistance du primaire et l’impédance de la ligne d’alimentation. Comme la saturation ne se produit que pour une partie des demi alternances, des ondes riches en harmoniques surviennent, pouvant causer des problèmes aux autres composants. Pour les gros transfos avec faible résistance au primaire et forte inductance, ces courants de démarrage peuvent durer plusieurs secondes (proportionnel à XL/R) avant que l’équilibre normal du courant alternatif soit établi. Pour les transformateurs avec un entrefer dans le noyau, la charge inductive doit être connectée au moment du pic de tension pour éviter le courrant de démarrage, par opposition au démarrage au moment du passage par zéro pour les charges résistives comme les chauffages électriques.
Par contre, pour les transfos toroïdaux, une procédure de prémagnétisation avant démarrage est nécessaire si on veut éviter tout pic de courant au démarrage.

Cet article mentionne deux moyens d'éviter au maximum l'extra-courant de démarrage. On avait déjà parlé du premier moyen : lancer le transfo avec la tension maximum. Ce système est pleinement réalisé d'office en alimentant le transfo avec du 300V continu.
Le deuxième moyen est de ne pas démarrer avec l'alternance de même polarité que la dernière magnétisation. Si mon transfo est commandé par µC, c'est facilement réalisable. Il est commandé par les deux IGBTs A et B. Il suffit de toujours commencer une soudure en enclenchant le A et de la terminer à la fin de la pulse B.
Je pense qu'en appliquant ces deux principes, j'éviterai au maximum les pics de courant au démarrage.

 

[Yvan Delaserge]

Salut les amis,
Je reviens de quelques jours de vacances.
J'en ai profité pour réfléchir moi aussi à comment limiter l'intensité dans le circuit primaire.
C'est un point important.
Avoir un circuit qui coupe l'alimentation 220 V en cas de dépassement d'une intensité de 10 A est intéressant. C'est une sorte de disjoncteur, qu'il faudra réarmer en cas de dépassement.

Si on pouvait imaginer un circuit capable de moduler la largeur des créneaux que l'on va envoyer au transfo serait idéal, car il n'y aurait pas besoin de réarmer.
A quel endroit mesurer l'intensité?
Avant ou après le redresseur, on aura des pics de courant, car les redresseurs ne conduisent que si la tension du réseau est supérieure à celle présente aux bornes des condensateurs de filtrage.
Il faudrait lire le courant, par exemple avec la sonde Hall, puis effectuer une intégration avec un circuit RC, afin d'avoir une valeur moyenne, sur disons une dizaine de périodes du réseau. Une dizaine de périodes, ça devrait être tolérable par un fusible domestique habituel.

Et ensuite voir comment faire de la MLI de manière à ce que le réseau ne dénite jamais plus de 10A.

Est-ce que quelqu'un sait comment faire ça?

Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Hello Yvan,

J'espère que tes vacances se sont passées où il faisait un peu plus sec et plus doux que chez nous !

Dans mon esprit, la limitation du courant a plus comme objectif d'empêcher de claquer les IGBTs que de préserver le fusible de la maison car le fusible, il suffit de le réenclencher tandis que les IGBTs ...

Maintenant, il est clair que si ton fusible déclenche régulièrement, il faut trouver un moyen de réduire la consommation.

Voilà pourquoi je pense que le détecteur de courant doit se trouver entre les condensateurs de la haute tension et les IGBTs, avec une intégration la plus courte possible et une action très rapide pour bloquer les IGBTs et non pour couper le 220V. En effet, les condensateurs sont chargés et leur décharge brutale peut griller les IGBTs.

Par contre, la limitation de la consommation générale pour protéger le fusible peut facilement être obtenue en élargissant les temps morts du hachage. Évidemment, cela ne présente pas de difficulté pour un micro-contrôleur.

 

[Yvan Delaserge]

Il serait intéressant de savoir ce qui va claquer en premier:
Le pont redresseur censé supporter 50 A, les IGBT, censés supporter 80 A, ou le fusible, censé supporter 10 A.

La question est loin d'être triviale, ça dépend de la durée de la surcharge et du nombre d'Ampères, c'est-à-dire du total de toutes les résistances en série (y compris celle des tôles à souder), ainsi que de la raideur du flanc du créneau (dV/dt).

Les redresseurs peuvent supporter des surintensités importantes à condition qu'elles soient brèves, mais je ne crois pas que ce soit le cas des IGBT, ce qui les placerait effectivement au premier rang des composants à risque.

Je crois qu'il existe des chips à seulement 8 pattes, qui sont utilisés notamment dans les alims de PC, et qui font de la MLI en fonction du signal de feedback qui leur est transmis depuis le secondaire, via un optocoupleur. Mais ce signal de feedback vise à stabiliser la tension (5 V stabilisé) de sortie de l'alim.

Il nous faudrait trouver le moyen d'utiliser ce type de chip pour réaliser une alim à intensité constante, en conservant les sécurités multiples d'une alim de PC, qui se déclenche d'elle-même en cas de surcharge, en bloquant l'oscillateur.
De plus, il y a une mesure de l'intensité traversant les transistors hacheurs au moyen d'une résistance de l'ordre de 0,1 ohm dans les émetteurs. Si l'intensité dépasse une certaine valeur, le chip interrompt le créneau. Le temps de réaction est donc très faible.

Jacounet peut sans doute nous parler un peu de ces chips spécialisés pour alim à découpage.

Actuellement, une utilisation de plus en plus fréquente d'alims à découpage à courant constant n'est autre que les alimentations pour éclairages de puissance à LEDs. Il y a probablement des chips spécialisés pour cela.

On pourrait essayer d'extrapoler quelque chose en partant de ça. Je vais me documenter un peu.


Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Une petite question avant d'aller au lit : tes fusibles ne sont-ils pas réenclenchables ?

 

[Yvan Delaserge]

Une petite question avant d'aller au lit : tes fusibles ne sont-ils pas réenclenchables ?

Si, mais ils ne sont pas dans la même pièce de la maison!

Il s'agirait de contrôler les IGBT par un circuit travaillant en MLI de manière à ce que l'intensité (moyenne sur quelques alternances) puisée dans le réseau soit toujours égale à 10A.

Je dis bien toujours égale, car de cette manière, on sera toujours à 2200W quelle que soit la composition et l'épaisseur des tôles à souder.
Si les tôles sont minces, il faut des créneaux courts, pour ne pas dépasser 10 A au primaire.
Si les tôles sont épaisses, elles vont présenter une résistance plus élevée et il faut des créneaux plus longs.

Donc, en résumé, comme 2200W ce n'est pas du luxe pour une soudure par points, il ne s'agit pas juste de limiter l'intensité à un maximum de 10A. Ce qu'il faut, c'est que que l'intensité soit toujours égale à 10 A!
On s'assure que les tôles (minces) ne sont par perforées, en limitant la durée de l'application du courant.
il faut être sûr qu'on applique toujours le maximum de puissance à la soudure. Et en même temps, il faut être sûr que l'on ne fait pas sauter les fusibles de la maison! Et que l'on ne fait pas claquer les IGBT!

Amicalement,

Yvan

 

[LEON1947]

Bonjour à vous,

Toujours très pris avec ma carte de régulation en phase de finition, un petit passage sur le forum pour vous proposer une solution de limitation de courant en MLI.
Je viens d'ailleurs d'être confronté au même problème et en PUR numérique, c'est moins évident de limiter le courant qu'en analogique.
J'ai dû y réfléchir et voilà ce à quoi j'arrive mais je n'ai pas encore testé.
Et c'est le schéma de principe, il faudra le compléter par un découplage au niveau de l'entrée du comparateur côté potentiomètre, ainsi que de stabilisée la tension appliquée à ce potentiomètre.
Le fonctionnement est le suivant,.........

A la mise sous tension, quelque soit la position de la bascule "D"
A) supposons Q à "1" et donc Q barre à "0" lorsque la pulse MLI arrive, elle passe bien par la porte AND puisque les deux entrées du AND sont à "1"
B) supposons Q à "0" et donc Q barre à "1", lorsque la pulse MLI arrive, son front montant fait passer Q à "1" puisque Q barre est à "1" et donc l'entrée DATA également.

Ce qui veut dire que quelque soit l'état initial de la bascule, elle démarre dans tous les cas.
La mesure courant, fonction du signal que l'on récupère est peut-être a amplifier mais aussi a intégrer, j'ai dans mon cas, réalisé un filtre passe-bas du second ordre, en réalité deux cellules du premier ordre casacadées, mais le montage fonctionne à 8 Khz, pour du 200 Hz, il va falloir soigner ce filtrage.

La tension reflet du courant arrivant sur l'entrée positive du comparateur LM311 étant inférieure à la tension imposée par le potentiomètre, ce dernier définissant le seuil limite de courant, la sortie du comparateur est à "0" et donc RESET inactif.

Si peu après l'arrivée d'une pulse MLI, le courant atteint le seuil définit, la sortie du comparateur passe à "1" et RESET la bascule et donc Q passe "0" et coupe la pulse en cours et donc le courant.

A l'arrivée de la pulse MLI suivante, Q passe de nouveau à "1" et active de nouveau les transistors et le cycle recommence.

Mais montage a tester, ce que je ferais dès que j'en ai la possibilité.

Même si Jean-Marie pense qu'il est assez facile de le faire via le uC, il va vite s'apercevoir que c'est bien plus compliqué que cela n'y paraît.

Léon.

 

[Yvan Delaserge]

Salut tout le monde.

J'ai posé la question sur un autre forum et pour ce qui est des chips 8 pattes dans les alims pour PC, il semblerait qu'il s'agisse de SG 3525 ou surtout de TL 494.

Est-ce que l'un ou l'autre d'entre vous a déjà travaillé avec ces circuits?

L'avantage de ces circuits est la simplicité. Ils s'occupent de la MLI, de la protection en cas de surintensité, etc.

Amicalement,

Yvan

 

[Yvan Delaserge]

Salut les amis,

J'ai du nouveau concernant la limitation de l'intensité dans le primaire.
Je suis retourné sur le forum Futura en expliquant que l'on cherche à ce que le courant au secondaire soit de toutes façons le plus élevé possible. C'est fondamental pour une soudure par points. Et que ce qui nous intéresse, c'est que le courant au primaire lors d'une soudure soit constamment le plus proche possible de 10 A. Si c'est moins, on perd de la puissance disponible pour la soudure. Si c'est plus, les plombs de la maison sautent!
Et que c'est pour cette raison qu'il faut un régulateur, pour avoir toujours un réseau qui débite 10 A quelle que soit l'épaisseur des tôles à souder.

Et Tropique, le modérateur m'a écrit que:
Faire un régulateur PWM de 2kW est loin d'être trivial, et me semble en plus largement excessif: il vaut mieux se reposer sur des moyens passifs, comme dans les soudeuses basiques, typiquement un ballast inductif.
Soit en remettant partiellement le shunt magnétique du transfo MO, soit en mettant une boucle dans le câble de sortie: à 200Hz, 1.5µH suffisent déjà pour avoir la réactance requise, et sera peut-être même dépassée sans rien faire de particulier, juste avec les inductances de câblage et de fuite.

Là dessus, Biname, un collaborateur régulier du forum, ajoute:
Et oui, il a raison Tropique, l'impédance au secondaire est vue au primaire comme le rapport de transformation au carré (200² ici?) fois l'impédance de la charge du secondaire ... à la louche ; je ne me relance pas dans les impédances complexes. Bref, le 1.5 µH au secondaire sera vu comme impédance de 60mH en série au primaire ...
iMax=~ ~ 600/(6.28*200*0.06) =~~ 7.6A.

Tout ceci est extrêmement encourageant!
Si avec le hacheur 200 Hz alimenté sous 600 V, on fait sauter les plombs, on pourra facilement limiter l'intensité au primaire aux 10 A fatidiques:
Je verrais au moins quatre moyens pour ce faire:
1) comme dit Tropique: augmenter la longueur des câbles au secondaire. L'ennui, c'est que ça va introduire de la résistance et va faire chuter le rendement.
2) Comme le propose également Tropique: Remettre les shunts magnétiques, pour augmenter l'inductance de fuite.
3) Un autre moyen d'augmenter l'inductance de fuite serait d'ajouter un entrefer après démontage du noyau, tel que l'a fait Jacounet. En réglant l'épaisseur de l'entrefer, on doit pouvoir avoir un réglage assez proche de ce qui se fait dans les postes de soudure à l'arc.
4) Augmenter la fréquence de hachage (dans les limites permises par l'échauffement du noyau et donc la chute du rendement)

Au boulot! Dès que possible, je vais continuer les essais avec mon hacheur. Tout d'abord en augmentant progressivement la charge ohmique et la tension d'alimentation. ça tombe bien, je viens de recevoir mes ponts redresseurs 50A.
Ensuite en faisant un mix de charge inductive (le transfo) et résistive. Et pour finir seulement le transfo comme charge.

La route est encore longue, mais je crois qu'on va dans la bonne direction.

Si d'autres veulent monter aussi un hacheur à IGBT, bienvenue. ça serait bien de le faire tous en même temps. On pourra se faire profiter les uns les autres de nos expériences positives et de nos déconvenues.

Amicalement,

Yvan

 

[jacounet]

Salut à tous .
Yvan , pour la régulation de courant , pourquoi ne pas mettre la self de régulation (à calculer ) sur le primaire, sur le secondaire ça me parait bigrement difficile , avec 1 µHenry au secondaire on est déjà , d'après mes calculs, dans la valeur de la self de sortie du secondaire ayant 1 spire ...donc mettre 1.5 µH en série au secondaire va nous faire baisser la puissance de plus de la moitié au moins ... Plouf ...!
Le secondaire à mon avis vaut mieux pas y toucher , le faire avec une spire , la plus grosse possible , et la plus courte possible ...sinon nos 2 KW attendus vont faire des petits partout , sauf là où on veut : dans les tôles à souder ...
Vaut mieux mettre , à la louche aussi , de 5 à 30 mH en série avec le primaire, on frisera les 15 A en pointe et ça devrait suffire pour pas faire basculer un disjoncteur 10A , et ça devrait éviter le pic à 10 voir 100 fois l'intensité nominale souhaitée de 10 Ampères au primaire.( théoriquement l'intensité de pointe est infinie).
Mais comme d'hab. , ce n'est que mon petit avis .

AplusJacounet .
PS :
Personnellement j'ai déjà fabriqué le mois dernier, cette self de régulation primaire , 10 spires 1 mm*2 sur un fer en tôle feuilleté de 1 cm de côté, ...pas mesurée , ni testée in situ encore ... ( je suis désolé autant que vous , voir plus ...d'être sur le flanc depuis des semaines ...)

 

[jacounet]

Jacounet peut sans doute nous parler un peu de ces chips spécialisés pour alim à découpage.

Salut Yvan .

Oui mais pas en conception , qu'en réparation .
J'ai conçu des alim à découpage en simu uniquement , avec des 555 , n'ayant que celà en bibliothèque , un 555 en astable , l'autre en monostable asservi en MLI par la tension de sortie .
Un asservissement en courant est donc possible de la même manière .

Mais la solution de la self en série sur le primaire me parait plus facile.

AplusJacounet

 

[Jean-Marie45]

Hello les amis,

depuis ma dernière intervention, je n'ai plus été averti des nouveaux messages. Je pensais donc que c'était le silence.

Le problème de la régulation du courant se présente différemment selon que l'on gère les commandes par micro-contrôleur ou sans micro-contrôleur. De plus, il y a deux problèmes qu'on a intérêt à bien séparer car ils demandent vraisemblablement une gestion distincte.

Il y a d'une part le souci de ne pas dépasser 10 ou 12 ampères en 220V pour ne pas faire sauter les plombs. Cette limitation nécessite une intégration sur quelques périodes. La détection du courant est à faire à l'entrée de la soudeuse, avant le redressement. La réponse est d'allonger le temps mort entre chaque alternance des IGBTs. C'est facile à faire pour un micro-contrôleur. C'est certainement aussi faisable en hardware électronique mais mes connaissances sont trop limitées pour concevoir moi-même une telle solution.

Il y a d'autre part probablement lieu de se prémunir contre d'éventuels pics de courant qui peuvent être très brefs mais puissants et se produire au moment du switching des IGBTs. S'ils sont brefs, ces pics de courant ne se répercuteront même pas sur le réseau car entre les deux, il y a le tampon des condensateurs. Par contre, ils pourraient éventuellement griller les IGBTs sans déclencher la limitation du courant de réseau. La détection de ces pics est à faire juste avant les IGBTs et la réponse doit être très rapide. Mes IGBTs supportent 25A et de brèves pointes à 40A. Il serait donc prudent que je place la limite aux alentours des 25A. Dans un premier temps, j'avais pensé envoyer la détection du dépassement au micro-contrôleur, celui-ci étant alors chargé de couper instantanément la soudure. Léon vient avec un mode de gestion différent : couper l'alternance en cours tout en laissant se poursuivre la soudure. Son système est certainement plus rapide que de passer par le micro-contrôleur. Mais ce que nous ignorons encore, ce sont les raisons véritables du dépassement de la limite de courant. Ce dépassement se produit-il à chaque alternance ou de temps en temps ? S'il se produit de temps en temps, la coupure de l'alternance et la poursuite de la soudure est utile. Sinon, j'ai bien l'impression qu'il faudra avoir recours à une self .

Vivement que les essais concrets puissent commencer pour avoir un début de réponse à toutes les questions que nous nous posons.

P.S. J'attends toujours mes condensateurs !

 

[Yvan Delaserge]

Salut Jean-Marie et les autres amis,

Hello les amis,

Il y a d'autre part probablement lieu de se prémunir contre d'éventuels pics de courant qui peuvent être très brefs mais puissants et se produire au moment du switching des IGBTs. S'ils sont brefs, ces pics de courant ne se répercuteront même pas sur le réseau car entre les deux, il y a le tampon des condensateurs. Par contre, ils pourraient éventuellement griller les IGBTs sans déclencher la limitation du courant de réseau. La détection de ces pics est à faire juste avant les IGBTs et la réponse doit être très rapide. Mes IGBTs supportent 25A et de brèves pointes à 40A. Il serait donc prudent que je place la limite aux alentours des 25A. Dans un premier temps, j'avais pensé envoyer la détection du dépassement au micro-contrôleur, celui-ci étant alors chargé de couper instantanément la soudure. Léon vient avec un mode de gestion différent : couper l'alternance en cours tout en laissant se poursuivre la soudure. Son système est certainement plus rapide que de passer par le micro-contrôleur. Mais ce que nous ignorons encore, ce sont les raisons véritables du dépassement de la limite de courant. Ce dépassement se produit-il à chaque alternance ou de temps en temps ? S'il se produit de temps en temps, la coupure de l'alternance et la poursuite de la soudure est utile. Sinon, j'ai bien l'impression qu'il faudra avoir recours à un self .

P.S. J'attends toujours mes condensateurs !

Il me semble que Léon fait allusion à la mesure du courant directement dans les transistors de puissance au moyen, bien connu, de la résistance de faible valeur dans l'émetteur. Si la valeur limite de courant est atteinte, l'IC contrôleur coupe immédiatement l'impulsion de commande du transistor concerné. Ce type de dispositif est très performant pour faire face aux surintensités provenant de la saturation du noyau du transfo.
Une telle surintensité peut survenir simplement parce qu'il y a une asymétrie, qui peut être causée par différentes choses, dans les impulsions appliquées en push-pull au transfo. Il y a une excellente explication de ce phénomène en particulier et des alimentations à découpage en général ici:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/01114a.pdf

Ce document dit en particulier

If the flux created by both primary windings is not equal, a DC flux is added at every switching cycle and will quickly staircase to saturation. This magnetic imbalance can be caused by an unequal TON period for both switches, an unequal number of turns of the primary NP1 and NP2 and the secondary NS1 and NS2. This imbalance can be reduced by using peak current mode control techniques to decide the TON period of the switches Q1 and Q2.

C'est intéressant: La saturation peut donc se faire progressivement (staircase saturation)sur plusieurs périodes de commutation. On ne s'en apercevra que dans certaines conditions d'utilisation. Bonjour la panne intermittente! De quoi s'arracher les cheveux!

Mais je me demande si ce phénomène ne serait pas à craindre surtout si l'on utilise un transfo dont le noyau présente une saturation dure.

On distingue en effet entre saturation dure et saturation douce (hard et soft en grand-breton). Cette distinction est illustrée dans le dessin suivant:

Ce dessin est tiré de ce document: http://www.rencousa.com/sites/defau...tors and Peak Current Handling Capability.pdf

Comme nous utilisons un noyau en fer, la saturation sera douce. Les surintensités résultant de la saturation du noyau semblent peu menaçantes.

On verra bien sûr à l'usage, mais il me semble qu'une simple détection de la surintensité réseau suffirait dans un premier temps. L'équivalent d'un disjoncteur en fait. Quelque chose comme ça:

http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dl...akeTrack=true&ssPageName=VIP:watchlink:top:en

Que l'on pourrait utiliser aussi comme interrupteur de mise en marche de la machine. Cela économise le prix d'un interrupteur!

Si en faisant une soudure, le disjoncteur coupe le circuit, c'est qu'il y a trop d'intensité dans le secondaire du transfo. Par exemple parce que les tôles sont trop minces. Dans ce cas, pour limiter le courant, il faudrait augmenter l'inductance de fuite du transfo en augmentant l'entrefer. On pourrait utiliser un transfo dont le noyau aurait été séparé en une partie "E" et une patie"I", comme l'a d'ores et déjà fait Jacounet. Et réaliser un système (par exemple à vis) permettant d'éloigner légèrement le "I" du "E".

Amicalement,

Yvan

 

[Jean-Marie45]

Il me semble que Léon fait allusion à la mesure du courant directement dans les transistors de puissance au moyen, bien connu, de la résistance de faible valeur dans l'émetteur. Si la valeur limite de courant est atteinte, l'IC contrôleur coupe immédiatement l'impulsion de commande du transistor concerné. Ce type de dispositif est très performant pour faire face aux surintensités provenant de la saturation du noyau du transfo.

Je ne sais pas si j'ai bien compris. Est-ce que tu suggères que le driver est informé des surintensités traversant l'IGBT et coupe de lui-même le transistor ?

Je n'ai pas l'impression que Léon parlait de cela dans son dernier message. Il s'agissait plutôt d'un système composé d'un comparateur de tension (LM311), d'une bascule D (CD4013) et d'une porte AND pour mettre fin à l'alternance en cours sans passer par le µContrôleur ou le Driver, que la mesure de la surintensité provienne d'une résistance interne à l'IGBT ou du module à effet Hall.

Une telle surintensité peut survenir simplement parce qu'il y a une asymétrie, qui peut être causée par différentes choses, dans les impulsions appliquées en push-pull au transfo. Il y a une excellente explication de ce phénomène en particulier et des alimentations à découpage en général ici:

http://ww1.microchip.com/downloads/en/a ... 01114a.pdf

Ce document dit en particulier

If the flux created by both primary windings is not equal, a DC flux is added at every switching cycle and will quickly staircase to saturation. This magnetic imbalance can be caused by an unequal TON period for both switches, an unequal number of turns of the primary NP1 and NP2 and the secondary NS1 and NS2. This imbalance can be reduced by using peak current mode control techniques to decide the TON period of the switches Q1 and Q2.

C'est intéressant: La saturation peut donc se faire progressivement (staircase saturation)sur plusieurs périodes de commutation. On ne s'en apercevra que dans certaines conditions d'utilisation. Bonjour la panne intermittente! De quoi s'arracher les cheveux!

(Encore un document qui mériterait une lecture approfondie ! )

Je parlais justement de cette question dans un échange privé récent avec Léon et je disais :
Le risque de magnétiser existe de toute manière lorsque l'équilibre n'est pas établi entre les alternances successives. En effet, chaque alternance doit d'abord supprimer la magnétisation de l'alternance précédente puis établir sa propre magnétisation de polarité opposée.
Si un pic de courant est détecté et que l'alternance en cours est coupée à la moitié de sa durée normale, je me demande si l'idéal ne serait pas de couper aussi l'alternance suivante à la moitié de sa longueur pour ne pas trop bouleverser l'équilibre des magnétisations et démagnétisations successives.
Si on introduit un déséquilibre, on risque la saturation du noyau et la montée en flèche du courant primaire.
Mais, à la réflexion, je ne pense pas que j'ai raison car si un pic s'est produit, c'est peut-être justement parce qu’il y a un léger déséquilibre structurel qui finit par provoquer une saturation de noyau pour l'une des alternances. Si la surintensité de cette saturation amène à réduire la durée de cette alternance, c'est un mécanisme de retour à l'équilibre qu'il ne faut pas contrarier en réduisant également l'alternance suivante.

Mais, à mon avis, il est trop tôt pour aborder valablement ces questions car nous ne savons pas comment nos transfos vont réellement se comporter dans les circonstances que nous comptons leur imposer. Les tests de montée progressive en puissance devraient nous révéler les points délicats où il faudra intervenir.