تکنولوژی IGBT در جوشکاری چیست؟

تکنولوژی IGBT در جوشکاری چیست؟

سپهر جوش از شما خوانندگان عزیز دعوت می کند که برای یک گشت و گذار علمی در جهان زیبای صنعت همراه ما باشید.

تکنولوژی IGBT در جوشکاری چیست و چگونه عمل می کند؟

پیش از پرداختن به تکنولوژی IGBT در جوشکاری، نخست به معنای آن می پردازیم. IGBT شکل خلاصه شده INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR است. معنای این اصطلاح دور و دراز به همان دور و درازی خود اصطلاح است. البته کاربران ترجیح می دهند از شکل خلاصه تر آن یعنی ترانزیستور دو قطبی استفاده کنند یا اینکه فقط به سادگی بگویند : IGBT!

تاریخ اختراع این نوآوری IGBT به سال 1980 میلادی بر می گردد. این قطعه در واقع یک ترانزیستور دو قطبی نیمه هادی است که به یک گیت عایق کاری شده مجهز شده است. از آن در ولتاژهای بالا و سوییچینگ های سریع بهره می برند.

کارکرد این تکنولوژی، مهار سطح ولتاژ dc است. یکی از وظایفی که این قطعه باید به خوبی از پس آن بر می آید تاب آوری جریان های زیاد و ولتاژهای بالا است. از آنجا که این تکنولوژی قیمت مناسبی دارد استفاده از آن درسال های اخیر رایج شده است.

تکنولوژی IGBT در جوشکاری و ساختمان داخلی IGBT

اجازه دهید پیش از آشنایی با تکنولوژی IGBT در جوشکاری به سراغ ساختمان داخلی آن برویم. این قطعه از سه پایه یا سه سر درست شده است. این سه سر هادی الکتریسیته اند و به نام های گیت، امیتر و کلکتور خوانده می شوند. این قطعه با سه پایه اش از یک ورودی و یک خروجی درست شده است. یک بخش آن، ماسفت کانال N است که دارای یک دروازه عایق کاری شده است. دیگری یا بخش خروجی آن از یک ترانزیستور دو قطبی PNP تشکیل یافته است. این دو با هم یک سیستم کارآمد پدید می آورند.

تکنولوژی IGBT آمیزه ای از دو شکل ترانزیستور BJT و ماسفت است. این ترکیب باعث شده است که تکنولوژی IGBT مزایای هر دو ترانزیستور را با هم یک جا داشته باشد. البته تکنولوژی IGBT مانند سیستم ماسفت عمل نمی کند. سیستم ماسفت کارکردی دو سویه دارد. اما تکنولوژی IGBT قطعه ای کاملا یک سویه است. به این معنا که جریان را فقط از کلکتور وارد و از امیتر بیرون می دهد.

مزایای تکنولوژی IGBT

تکنولوژی IGBT در جوشکاری و مزایای تکنولوژی IGBT

 تکنولوژی IGBT در مقایسه با ماسفت و BJT مزایای فراوانی دارد. مانند امپدانس ورودی بالا و ولتاژ وضعیت روشن کم که یک مزیت فوق العاده شمرده می شود. تکنولوژی IGBT با توجه به پایه گیتی آن، روشن و خاموش کرد. اما ماسفت ها و BJT زمانی روشن می شوند که سیگنال ولتاژ ورودی مثبت به دو پایه امیتر و گیت متصل شود.

از دیگر مزایای تکنولوژی IGBT مقاومت پایین تر آن در وضعیت هدایت است. تکنولوژی IGBT قطعات موازی فراوانی دارد که کارکرد آن را در جریان های خیلی بالا را نیز ممکن می کند. این توانمندی آن را برای ماشین های هیبریدی نیز کاملا مناسب ساخته است. این فن آوری در فرکانس کلید زنی پایین تر از پنجاه درصد، توان های بالای پنج کیلو وات و قطعاتی با دمای بیش از هزار وات و بیشتر از صد درجه سانتی گراد به خوبی کار می کند.

تکنولوژی IGBT در جوشکاری و ساخت وسایل جوشکاری

تکنولوژی IGBT در جوشکاری یک تکنولوژی پیچیده است. ابزارهای جوشکاری نیز به یک فن آوری پیچیده نیازمندند. از این جهت با ابزارهای دیگر تفاوت دارند.به عنوان مثال باید ولتاژ بالایی در دستگاه های جوشکاری پدید آورده و مقدار پدید آمده را در منبعی ذخیره سازی کنید.

ساختمان درونی دستگاه جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT

تکنولوژی IGBT در جوشکاری ساختار دستگاه ها را پیچیده ساخته است. دستگاه جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT از یک نرم افزار خیلی کارآمد بهره می برد که قابلیت جوشکاری اتوماتیک دارد و دستگاه اینورتر را به سادگی هدایت می کند.

با استفاده از این تکنولوژی دامنه عملیات دستگاه جوشکاری تنوع زیادی می یابد. به این ترتیب که با این تکنولوژی می توان جوشکاری قوس فلزی دستی را نیز به سادگی انجام داد. با این کار می توان فلزات گوناگونی همچون استیل کرین، استیل، مس و فلزات دیگر را جوش داد. این کارتوسط دستگاه های عادی غیر ممکن است.

IGBT در جوشکاری و مزایای دستگاه جوش مبتنی بر آن

تکنولوژی IGBT در جوشکاری و مزایای دستگاه جوش مبتنی بر آن

تکنولوژی IGBT در جوشکاری و دستگاه های مبتنی بر آن، مزایای زیادی دارند. از این مزایا می توان به ترانزیستورهای دو قطبی آنها اشاره کرد. این ترانزیستورها می توانند ولتاژ پایین پدید آورند.

دستگاه های جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT از نیرو همچون ابزاری برای مهار ورودی ترانزیستور بهره می برند. در ضمن از این توانمندی برخوردارند که از نیرو همچون سوئیچی در گیت های ایزوله استفاده کنند. دستگاه های جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT می توانند برای دستگاه هایی که قدرت میانه رو به بالا دارند، نیرو تامین کنند. این تکنولوژی می تواند همچون یک مهار کننده موتور کششی و گرمایشی در دستگاه جوش عمل نماید. این دستگاه ها می توانند صدها کیلو بات را به راحتی مدیریت نمایند.

ساختار ظاهری دستگاه جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT

تکنولوژی IGBT در جوشکاری بر ساخت بیرونی دستگاه ها نیز تاثیر گذاشته است. دستگاه های جوش مبتنی بر تکنولوژی IGBT مدل های گوناگونی دارند. یکی از این مدل ها، دستگاه های قابل حمل اند. از این مدل های به سادگی می توان در هر جا و در هر شرایطی استفاده نمود

. البته مانند هر دستگاه برقی دیگری باید به ضوابط ایمنی دقت زیادی داشته باشید. به عنوان مثال باید از بابت طول کابل مطمئن باشید. طول آن باید به اندازه ای باشد که در کار با آن به مشکلی بر نخورید. وزن دستگاه جوش به آمپر خروجی و نوع آن بستگی دارد. قیمت آن نیز در مقایسه با توانمندی های دستگاه نسبتا پایین است. وزن پایین، کیفیت بالای جوشکاری و مصرف کم برق آن را به یک خرید خوب و سودآور تبدیل می کنند.

مدل های مختلف تکنولوژی IGBT

مدل های مختلف تکنولوژی IGBT در جوشکاری

درباره تکنولوژی IGBT در جوشکاری می توان گفت که مدارهای موجود در تکنولوژی IGBT این قابلیت را در خود دارند که به وسیله برنامه های شبیه ساز مدار توسعه یابند.

از این برنامه ها می توان به spice و saber اشاره نمود. شکل شبیه سازی در این تکنولوژی به این شکل است که ابزار و دستگاه باید در ترمینال های الکتریکی به ولتاژهای گوناگون و جریان های مختلف جوابگو باشد. برخی از شبیه سازها گرما را نیز به عنوان یک عامل وارد عملکرد خود می سازند. به طور کلی دو روش برای مدل سازی موجود است : مدارهای ماکرو یا معادل و مدل هایی که بر پایه وسایل فیزیکی عمل می کنند.

در این میان spice از مدل های ماکرو برای پیکره بندی بهره می برد. این پیکره بندی، اجزایی همچون FET و BJT را در بدنه خود به کار می برد. البته می توان به جای مدل های مبتنی بر وسایل فیزیکی از مدل پیچیده ای به نام هفنر بهره برد. این مدل نتایج خیلی خوبی را به کاربر می دهد. سازندگان این مدل آن را به saber افزوده اند.

شرکت سپهر جوش و تکنولوژی IGBT

شرکت سپهر جوش اینورترهای جوشکاری خود را بر پایه تکنولوژی IGBT تولید می کند. این نوآوری همانطور که در مقاله آمد، قابلیت های دستگاه جوش را با کمک تکنولوژی های دیجیتال ارتقا داده است. با محصولات سپهر جوش، بهترین فن آوری و بالاترین کارآیی را در کنار هم خواهید یافت.