Ebbene ragazzi dopo aver terminato con successo la sezione primary, ci troviamo con un inverter da qualche KiloWatt stabile ed intrinsecamente sicuro. Adesso è il momento di pensare alla sezione secondary ed in particolare allo stadio di potenza atto a generare la AC in uscita per la saldatura delle leghe d'alluminio.
L'idea originale era quella di utilizzare un full bridge che potesse commutare direttamente la continua. Purtroppo però questa soluzione prevede l'utilizzo di 2 switch per ramo (4 in totale) e, per quanto si possa cercare di renderlo efficiente, ci sono sempre 2 switch in serie che dissipano e ingombrano.
Abbiamo quindi deciso di cambiare configurazione: utilizzeremo un trasformatore con secondario dotato di presa centrale e con il doppio delle spire: la presa centrale del trasformatore uscirà direttamente sulla maglia di saldatura mentre i capi verranno raddrizzati con un rettificatore a diodi full bridge la cui uscita verrà commutata da una coppia di switch in configurazione half bridge. In questo modo aumentiamo si la complessità del trasformatore ma otteniamo 2 vantaggi:
1 - possiamo usare 2 switch per commutare al posto di 4
2 - abbiamo a disposizione un'uscita in continua ad alta tensione (ca 160V) che possiamo usare per un eventuale taglio al plasma che, a questo punto, verrebbe "gratis"
La parte critica di questa configurazione sono gli switch: devono essere in grado di commutare in modo continuativo 200A con una tensione massima di 160V (200V per stare larghi). Avevo iniziato a guardare dei moduli half bridge sia a IGBT che a MOSFET ma i costi per queste potenze sono proibitivi... ma il modulo risulta essere la soluzione migliore sia per facilità di connessione che per possibilità di accoppiamento termico quindi, per tagliare la testa al toro, ho deciso di progettarlo e costruirlo da me!
Questo è il disegno a cui inizierò a lavorare. Porta 3 MOSFET in TO247 per ramo (6 in totale), montati su flangia in alluminio da 4mm che andrà poi accoppiata al dissipatore.
Allegato:
Secondary Power Module unpacked.pdf
Allegato:
Secondary Power Module packed.pdf
