اینورتر IGBT یا MOSFT ۳۶۸ بازدید

اینورتر جوشکاری Mosfet یا IGBT؟ مسئله این است!
از زمان عرضه انواع اینورتر جوشکاری نسل جدید در کشور، زمان زیادی نمی گذرد. در ابتدا اینورترهای Mosfet و با اندکی مدل های متنوع IGBT  وارد کشور شد. از همان ابتدا به صورت واضح اختلاف این دو نوع به صورت مبسوط بررسی نشد و سوالات زیادی در رابطه با تفاوت ها و مزایا و معایب هر کدام از این دو نوع بوجود آمد.
با توجه به درخواست های مکرر، ابزارفروش سعی بر ارائه تفاوت های اینورتر جوشکاری Mosfet یا IGBT در حد توان به صورت ساده و شیوا دارد البته ذکر این نکته ضروری است که با توجه به زمینه تخصصی این موضوع، فهم کامل آن، نیاز به دانش ابتدایی در زمینه الکترونیک و مدارهای الکتریکی دارد.
دستگاه‌های جوشکاری برای اتصال فلزات و مواد دیگر استفاده می شوند. این دستگاه‌ها انواع مختلفی دارند که مشهورترین آن‌ها دارای تکنولوژی Mosfet یا IGBT هستند. البته قبل از توضیح تفاوت‌های بین این دو نوع، به منظور انجام جوشکاری در خانه یا هر جای دیگر، نیاز به آموزش نحوه جوشکاری به زبانی ساده می باشد که در مقاله “بله شما هم می توانید به راحتی جوشکاری کنید!” قابل مطالعه است
تمامی اینورترهای جوشکاری از قطعات الکترونیکی مختلفی شامل انواع مدارها، ای سی ها، خازن‌ها، بردها و … تشکیل شده‌اند و به دلیل سبکی این قطعات، وزن اینورترها به طرز چشمگیری کاهش پیدا کرده که معمولا از ۱٫۲ تا ۲۰ کیلوگرم وابسته به نوع اینورتر، قابل تغییر می‌باشد. ویژگی مهمی که این دستگاه‌ها می توانند داشته باشند این است که به راحتی می توانند انواع چدن، استیل، آهن و… را جوش دهند. کسانی که حتی تا به حال تجربه جوشکاری نداشتند با این دستگاه بدون نیاز به تجربه ولی با اندکی آموزش ابتدایی، به راحتی می توانند عملیات جوشکاری را انجام دهند.
اینورترها از قسمت های مختلف تشکیل شده اند. یکی از این قطعات بسیار مهم، سوئیچ قدرت می باشد که عملکرد اینورتر جوشکاری وابسته به نوع سوییچ قدرت موجود در آن می‌باشد. در قسمت بعدی به توضیح آن پرداخته خواهد شد.
انواع سوییچ های قدرت
در همه اینورترها، یک سوییچ قدرت (switch-mode power) وجود دارد که عملکرد، کنترل ولتاژ، جریان برق و توان خروجی، توسط روشن و خاموش شدن این سوییچ قدرت انجام می‌شود. این سوییچ الکتریکی انواع مختلفی دارند که به صورت مختصر در ذیل آورده شده‌اند:
تریستور
دیود
GTO
TRIAC
BJT
IGBT
MOSFET
MCT
IGCT
یکی از پر کاربردترین سوییچ‌های الکترونیک قدرت، Mosfet و IGBT می باشد. در بخش بعدی مزایا و معایب و نحوه عملکرد این دو را کامل توضیح خواهیم داد.
IGBT یا MOSFET بهتر است؟
این سوالی است که بسیاری از مشتریان “ابزارفروش” دارند. اگر بخواهیم جواب سوال فوق را به صورت کلی بدهیم، حقیقت این است: استاندارد جهانی برای تعیین اینکه چه دستگاه عملکرد بهتر را در نوع خاصی از مدار فراهم می کند وجود ندارد و طیف وسیعی از عوامل مانند سرعت، اندازه و هزینه، آب و هوای منطقه مورد استفاده، وزن و حجم دستگاه مورد نظر، شرایط کاری جوشکار، برق در دسترس و … در این رابطه دخیل هستند. بنابراین، به جای اینکه بگوییم که یکی کاملا بهتر از دیگر است، در اینجا به مرور کلی از تفاوت‌های بین هر دو ترانزیستور می پردازیم. به شما پیشنهاد می‌دهیم مقاله زیر را تا انتها مطالعه فرمایید. در زیر به طور خلاصه به تعرف هر یک از این دو ترانزیستور می‌پردازم؛
MOSFET
این ترانزیستور نخستین بار در سال ۱۹۲۵ میلادی معرفی شدند. در آن هنگام، ساخت و به‌ کارگیری این ترانزیستورها، به سبب نبود علم و ابزار مناسب، با دشواری همراه بود و از همین روی، برای پنج دهه فراموش شدند و از میدان پیشرفت‌های الکترونیک بر کنار ماندند. در آغاز دههٔ ۷۰، بار دیگر نگاه‌ها به Mosfetها افتاد و برای ساختن مدارهای مجتمع به کار گرفته شدند. ماسفت‌ها در واقع یک سوئیچ کاملا کنترل‌شده با ترمینال سه عددی از دروازه (Gate)، تخلیه (Drain) و منبع (Source) می‌باشند.
دروازه، نقش کنترل سیگنال جریان بین منبع را دارد. دروازه از فلز و منبع و تخلیه از اکسید فلزی ساخته شده‌اند. در واقع این عملکرد باعث می‌شود تا مصرف انرژی کمتر شود. به منظور درست کارکردن، Mosfet ها باید یک ضریب حرارتی مثبت را حفظ کنند این بدان معنی است که احتمال فرار حرارتی (اتلاف حرارتی) کم می‌باشد.
از طرفی ماسفت‌ها با ولتاژ کنترل می‌شوند و دیگر نیازی به جریان، جهت روشن شدن ندارند و ثابت ماندن حرارتی ذاتی آ‌ن‌ها باعث عملکرد مناسب آن، در رنج گسترده دما است. همچنین ماسفت مجهز به دیود بدنه است که در بسیاری از کارها کاربرد دارد.
IGBT
ای جی بی تی به عنوان یک سوئچینگ سرعت بالا الکترونیکی در دستگاه‌های جدید استفاده می شود. این سوئیچ برق در بسیاری از لوازم‌ها مانند قطار، خودروهای برقی، یخچال، دستگاه های تهویه مطبوع و حتی در ساخت اینورتر و دستگاه های جوش و یوپی اس کاربرد دارد.

IGBT هم مانند Mosfet دارای یک سوئیچ کاملا کنترل‌شده با ترمینال سه عددی از دروازه (Gate)، جمع‌کننده (collector) و فرستنده (emitter) می‌باشد. دروازه، نقش کنترل سیگنال جریان بین فرستنده را دارد. نحوه کار این ماشین آلات جوشکاری این است که آن‌ها توان مصرفی را به ولتاژ بالا تبدیل می‌کنند و سپس آنها را در یک خازن ذخیره می‌کنند. سپس به وسیله یک کنترل‌کننده ریزپردازنده به ترانسفورماتور دوم جهت تولید جریان جوش لازم منتقل می‌شود.

تفاوت‌های Mosfet و IGBT

یکی از تفاوت‌های بین دستگاه‌های جوش اینورتر با تکنولوژی‌های IGBT و Mosfet در فرکانس کاری آن‌ها است به عبارت علمی‌تر، جریان خروجی با توجه به سرعت روشن و خاموش کردن جریان ورودی با فرکانس‌های مختلف، برای دستگاه‌های با تکنولوژی Mosfet حدود ۱۱۰ کیلوهرتز و برای دستگاه‌های با تکنولوژیIGBT حدود ۲۰ کیلوهرتز است. در این مورد می‌توان به کم حجم شدن دستگاه IGBT به دلیل پرقدرت‌تر بودن این ترانزیستورها نسبت به Mosfet اشاره کرد. به همین دلیل، میتوان تکنولوژی جدید IGBT را با همان قدرت دستگاه Mosfet و در ابعاد کوچکتر طراحی کرد.

جوشکاری دستگاه Mosfet نسبت به دستگاه IGBT نرم‌ و روان‌تر می‌باشد.

ترانزیستورهای IGBT به صورت ردیفی در کنار هم قرار دارند به همین علت وقتی برد صدمه میبیند باید تعداد زیادی از این ترانزیستورها را عوض کرد. از این رو هزینه تعمیر این نوع اینورترها بسیار بالاتر از اینورترهای ماسفت می‌باشد.

به طور کلی، از لحاظ قیمتی اینورتر IGBT از اینورتر Mosfet در بازار ارزان‌تر می‌باشد.

به طور کلی، وزن اینورترهای IGBT از اینورترهای Mosfet کمتر است.

تعمیر ساده‌تر و قطعات بیشتر Mosfet در بازار تعمیرات، نسبت به سیستم IGBT

سخن پایانی

فارغ از طیف گسترده انواع مختلف اینورترهای جوشکاری موجود در بازار، اینورتری مناسب کار می‌باشد که شرایط ضروری مورد نیاز برای آن فعالیت خاص را داشته باشد. برای مثال اگر شما فردی هستید که در ارتفاع کار می‌کنید و نیازمند حجم و وزن کم می‌باشید، می‌توانید از انواع اینورتر جوشکاری IGBT استفاده نمایید یا اگر فردی هستید که کار سنگین و مداوم دارید (مانند آهنگر)، اینورتر جوشکاری ماسفت مناسب‌ترمی‌باشد و در اینجا دیگر اینورتر کم حجم و اصطلاحاً «مینی» مناسب کار شما نمی‌باشد گرچه به زودی با پیشرفت تکنولوژی به سمتی خواهیم رفت که دستگاه‌های سنگین منقرض خواهند شد!

اینورتر IGBT یا MOSFT was last modified: بهمن 21ام, 1397 by admin

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *