TIG-vaihtovirtalähteen ohjelmointi ja testaus

Abstract

Insinöörityössä ohjelmoitiin ja testattiin Computer-Aided Design in Electronics -kurssilla suunniteltu ja rakennettu TIG-vaihtovirtalähde. Tavoitteena oli saada laite ohjelmoitua, toimivaksi ja testata sen kestävyyttä.

TIG-vaihtovirtalähteessä on käytössä mikrokontrolleri, joka ohjelmoitiin C-kielellä. Ohjelma suunniteltiin toimimaan mahdollisimman nopeasti, jotta laitteen ohjaus toimisi luotettavasti. Ohjelmassa luotiin mahdollisuus säätää erilaisia hitsausparametrejä, esimerkiksi taajuutta, pulssisuhdetta ja virtaa.

Laitetta testattiin vaihtelemalla laitteen kuormitusta, sisääntulojännitettä ja ulostulon parametrejä. Testaukseen käytettiin oskilloskooppia, yleismittaria ja infrapunalämpötilamittaria. Laitteesta mitattiin erilaisia signaaleja, niissä olevia häiriöitä ja laitteessa olevan jäähdytyslevyn lämpenemistä. Testauksessa ilmenneitä häiriöitä ja vikoja tutkittiin. Ongelmiin suunniteltiin ratkaisut ja niiden toimivuutta testattiin.

Laiteesta saatiin toimiva ohjelmoinnin ja ohjauselektroniikan osalta. Pienillä virroilla testatessa laite toimi ongelmitta ja säädöt toimivat oikein. Testien perusteella laitteen jäähdytys arvioitiin riittäväksi. Suuremmille virroille siirryttäessä laitteessa havaittiin lisääntyviä häiriöitä, jotka heikensivät laitteen toimintaa.

AC TIG welding power supply was programmed and tested in this thesis. The power supply was designed and assembled during Computer-Aided Design in Electronics course. The objective of this thesis was to program the power supply, to get it functional and to test the devices durability.

AC TIG welding power supply is controlled with a microcontroller which was programmed with C programming language. The program of the microcontroller was designed to be as fast as possible, in order to control the device reliably. The adjustment of different welding parameters, such as frequency, duty cycle and welding current, was implemented in the program.

AC TIG welding power supply was tested by altering load, input voltage and output parameters of the device. Oscilloscope, multimeter and infrared thermometer were used to test the device. Different signals, interferences in the signals and heating of the heat sink were measured during the tests. Interferences and faults found during the testing were investigated. Solutions to detected issues were designed and tested.

The device’s program and control electronics are working perfectly. The welding parameter adjustments were working correctly in small current tests. Cooling of the device was estimated to be sufficient. Increasing interferences were found when testing current was increased.