Una soldadora inverter convierte la corriente de la línea en una salida controlada con transistores de potencia que conmutan a alta frecuencia. En las máquinas de mayor corriente esos transistores de potencia son módulos IGBT. En muchas soldadoras portátiles son IGBT de potencia sueltos, no módulos. Antes de buscar un módulo, confirma qué trae tu equipo.
Cómo trabaja la etapa de potencia
La nota AN2019-10 de Infineon explica que en las soldadoras de potencia media la etapa que alimenta al arco es un convertidor de CD a CD aislado. Las topologías más comunes son dos transistores de potencia en directa, medio puente, puente completo y resonante LLC. Estos convertidores trabajan con alta frecuencia de conmutación, lo que da mayor eficiencia y más potencia en menos espacio.
Por eso importa que el IGBT conmute rápido. Infineon marca con letras los chips de conmutación rápida. En el código antiguo es la terminación DN2, como en BSM100GB120DN2. En el código actual es la letra S, como en FF100R12KS4, que Infineon describe como chip rápido de cola corta.
Módulo o IGBT suelto: depende de la máquina
Infineon agrupa las soldadoras por corriente de salida:
| Tipo de máquina | Dispositivos que predominan |
|---|---|
| Portátil, menos de 200 A | IGBT sueltos |
| Industrial ligera y media, 200 A o más | IGBT sueltos y, sobre todo, módulos |
| Industrial pesada, más de 400 A | Módulos y discos |
La misma nota dice que en soldadoras de hasta 20 kW suelen usarse módulos IGBT de 1200 V, y que a partir de 250 A los diseños recurren a módulos de 34 mm o de cajas más grandes. Si tu soldadora es portátil, revisa si lleva IGBT sueltos antes de pedir un módulo.
Los controladores de estos convertidores suelen ser de modo corriente con modulación por ancho de pulso, y trabajan a las frecuencias altas que mencionamos. Infineon también ubica cada tipo de máquina en su industria: las portátiles se usan en fabricación general, reparación y mantenimiento, las industriales ligeras y medias en la industria automotriz, la del hierro y los ductos, y las pesadas en petróleo y gas, naval y metalurgia.
Módulo contra IGBT suelto
La misma nota de Infineon compara las dos formas de armar la etapa de potencia:
| Aspecto | IGBT suelto | Módulo IGBT |
|---|---|---|
| Costo | Bajo | Mayor |
| Frecuencia de conmutación | Alta | Media |
| Potencia de salida | Baja a media | Media a alta |
| Aislamiento del disipador | No, necesita aislante aparte | Sí, viene aislado |
Infineon dice que las soldaduras con módulos existen desde los años noventa, que los IGBT sueltos se popularizaron después y que se usan hasta cerca de 50 kVA. Por encima de esa potencia prefiere los módulos. Para quien repara, la diferencia que importa es el montaje: un módulo viene aislado de su base y un IGBT suelto necesita aislante entre la pieza y el disipador. No cambies uno por otro sin rediseñar esa parte.
Qué voltaje trabaja
El voltaje del bus de CD es cercano a 1.414 veces el voltaje de línea. En una máquina trifásica de 380 V son unos 537 V de CD. Infineon indica que en estas máquinas suelen usarse módulos de 1200 V, que dejan margen sobre ese bus. Revisa siempre el voltaje del módulo original antes de cambiar de clase.
Ejemplos del catálogo en 1200 V de dos interruptores
Estos códigos son módulos de dos interruptores y 1200 V que maneja el catálogo. Que aparezcan aquí no significa que sirvan para tu soldadora. Se confirman con el código de tu módulo original:
FF100R12KS4yFF150R12KS4, de Infineon y Eupec.BSM100GB120DN2, de Infineon y Eupec.- SKM75GB124D, de Semikron.
Cómo identificar el módulo de tu soldadora
- Seguridad. Personal calificado, equipo desconectado y descargado. Lee el aviso de Cómo probar un módulo IGBT.
- Abre y ubica la etapa de potencia. Busca los transistores de potencia atornillados al disipador. Si son piezas individuales de tres patas, como las de encapsulado TO-247, son IGBT de potencia sueltos.
- Lee el código. Si es un módulo, copia el código completo. Cómo leer el código de un módulo IGBT explica cada parte.
- Anota el modelo de la soldadora. Tómalo de su placa de datos, junto con el voltaje de entrada.
- Manda código y fotos. Así se confirma disponibilidad, precio y entrega.
Qué anotar antes de pedir el módulo
- Marca y modelo de la soldadora, y corriente máxima de salida.
- Voltaje de entrada y si es monofásica o trifásica.
- Código completo del módulo, con todas las letras.
- Cuántos módulos lleva la etapa de potencia.
- Si el módulo está atornillado al disipador o si son piezas sueltas.
Con esos datos es más fácil confirmar que el módulo coincide con tu equipo.
Si la soldadora falla
El calor, un corto en la salida y un driver dañado son las causas que documentan los fabricantes en cualquier convertidor con IGBT. Revisa disipador, ventilación y tarjeta driver antes de instalar el módulo nuevo. Fallas comunes de IGBT en variadores aplica también aquí, porque el módulo y sus causas de falla son las mismas.
Guías relacionadas
Para entender por qué una soldadora usa IGBT y no MOSFET, lee IGBT contra MOSFET. Los circuitos de módulo están en configuraciones de módulos IGBT y la pieza completa en qué es un módulo IGBT. Con el código en la mano, busca en el catálogo de módulos IGBT, en las páginas de Semikron y Infineon o en https://digitecparts.com/modulos-igbt/.
