Когда работа будет требовать соединения заготовок до 0,5 см, стоит применить кое-какие коррективы в схему конструкции. Для более удобного управления сигналом, используют пусковик серии МТТ4К, он включает параллельные тиристоры, диоды и резистор. Дополнительное реле позволит корректировать рабочее время.

Такая самодельная конденсаторная сварка, работает при следующей последовательности действий:

1. Нажимаем пусковую кнопку, она запустит временное реле;
2. Трансформатор включается с помощью тиристоров, после реле отключается;
3. Резистор используют для определения длительности импульса.

Как происходит процесс сварки?

После того как конденсаторная сварка своими руками собрана, мы готовы приступить к работам. Для начала стоит подготовить детали, зачистив их от ржавчины и другой грязи. Перед тем как поместить заготовки между электродами, их соединяют в таком положении, в котором их нужно сваривать. Затем запускается прибор. Теперь можно сжать электроды и прождать 1-2 минуты. Заряд, который скапливается в высокоемкостном конденсаторе пройдёт через приварной крепёж и поверхность материала. В результате он плавится. Когда эти действия проделаны, можно приступать к последующим шагам и сваривать остальные части металла.

Перед сварочными работами в домашних условиях, стоит приготовить такие материалы, как наждачная бумага, болгарка, нож, отвертка, любой зажим или пассатижи.

Вывод

Конденсаторную сварку очень широко применяют как дома, так и в промышленной зоне, как мы видим, она очень удобна и проста в применении, плюс ко всему имеет большое количество преимуществ. С помощью приведённой информации, Вы сможете вывести свои знания на новый уровень и удачно примените точечную сварку на практике.

схема и описание, как сделать своими руками

На сегодняшний день разработано множество способов сваривания разных видов металла, в результате которых можно получить прочный и ровный шов. К одному из таких относят конденсаторный сварочный процесс. Он приобрел популярность в прошлом веке, относится к разновидности контактной сварки.

Конденсаторная сварка пользуется высокой популярностью в промышленности, также его часто применяют в бытовых условиях. При помощи него можно производить сваривание мелких деталей, которые выполнены из алюминия, меди. Но все же перед тем как приступать к выполнению этой технологии стоит рассмотреть важные особенности и характеристики.

Что это такое

Конденсаторная контактная сварка появилась еще в 30-х годах ХХ века. И с тех пор она приобрела широкую известность в разных областях производства. Во время технологии производится бесшовное сваривание компонентов из металлической основы. Оно происходит благодаря кратковременным импульсам электрической энергии.

В настоящее время часто применяется на предприятиях для сваривания разных металлических элементов небольшого размера. В связи с тем, что она имеет простую технологию к ней прибегают умельцы в бытовых условиях.

Зачастую этот метод сваривания применяется в ремонтных цехах, где производятся и ремонтируются кузовные части транспортных средств. При конденсаторном сваривании во время создания шва не происходит прожигания и деформирования тонких стенок листов металлических заготовок. В последующий период деталям не потребуется дополнительное рихтование.

Конденсаторная точечная сварка используется в радиоэлектронике для соединения элементов, которые невозможно запаять при помощи обычных флюсов. Оборудование применяется в ювелирной области для производства и ремонта мелких элементов украшений.

Эта технология нашла применение на заводах по изготовлению шкафов коммуникационного типа. Также этот метод задействуют при производстве:

• приборов, которые применяются в лабораториях;
• элементов медицинского оборудования;
• компонентов оборудования, которое применяется в пищевой промышленности.

Особенности

Конденсаторная сварка своими руками позволяет осуществлять сваривание изделий из цветных металлов в домашних условиях. Это связано с ее легкой технологией и простым проведением. А в производстве данный способ является просто необходимым условием при ремонте и изготовлении важных конструкций, оборудования.

Востребованность конденсаторного сварочного процесса связана со следующими положительными особенностями:

• аппарат конденсаторной сварки обладает простой конструкцией, поэтому при желании его можно собрать самостоятельно;
• точечный сварочный процесс отличается низкой энергоемкостью и небольшими нагрузками, оказываемыми на электросеть;
• этот метод сваривания имеет высокую производительность;
• во время сварки снижается термическое воздействие на соединяемые поверхности. Благодаря этому можно соединять небольшие металлические элементы;
• этот метод может работать с конструкциями, у которых очень тонкие стенки. А вот при проведении других сварок они сильно деформируются.

Стоит отметить! Главное достоинство конденсаторного сварного процесса состоит в простоте его проведения. Качественные и прочные швы смогут выполнить даже неопытные сварщики.

В основе схемы конденсаторной сварки лежит изменение энергии электрических зарядов, которые скапливаются на конденсаторах, в состояние тепловой энергии. Когда электроды соприкасаются, возникает разряд, и все это приводит к образованию электрической дуги краткого действия. Благодаря выделяемому теплу металлические кромки расплавляются, и в результате образуется сварной шов.

При проведении конденсаторного сварочного процесса наблюдается подача тока на область сварного электрода. Они имеет вид кратковременного импульса с высоким показателем мощности. Он образуется за счет установки в сварочные приборы конденсаторов с большим объемом емкости.

Все эти особенности конденсаторного сварочного процесса позволяют сварщику добиться следующих положительных условий:

• на термическое нагревание изделий из металла требуется гораздо меньше времени. Это представляет особую ценность для производителей электронных деталей;
• ток, который применяется для соединения элементов, имеет высокую мощность. Именно за счет этого свойства швы получаются прочными и ровными.

Принцип

Самодельная конденсаторная сварка является востребованной технологией, которая позволяет быстро проводить соединение разных небольших деталей в домашних условиях. Она имеет простое проведение, поэтому ее могут применять даже новички и специалисты среднего класса.

Работа точечной сварки из конденсаторов основывается на следующих особенностях:

1. При сварке заготовки зажимаются при помощи двух электродов, на которые поступает кратковременный ток.
2. Затем между ними образуется дуга, она прогревает металл, что приводит к его расплавлению.
3. Сварочный импульс начинает действовать через 0,1 секунды. Он образует общее ядро расплавки для всех элементов заготовок, которые свариваются.
4. Даже после того, как перестает действовать импульс, детали дальше сжимаются от давления.
5. В итоге образуется прочный и ровный шов.

Разновидности

Всего выделяют несколько типов конденсаторной сварки. Каждый из них имеет определенные особенности и позволяет выполнять некоторые важные задачи. Перед тем как приступать стоит рассмотреть основные нюансы каждого метода.

Точечная

Точечная сварка на конденсаторах осуществляется по принципу контактной технологии. Во время ее проведения создается короткий импульс тока, который быстро расплавляет металл и сваривает элементы.

Эта разновидность сварки считается популярной. Ее применяют во многих отраслях производства. Конденсаторная точечная сварка может проводиться в бытовых условиях своими руками. При помощи этого способа можно сварить компоненты с разным показателем толщины.

Роликовая

Роликовый конденсаторный сварочный процесс производится по тому же принципу, что и точечная технология, но готовые «точки» частично перекрываются между собой. Соединение обладает герметичной структурой, через него не проходит влага и частички пыли.

Обратите внимание! Роликовая сварка с использованием конденсаторов применяется в промышленности. Но особенно часто к ней прибегают при производстве изделий вакуумного и мембранного типа.

Ударная

Ударно-конденсаторная сварка осуществляет сваривание отдельных металлических компонентов, которые формируют цельную конструкцию. Электричество поступает к месту сваривания, оно имеет вид кратковременного удара. Данная технология уменьшает длительность сварных операций до 1,5 м/с.

Как собрать сварное оборудование

Совсем не обязательно приобретать дорогое оборудование его можно сделать своими руками. Если соблюдать все правила и нюансы, то готовая самодельная контактная сварка на конденсаторах выйдет ничем не хуже оригинала, но это позволит существенно сэкономить финансы.

Чтобы сделать конденсаторный сварочный аппарат своими руками стоит подготовить следующие компоненты:

• трансформатор на 220 вольт. Устройство должно иметь мощность 5-20 Вт, а показатель выходного напряжения должен составлять 5В;
• диодные компоненты выпрямительного типа с прямым током — 4 штуки. Показатель мощности — не меньше 300 мА;
• тиристор. В качестве аналога подойдет прибор Т142-80-16, КУ 202 и похожие устройства;
• конденсаторы электролитические;
• резистор переменного типа на 100 Ом;
• трансформатор с мощностью 1000 Вт. Подходящим вариантом будет устройство от микроволновок;
• электроды;
• провод из меди с сечением не меньше 35 мм.кв. — 1 метр;
• переключательные компоненты, предохранители, корпус по желанию.

Чтобы сделать конденсаторную сварку своими руками потребуется схема и описание процесса. Ниже на картинке изображена схема конденсаторного сварочного аппарата, которая потребуется при его сборке.

Главное все собирать четко по схеме. Если все будет выполнено правильно, а все детали будут исправными, то проблем с работоспособностью самодельного сварного оборудования возникнуть не должно. Но все же трудности могут возникнуть с трансформатором. Как было указано выше, можно использовать прибор от микроволновки, его можно недорого купить на рынке с использованными элементами.

В этом деле может потребоваться схема конденсаторной сварки ударного типа от Aka Kasyan.

Однако перед тем как устанавливать, трансформатор переделывается:

1. Обязательно удаляются магнитные шунты, убирается вторичная обмотка.
2. На свободную область место наматывается 2-5 витков вторичной обмотки. Для этих целей применяется толстый провод из меди.
3. При настройке число витков меняется.

Особенности сборки

Схема конденсаторной сварки, собранной своими руками требует соблюдения важных принципов. Важно чтобы все было выполнено строго по алгоритму, только так можно получить качественное и исправное оборудование.

Особенности сборки и работы прибора:

1. На начальном этапе сварочные разряды тока должны поступать на область первичной обмотки трансформаторной катушки. Также они должны доходить до диодного моста.
2. После на мост поступает сигнал от тиристора. Но перед этим данный элемент необходимо подключить к кнопке, которая подает импульс.
3. Чтобы происходило скапливание сварочных импульсов, конденсаторные элементы встраиваются в цепь тиристора. Одновременно с этим конденсатор подключается к диодному мосту и к области первичной обмотки трансформатора.
4. Во время включения самодельного оборудования с конденсаторами происходит накапливание электричества, исходящего из розетки. После этого нужно нажать на кнопку, а накопленное электричество в это время передвигается через резистор и тиристор, оно образует импульс.
5. После импульс переходит на электрод. Как раз в этот момент требуется остановить подачу электричества к сварному прибору.

Это простая схема конденсаторной точечной сварки своими руками. При желании ее можно улучшить, модернизировать новыми и современными элементами. Но для бытовых условий вполне сойдет простое оборудование. При помощи него можно варить разные небольшие элементы из металла. При этом шов будет очень прочным и ровным.

Если вы решили сделать конденсаторную точечную сварку своими руками, то предварительно рассмотрите ее важные особенности и нюансы. Несмотря на то, что данная технология считается простой, она имеет важные принципы и правила, которые нужно учитывать при ее проведении. Не стоит забывать про принципы, виды и отличительные качества. Также, перед тем как приступать к сооружению самодельного аппарата для сварки, стоит подготовить необходимые элементы.

Интересное видео

Контактная сварка — DIY конденсаторная — Самодельное сварочное и вспомогательное оборудование

Народ, привет!

Назрела проблема ремонтировать аккумуляторные сборки (NiMh, LiIon etc), а следовательно нужен аппарат точечной сварки. Паять буду тонкой никелевой лентой. Вникнув немного в тему, определили для себя, что с этой задачей хорошо будет справляться самодельный конденсаторный аппарат.

За основу буду брать буржуйскую конструкцию:

Оригинальная конструкция

И ее усовершенствованный вариант:

Сварка с контроллером

У буржуинов получается очень хорошо.

Как накопитель энергии возьму т.н. «автомобильный» силовой аудио конденсатор на 1-2 Фарада, 24В. Эти конденсаторы довольны распространены, стоят около 70 долларов даже в нашем молдавском захолустье. С учетом местных цен один такой конденсатор брать дешевле, чем набирать батарею + компактнее + стильный корпус с вольтметром и подсветкой.

Блок питания — 24В 5А от ноутбука, благо он имеет второй выход USB На 5В. Тиристор — на 100А (есть в наличии симистор ТС171-250-8-3 на 250А, но, по моему, лучше брать именно тиристор, т.к. односторонняя проводимость уменьшит длительность импульса (с симистором будет образоваться колебательный контур — проверено на практике, когда делал подобие Гаусс-пушки).

Микросхема контроллера тоже есть в наличии, LM22678, получал как образцы.

Что хочется поменять во второй конструкции — иметь возможность устанавливать длительность импульса. Благо один вывод контроллера свободен, значит можно поменять его на PIC12F675 — совместим по выводам + есть АЦП, программу переписать не проблема. На свободный вывод садим линейный потенциометр + шкалу к нему.

Вообще-то у меня есть и личная разработка программируемого таймера на PI16F628 и ЖКИ экране, в свое время делал для устройства экспозиции УФ-светом печатных плат. Может возьму и ее за основу, т.к. ЖКИ экран более информативен + можно точно задавать форму и длительность импульса.

Буду постепенно выкладывать результаты.

Кто желает изучать тему по второй ссылке — будьте внимательны :aggressive: , в лучших традициях открытых разработок:fool: :diablo: заложены несколько ошибок в разводке платы (не проведена дорожка к 4-й ноге контроллера зарядки) и в программе — разные имена процедур в теле программы DLY_xxx против Dly_xxx, ассемблер будет ругаться на необьявленные переменные).

Не верю, что так и было, автор специально поставил, чтоб народ хоть немного думал :spiteful: !

Конденсаторная точечная сварка — Контактная и точечная сварка

Привет всем.

Для контактной сварки конденсаторы дорогие, там токи приличные и не у всякого конденсатора ноги выдержат, фольга от ног отваливается. Собственно поэтому тема у любителей загнулась.

Мне приходилось ремонтировать Советские контактные сварки.Там были самые обычные бумажные конденсаторы МБГЧ и подобные емкостью по 10 — 20-50 мкф.Вот только стояло их там огромное количество .Каждый конденсатор подключался короткими проводками к сборным медным шинам.Было несколько групп конденсаторов , переключением их последовательно-параллельно изменялась мощность сварки.Шкаф с конденсаторами и переключателями был по размеру как не большой советский холодильник.Конденсаторы заряжались от трехфазного выпрямителя через ограничительный резистор.И проблем с конденсаторами там почти не было.

С намагничиванием трансформатора там боролись переменой полярности на трансформаторе.Был вариант, где у трансформатора была первичка с отводом от середины и два тиристора.Конденсаторы были одним концом подключены к отводу.А второй конец батареи поочередно подключался к одному или другому концу обмотки.Это чередовалось на каждой последующей точке сварки.

Был вариант, где батарея была из двух половин, которые заряжались с разной полярностью и разряжались поочередно .Коммутация то же двумя тиристорами.Этот аппарат долбил точки сварки как пулемет.Потому что пока одна половина батареи варит точку-вторая заряжается.

Воспроизвести такой аппарат сейчас думаю достаточно просто.Этих конденсаторов полно и стоят копейки.

Вот только всякие контроллеры в таком аппарате ни к чему кроме проблем не приведут.Там достаточно простейшей схемы с парой реле времени.А мощность сварки проще регулировать коммутацией батареи или заряжать ее от выпрямителя, с регулируемым напряжением.

Как сделать контактную сварку

Довольно часто возникает необходимость сварить между собой какие-либо детали небольших размеров. Идеальным вариантом для выполнения такой задачи будет точечная или контактная сварка. Она обладает существенными преимуществами, одним из которых является устойчивость швов к механическим нагрузкам. Однако покупать подобное оборудование для выполнения одноразовых работ нецелесообразно. Поэтому многие хозяева стараются самостоятельно решить вопрос, как сделать контактную сварку своими руками. В итоге получается недорогой и эффективный инструмент, позволяющий качественно выполнять основные сварочные работы.

Принцип действия точечной сварки

Принцип действия контактной сварки довольно простой. Между электродами зажимаются заготовки, заранее приведенные в необходимое положение. После этого на электроды осуществляется кратковременная подача сварочного тока большой величины. В результате, между ними происходит образование электрической дуги, под действием которой металлические заготовки начинают плавиться. Зона плавления может составлять от 4 до 12 мм в диаметре. Именно в этом месте заготовки соединяются между собой. Таким образом, вполне возможна контактная сварка в домашних условиях.

Продолжительность воздействия сварочного импульса составляет от 0,01 до 0,1 секунды. Это способствует образованию общего ядра расплава у обоих свариваемых металлов. После прекращения токового импульса, заготовки продолжают испытывать влияние сдавливающей нагрузки. За счет этого образуется единый сварной шов. Зона расплавления ограничивается за счет контакта металлов между собой, что приводит к отводу излишков тепла.

Для подачи импульса на электроды используется вторичная обмотка, в которой появляется большой ток при незначительном напряжении. Импульс, подаваемый на первичную обмотку, возникает при разрядке одного или нескольких конденсаторов. Накопление зарядов в конденсаторах происходит в промежутках между импульсами, подаваемыми на электроды, при перемещении на другую сварочную точку.

Точечная сварка нашла широкое применение в промышленности и домашних условиях. Она особенно эффективна при сваривании цветных металлов, например, медных и алюминиевых заготовок. Единственным ограничением является толщина листов, которая не должна превышать 1,5 мм.

Трансформатор для контактной сварки

Трансформатор является основной деталью любого сварочного аппарата, в том числе и для точечной сварки. За счет высокого коэффициента трансформации достигается необходимое значение сварочного тока. Минимальная мощность трансформатора находится на уровне 1 кВт. Такими качествами в полной мере обладают устройства, применяемые в конструкциях микроволновых печей. Трансформатор нужного типа можно приобрести в сервисном центре или снять с неисправной печки. Его мощность позволяет сваривать стальные листы, толщиной до 1 мм.

Более мощные сварочные аппараты изготавливаются с применением сразу нескольких трансформаторных устройств. Иногда может быть изготовлена контактная сварка своими руками из старого телевизора, откуда можно взять трансформатор в рабочем состоянии. Для обеспечения нормальной мощности, их нужно несколько штук.

Основными элементами трансформатора являются магнитопровод, первичная и вторичная обмотка. Первые два элемента будут использованы без изменений, а вот вторичная обмотка должна быть удалена. Обычно она срезается ножовкой или другим удобным инструментом. Во время этой процедуры нужно соблюдать осторожность, чтобы случайно не повредить магнитопровод и первичную обмотку. Из трансформатора также убираются и шунты, ограничивающие ток.

После удаления лишних элементов можно приступать к созданию новой вторичной обмотки. Для обеспечения высокого значения тока рекомендуется использовать толстый медный провод, диаметром не менее 1 см, в количестве трех витков. При изготовлении более мощного сварочного аппарата с использованием нескольких трансформаторов, следует учитывать технические характеристики и возможности домашней электрической сети.

Самостоятельная сборка контактной сварки

Изготовление электродов является такой же ответственной операцией, как и сборка трансформатора. Необходимо заранее запастись медными прутьями, стержни должны иметь диаметр не меньше, чем толщина провода. Для изготовления сварки с невысокими техническими характеристиками, подойдут рабочие элементы от мощных паяльников. В процессе работы, особенно при частом использовании точечной сварки, происходит интенсивный износ электродов. Поэтому рекомендуется сразу же изготовить запасной комплект. При сборке всей конструкции должна использоваться схема контактной сварки.

Провод, соединяющий трансформатор и электроды, должен быть как можно короче, а количество соединений – минимальным. Это связано с тем, что на стыках происходит частичная потеря мощности. Соединения наконечников и проводов осуществляются методом пайки. Это достаточно сложный процесс из-за большого диаметра элементов. Если же использовать скрутки, то во время сварочных работ произойдет быстрое окисление медных контактов. Поэтому не редкость, что контактная сварка, изготовленная самостоятельно, очень быстро выходит из строя. Процесс соединения можно значительно облегчить, если заранее приобрести в специализированном магазине луженые наконечники, предназначенные для пайки.

В некоторых случаях возникает дополнительное сопротивление, вызываемое сварочной аппаратурой. Причина этого заключается в соединениях электродов и наконечников, которые не спаяны между собой. Пайка не допускается поскольку периодически возникает необходимость в снятии электродов для ремонта или замены. Однако подобные соединения довольно легко очищаются от окисления, по сравнению с многожильными проводами, обжатыми наконечниками.

Большое значение придается управлению точечной сваркой. Для этих целей применяется выключатель и рычаг. Необходимый контакт между свариваемыми деталями обеспечивается достаточным усилием, возникающим между электродами. При сваривании более толстых листов, сила сжатия должна соответственно увеличиться. Рычаг должен обладать достаточной прочностью и не быть слишком коротким. Основание аппарата выбирается массивное, с возможностью его крепления к столу.

С целью увеличения прижима электродов, кроме рычага применяется рычажно-винтовой зажим. Он представляет собой винтовую стяжку, расположенную между рычагом и основанием. Можно применить и другие способы сжатия, но они потребуют специального оборудования. Выключатель устанавливается в цепь первичной обмотки. Вторичную обмотку нельзя использовать для этих целей, поскольку в ней слишком большой ток, образующий дополнительное сопротивление.

При использовании рычажного прижимного механизма, выключатель рекомендуется устанавливать и закреплять на рычаге. Это дает возможность управлять рычагом и включать ток одной рукой. Другая рука в это время будет придерживать детали, предназначенные для сварки.

Рекомендации по эксплуатации самодельного аппарата

• Одним из основных требований является сжатое состояние электродов во время включения и выключения сварочного тока. В противном случае может возникнуть сильное искрение, что в конце концов приведет к подгоранию электродов. В некоторых случаях применяется реле времени для контактной сварки.
• В процессе работы сварки рекомендуется использовать принудительное охлаждение с помощью вентилятора. Иначе понадобится постоянный контроль над температурой токопроводов, трансформатора, электродов и других элементов.
• Во избежание перегрева сварки, необходимо периодически устраивать перерывы в работе.
• В процессе эксплуатации нужно обязательно учитывать возможности самодельного сварочного аппарата, иначе качество точечных швов будет низким или они не получатся вовсе.

Самодельная контактная сварка на конденсаторах

Стоит отдельно рассмотреть контактную сварку, в конструкцию которой входят конденсаторы. Принцип действия этих устройств основан на расплавлении металла под действием электроэнергии, накопленной в конденсаторах. К основным методам такой сварки относятся контактная, ударная и точечная. При решении вопроса, как сделать контактную сварку своими руками, предпочтение отдается одному из них.

При контактной сварке разрядка конденсатора осуществляется на две металлические заготовки, предварительно сжатые между собой. В точке контакта происходит возникновение дуги, расплавляющей и соединяющей металлические заготовки на ограниченном участке. Величина сварочного тока в зоне дуги может достигать 15 кА, а период воздействия составляет до 3 мс. Ударная сварка воздействует на заготовки кратковременным ударом в виде электрического разряда. Дуга появляется всего лишь на 1,5 мс, еще более уменьшая размеры сварочного участка. Во время точечной сварки подача разряда производится на два медных электрода, прикасающихся к поверхностям заготовок с двух сторон. Время действия дуги регулируется и составляет от 0,01 до 0,1 с. Сварочный ток может достигать величины в 10 кА.

Качественная работа конденсаторной сварки обеспечивается возможностью подачи кратковременного импульса и последующей зарядки за очень короткое время. Давление электродов должно способствовать надежному контакту между свариваемыми деталями. После сварки они разжимаются постепенно, чтобы металл остывал под давлением и кристаллизировался в сварочном шве.

Схема и описание конденсаторной сварки своими руками: общие сведения, изготовление устройства

Конденсаторная сварка — это один из методов бесшовного соединения металлических деталей. Он осуществляется благодаря подаче тока и созданию короткого замыкания. Из-за этого металл расплавляется, и две заготовки надёжно скрепляются друг с другом. Такой процесс довольно дорогой, поэтому лучше выполнять его при помощи самодельного устройства. В этом поможет схема и описание конденсаторной сварки своими руками.

Общие сведения

Конденсаторная сварка считается одной из самых часто применяемых. Свою популярность она получила благодаря высокому качеству соединения и его долговечности. Чтобы использовать её для своих целей, необходимо подробно изучить всю доступную информацию. Она поможет избежать ошибок в изготовлении устройства и процессе соединения деталей.

Достоинства и недостатки

Самодельная контактная сварка на конденсаторах часто применяется не только в промышленности, но и в домашних условиях. Для её осуществления достаточно небольшого помещения, в котором можно расположить малогабаритный аппарат.

Основные преимущества технологии:

• высокая производительность;
• возможность скрепления деталей, изготовленных из разных материалов;
• долговечность применяемого оборудования;
• малое тепловыделение;
• высокая точность и качество шва;
• отсутствие затрат на покупку дополнительных расходных материалов.

Несмотря на большое количество достоинств, у технологии есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно принимать во внимание перед планированием и началом работы. В противном случае можно столкнуться с проблемами, которые снизят качество изделия и повлекут за собой дополнительные финансовые затраты.

Среди основных недостатков выделяются такие:

• ограниченность размера сечения соединяемых деталей;
• кратковременность мощности процесса;
• помехи в сети, создаваемые импульсной нагрузкой.

Особенности применения

Во время конденсаторной сварки наблюдаются некоторые особенности, которые по-разному влияют на качество работы. Из-за этого следует учитывать все мельчайшие факторы и стараться добиться идеального результата.

Основные особенности:

1. Запас энергии для выполнения сварки производится в специальных конденсаторах, которые устанавливаются внутри аппарата.
2. Продолжительность процесса выделения энергии составляет от 1 до 3 миллисекунд. За счёт этого снижается термическое воздействие на зону, находящуюся вокруг места контакта.
3. Для выполнения сварки в домашних условиях необходимо подключать прибор к обычной электросети, а в промышленности — к специальным устройствам, обладающим высокой мощностью.
4. Лучше всего использовать конденсаторную сварку для ремонта кузова автомобиля или любого другого транспортного средства. С её помощью тонкий лист металла не будет подвержен деформации, что значительно улучшит качество выполненной работы.

Основные требования и технологические приёмы

Для того чтобы хорошо выполнить соединение двух деталей, необходимо принять во внимание основные требования к процессу. Они помогут избежать недочётов в работе и снизят риск возникновения непредвиденной ситуации.

Условия проведения работы:

1. Для обеспечения максимально надёжного соединения необходимо в момент импульса оказывать достаточное давление контактных элементов на заготовки.
2. Разжимать электроды следует через небольшой промежуток времени после завершения импульса. Это поможет получить лучшую кристаллизацию деталей.
3. Поверхности скрепляемых деталей должны быть хорошо очищены от каких-либо загрязнений (ржавчина, плёнка окиси). Это позволит снизить сопротивление и увеличить воздействие тока на заготовку. При этом эффективность сварки значительно повысится.
4. При выборе электродов следует отдавать предпочтение медным стержням. Их диаметр в точке контакта должен быть в 3 или более раз больше толщины скрепляемых деталей.

Кроме этого, очень важно правильно выбрать способ воздействия на свариваемые элементы. Все они используются для соединения определённых деталей и подходят для той или иной конструкции.

Среди них выделяются следующие:

1. Точечная. Она используется для скрепления элементов, которые имеют различную толщину. Схема точечной сварки на конденсаторах предусматривает её использование в приборостроении и электронике.
2. Роликовая. Этот вид представляет собой несколько последовательных точечных соединений, которые образуют сплошной шов. В такой сварке используются электроды, имеющие форму вращающейся катушки.
3. Ударная. Она предназначается для создания цельных конструкций из деталей с небольшим сечением. Перед началом процесса подаётся дуговой заряд, который оплавляет края заготовок. Благодаря этому упрощается сваривание элементов после их соприкосновения.

Самодельные устройства

Есть несколько способов смастерить своими руками аппарат для конденсаторной сварки. Каждый из них выбирается исходя из особенности формы и размера конструкции, которую нужно сваривать, а также её назначения.

Простой вариант

Самая простая конструкция применяется только для соединения деталей толщиной до 0,5 миллиметра. Во всех остальных случаях установка не сможет качественно справиться со своей задачей. Такой аппарат можно изготовить в любой мастерской или гараже. Принцип его работы основывается на подачи импульса через трансформатор. Один из концов его вторичной обмотки подводится к электроду, а другой — к обрабатываемой детали.

Особенности процесса изготовления аппарата:

1. За основу можно взять схему, в которой первичная обмотка подсоединяется к электросети.
2. Один из её концов должен проходить через диагональ преобразователя в виде диодного моста, а другой — через тиристор, управляемый кнопкой пуска.
3. Для вырабатывания необходимого импульса следует применять конденсатор ёмкостью от 1 до 2 тыс. микрофарад.
4. Его обмотку (300 витков) лучше всего делать из ПЭВ провода с сечением не более 0,8 миллиметров.
5. Вторичную обмотку (10 витков) следует изготавливать из медной шины.
6. В качестве прибора управления может служить тиристор ПТЛ-50 или КУ200.

Сложная конструкция

Для изготовления более многофункционального прибора понадобится больше материалов и времени. Однако это даст возможность соединять заготовки толщиной около 1 миллиметра.

Нюансы создания аппарата своими руками:

1. В качестве прибора для управления импульсом применяется бесконтактный пускатель МТТ4К, который рассчитан на силу электрического тока в 80 ампер. Блок дополняется диодами, резистором и тиристорами.
2. В главной цепи входного трансформатора встраивается реле. С его помощью можно настроить скорость и интервал срабатывания установки.
3. Необходимая для импульса энергия накапливается в электролитических конденсаторах, которые объединены в общую батарею при помощи параллельного соединения.
4. Первичная обмотка трансформатора выполняется из провода сечением не более полутора миллиметров, а вторичная — из медной шины.

Принцип действия изготовленного своими руками прибора соответствует стандартной схеме. Она одинакова для всех подобных устройств и идеально подходит для работы аппарата в домашних условиях.

Порядок действий:

1. После включения устройства срабатывает реле.
2. С его помощью активируются контакты тиристоров, и включается трансформатор.
3. Как только конденсатор будет полностью разряжен, происходит отключение аппарата.

Этапы работы

Процесс выполнения конденсаторной сварки довольно простой, и понять его сможет даже человек, который никогда не делал подобную работу. Она выполняется в три этапа, на которые затрачивается минимальное количество времени. От точности соблюдения порядка действий будет зависеть качество шва и прочность конструкции.

Порядок действий:

1. Начальная стадия процесса подразумевает тщательную подготовку свариваемых деталей. Первым делом с их поверхности счищается ржавчина. Затем удаляются пыль, остатки каких-либо веществ и прочие загрязнения. Если этого не сделать, то шов получится кривым и хрупким.
2. Обе заготовки стыкуются друг с другом в нужном положении.
3. Затем они помещаются между двумя электродами.
4. К месту соединения подводятся контакты.
5. Мастер включает устройство, и на них подаётся импульс нужной силы.
6. После завершения этой процедуры электроды возвращаются в начальное положение.
7. Соединённые детали вынимаются, и проверяется качество шва.
8. При необходимости заготовки поворачиваются под нужным углом, и сварка продолжается аналогичным образом.

Техника безопасности

Во время эксплуатации аппарата для контактной сварки нужно соблюдать простые меры предосторожности. С их помощью можно избежать поломки оборудования и снизить риск получения какой-либо серьёзной травмы (ожог от попадания раскалённого металла, удар электрическим током, раны, нанесённые движущимися частями устройства).

Основные правила техники безопасности:

1. Запрещается выполнять какие-либо сварочные работы с незаземленным устройством.
2. Чтобы избежать поражения электрическим током, не рекомендуется эксплуатировать аппарат, имеющий повреждения в защитном корпусе.
3. Рабочий должен иметь прямой доступ к устройству аварийного отключения.
4. Включать прибор можно только сухими руками. При этом также нужно проверить пространство вокруг аппарата на наличие влаги.
5. Перед началом сварки мастер должен стать на резиновый коврик и проверить всё защитное обмундирование.
6. Сварку на конденсаторах может выполнять только высококвалифицированный опытный рабочий.
7. При смене электродов или установке детали необходимо обеспечить защиту рук и глаз от воздействия высоких температур.
8. Рабочее место должно быть огорожено со всех сторон. Такая мера предосторожности поможет избежать возгорания в случае отлетания капель горячего металла.
9. Около сварочного аппарата нельзя хранить горючие и легковоспламеняющиеся материалы.
10. Если работа выполняется в полностью закрытом помещении, то необходимо обеспечить хорошую вентиляцию для удаления вредных паров.
11. При возникновении какой-либо неисправности следует сразу же приостановить процесс сварки и отключить аппарат от источника питания.

Конденсаторная сварка — это быстрый и простой способ качественно соединить две металлические детали. При правильном её проведении и соблюдении всех правил техники безопасности можно значительно упростить процесс и снизить риск получения серьёзной травмы.

Сборка емкостного сварочного аппарата — Немного более серьезный подход — Общее обсуждение — Форум строителей электрических скейтбордов

Итак, пока жду печатные платы для http://www.electric-skateboard.builders/t/flexibms-first-prototype-kicad-project-files-released-f flexible-configuration-and-charging-bms/ 46117/1 для изготовления и отправки. Я разрабатываю еще один инструмент, который мне нужно обновить в моем арсенале, — сварочный аппарат для батарейного отсека.

Если вам интересно, как я борюсь с моим старым сварщиком, обратитесь к моей сборке из 50 ячеек здесь: http: // www.electric-skateboard.builders/t/10s5p-battery-pack-build-log-50-pieces-of-samsung-35e-cells/23547

В целом сварщик — это неполноценный аппарат из-за тяжелых аккумуляторов и путаницы с проводами, и я не доволен его работой. Так что же делать? Что ж, сначала давайте посмотрим, что профессионалы используют в более промышленных условиях. Видео начинается со сварочной части аккумуляторной батареи.

Итак, обычно используется один из двух типов источников питания сварщика. Они либо используют батарею конденсаторов, которую они заряжают до определенного напряжения, а затем разряжают ее прецизионным импульсом, либо двойным импульсом, длительность которых настраивается.Или они используют сварочный трансформатор для понижения напряжения переменного тока на стене, чтобы снизить напряжение, но более высокое напряжение.

На видео из-за того, что информация о производителе и модели скрыта лентой на сварочном аппарате, я не могу подтвердить тип питания для этого конкретного аппарата.

Практические примеры обоих: Емкостные передние ручки управления позволяют вам установить напряжение конденсаторной батареи, которое отображается как накопленная энергия в Вт (ватт-секунды), и две ручки для настройки длительности двух импульсов: Сварщики Sunstone

High Power — Micro Resistance — Advanced CD Точечная сварка

Sunstone High Power — Advanced — Dual Pulse CD 1200 предлагает множество возможностей, включая мониторинг сварных швов, инструменты SPC и большой емкостный сенсорный экран.Интерфейс с сенсорным экраном обеспечивает легкий доступ ко всем параметрам сварки. Кроме того, …

Цена: 11900 долларов

Трансформатор сварочный. Теперь, если вам случится проверить ссылку на ebay, вы обнаружите, что эта конкретная машина работает в диапазоне от 3000 долларов + то же самое касается емкостных, и я не хочу вставлять что-то подобное. https://www.ebay.co.uk/itm/Pneumatic-Pulse-Battery-Spot-Welder-Welding-Machine-18-Kva-3500-A-Ps300-B-/112415963445?hash=item1a2c837935

Так что же, сделай сам, путь к славе? Хорошо, я знаком с конденсаторами и вижу много плюсов, если сварщик правильно с ними справится.Я беру некоторые концепции и идеи из этой конкретной сборки http://www.zeva.com.au/Projects/SpotWelderV2/, но я стараюсь сделать ее немного более совершенной, но при этом такой же простой и легкой в ​​использовании. собрать по возможности (без пайки толстых проводов). И позвольте ему интегрироваться в систему ЧПУ, как показано на видео.

Я собираюсь собрать сварочную машину из трех основных блоков. Блок конденсаторов, электронный переключатель и плата микроконтроллера. Таким образом, я могу сделать его более модульным и не рисковать полным редизайном того, что не работает в едином интегрированном пакете.

В настоящее время у меня есть конденсаторная батарея и платы электронного переключателя, смоделированные с рисунками ниже.

Плата блока конденсаторов со встроенными TVS-диодами для защиты от скачков индуктивного напряжения, которые могут стать реальной проблемой при высоких токах и паразитной индуктивности в кабелях. Выбор конденсатора тока https://www.digikey.fi/products/en?keywords=25USC47000MEFCSN35X50

Электронный коммутатор. Использует https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDBL86561_F085.pdf мощные МОП-транзисторы с добавленным TVS-диодом для защиты от скачков индуктивного напряжения.

А вот быстрый и грязный рендер блендером установки, скрепленной вместе, без платы микроконтроллера.

С 20 конденсаторами вышеупомянутой модели она будет иметь теоретическую энергию ~ 290 Вт, что является довольно значительным количеством энергии, и добавить больше конденсаторных плат довольно легко с помощью только более длинных шин и двухсторонних плат, которые просто прикручен к шине.

В целом, я хочу построить этот сварочный аппарат, чтобы избавиться от химических источников энергии, таких как батареи AKA.Я считаю, что у них проблемы с воспроизводимостью и ухудшением характеристик со временем из-за химического разложения, происходящего внутри них.

Мысли и дискуссии по этому поводу?

Сварочный аппарат с конденсаторным разрядом для микро-точечной сварки с открытым исходным кодом, хобби-конструирование

Устройство, которое может пригодиться различным любителям, — это микро-точечный сварочный аппарат, работающий от разряда большого конденсатора. Профессиональные устройства такого типа (Powerstream, MTI Microwelding, Spotco, MacGregor и т. Д.) довольно дороги, так что здесь есть смысл, если хотите, например, самодельную конструкцию. отремонтировать аккумуляторы самостоятельно.

Контактная точечная сварка на первый взгляд может показаться тривиальной, однако я могу только посоветовать вам забыть о простых конструкции на основе тиристора, которые можно найти в Интернете. Время импульса (ов) важно для получения хорошего и воспроизводимого Результаты. Если сбросить сразу всю энергию конденсатора через тиристор, то либо ее будет слишком мало и стык будет недостаточно прочным или слишком сильным, и вы прожигете отверстие в материале (и, возможно, обожжетесь от капель жидкого металла :-)).С другой стороны, для хобби точно не нужна точная форма импульса, предлагаемая высококлассными профессиональными устройствами. поэтому следующая конструкция кажется мне разумным компромиссом между простотой и стоимостью по сравнению с функциональностью.

Я нашел в Интернете красивую конструкцию, однако она управлялась микроконтроллером PIC, в то время как я предпочитаю работать с Atmel из-за поддержки GCC для этой архитектуры.
Примечание: этот веб-сайт некоторое время был отключен, поэтому для вашего удобства я привожу здесь схемы и спецификацию материалов сварочного аппарата Ultrakeet, которые я скачал оттуда.Однако заметьте также, что для новой конструкции некоторые улучшения должны быть сделаны в силовой части, ср. примечания ниже и на страницах других людей, которые занимались разработкой подобных сварочных аппаратов, ссылки на которые приведены здесь.

В своей конструкции я, по сути, скопировал силовую часть вышеуказанного проекта со следующими незначительными изменениями, перечисленными ниже (я даже не рисовал новую схему и использовал универсальную печатную плату прототипирования для сборки устройства):
Вместо автомобильного конденсатора Hi-Fi я использовал 20 штук 47000 мкФ / 35 В параллельно, чтобы иметь возможность перейти к более высокому напряжению, имея около 600 Джоулей энергии, доступной для более тяжелой работы.Конденсаторы защищены стабилитроном от случайного перенапряжения (они недешевы!), А истекающий резистор 2 кОм медленно разряжает их, когда они не работают. Я добавил резистор 1 кОм / 1 Вт между электродами, чтобы клеммы истока полевых транзисторов имели определенный потенциал, когда сварочный электрод отключен.
Я использовал 6 IRFP2907 параллельно, а не 4, чтобы управлять током.
Запитываю прибор от лабораторного блока питания, так как в коробке было так полно конденсаторов и радиаторы, не оставляя места для собственного источника питания.3А достаточно для сварки, резки для повторяющихся импульсов потребуется больше. В цепях управления есть дополнительный конденсатор на 10000 мкФ после диода для мост через периоды более низкого входного напряжения из-за высокой нагрузки источника питания при зарядке основного конденсатора.
5 В для логики получаются с помощью LM2575-5, подключенного в соответствии с техпаспортом.
Atmel ATmega16, синхронизируемый кристаллом (с соответственно запрограммированными битами предохранителя), с байпасным конденсатором 100 нФ, используется для управления устройством и отображения статуса на дисплее.
На задней панели (на фото не видно) находится разъем для программирования ISP и TTL-уровня RS232 — штучка банальная, но довольно удобная при разработке прошивки. Кодер вращения
использует контакты прерывания Atmel, потенциометры подключены к контактам аналого-цифрового преобразователя (см. Комментарии в исходном коде).
Электроды изготовлены из медных стержней диаметром 8 мм, заостренных на одном конце, изолированных термоусадочной трубкой с вырезом обмотки M8 на другом конце. Они вкручиваются в шляпообразные латунные гайки, к которым припаяны кабели диаметром 6 мм, и затягиваются другой гайкой M8.
Сильноточные соединения внутри устройства выполнены из медного провода диаметром 6 мм, сдвоенного там, где это механически возможно.
Стоимость материалов для строительства должна составлять около 300 долларов США (и все еще может быть уменьшена, если вы используете конденсаторы более низкого напряжения — 12 В достаточно для сварки аккумуляторной батареи), на порядок ниже, чем цена бюджетного профессионального устройства.

Результат можно увидеть ниже, а здесь вы можете скачать

Цифры на дисплее — это напряжение внешнего источника питания, целевое напряжение, текущее напряжение конденсатора в первой строке; время первого импульса, задержка между импульсами, время второго импульса в миллисекундах во второй строке.
Ротационный кодер с нажимным переключателем выбирает напряжение конденсатора (и в будущем микропрограммное обеспечение переключение между различными режимами работы через меню может быть легко реализовано), три потенциометра определяют время. После срабатывания триггера фактическая энергия импульса (включая потери на внутреннем сопротивлении) вычисляется и отображается до тех пор, пока педаль триггера не будет отпущена.

Фото внутри и детали электродов здесь.

Советы по микро-точечной сварке аккумуляторной батареи с помощью этого самодельного устройства:

Используйте 0.Полосы из нержавеющей стали толщиной от 075 до 0,12 мм. Рекомендованные для этой цели никелевые может быть трудно получить на месте а зарубежные почтовые расходы будут стоить как минимум вдвое дороже материала … После долгих поисков я нашел листы нержавеющей стали подходящей толщины, производимые www.ksmetals.com, в местном магазине для любителей моделизма. Из этого материала легко вырезать полоски.
Сделайте электроды очень острыми и плотно прижмите их к соединительной планке, лежащей на верхней части аккумуляторного элемента.
Для толщины 0,075 мм, 6 В и 0,5 мс первый импульс, задержка 2 мс, второй импульс 4 мс работали лучше всего для меня. Конечно, он может отличаться, в зависимости от того, какое внутреннее сопротивление сварщика вам удастся достичь в своей конструкции.

Схема и печатная плата для точечной сварки

Недавно (2010 г.) коллега из Великобритании построил подобное устройство и согласился опубликовать его схемы и дизайн печатной платы здесь. Вы можете скачать PDF-файл, или файл SCHDOC дизайнера Altium и файл печатной платы.(Если кто-нибудь знает, как преобразовать формат Altium Designer в Eagle, дайте мне знать.) Эта конструкция немного отличается от моей конструкции (в основном блоком питания), но должен быть полностью совместим с моей прошивкой. Однако печатная плата не тестировалась. Также он предложил доработать конструкцию силовой части, разместив разрядные и сварочные выводы на нижней стороне нагрузки (исток к GND, сток к одному электроду, другой электрод к Vcap) и использование полевого транзистора с каналом P для зарядки конденсатора.

Еще одна схема (в Eagle) была добавлена ​​Францем (Tauchsport-Tschur на web.de), Вы можете скачать это здесь; он должен быть совместим с моей прошивкой.

В ноябре 2011 года Тим О’Брайен опубликовал на своей веб-странице конструкцию сварочного аппарата для компакт-дисков, вдохновленную, в частности, этой конструкцией. Он также предложил некоторые улучшения, среди прочего, это лучший способ управления затворами MOSFET для снижения рассеиваемой мощности и обеспечения более коротких и более точно управляемых импульсов. Особенно полезен его опыт работы с автомобильными конденсаторами нескольких производителей, которые часто продают продукцию гораздо худшего качества, чем рекламируется.Его страница очень подробная, содержит много полезной информации и ее определенно стоит прочитать, если вы подумываете о создании аналогичного проекта.

В 2012 году была опубликована конструкция аппарата для точечной сварки, вдохновленная этим дизайном. от Раду Мотисана на его веб-странице, а также на сайте hackaday.com. Он опубликовал схемы и дизайн печатной платы, переписал мою оригинальную прошивку на C ++ и реализовал режим резки. См. Также статью здесь.

Кроме того, если вас интересуют более тяжелые работы, с которыми не может справиться конденсаторное устройство, то вам подойдет трансформаторный сварочный аппарат для точечной сварки. лучший выбор.Очень интересная модификация старинного ручного точечного сварочного аппарата производства ГДР. Хенрика Хафтмана, добавившего управляющую электронику на основе ATtiny, можно найти здесь (на немецком языке), включая схемы с открытым исходным кодом и исходный код прошивки.

В 2014 году Георгий Белев построил сварочный аппарат на основе этой прошивки и опубликовал красивое видео о его работе на YouTube.

Вернуться на страницу моей электроники

Вернуться на страницу моего хобби

Моя главная страница с электронной почтой

TOP

Сварочный аппарат емкостного разряда с суперконденсатором 350 Фарад

по snm, 14 января 2018 г.

могут обеспечивать высокий ток, что позволяет использовать их при точечной сварке, в частности, при сварке емкостным разрядом .

Supercap

Использовал этот конденсатор: Maxwell Technologies Inc. CAP 350F 2.7V. При впечатляющих 350 фарадах, низком напряжении 2,7 В, но эквивалентном последовательном сопротивлении 3,2 миллома, это устройство может похвастаться впечатляющей мощностью. Электроника в двух словах ϟ писал об этом же конденсаторе здесь: Зарядка ультраконденсатора Maxwell 350F !.

Зарядите его до 2,7 В, когда ток упадет, закоротите провода с помощью провода и посмотрите, как он расплавится. Работает концептуально, теперь, чтобы сделать его общедоступным.

Другой конденсатор, всего 1 фарад, также 2,7 В, но с сопротивлением 4 Ом: Nichicon CAP 1F 20% 2,7 В ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЕ. Емкость или напряжение можно увеличить, подключив несколько таких конденсаторов параллельно или последовательно, но высокое эквивалентное последовательное сопротивление является проблемой для быстрого сброса большого тока. Закорочил, ничего интересного не происходит. Придерживаемся 350 фарадов.

Бак

Купил регулируемый понижающий преобразователь, чтобы точно понизить до 2,7 В, а также ограничить ток: DC CC Max 9A 300 Вт понижающий понижающий преобразователь 5-40 В в 1.Модуль питания 2-35 В для светодиодного драйвера Arduino XL4016 с низкой выходной пульсацией. Прибыл и выглядит как на фото:

Винтовые клеммы для ввода / вывода слева и регулируемые потенциометры для напряжения и тока справа. На оборотной стороне шелкография:

Подключите входные клеммы к нерегулируемой настенной бородавке 12-24 В. Измерьте выход мультиметром, отрегулируйте верхний потенциометр, пока напряжение не станет меньше 2,7 В.

Для контроля напряжения конденсатора, не выламывая мультиметра, и для отображения во время зарядки: DC mini 0.36-дюймовый цифровой красный светодиодный дисплей 0–100 В вольтметр, 3 провода, измеритель напряжения, тестер напряжения для тестирования автомобильного аккумулятора. Поскольку они стоили всего 87 ¢ каждый, заказанные три таких вольтметра также могут быть полезны для многих других проектов. Здесь я подключаю его к плате ARM, которую можно увидеть на плате разработки STM32 Blue Pill ARM: от Arduino до программирования на «голом металле» : черный — земля, красный — +5 В, желтый — +3,3 В:

Обратите внимание, что для этих дисплеев требуется 4-30 В на красный провод (источник питания), 3.3 В недостаточно. Некоторые платы, такие как плата ESP32 в Espressif IDF IoT Development Framework на WEMOS LOLIN32 ESP32 для управления OLED-дисплеем SSD1305 через SPI без Arduino , принимают вход USB, но не имеют разорванного вывода +5 В, что делает это неудобным. поскольку на него нельзя подавать напряжение 3,3 В, так как оно ниже минимального значения 4 В. Но поскольку я поставляю понижающий преобразователь с входом ~ 16 В, этого достаточно для питания обоих дисплеев вольтметра, я подключил по одному к каждому входу и выходу:

Подключите выход к суперкапсу.Напряжение резко падает, и светодиод понижающего преобразователя загорается красным, что указывает на ограничение тока (который регулируется до 8 ампер, я установил его ниже):

Выходное напряжение увеличивается по мере заряда конденсатора почти до 2,7 В. На более поздних этапах зарядки ток падает, поэтому понижающий преобразователь перестает ограничивать, и светодиод становится синим:

Теперь его можно использовать для сварки. Отключите понижающий преобразователь (чтобы мы не закоротили его — хотя он все равно ограничивал бы ток), затем протяните несколько проводов от конденсатора, который вы хотите сварить.Между ними происходит короткое замыкание, и через них проходит сильный ток, нагревая их, пока они не станут красными, а затем испарятся. Если их ненадолго держать вместе, они нагреваются и соединяются — это сварной шов.

Требуются некоторые силовые кабели для передачи такого высокого тока. Провода 28 AWG, которые я спас от старого телефонного кабеля CAT3, не выдерживают даже этого тока. Согласно закону Ома, при 2,7 вольтах, разделенных на 3,2 миллома, мы можем ожидать до 843,75 ампер!

Диод

Чтобы конденсатор не заряжался обратно в понижающий преобразователь, когда он выключен (это необходимо?), Я добавил диод на выходе понижающего преобразователя.Изначально хотел использовать вот такой диод:

, потому что он выглядит круто, но я наблюдал противоречивые результаты при измерении напряжения на нем. Даже не регистрирует диодный режим на мультиметре. По маркировке HVR-1X 3 SK 6301 найдите технический паспорт: HVR-1X-4 Datasheet, это высоковольтный силовой диод, пиковое обратное напряжение 12000 В, максимальное прямое падение напряжения: 11,0 В, ничего себе! Несмотря на номинальные значения в киловольтах, средний прямой ток составляет 500 мА, максимальный обратный ток — 0,3 мкА. Не подходит для этого низковольтного и сильноточного применения.

Переключитесь на кремниевый диод меньшего размера, взял этот, случайно обозначенный «F5408 G1944», если верить этому листу данных: UF5408-2C3A-2CDO-27 Datasheet, то это высокоэффективный выпрямитель на 3,0 А. От 50 до 1000 вольт, низкое прямое падение напряжения, высокая токовая нагрузка, высокая надежность, высокая устойчивость к импульсным токам, мне нравится это звучание. Провод к выходу понижающего преобразователя, измерьте выходное напряжение:

Как и ожидалось, падение напряжения на диоде составляет около 0,7 В, поэтому понижающий преобразователь необходимо отрегулировать в сторону увеличения (чтобы на выходе было немного меньше 2 Ом).7 В после диода для более полного заряда суперконденсатора).

Печатные платы и магнитопроводы

Для поддержки суперкапса я хотел установить его на печатную плату. Нашел немного исправной печатной платы, которая подошла, и просверлил отверстия, чтобы конденсатор защелкнулся:

Средняя большая клемма — отрицательная, три внешних клеммы — положительные. Хотя теперь он подходит, на печатной плате есть токопроводящие дорожки:

Их необходимо удалить, чтобы не закоротить компонент.Для этого мы можем использовать трюк, вызвав то, что Луи Россманн называет «попкорнингом» (ваш сервисный центр — процессоры «попкорнинг»?). Обычно это происходит непреднамеренно, когда кто-то пытается отремонтировать плату, обдувая ее горячим воздухом. Слои расслаиваются, и под следами появляются пузыри. У меня есть термофен, впервые распакованный в предыдущем сообщении в блоге Термовоздушный пистолет Youyue 858D первый взгляд , поэтому я использовал его для приготовления попкорна, на самом деле, фото выше было сделано после нанесения горячего воздуха: обратите внимание на пузыри справа.Теперь их легче снять и соскрести ножом, оставив чистую пустую доску:

Переверните плату, вставьте крышку и припаяйте толстые магнитные провода:

, также известный как «эмалированный провод», этот толстый провод малого сечения пришел от сетевого трансформатора, он должен выдерживать ток. С этим проводом нелегко работать, эмаль нужно соскрести, чтобы припаять, иначе он действует как паяльная маска, и он не просто сгорает от тепла, в отличие от более тонкой магнитной проволоки.Но это работоспособно, и я спаял два провода: один на + (центр), а другой на -. Удобно, что на плате есть знак «(+)» возле плюсового вывода (клянусь, чистое совпадение).

Переключатель

Для включения или выключения зарядки можно использовать переключатель. Это нужно (почему бы не отключить зарядное устройство)? Да, потому что, когда зарядка выключена, мы все еще хотим видеть напряжение конденсатора на вольтметре, а для этого требуется мощность (больше, чем низкое напряжение, которое может иметь конденсатор). Сначала я подключил этот переключатель SPST на 120 В последовательно:

, но было несколько проблем.Провод датчика вольтметра был на неправильной стороне переключателя, поэтому он измерял выходное напряжение понижающего преобразователя, когда мы хотим измерить напряжение конденсатора на другой стороне. Исправить:

но потом после некоторых тестов выключатель сдох. Не прямой разрыв, а плохое соединение внутри переключателя, в любом случае он был слишком старым. Замените его более мощным металлическим переключателем, который оказался SPDT:

Здесь переключатель повернут вправо, замыкая противоположные клеммы (центральная клемма — общая), которая не подключена, поэтому зарядка выключена.Переверните его, и зарядка будет включена, что видно по токоограничивающему понижающему преобразователю (красный светодиод):

Другой ход переключателя пригодится для…

Канализационные резисторы

Я подключил другую сторону переключателя SPDT к кнопке и мощным цементным резисторам, через конденсатор к двум последовательно соединенным 0,47 Ом (да, миллиом), позаимствованным из разборки Pioneer SD-P453S с обратной проекцией (RPTV): внутри винтажного телевизора с большим экраном 80-х годов .Знал, что резисторы пригодятся. От телевизора на 31 000 вольт они должны выдерживать рассеивание мощности от этого суперконденсатора.

Поскольку положение переключателя «зарядка выключено» подключено к резисторам сброса, я последовательно включил дополнительный переключатель, кнопку, которую вы должны нажать и удерживать, чтобы сбросить заряд. Возможности пользовательского интерфейса теперь:

Клеммы

Что можно надеть на концы проводов, чтобы обеспечить хороший контакт? Шина пропускала ток, но у меня его не было, к счастью, я нашел эти радиаторы, которые были прикреплены к диодам, я их кропотливо снял:

Демонтаж радиатора требует много энергии, просто наберитесь терпения и дайте ему нагреться с помощью паяльника с регулируемой температурой.Накачивая все это тепло, радиаторы можно было снять с диодов. Большой будет хорошей отрицательной клеммой. Я не использую какое-либо профессиональное сварочное оборудование, поэтому чем больше площадь поверхности сварочного вывода, тем лучше, тем более что он не сгорает, не окисляется и не ухудшает контакт. Могу ли я использовать настоящие сварочные провода?

В любом случае для положительного вывода я использовал более крупный жёлтый многожильный провод, который, надеюсь, сгорит раньше, чем более длинные выводы магнитного провода.

бокс это вверх

Ни один проект не будет полным без кейса. Вот полная схема в открытом виде:

Подходящий футляр (возможно, разработанный с использованием САПР и 3D-печать?) Был бы идеальным, но для прототипа не может быть картона. Повторно использовал оригинальную коробку из . Сборка небольшого нестандартного ноутбука Raspberry Pi Zero в картонной коробке , так как я заменил его в обновлениях для нестандартного ноутбука : внутренний макет, индикатор питания и более крупный корпус , и у меня осталась небольшая коробка.Компоненты идеально подходят:

Сверху приклеены вольтметры для блока питания и конденсатора, соответственно, внутри коробки находится понижающий преобразователь (питание идет от сетевого адаптера, провода идут вне коробки), диод с радиатором, сам суперконденсатор, спускные резисторы. На передней панели у обоих переключателей, которые я использовал, удобно есть шайбы и гайки, поэтому я закрепил их через картонную панель: левый переключатель — включение / выключение зарядки, правый — кнопка разрядки.Снаружи сзади идут провода для сварщика.

Закройте коробку, и она аккуратно упакует:

Можно ли сваривать?

Сможет ли этот сварщик сваривать все эти работы? Резонный вопрос.

Я попытался сделать несколько сварных швов, но понял, что на самом деле у меня нет ничего, что нужно сваривать. Пайка делает свою работу большую часть времени. Немного поэкспериментировал, и можно было почувствовать какое-то заедание, но я не очень хорошо разбираюсь в технике. Сварщик может, как минимум, расплавить провода и следы от печатной платы.

Это просто случайный эксперимент с сильным током. Другой проект, созданный tatus1969 на форумах eevblog, может быть более практичным и законченным: kWeld — DIY точечный сварочный аппарат для аккумуляторов «нового уровня». Тем не менее, если мне когда-нибудь понадобится низковольтный сильноточный источник, теперь он у меня есть.

Еще одна причина, по которой я предпочитаю иметь только один импульс энергии в конденсаторах, вместо того, чтобы закрывать шлюзы. и выглядит хорошо, за исключением того, что я выбрал фет IRL7833.Я получу MIC4452 в качестве замены. azzythehillbilly 28 декабря 2012 г. Я плохо разбирался в схеме. Что касается времени сварки и энергии, то при использовании источника питания на 10 А требуется около 10 секунд для подзарядки до ~ 10 В между сварками (после падения примерно на вольт). Как видно из рисунков вверху, сварные швы довольно маленькие, но держатся крепко и должны выдерживать ток около 10 А на точку. Я заметил огромную разницу, когда очистил оксидный слой с медных соединителей в моей сборке и добавил контактную смазку (Noalox), которая показала мне, насколько важны хорошие соединения в этой конструкции! ESR ваших конденсаторов и качество проводных соединений могут иметь большое значение для количества тока, который будет протекать, поэтому может быть трудно предсказать ток при заданном напряжении, и возможно, что каждый из ваших IRF3205 видит сотни ампер. — что бы объяснило, почему они дуют.сожалею Кириакос. Этот проект находится в стадии разработки. Mr Electron — Аппарат для точечной сварки на батарейках с дешевым аккумулятором, работающий в домашних условиях своими руками. Они рассчитаны на постоянный ток 120 А или пиковый ток 480 А каждый, поэтому их взрыв маловероятен. Импульсный таймер основан на микроконтроллере Atmel ATtiny13A. Сильвия, 19 августа 2012 г. При последовательном соединении ультра-колпачков возникает проблема, заключающаяся в том, что они могут не совпадать по емкости. Конечно, в сварщиках компакт-дисков-любителей мы обычно немного злоупотребляем компонентами, поэтому я полагаю, что взрывы стали более распространенным явлением! Кириакос.Буду признателен, если вы еще раз дадите мне свой совет. Красные точки представляют собой контакт с низким сопротивлением, при котором необходимо добиться минимально возможного падения напряжения между сварочными электродами и никелевой лентой. Я не очень разбираюсь в этой области, но задаюсь вопросом, нужен ли вообще переключатель. Как вы думаете, у меня есть шанс на успех? Большое спасибо :). Сварочный аппарат с трансформатором мощностью 4 кВт имеет напряжение холостого хода примерно 8 В. Если все они соединены параллельно, у вас может быть 20×2000 => 40 000 А, но, конечно, общее сопротивление ограничит ток, и конденсаторы не смогут поддерживать весь этот ток.Уменьшит ли это точечный ток? Они имеют внутреннее сопротивление около 0,030 Ом, а при 2,7 В максимальный ток, который они могут выдавать, будет I = 2,7 В / 0,030 Ом около 90 А, что мало для сварочного аппарата точечной сварки. Кириакос. N-канальные полевые транзисторы обычно используются в качестве «понижающих», поэтому вам понадобится батарея конденсаторов + ve, идущая к одному электроду, другой электрод, идущий к стоку на полевых транзисторах, и источник, подключенный к конденсатору -ve. Энергия разряда регулируется изменением напряжения питания (10 … 20 В постоянного тока), получаемого от стендового источника питания.Контактная сварка Точечная сварка проекционным швом. Кроме того, если вас интересуют более тяжелые работы, с которыми не могут справиться конденсаторные устройства, лучше всего подойдет трансформаторный точечный сварочный аппарат. Это заставляет меня задуматься о неудачах, которые вы испытали. При впечатляющих 350 фарадах, низком уровне 2,7 вольт, но эквивалентном последовательном сопротивлении 3,2 миллома, этот… у Digikey есть их в наличии. Я провел небольшое исследование вариантов конденсаторной батареи большой мощности 1Ф, и за свои деньги я бы выбрал 20x Panasonic 16V 47000uF.Одиночный импульс 10 мс, настраиваемый осциллографом. Этот аппарат для точечной сварки содержит очень большой конденсатор, который заряжается до определенного напряжения, а затем разряжается через материал, чтобы произвести контролируемый разрез. Ян Хупер, 5 мая 2014 г. Я бы порекомендовал увеличить время импульса, возможно, увеличивать его с шагом 10 мс, пока вы не получите хороших результатов. В общем, много сверления, но я смог вытащить взорванные ножи за минуту и ​​изолировать их за 3 минуты. :). С большим количеством ячеек K2 26650EV, находящихся в моей мастерской, сиротами из отмененного проекта, мне показалось хорошей идеей создать себе сварочный аппарат для компакт-дисков, чтобы я мог собирать эти элементы в пакеты, подходящие для использования в моих различных проектах с электромобилями.Эту же функцию можно выполнить с помощью чего-то вроде таймера 555, но мне нравится точность микроконтроллера, и на самом деле это связано с меньшим общим количеством деталей. Необходимо использовать отдельные источники питания для конденсаторов и логической схемы, потому что ультракаппараты заряжаются очень медленно (около минуты для достижения сварочного напряжения), а АРН не особенно любят такое медленное нарастание напряжения питания. Конденсаторная контактная сварка идеально подходит для выступов, запрессовки и кольцевых выступов до 4 штук.5 дюймов в диаметре. Хотя что-нибудь? 60000uFarad, но мне нужно приблизиться к 1 Farad, чтобы иметь достаточно энергии для правильной работы. Схема данных IRFB 7430 (ограниченный кремнием 409A ограниченный пакет 195A Я поднял напряжение заряда до 16 вольт, но без улучшения. У Digikey они есть примерно за 5 долларов США, что немного дешевле, чем у ультраконденсаторов. Думаю, я предлагаю попробовать увеличить емкость и, возможно, снизить напряжение? Упрощенная схема показана ниже (рис.Я действительно думаю, что это был случай, когда устройства работали слишком тяжело, превышая их максимальные значения тока. Я заряжаю 4 конденсатора по 10 000 мкФ до напряжения 12-50 В и после достижения желаемого напряжения закорачиваю их на электродах. 3 В дает только 300 А, что может быть недостаточно для хорошей сварки. Могло ли это привести к тому, что один транзистор обработал сварочный ток до того, как включились другие Ян Хупер, 21 июля 2013 г. Да, вполне вероятно, что эквивалентное последовательное сопротивление дешевых 2.Емкость 5F слишком высока для вывода требуемого тока. Я не уверен, что батарея AA сможет выдавать необходимый ток, но есть один способ узнать! Коробка для него может быть хорошей, но у голой электроники тоже есть своя прелесть. Вместо гигантских трансформаторов, которые вы найдете в аппарате для точечной сварки, аппарат емкостного разряда использует огромную батарею конденсаторов — более 1 Фарада — для сваривания кусков металла вместе. После прочтения я тоже хочу сделать один. Я буду ждать вашего драгоценного ответа. Если вы разместите конденсаторы параллельно, например два, максимальный ток будет около 180 А, но напряжение будет низким (2.7В). Но проявив немного изобретательности, вы можете построить свой собственный за небольшую часть стоимости. Думаю, я смогу запитать эту штуку не чем иным, как батареей AA. Но может быть интересный эксперимент. Обратный диод направлен (отображается) от вывода стока к выводу источника. Я думаю, что использование суперконденсаторов — мой лучший вариант для создания более мощного точечного сварочного аппарата. Спасибо! Кирк, 25 марта 2015 г. Смогут ли они сваривать металл дуговой сваркой, используя традиционный сварочный стержень? Вы незабываемы. Ян Хупер, 28 декабря 2012 г. Привет, Аззи, хм, я удивлен услышать, что вы наблюдали обратное напряжение, возникающее на конденсаторе.Большинство полосок с выступами для батарей имеют толщину около 0,1 мм, это почти все, для чего я использовал свой сварочный аппарат. meguit @ rist 12 июля 2013 г. Спасибо за твое мнение, Ян. Если да, какой SRC мне нужен, 50A 100A, 200A? Если бы мне пришлось покупать новую, я бы, вероятно, выбрал что-то меньшее.). Они реконструированы по сравнению с настоящими, так что я надеюсь, что ничего не забыл! Процесс сварки включает два сильноточных импульса (сотни ампер). Каждый электролитический конденсатор имеет внутреннее сопротивление около 0,008 Ом, поэтому теоретический максимальный ток будет I = 16 В / 0.008Ом = 2000А при разряде. Точечная сварка Д-р Джастинс Хобби. Параллельно все шесть дадут вам только 0,28F, что составляет четверть того, что большинство людей используют при сварке при 12В. Ваш сварщик имеет несколько параллельно подключенных полевых МОП-транзисторов, питаемых от шины. Три? Распространенным методом для этого является точечная сварка емкостным разрядом (CD), которая в основном включает сброс импульса энергии, накопленной в конденсаторе, через никелевую полосу, вызывая локальное плавление никеля и приваривая его к батарее. В лучшем случае это изменит сварочный ток только на номинальный ток вашего источника питания, который, вероятно, составляет 10 А или меньше, т.е.д может быть 1% сварочного тока. Если мне не удастся его построить, весь проект потерпит неудачу. Схема, программное обеспечение микроконтроллера, макет печатной платы будут добавлены. напряжение сварочных конденсаторов. Ян Хупер, 12 февраля 2014 г. Это интересная идея. Фебус Спарос, 30 мая 2013 г. Для каких сварных швов вы это используете? Но, возможно, лучше для сварщиков компакт-дисков будут такие, как IRFP4468 или IRFP4368, для более высокого номинального тока и более низкого сопротивления в открытом состоянии. Ниже приведены инструкции по изготовлению точечной сварки.Кроме того, я получил код для программирования с Arduino 1.4 через мой arduino uno как isp. Электроды изготовлены из сплошного медного прутка с коническими концами. Ян Хупер 19 апреля 2013 г. Не слишком уверен в этом, извините! это получит 1,66 фарада и обряд питания до 15 В? Ян Хупер, 12 июля 2013 г. Хм, насчет обратного диода я не уверен. Вы концентрируете много энергии в небольшом месте, где падение напряжения увеличивается и выделяется тепло. Мои конденсаторы могут выдерживать до 20 В, но полевые транзисторы IRFP2907, которые у меня есть, допускают абсолютное максимальное напряжение затвора 20 В.Sergioty, 6 июля 2014 г., kyriacos, глядя на вашу конструкцию, похоже, что вы не получаете достаточного тока из-за внутреннего сопротивления суперконденсатора. инжир. Каково твое мнение? Посмотрите ЗДЕСЬ, чтобы узнать, какие документы включены в этот загружаемый пакет. Ссылки, по которым вы переходите, тоже очень полезны. Лучше использовать полевые МОП-транзисторы, которые имеют очень низкое внутреннее сопротивление во включенном состоянии, чтобы вы могли хранить большую часть энергии в конденсаторах. Для приваривания медной проволоки 2 мм к латунной пластине толщиной 1 мм не требуется 3000 DCA, вам подойдет сварочный аппарат для алюминия 100 A.Сварка алюминия 5 мм, я использую 180-200 А. У меня они были в моей сборке, потому что это был переработанный силовой каскад от контроллера мотора, но не должно быть большой индуктивности в контуре точечной сварки (и никакого привода с ШИМ, например контроллер мотора), чтобы вы могли обойтись без обратного диода … или, возможно, уменьшите его до одного диода с высоким пиковым током. Могу ли я использовать последовательно конденсаторы 3x5v 5farad на источнике питания 12v? Я не верю, что более дешевые будут соответствовать спецификации по емкости или ESR.Вы можете использовать 2 фарада, но ваши сварные швы будут короче, чем они были предназначены. Спасибо Вы можете отправить его на мой адрес электронной почты [email protected]. Если контакт недостаточно хороший, приваривайте электроды к ремешку, а не к батарее. После некоторого поиска в Google я обнаружил, что вольфрамовые наконечники могут сваривать медь с медью. Для тех, кто находится за пределами США, доставка довольно дорогая (если она вообще доступна). Я не знаком с тем, как это делается на Arduinos, но, надеюсь, Google может рассказать вам, как включить подтягивающие контакты на Arduino! Джоэл, 14 января 2014 г. Здравствуйте, очень хороший проект. Я начинаю точечную сварку разряда из старой электронной книги. Могу я отправить вам электронный чертеж? Алгоритм сварки непрерывно контролирует выходное напряжение и ток и, таким образом, учитывает изменения входного напряжения / тока при расчете накопленной энергии сварного шва.Ян Хупер, 20 февраля 2015 г. Привет, kyriakos, похоже, у вас есть хороший набор компонентов, поэтому основная возможная проблема, которая приходит на ум, заключается в том, что полное сопротивление цепи может ограничивать ток — в частности, соединения между конденсаторами, поскольку дюжина стыков нету. На первом рисунке я попытался изобразить базовый сценарий точечной сварки, давайте посмотрим, что представляют собой эти красные и зеленые точки. Андрей, 20 июня 2012 г. Не могли бы вы опубликовать схему сборки вашей платы управления? Прежде всего, нам необходимо определить, что такое контактная точечная сварка и почему она широко используется.Пожалуй, каждую проверку мультиметром на всякий случай. Но, вероятно, недостаточно энергии, чтобы нанести слишком большой урон, поэтому вы можете попробовать. Ремонт / модернизация его была довольно сложной задачей, связанной с несколькими другими взорванными МОП-транзисторами. Кроме того, номер детали привода затвора должен быть IXDD414PI. Отправлю результат, как только все сделаю. Конденсаторы накапливают энергию сварного шва раньше необходимого времени. См. Раздел обновления выше. Первая возможная проблема, которая приходит на ум, заключается в том, что вам нужно, чтобы датчики оказывали давление на контакт до начала разряда.Разборка паяльной станции Pace MBT-250 и обзор схемы, усилитель LM2876 40 Вт класса AB со схемой и печатной платой, Начало работы с Wemos D1 и платформой AT&T M2X IoT, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ СВЯЗЬ ARDUINO И C #: 2. В ближайшее время я получу некоторые материалы для других посмотреть, а пока …. знаете каких поставщиков для тех неуловимых IRFP4668? Кириакос. Алан, 17 июля 2012 г. У меня есть 6 конденсаторов компьютерного класса емкостью 47000 мкФ 80 В. Двумя распространенными примерами являются литиевые элементы размером 18650 и 26650.Есть ли диод на крышках, чтобы предотвратить это? 7 сентября 2018 г. — Схема простой установки для точечной сварки конденсаторов. Кириакос. ток во время критического разряда (импульсный). Полевые транзисторы включатся, когда на их затворах будет более +5 В относительно вывода источника (или конденсатора -ve). Кевин, 28 февраля 2014 г. Здравствуйте, Ян! Вы бы порекомендовали переключение с высокой стороны на низкую? 32-28awg. В большинстве случаев резистор 33R 10 Вт также не требует радиатора. переподключитесь через 1-2 секунды. все идет хорошо.Я должен сказать, что когда я зарядил конденсатор Maxwell Ultra 350 фарад до 2,5 В, который у меня есть как запасной, и попытался замкнуть его клеммы проводом, я увидел, что провод испарился. Шесть может быть лучшим числом для работы, поэтому при необходимости вы можете немного поднять напряжение. Ваше здоровье! Ниже напомню некоторые характеристики: 6 Ультра конденсаторов Maxwell 350 Фарад 2,7 вольта включены последовательно, заряжены до 15 вольт постоянного тока. Номинальная емкость — это только начальный минимум, поэтому напряжения на конденсаторах обычно будут варьироваться, что приводит к вероятности того, что один из них достигнет своего предела, в то время как другие все еще заряжаются, чтобы довести общее напряжение до заданного уровня.Марк 3 января 2013 г. Спасибо за быстрый ответ. К сожалению, это не то, что вы можете сделать на обычной макетной плате из-за задействованной мощности! Затем с другой стороны, начиная от зарядного устройства до положительного (+) вывода аккумуляторной батареи до положительного красного вывода. Приемлемо ли общее напряжение и мощность? Я соберу все необходимые компоненты, вытравлю плату и протестирую. электрическая схема 5 января 2013 г. Могу ли я получить электрическую схему и ведомость компонентов этого точечного сварочного аппарата? Заранее спасибо.Я предполагаю, это потому, что они имеют более низкое напряжение, чем ваш IRFP4668 …. Я еще не уверен, поэтому я поискал IRFP4668 и, похоже, не нашел, кроме двух, самое большее, на чьей-либо полке … Вы знаете каких-либо поставщиков в штатах, которые их возят, или что-то в этом роде? Я продолжаю особенно тестировать результаты своего проекта, пока не пойму, почему этот недостаток в 100 ампер. Вы искали их для сварки или для контроллеров двигателя вашего автомобиля? Еще раз спасибо за понимание. Тестирование мини-конденсатора для точечной сварки youtube.Возьмите копию здесь. 3): рис. Эта схема представляет собой попытку автоматизировать установку для точечной сварки. Мне 85 лет, и я сам прошу вас дать полный технический совет, как ваш. Один из способов распределить нагрузку на МОП-транзистор в конструкции крысиного гнезда — это подключить каждое устройство с одинаковой длиной и сопротивлением (индуктивностью?). Когда один из IXFX120N20 взорвался, я заменил его на IRFP2907, полевой транзистор с более низким напряжением и гораздо меньшим сопротивлением в открытом состоянии (примерно 5 МОм вместо 20 МОм). Могу ли я просто зарядить конденсатор, а затем, удерживая один электрод плотно прижатым к язычку в верхней части батареи, прикоснуться другим электродом к язычку, чтобы разрядить заряд конденсатора? В основном, к сожалению, я не вижу способа использовать ультракэп с переключателем SCR.Некоторые фотографии строительства: meguit @ rist 21 июля 2013 г., привет Иран! Спасибо за быстрый ответ. (На самом деле, если бы я снова реализовал этот проект, я бы, вероятно, посмотрел на использование 20-вольтовых SMD-полевых МОП-транзисторов, так как параллельная работа многих из них должна обеспечивать достаточно низкое сопротивление в открытом состоянии, чтобы даже не нуждаться в радиаторе. Говард в Новой Зеландии 20 июля 2013 г. Привет, я был глядя на аналогичные схемы для разрядного намагничивания. Что касается отключения источника питания во время сварки, все должно быть в порядке. В любом случае, не имея под рукой больше IRFP2907, я сделал еще одну реконструкцию с использованием полевых транзисторов IRFP4668 и обновил до шести устройств вместо четырех параллельно , чтобы дать немного больше места.Второй импульс длиннее, и здесь происходит настоящая сварка. Он не мог сваривать простую 0,1-миллиметровую нержавеющую сталь с низкоуглеродистой сталью. Для зарядки конденсаторной батареи мы используем простой повышающий преобразователь, управляемый Arduino, где мы можем установить желаемое напряжение. не мог получить здесь подходящую супер шапку. В качестве переключателей питания я использую 20 полевых МОП-транзисторов CSD19501KCS на 80 В, 100 А, от Texas Instruments. Я прав ??? meguit @ rist 12 июля 2013 г. Привет, Ян! Нужен ли мне обратный диод на всех параллельных МОП-транзисторах или только на одном? Ян Хупер, 24 февраля 2014 г. Привет, Кириакос, похоже, у вас неправильно подключены полевые МОП-транзисторы.Очень вдохновляет! Я думаю, есть функции для этого или что-то в этом роде. Ян Хупер, 10 июля 2013 г. Это не идеально, потому что у него только выходной ток 1,4 А (против 12 А для MIC4452), поэтому пришлось бы переключать полевые транзисторы примерно в 8 раз медленнее, но, вероятно, это будет работать нормально. Также, похоже, это драйвер полумоста, но вам нужен только один выход для включения разрядных полевых транзисторов, поэтому можно просто использовать низкую сторону (имея в виду, что это инвертирующий вход на низкой стороне). SCR сильно снизит напряжение, что означает, что вам понадобится конденсатор более высокого напряжения, который стоит дорого.Что касается конденсаторов автомобильной стереосистемы, использовались другие … kyriakos 5 мая 2014 г. Уважаемый Ян Большое спасибо за вашу подсказку и действительно комплимент. е т е от любого аспекта ответа. meguit @ rist 30 июля 2013 г. Привет, Ян! Я только что купил крышку 27x27k.uf 35v и протестировал 8 крышек параллельно. Четыре? Я, вероятно, буду использовать конденсатор Car Audio. Время сварки регулируется от 1 мс до 255 мс с помощью микроконтроллера pic. Мой законченный аппарат для точечной сварки Ultra Capacitor. дает разочаровывающие плохие результаты, низкое проникновение или полное его отсутствие.Поскольку у меня нет возможности скомпилировать код C, не могли бы вы загрузить копию HEX-кода? Делает взорвать их забавой, а не дорогой. Работает хорошо. Ян Хупер, 21 июня 2013 года. IRL7833 выглядит достойным выбором, их номинальное напряжение должно быть в порядке, если только вы не получаете значительных индуктивных скачков напряжения. Емкостный точечный сварочный аппарат использует источник постоянного тока для зарядки батареи конденсаторов, которые могут производить большой ток (Pemberton 2009). Диод, включенный обратно параллельно конденсатору, вероятно, защитит его, но в этом нет необходимости.. При точечной сварке CD емкость должна быть намного выше, чем индуктивность (чтобы цепь RLC была «чрезмерно демпфированной», и конденсаторы не опускались ниже нуля). Я подозреваю, что маленькие на украшениях, может быть, до таких вещей, как кастрюли и т. Д. Я также закончил тем, что просверлил шины для ножек ic, затем просверлил и постучал перпендикулярно к ним, чтобы я мог «зажать» ножки фетра и диода на месте, когда вы бы на клеммной колодке. Принцип работы довольно простой. Основываясь на исследованиях, я узнал, что для обычной точечной сварки батареи требуется примерно 200 Джоулей энергии.Используемый конденсатор: Maxwell Technologies Inc. CAP 350F 2.7V. Точечная сварка в основном заключается в быстром подаче большого количества энергии на небольшую площадь для плавления. Спасибо! Кроме того, сварочное напряжение было 24 В постоянного тока. Ян Хупер, 23 июня 2013 г. Привет, Иссам, IRF3205 выглядит нормально, но, как и в случае с Portablepowerman (см. Выше), вам, вероятно, придется использовать больше TO220 параллельно по сравнению с TO247, потому что они меньше по размеру. Распространенным методом для этого является точечная сварка емкостным разрядом (CD), которая в основном включает сброс импульса энергии, накопленной в конденсаторе, через никелевую полосу, вызывая локальное плавление никеля и приваривая его к батарее.Заранее спасибо за вашу помощь! В эти выходные у меня будет осциллограф, и я заказал 12 моделей IRL4668, так что я узнаю больше в следующем раунде! Это запускает драйвер затвора IXYS IXDD4141PI, чтобы переключить группу полевых МОП-транзисторов. У вашего проекта RX-7 очень чистый дизайн, и ваш обновленный контроллер тоже выглядит очень красиво. Поэтому я использовал полевые МОП-транзисторы, которые можно выключить по команде и генерировать синхронизированный импульс, тогда как конструкции Р. Томпсона и П. Пембертона имеют меньшую емкость, которая полностью разряжается, поэтому тиристор может отключиться.Обычно сопротивление шины считается незначительным. И, конечно, более высокий ток сложнее контролировать / переключать. Ваши сообщения такие хорошие и подробные. Что касается SCR и MOSFET, то любой из них может работать. Еще раз спасибо. С таким же успехом можно использовать конденсаторную батарею с одним зарядом сварного шва. Вы можете использовать N-каналы для переключения высокого уровня, но вам нужно сделать изолированное управление затвором (поскольку затвор ссылается на плавающий потенциал), что немного затруднительно. Supercap. Ты уже! Однако конструкторы сварщиков обычно знали об этом и учитывали это при проектировании.Время начальной зарядки 45 минут. Есть несколько довольно серьезных уровней мощности, которые могут создать беспорядок, если что-то не работает. meguit @ rist, 12 июля 2013 г. Я подумываю отключить источник питания во время спот. Ищу подходящие шпильки и шпильку / пистолет. Это была немного неточная наука! Точечные сварочные аппараты с емкостным разрядом используют энергию, накопленную в конденсаторах, для разрядки большого импульса тока через электроды для создания точечной сварки. Просто жду MIC4452. (Если бы я делал другой сварочный аппарат для компакт-дисков, я бы, вероятно, использовал что-то вроде 20x 16V 47000uF параллельно, которые, я думаю, стоят около 5 долларов каждый от Digikey или аналогичного..). arran 22 августа 2013 г. Привет, спасибо за отличный учебник, и приятно видеть, что вы все еще часто заходите сюда. Мне было бы интересно услышать мнение любого, кто знает о хороших источниках никелевой полосы в Австралии. Компоновка платы питания в значительной степени соответствует моей последней конструкции контроллера. Я тогда сделаю то же самое! Ян Хупер, 4 марта 2014 г. Да, я получил свои последние записи от Sunstone .. и я могу только согласиться с тем, что почтовые расходы в Австралию очень дороги :(, kyriakos 4 мая 2014 г. Уважаемый Ян Сварщик закончил, но сварка не прочная.Вы действительно незабываемы. Тепло изнутри исходит в основном от тока, поэтому слишком большой ток — это плохо. -Грег. Я нашел эту крышку на ebay, и если спецификации верны, она должна быть идеальной. Я не говорю, что это правильный колпачок, но единственный способ узнать это — купить и попробовать. СОЗДАНИЕ ПРОТОКОЛА СВЯЗИ. Кроме того, ультраконденсаторы на самом деле не ускоряют сварку, потому что для получения лучших сварных швов вам все равно придется каждый раз ждать, пока источник питания не повысит их до оптимального напряжения — так что это ограничение P / S.IRF9540) используется для отключения SCR. Использование нескольких низковольтных полевых МОП-транзисторов параллельно намного дешевле и эффективнее. за исключением того, что мой Китай сделал суперконденсатор 2.5F, который не мог выдавать большой ток. Допустим, разница в токе и времени переключения может показаться не такой большой, но могли ли они быть факторами отказа? Хороший способ проверить проплавление сварного шва (на пробном сварном шве) — это попытаться оторвать никелевую полосу. SCR нельзя отключить (они отключаются, когда на клеммах питания появляется нулевое напряжение), но с конденсатором 1F вы просто полностью разряжаете его через сварной шов, поэтому нет проблем с использованием SCR, если он работает более экономично.Простое решение, вероятно, состоит в том, чтобы контролировать все напряжения отдельных конденсаторов во время их зарядки и следить за тем, чтобы ни одно из них не превышало их предел напряжения. Схема была протестирована. P-MOSFET не требует радиатора. Если конденсаторы разрядятся, как только они коснутся никелевой полосы, они могут просто расплавить отверстие в полосе, не приваривая ее к батарее. В первом импульсе тока металл размягчается, чтобы уменьшить контактное сопротивление на красных пятнах, после чего ему дают остыть. Умут, 11 января 2014 г. Отличная работа, Ян, спасибо за ваши усилия.Этот источник питания постоянного тока заряжает конденсатор, если переключатель нажат, он активирует реле 1, а заряд конденсатора активирует реле 2, поскольку конденсатор может удерживать очень небольшое количество энергии, он быстро разряжается, и реле 2 выключается … Schematic_Spot-welder_Sheet -1_201

Scoop Me A Cookie, Откуда отплыла лодка любви, Генератор имен духовных проводников, Харга Ниссан Серена Бекас 2015, Флаг Испанской Республики,

[PDF] Школа электротехники Университет

Скачать Школа электротехники Университет…

Установка для точечной точечной сварки емкостных электродов для проекта транспортных средств на возобновляемых источниках энергии Майкл Меллитт Ноябрь 2011 г.

Руководитель: профессор Томас Браунл 1

2

Содержание 1

Введение

5

1.1

Предпосылки ………………………………………………… … 5

1,2

Цель проекта …………………………………………… .. .5 1.2.1 Цели …………………………………………………… .6

2

3

4

5

Оценка

7

2.1

Трансформатор точечной сварки ………………………………. ……… 7

2.2

Емкостной точечный сварщик ………………………………. ……… … 8

2.3

Сравнение …………………………………………………… ..9

Проект

10

3.1

Первоначальный проект ………………… ……………………………… ..10

3,2

Конденсаторная батарея ……………………………. ………………… ..11

3,3

Разряд Цепь …………………………. ………………… … 12

3.4

Моностабильная импульсная цепь …………………. …………………..13

3,5

Драйвер полевого МОП-транзистора ……………………………………………… 16

3,6

Окончательный проект ………………………………………… ………… … 16

Обсуждение

18

4.1

Начальное обсуждение ……………………………………………… 18

4.2

Эксплуатация ………… …………………………………………… 18

4,3

Заключение ……………………………………………………… .19

Список литературы

20

ПРИЛОЖЕНИЕ A Фотографии аппарата для емкостной точечной сварки

21

ПРИЛОЖЕНИЕ B Таблицы данных электрических компонентов

23

3

Список рисунков Рисунок 1A: Текущий аппарат для точечной сварки REV (любезно предоставлен Wilkinson) ………… ………………… 6 Рисунок 1B: Конструкция, необходимая для сварки с поверхностью батареи ………….. ………………… .6 Рисунок 2: Трансформатор точечной сварки ……………. ……………………………………………………………………… .7 Рисунок 3: Емкостная точечная сварка ……… ………………. …………………………………… 8 Рисунок 4: Первоначальный проект …………………………………………………………… ………… .10 Рисунок 5: Ультраконденсаторы (любезно предоставлено Maxwell Technology) …………… .. ………. …… …… .11 Рисунок 6: Цепь конечного разряда ……………………… …………………………………… .12 Рисунок 7: Первоначальная конструкция для моностабильной импульсной цепи …………………………………… .14 Рисунок 8: Вторая конструкция для моностабильной импульсной цепи …………………………………… … 14 Рисунок 9: Окончательный проект для моностабильной импульсной цепи …………………………………………15 Рисунок 10: Схема синхронизации с драйвером MOSFET ……………………………………………… 16 Рисунок 11: Окончательный проект ………………………………………… …………………………… 16

Список уравнений Уравнение 1: Ток в идеальном трансформаторе …………………………………………………… 7 Уравнение 2: Разряд конденсатора Ток …………………………………………………… .8 Уравнение 3A: Эквивалентная емкость конденсаторов в серии ……………………………… 11 Уравнение 3B: Емкость в Условия зарядки от повышенного напряжения …………………. ……… …… .11 Уравнение 4: Время зарядки от постоянного тока ………………………………………… ..11 Уравнение 5: Ток через разрядную цепь ………………………………………………12 Уравнение 6: Ток разрядки от конденсаторной батареи с течением времени ……………………… …. 13 Уравнение 7: Длительность моностабильного импульса (любезно предоставлено Hewes 2011) …………………………. .14 ​​Уравнение 8: Напряжение на пусковом конденсаторе во времени …………………………………… … 15

Номенклатура IGBT

Биполярный транзистор с изолированным затвором

Светодиод

Светоизлучающий диод

LiFePO4

Литий-железо-фосфатная батарея

MIC4452

Неинвертирующий драйвер Mosfet

MOT

Трансформатор микроволновой печи

NE555P

555 Таймер

REV

1.1 Предпосылки Проект возобновляемых источников энергии (REV) в Университете Западной Австралии направлен на создание электромобилей с нулевым уровнем выбросов. Студенты инженерных специальностей изучают способы усовершенствования электромобилей, чтобы они стали жизнеспособной альтернативой в будущем. Последний проект — разработать и построить электрический автомобиль Formula SAE для международного соревнования, проводимого в Мельбурне. Он будет оцениваться по конструкции и характеристикам автомобиля. Электромобиль должен полагаться на большой аккумуляторный блок, который может не только обеспечивать большое количество мгновенной мощности для ускорения, но также иметь высокую емкость для выносливости.Блок состоит из аккумуляторных элементов LiFePO4 3,2 В, 3,2 Ач, размер которых составляет 26,2 мм D x 65,2 мм H. Эти отдельные элементы разделены на два аккумуляторных отсека, расположенных по бокам автомобиля, чтобы добавить структурную поддержку. Каждый из этих блоков состоит из 16 ячеек, соединенных последовательно 40 параллелями для получения 25,6 В. Всего в автомобиле Formula SAE используются 640 аккумуляторных элементов, которые необходимо прочно соединить друг с другом из-за большого количества механических нагрузок на раму.

1.2 Цель проекта Чтобы гарантировать, что электрическое соединение остается неповрежденным, батареи должны быть на месте сварены вместе.Точечная сварка — это тип контактной сварки, при которой для плавления двух металлических поверхностей вместе используется большой ток (Miller Electric 2010). Точечная сварка создает соединение, которое намного прочнее, чем пайка. В проекте REV есть точечный сварщик; однако электроды противостоят друг другу. Для приваривания к верхней части батарей необходимо было установить точечный сварочный аппарат с параллельными друг другу электродами.

5

Рисунок 1: (A) Аппарат для точечной сварки Current REV (Предоставлено Wilkinson) (B) Конструкция, необходимая для приваривания к поверхности батареи. Существуют два основных типа аппаратов для точечной сварки: трансформаторные и емкостные.Обе конструкции включают систему с низким сопротивлением для генерации высокого тока. Наибольшее сопротивление в главной цепи должно проходить через сварочную поверхность, чтобы большая часть мощности рассеивалась на поверхности. Мощность рассеивается в виде тепла, которое заставляет металлы плавиться вместе. Еще один ключевой компонент сварочного аппарата для точечной сварки — это система управления. Для точечной сварки необходимо контролировать время, чтобы точечная сварка не была недостаточной или чрезмерной. Если пятно находится под сваркой, связь будет слабой и легко разорвется.С другой стороны, если точка переваривается, все пятно расплавится, образуя отверстие, которое может повредить батарею (Miller Electric 2010).

1.2.1 Цели Целями этого проекта были: 1. Сравнить конструкции трансформаторных точечных сварочных аппаратов с конструкциями емкостных точечных сварочных аппаратов. 2. Разработать и реализовать оптимальную установку для точечной сварки с параллельными электродами. 3. Разработать и внедрить систему управления временем сварки. 4. Проверить систему и уточнить время и напряжение. 5. Приварить 640 аккумуляторных батарей автомобиля SAE к шаблонам из листового металла, вырезанным лазером.

6

Глава 2 Оценка

2.1 Устройство для точечной сварки трансформатора Машины для точечной сварки трансформатора, как правило, являются наиболее распространенными самодельными сварочными аппаратами для точечной сварки, поскольку они относительно просты и недороги (Wilkinson 2011).

Рис. 2: Устройство для точечной сварки трансформатора Аппарат для точечной сварки Transformer удобен тем, что его можно запитать напрямую от розетки. Для точечной сварки требуется минимум 100 А (в зависимости от материала и толщины), а типичные настенные розетки ограничиваются автоматическим выключателем до максимум 30 А.Однако в этой конструкции используется понижающий трансформатор, позволяющий пропускать большой ток через сварочную поверхность, не потребляя слишком большого тока от источника.

Уравнение 1: Ток в идеальном трансформаторе Уравнение 1 показывает, что ток через сварной шов, Iw, равен току, потребляемому от источника, Is, умноженному на отношение количества витков в трансформаторе на стороне источника, Ns , к количеству витков на стороне сварного шва, Nw. Типичные сварочные аппараты с трансформатором ручной работы используют трансформатор для микроволновой печи, потому что первичная обмотка обычно имеет 230 витков, а вторичная обмотка заменена тремя витками (Homemade 2008).Это позволяет точечной сварке использовать 100А, а от источника потребляет только 1,3А. Однако точный ток зависит от сопротивления сварочного материала. БТИЗ используется в качестве переключателя для управления продолжительностью сварки. 7

2.2 Емкостный точечный сварочный аппарат Емкостный точечный сварочный аппарат использует источник постоянного тока для зарядки батареи конденсаторов, которые могут производить большой ток (Pemberton 2009). Для сварки язычков аккумулятора обычно требуется 15 В постоянного тока для достижения оптимального тока в зоне сварки.

Рисунок 3: Емкостный точечный сварочный аппарат Блок питания нельзя использовать только для подачи этого напряжения, поскольку он ограничивает ток. Источники питания постоянного тока в лаборатории REV ограничены выходным током 330 мА. Вместо этого конденсаторы используются для хранения большого количества заряда и могут выводить большой ток при разряде. Однако одна из трудностей этой конструкции заключается в том, что ток изменяется со временем по мере разряда конденсатора.

Уравнение 2: Ток разряда конденсатора

Ток через сварной шов I пропорционален питающему напряжению Vo по сравнению с сопротивлением сварного шва R, но уменьшается со временем t в соответствии с постоянной времени, сопротивление сварного шва, умноженное на емкость батареи, C.Для стабильного тока сварщику потребуется большой RC. Поскольку для получения большого тока сопротивление должно оставаться низким, конструкция должна иметь большую емкость. Если RC достаточно велик, изменение тока во время сварки незначительно. Время сварки контролируется IGBT, установленным последовательно со сварочными электродами. Важнейшим элементом безопасности этой конструкции является разрядный резистор с высоким сопротивлением. Без этого компонента конденсаторная батарея в выключенном состоянии оставалась бы заряженной почти бесконечно.Небольшой ток утечки может занять несколько дней, чтобы разрядить большую батарею конденсаторов 8

, и кто-то может быть случайно поражен электрическим током. При максимальном напряжении 15 В шок не будет серьезным, но риска все же следует избегать. Сопротивление разряда высокое, чтобы свести к минимуму его влияние на зарядку и разрядку батареи для сварки.

2.3 Сравнение Конструкции трансформатора и емкостного устройства для точечной сварки могут генерировать большой ток и могут использоваться для сварки батарей вместе.Трансформаторные точечные сварочные аппараты более широко используются, поскольку они вырабатывают стабильный ток и, как правило, недороги в изготовлении. Основным компонентом является ТО, которое можно недорого приобрести на свалке (Watkins 2009). Однако для конденсаторной точечной сварки требуется как источник питания постоянного тока, так и большая емкость. Большой емкости можно достичь с помощью ультраконденсаторов. Ультраконденсаторы довольно недорогие и обладают высокой емкостью; единственный недостаток — они должны работать при низком напряжении. Другие конденсаторы такой же емкости чрезвычайно дороги.При последовательном использовании эти конденсаторы могут достигать 15 В при достижении достаточно высокой емкости для вывода полустабильного тока при использовании для сварки. Кроме того, в лаборатории REV имеются запасные ультраконденсаторы и блоки питания. Это означает, что установка для емкостной точечной сварки может быть построена без дополнительных затрат по сравнению с проектом REV. Основная проблема, связанная с изготовлением трансформаторной точечной сварочной машины, — это вход 230 В. Это может вызвать опасное поражение электрическим током, что сделает этот сварочный аппарат намного более опасным, чем емкостный. Из соображений безопасности и доступности определенных компонентов для проекта Formula SAE был построен аппарат емкостной точечной сварки.

9

Глава 3 Конструкция

3.1 Первоначальная конструкция Первоначальная конструкция устройства для емкостной точечной сварки была разработана с использованием минимального количества компонентов, необходимых для создания сварочного устройства. Также в этот момент еще не была разработана схема синхронизации.

Рис. 4. Первоначальная конструкция устройства для точечной сварки

Конструкция состоит из трех основных компонентов: конденсаторной батареи, разрядной цепи и схемы синхронизации. Схема синхронизации запускает IGBT на короткий импульс. Схема синхронизации должна выдавать одиночный импульс длительностью примерно 10 мс для сплошного сварного шва и во избежание перегрева электродов (Miller Electric 2010).IGBT потребляет энергию для сварки от конденсаторной батареи через электроды. IGBT необходим, потому что он должен подвергаться воздействию сварочного тока и выдерживать ток до 600 А. Разрядный контур необходим только тогда, когда сварочный аппарат больше не используется, чтобы батарея конденсаторов могла быть полностью разряжена. Эта первоначальная конструкция разрядного контура чрезвычайно неэффективна, поскольку, имея большое сопротивление для минимального воздействия на процесс сварки, разрядка занимает много времени.Для быстрого отключения цепи сопротивление должно быть низким, но при сварке конденсатор потребляет слишком много энергии. Эту первоначальную конструкцию необходимо изменить, чтобы включить в нее схему синхронизации и эффективную систему разряда.

10

3.2 Конденсаторная батарея Для создания большой емкости были использованы ультраконденсаторы BCAP0350.

Рисунок 5: Ультраконденсаторы (любезно предоставлено Maxwell Technologies) Каждый из них имеет емкость 350 Фарад, но должен оставаться ниже 2.5 В постоянного тока. Чтобы достичь 15 В постоянного тока, необходимого для точечной сварки, необходимо было последовательно соединить 6 конденсаторов.

Уравнение 3: (A) Эквивалентная емкость конденсаторов в серии (B) Емкость в терминах перенапряжения заряда Используя уравнение 3A, идентичные последовательно включенные конденсаторы имеют эквивалентную емкость C ‘, равную их индивидуальной емкости C, в течение номер в серии, n. Шесть последовательно соединенных ультраконденсаторов имеют общую емкость 58,33 Фарад. Уравнение 3B связывает эту емкость C с зарядом, накопленным в банке, Q, в зависимости от напряжения V.Для полной зарядки конденсаторной батареи требуется 874,95 кулонов заряда. Поскольку лабораторные источники питания REV ограничивают выходной ток, питание может подаваться напрямую через конденсаторную батарею без зарядного резистора. Ток при зарядке остается постоянным 330 мА.

Уравнение 4: Время заряда за счет постоянного тока Время до полной зарядки конденсаторной батареи можно найти с помощью уравнения 4. Время t в секундах равно заряду Q при постоянном токе Ic.Из-за большой емкости зарядка занимает примерно 44,2 минуты. Однако эта большая емкость необходима для поддержания постоянного тока разряда. Используя уравнение 4, заряд, необходимый для того, чтобы 11

поддерживал постоянное значение 100 А в течение 10 мс, равен 1 кулону. Если вычесть это из полностью заряженной батареи, в конденсаторах останется 873,95 кулонов. Результирующее напряжение из уравнения 3B составляет 14,98 В. Это приближение показывает, что падение напряжения на конденсаторах незначительно при использовании для сварки и может считаться постоянным.Постоянное напряжение означает, что емкость достаточно велика, и ток можно рассматривать как постоянный. Источнику питания требуется 3 секунды, чтобы зарядить 1 кулон, используемый при сварке.

3.3 Цепь разряда Необходимо было спроектировать цепь, которая могла бы разряжать батарею конденсаторов, когда она не работает. Первоначальная конструкция представляла собой просто высокое сопротивление, подключенное к клеммам банка. Однако это крайне неэффективно, поскольку во время работы потребляет энергию от банка и замедляет зарядку.Чтобы свести к минимуму эти эффекты, используется высокое сопротивление; однако это увеличивает время разряда. Для решения этих проблем была разработана схема с низким сопротивлением, которая подключается к клеммам конденсаторов с помощью переключателя. Переключатель открыт во время работы, чтобы не влиять на зарядку и сварочный разряд. Когда он не используется, переключатель замкнут, что позволяет сократить время разряда. Светодиод, подключенный параллельно к другому резистору, был добавлен последовательно, чтобы показать, заряжена ли конденсаторная батарея.

Рисунок 6: Цепь окончательного разряда Пока напряжение на блоке конденсаторов k превышает 2,2 В, светодиод будет гореть при разряде. Ток в цепи приблизительно определяется уравнением 5.

Уравнение 5: Ток в цепи разряда

12

Первоначально диод можно рассматривать как короткое замыкание на резисторе 1000 Ом, которому для получения света требуется 2,2 В, VDon. Ток I представляет собой напряжение конденсаторной батареи Vi за вычетом VDon на резисторе 333 Ом, если Vi больше, чем VDon.Как только напряжение падает ниже 2,2 В, необходимого для создания светового потока, ток больше не течет через светодиод, а вместо этого он течет через резистор 1000 Ом последовательно с резистором 333 Ом. Комбинируя уравнение 2 с уравнением 5, получаем ток через цепь с течением времени по мере разряда конденсаторов.

Уравнение 6: Ток разрядки из конденсаторной батареи с течением времени Постоянная времени для первой части разряда составляет 333 Ом, умноженные на 58,33 Фарады. Вторая часть имеет постоянную времени 1333 Ом, умноженную на 58.33 фарада. Используя первую постоянную времени и 15 В на конденсаторной батарее, требуется примерно 10,35 часа, прежде чем напряжение упадет ниже 2,2 В. Это снижает напряжение до безвредного уровня, и конденсаторы могут быть закорочены для снятия оставшегося напряжения. В противном случае конденсаторы будут продолжать рассеивать мощность, но с очень низкой скоростью.

3.4 Моностабильная импульсная цепь Одним из наиболее важных компонентов точечной сварки является схема синхронизации. Это система управления, которая запускает и регулирует время сварки.Если не контролировать должным образом, сварной шов может быть слабым или нарушена целостность батареи. Точечная сварка батарейных вкладок обычно выполняется импульсами 10 мс (Pemberton 2009). Первоначально рассматривался микропроцессор для создания импульса; однако вместо этого использовалась схема таймера 555. Схема таймера 555 была выбрана потому, что моностабильная импульсная схема могла быть легко создана и настроена без программирования. Первоначальная конструкция моностабильной импульсной схемы была адаптирована от Hewes и представлена ​​на рисунке 7 (2011 г.).

13

Рисунок 7: Оригинальная конструкция для моностабильной импульсной цепи. При срабатывании таймера NE555P разрядный вывод, подключенный к C1, отсекается от земли, вызывая заряд C1. Пока C1 заряжается, на выходном контакте подается напряжение Vcc. C1 продолжает заряжаться, пока напряжение на выводе порога не станет (2/3) Vcc. В этот момент конденсатор разряжается, и выходной контакт переводится обратно на GND. Вывод сброса должен оставаться высоким, иначе не будет импульса. Длительность импульса определяется значениями R1 и C1, как показано в уравнении 7.

Уравнение 7: длительность моностабильного импульса (любезно предоставлено Hewes 2011)

Длительность импульса T равна постоянной времени R1 и C1, умноженной на натуральный логарифм 3. В схеме синхронизации для точечной сварки REV 1000 Ом для R1 и 10 мкФ для C1 для длительности импульса приблизительно 10,99 мс. Проблема в исходной конструкции, показанной на рис. 7. Триггер в схеме выше остается в низком состоянии до тех пор, пока не будет нажата кнопка, переводящая его в высокий уровень. Однако NE555P срабатывает при низком напряжении.Единственный раз, когда схема выше не запускается, это когда кнопка нажата. Чтобы исправить это, компоненты, окружающие триггер, были настроены так, чтобы оставаться на высоком уровне до тех пор, пока не была нажата кнопка, как показано на рисунке 8.

Рисунок 8: Вторая конструкция для моностабильной импульсной цепи 14

Эта конструкция гарантирует, что схема срабатывает только при нажатии кнопки нажата. Однако при подключении к осциллографу импульсы, выдаваемые схемой, были высокими в течение различных периодов времени, и все они превышали 11 мс.Это было связано с тем, что кнопка запускала схему дольше предполагаемой ширины импульса. Кроме того, кнопка иногда подпрыгивала, вызывая несколько импульсов на нажатие. Чтобы решить обе эти проблемы, перед подключением к земле кнопка была заменена переключателем, включенным последовательно с параллельным конденсатором 0,1 мкФ и резистором 1000 Ом.

Рис. 9: Окончательная конструкция моностабильной импульсной цепи. Когда переключатель включен, конденсатор изначально разряжается и действует как короткое замыкание, позволяя переключить триггер на GND.Как только он заряжается до (1/3) Vcc, цепь больше не срабатывает, и переключатель должен быть сброшен, прежде чем он сможет снова сработать. Его небольшая емкость позволяет ему достигать (1/3) Vcc задолго до окончания времени импульса.

Уравнение 8: Напряжение на пусковом конденсаторе во времени

Уравнение 8 было решено с использованием преобразований Лапласа для напряжения Vt на конденсаторе 0,1 мкФ, когда переключатель замкнут с течением времени, t. Конденсатору требуется 54,9 мкс, прежде чем заряд превысит (1/3) Vcc, что намного меньше времени импульса.Используя уравнение 2, после выключения конденсатора требуется 0,109 мс для разряда и готовности к срабатыванию. При подключении к осциллографу было замечено, что схема выдавала импульс длительностью чуть менее 11 мс. Начальный импульс должен быть близок к 11 мс, потому что в других местах аппарата для точечной сварки есть задержки, из-за которых время сварки приближается к 10 мс.

15

3.5 Драйвер полевого МОП-транзистора Драйвер полевого МОП-транзистора MIC4452 используется на выходе схемы синхронизации для увеличения напряжения импульса до 12 В.Более высокое напряжение в основании IGBT увеличивает ток через место сварки. Еще одно преимущество заключается в том, что он может выдавать до 2 А, что позволяет быстрее заряжать базовую емкость IGBT. БТИЗ имеет базовую емкость 120 нФ, которая должна быть заряжена, чтобы позволить току течь. MOSFET минимизирует задержку включения IGBT.

Рисунок 10: Схема синхронизации с драйвером MOSFET У MIC4452 есть задержка при переключении, но она очень мала. Суммируя первое время задержки со временем нарастания и вычитая вторую задержку, указанную в паспорте, полевой МОП-транзистор укорачивает импульсы на 5 нс.Это незначительно по сравнению с импульсом 11 мс.

3.6 Окончательный проект

Рисунок 11: Окончательный проект Окончательный проект объединяет все отдельные компоненты как одну систему. При первом включении при нулевом заряде конденсаторов для точечной сварки потребуется примерно 44 минуты для полной зарядки. После зарядки триггерный переключатель может быть брошен для отправки импульса длительностью 11 мс на базу

16

IGBT. Это приведет к пропусканию через сварочную поверхность высокого тока силой около 100 А и расплавления металла под электродами.Затем конденсаторам требуется 3 секунды для восстановления потерянного заряда. По окончании использования разрядный выключатель замыкается, и через 10 часов напряжение достигает безопасного уровня 2,2 В. Эта система намного более эффективна, чем первоначальная конструкция, потому что время разряда было бы намного больше при высоком сопротивлении.

17

Глава 4 Обсуждение

4.1 Первоначальное обсуждение Емкостный точечный сварочный аппарат был построен в соответствии со спецификациями окончательной конструкции на макетной плате без пайки. Цепи управления были протестированы с помощью вольтметра и осциллографа, и все значения соответствуют теоретическим расчетам.Для подключения конденсаторной батареи к IGBT использовался толстый медный провод диаметром 6 мм. Затем концы этой проволоки были зачищены и использованы в качестве временных сварочных щупов. Важно использовать толстую проволоку, чтобы минимизировать сопротивление. Большая часть энергии должна рассеиваться на сварочной поверхности. Никель обычно используется для точечной сварки, потому что он имеет более высокое удельное сопротивление по сравнению с медью, поэтому он поглощает большую часть энергии (American Society 1979). Лаборатория REV никогда не заказывала никелевые листы для подключения батарей, поэтому точное сопротивление невозможно было измерить.Кроме того, без точного сопротивления время и напряжение сварочного аппарата не могут быть откалиброваны для оптимальной работы. Однако емкостный точечный сварочный аппарат испытывался на некоторых небольших медных проводах и лентах. Медные полосы были успешно сварены; однако сварной шов получился не очень прочным. Это было ожидаемо, потому что низкое сопротивление меди затрудняет сварку. Каждый раз, когда прибор для точечной сварки испытывался на меди, напряжение на конденсаторах падало до 14,98 В. Это то же значение, что и в разделе 3.2 при постоянном разряде конденсаторов 100 А. Аппарат для точечной сварки конденсаторов находится в рабочем состоянии, однако его нельзя использовать или улучшать до тех пор, пока он не будет проверен на никелевых полосах.

4.2 Эксплуатация 1) Установите переменное напряжение на источнике питания на 15 вольт. 2) Подключите источник питания 15 В к конденсаторной батарее. -Полная зарядка займет 44 минуты. 3) Подключите источник питания 5 В к V1 на макетной плате (схема синхронизации) 4) Подключите источник питания 12 В к V2 на макетной плате (драйвер MOSFET)

18

5) Подключите заземление 5 В и 12 В к общая земля на макетной плате 6) Подключите положительный конец емкостной батареи к V4, а отрицательный — к общей земле.-Убедитесь, что выключатель разряда выключен. 7) Когда батарея конденсаторов полностью заряжена, плотно прижмите концы электрода к сварочной поверхности и переведите пусковой выключатель. 8) Через 10 мс выключите пусковой выключатель и дайте банку зарядиться. 9) По окончании выключите источник питания и включите выключатель разряда. — Понижение напряжения ниже 2,2 В займет 10 часов. * Во время работы следует носить перчатки и защитные очки, чтобы избежать ожогов и защитить от разлетающихся искр. Никогда не держите электрод близко к кончику электрода при сварке.

4.3 Заключение Аппарат для точечной сварки готов к работе и после настройки на сварочный материал сможет надежно прикрепить 640 батарей к металлическим шаблонам. Конденсаторная батарея смогла обеспечить полустабильный ток 100 А в течение периода сварки 10 мс. Испытания системы не только подтвердили теоретические значения, но и показали, что она способна сваривать металл. Сварщик точечной сварки можно отрегулировать, изменив время сварки или добавив напряжение. Время можно регулировать, изменяя резистор R1 в таймере пропорционально изменению времени.Чтобы добавить двигательной мощности к точечной сварке, необходимо увеличить напряжение. Для увеличения напряжения необходимо последовательно добавить конденсаторы. Это снижает общую емкость и снижает стабильность тока в течение долгого времени. Установку можно значительно улучшить, сконструировав зажим для удержания сварочных электродов вместе на верхней части батареи и листового металла. Это позволит точечной сварке работать с более безопасного расстояния при стрельбе. Кроме того, сварные швы были бы более однородными, если бы электроды находились на постоянном расстоянии друг от друга.

19

Глава 5 Справочник Американского общества металлов. Комитет справочника по металлам 1979 г., «Том 2: Свойства и выбор: цветные сплавы и чистые металлы» В Справочнике по металлам. КАК М. Бартельт, Терри 2003, Кремниевый выпрямитель. Доступна с: . [13 ноября 2011 г.]. Сварочный аппарат для батарейки «Сделай сам» — емкостный разряд, 2007 г. Доступен с:. [12 сентября 2011 г.]. Hewes, John 2011, схемы таймера 555 и 556. Доступна с: . [6 октября 2011 г.].

Самодельный точечный сварщик, 2008 г.Доступна с: . [20 сентября 2011 г.]. Maxwell Technology. Электрический двухслойный конденсатор: BOOSTCAP® Ultracapactior. Доступна с: . [20 сентября 2011 г.]. Miller Electric Mfg.Co. 2010 г., Точечная сварка сопротивлением, Доступно с:. [09 ноября 2011 г.]. Пембертон, Филип, 2009 г., Сварщик «Бедные батареи». Доступна с: . [12 сентября 2011 г.]. Стив Уоткинс, 2009 г., Практическое руководство. Создайте свой собственный аппарат для точечной сварки. Доступна с: . [7 сентября 2011 г.]. Уилкинсон, Карл 2011, Что такое точечная сварка сопротивлением? Доступна с: .[11 ноября 2011 г.].

20

Приложение A Фотографии емкостного сварочного аппарата Фотография всей системы:

Фотография схемы синхронизации с драйвером MOSFET:

21

Фотография разрядной цепи:

22

$ 20 Машина для точечной мини-сварки сваривает тонкую сталь полоски на аккумуляторных блоках

Когда я думаю о сварочных аппаратах, я представляю себе довольно большие агрегаты, защитные перчатки и маски, а также искры, возникающие в процессе сварки, когда две металлические части плавятся вместе.

Итак, когда я увидел небольшую «портативную мини-машину для точечной сварки DIY» , которая стоит 25 долларов на Banggood [обновление: или чуть меньше 20 долларов, отправленных на Aliexpress ], я подумал: «Что ЭТО? Оказывается, он предназначен для сварочных работ с тонкими никелированными стальными полосами, такими как те, которые можно найти прикрепленными к батареям 18650 или полным аккумуляторным блокам.

:

• Управляется неназванным MCU
• Дисплей — ЖК-дисплей с параметрами сварки:
  • WELD ENERGY — 01-99 регулируется клавишами вверх и вниз
  • INPUT — Отображение входного напряжения питания
  • WELD WAY — ручной / автоматический режим (регулируется кнопкой «квадратная метка»)
• На основе 5 полевых МОП-транзисторов на 300 А
• Кабели 30см 10AWG для сварочных ручек
• 25V 10000uF высокочастотный низкоомный конденсатор для повышения стабильности сварки.
• Разное — Выключатель питания, зуммер
• Источник питания — 12 В через разъем постоянного тока или автомобильные / литиевые батареи через входные кабели 20 см 10AWG

Набор предназначен для сварки полос из никелированной стали толщиной от 0,1 до 0,15 мм и включает в себя контроллер, две сварочные ручки, два кабеля питания и черную вилку. Лучший способ понять, как это работает, — посмотреть демоверсию на YouTube. Ниже показано, как пользователь приваривает металлическую полосу к батарее 18650.

Обратите внимание, что описанный выше рецензент, возможно, не сварил полосу оптимальным образом, как объясняет один из комментаторов:

Две ручки должны быть размещены вертикально, перпендикулярно пластине, на поверхности, потому что тогда они будут передавать наибольшую энергию из-за размера поверхности! Об этом тоже пишет китайский производитель! Привет из Венгрии, точечный сварщик.

Это тоже похоже на опасность поражения электрическим током, но я полагаю, что люди будут осторожны. Он также продается на Amazon, и в некоторых обзорах пользователей указано, что он может быть легко разрушен коротким замыканием:

Получив этот аппарат для точечной сварки, я подключил его и попробовал выполнить несколько точечной сварки. Устройство работало правильно на уровне 20 и 30. Затем я установил его на уровень 40 и попробовал еще одну сварку. Как только я коснулся зондами металла, возникла огромная взрывная искра.Вот и все. Похоже, что устройство теперь обеспечивает прямое замыкание на аккумулятор. По-видимому, либо произошло короткое замыкание МОП-транзисторов, либо цепь управления застряла в полностью включенном состоянии.

Другой сообщил о подобной проблеме на Banggood,

Обработано 2 точки, третья точка наклеена на расплавленную полосу. Не отключился и закурил, отключил электричество. Был в автоматическом режиме с установленной мощностью 20, питаясь от 12-вольтовой батареи 7 ампер-часов. Теперь он непрерывно качает полный ток, прикоснитесь к 1, склонному к металлической полосе, затем, когда вы коснетесь второго датчика, он испускает огромную искру и плавится / прожигает полосу / пробивает дыру насквозь.В таком состоянии безопасно иметь при себе.

но видимо есть решения:

Проблема в том, что полевые МОП-транзисторы не сбалансированы и питание проходит через один и происходит перегрузка, эта схема требует защиты, некоторые решения на YouTube.

Похоже, это связано с падением напряжения и может быть решено с помощью конденсатора емкостью 470–1000 мкФ 16 В, как описано в видео ниже.

Он также объясняет, что если вы взорвете свой MOSFET, их можно заменить на полевые МОП-транзисторы Infineon IRL40SC228CT (0.5мОм, 1440А в импульсном режиме).

Жан-Люк основал CNX Software в 2010 году, работая неполный рабочий день, прежде чем бросить работу менеджера по разработке программного обеспечения и начать писать ежедневные новости и обзоры на полную ставку позже в 2011 году.

Аккумуляторная точечная сварка с использованием микроволнового трансформатора | DIY

Введение

Пока мы работаем над некоторыми проектами, в которых задействовано много литий-ионных аккумуляторов 18650. Для этого нам понадобится аккумуляторная точечная сварка.Это дорого, но не очень сложно построить, поэтому в этом уроке мы увидим, как мы можем сделать самодельный сварочный аппарат для точечной сварки батарей, который является отличным инструментом при работе над проектами.

Заявление об ограничении ответственности: попробуйте этот проект на свой страх и риск. Если вы понятия не имеете о проводке сети, не пытайтесь повторить этот проект!

Шаг 1: Управление трансформатором

Во-первых, нам нужно контролировать время, в течение которого трансформатор будет включен. Таким образом, мы можем использовать высокий ток в течение доли секунды для плавления двух металлических поверхностей для достижения сварки.Для этого можно использовать таймер IC555. Поскольку напряжение переменного тока и его значение очень высокое, мы не можем использовать IC555. Вместо этого мы можем использовать реле, которые действуют как переключатели переменного тока.

Загрузите файлы схемы и Gerber печатной платы отсюда,

Примечание. Из принципиальной схемы видно, что при нажатии переключателя реле 1 включается. Когда конденсатор разряжается, реле 2 будет включено. Поскольку конденсатор может удерживать заряд очень короткое время, реле 2 будет включено на очень короткое время.А по времени, в течение которого реле 2 включено, мы можем определить время прохождения тока через сварочные рычаги.

Шаг 2: Сборка схемы

После получения печатных плат мы можем припаять компоненты на их место. Реле и винтовые клеммы можно паять. Мы используем винтовые клеммы для упрощения изменения емкости конденсатора при необходимости.

Шаг 3: Изготовить и вооружить для точечной сварки

Затем мы удлиняем выходные провода трансформатора, используя 35 кв.