Svetsomriktare med egna händer. Ultra-budget DOT-svetsning av litiumbatterier på Home Spot Welding Control Unit på Arduino Microcontroller

I varje "radioingenjör", uppstår ögonblicket när du behöver laga mat med varandra litiumbatterier - Antingen när man reparerar ett bärbart batteri dör från ålder eller vid montering av näring för nästa båt. Att lödda ett "litium" 60-watt lödjärn och är hemskt - lite överbelastning - och du har en rökgranat i dina händer, vilket är värdelöst att släcka vatten.

Kollektiv erfarenhet erbjuder två alternativ - antingen gå till sopor på jakt efter en gammal mikrovågsugn, få upp det och få en transformator eller söt att spendera.

Jag ville absolut inte söka en transformator om ett år i ett år, klippte den och spola tillbaka. Jag ville hitta ett ultraägt och ultrafregelt sätt att svetsa batterier elchock.

Kraftig lågspänningskälla likströmTillgänglig för alla är den vanliga B. AKB från bilen. Jag är redo att argumentera för att han redan har någonstans i förråd eller kommer att hittas på grannen.

Föreslå - det bästa sättet Få den gamla AKB-uppgiften - den

vänta på frost. Gå till fattiga, som inte startar bilen - han kommer snart att springa för ett nytt nytt batteri till affären, och den gamla ger dig precis så. I det kalla kan den gamla ledande ACB och fungerar inte bra, men efter att huset av huset i värme kommer att släppas på en komplett behållare.

För att svetsa batterier med ström från batteriet måste vi ge ut strömmen med korta pulser i några millisekunder - annars kommer vi inte att få svetsning, men brinnande hål i metallen. Det billigaste och prisvärda sättet att byta det aktuella 12-volts batteriet är ett elektromekaniskt relä (solenoid).

Problemet är att de vanliga bilreläerna med 12 volt beräknas med högst 100 ampere, och korta kretsströmmar under svetsning är många gånger mer. Det finns risk för att ett förankringsreläer helt enkelt svetsas. Och sedan på expanses aliexpress kom jag över motorcykelstartreläet. Man trodde att om dessa reläer tålar startströmmen, och många tusen gånger, då för mina syften blir det bra. Slutligen övertygade den här videon, där författaren upplever ett liknande relä:

Kom bekant, tog två latries-A och frågade, och är det möjligt att göra Spotter? Vanligtvis, efter att ha hört en liknande fråga, kommer en anekdot att tänka på hur en granne är intresserad av en annan, oavsett om han vet hur man spelar fiolen och hörs "Jag vet inte, jag försökte inte" - så jag har Samma svar - jag vet inte, förmodligen "ja", och vad är "spotter"?

I allmänhet kokades te och bryggdes, han hörde en liten föreläsning att det inte är nödvändigt att göra vad det inte är nödvändigt att göra det är nödvändigt att vara närmare människorna och då kommer folk att nå mig, och också kort fallen Historien om bilverkstäder som illustreras av smakliga cyklar från liv av "Kostopravov" och "Tinsmiths". Därefter insåg jag att Spotter är en så liten "svetsare", som arbetar med principen om punktsvetsapparat. Används för "klippning" metall syb. och andra små fästelement Till en förvrängd bilkropp, med vilken den deformerade tennet är rätas. Sant, det finns fortfarande " omvänd hammare"Det behövs, men de säger att detta inte är min oro - bara den elektroniska delen av systemet krävs.

Ser i systemscheman i nätverket, blev det klart att en simribrator behövdes, vilket skulle "öppna" simistor under en kort tid och mata strömspänningen på strömtransformatorn. Transformatorens sekundära lindning bör ge en spänning på 5-7 V med en ström som är tillräcklig för att "klibba" brickorna.

För att bilda en Simistor-styrpuls som används olika metoder - från en enkel kondensorladdning innan du använder mikrokontroller med synkronisering till nätverksspänningsfaser. Vi är intresserade av det systemet, vilket är enklare - låt det vara "med en kondensor".

Sökningar "i sängbordet" visade att inte räknas passiva element, det finns lämpliga simistorer och tyristorer, liksom många andra "små saker" - transistorer och reläer på olika driftspänningar ( figur 1). Det är synd att optokouplet inte är, men du kan försöka montera kondensatorns urladdningssändare i en kort "rektangel", som innehåller ett relä som öppnas och stänger simistoren till sin stängningskontakt.

Också under sökningen efter detaljer fanns flera strömförsörjningar med utgångskonstanta spänningar från 5 till 15 V - valde en industri från sovjetiska tider som heter BP-A1 9B / 0,2A ( fig.2). Med en belastning i form av ett motstånd 100 Ohm, producerar strömförsörjningen en spänning på ca 12 V (den visade sig redan omvandlas).

Välj från befintliga elektroniska "sopor" Simistorer TC132-40-10, ett 12-Ti-TILLY-relä, ta flera CT315-transistorer, motstånd, kondensatorer och börja missa och kontrollera diagrammet (på fig. 3. En av inställningarna).

Vad som hände som ett resultat visas på figur 4.. Allt är ganska enkelt - när du trycker på S1-knappen, börjar C1-kondensatorn att ladda och en positiv spänning visas på sin högra utgång, lika med strömspänningen. Denna spänning, som passerar genom ett strömbyggande motstånd R2, kommer till VT1 Transistor-databasen, den öppnas och spänningen kommer till att slingra reläet, och som ett resultat är kontakterna hos reläet K1.1 stängda, öppnar Simistor T1.

Som C1-kondensatorladdningen reduceras spänningen på sin högra utgång smidigt och när nivån är mindre än spänningen hos transistorns öppning, stängs transistorn, relälindningen kommer att avaktiveras, den öppna kontakten K1.1 kommer att sluta levererar spänningen till simistorens styrelektrod och den stängs i slutet av den aktuella halvvågen. VD1- och VD2-dioder står för att begränsa framväxande pulser när S1-knappen släpps och när de slås av lindningen av reläet K1.

I princip fungerar allt och det fungerar, men när man kontrollerar tiden för simistorens öppna tillstånd visade det sig att det gick ganska starkt. Det verkar, även med tanke på de möjliga förändringarna av alla förseningar när det gäller avstängning i elektroniska och mekaniska kretsar, det borde inte vara mer än 20 ms, men det visade sig faktiskt mer och plus till detta, då var impulsen. 20-40 ms längre, och det och alla 100 ms.

Efter små experiment visade det sig att denna förändring i pulsbredden huvudsakligen beror på förändringen i spänningsnivån hos kretsen och transistorns VT1-funktion. Den första "härdade" genom att installera monterad montering inuti strömförsörjningsenheten hos den enklaste parametriska stabilisatorn bestående av ett motstånd, stabitron och krafttransistor ( fig 5). Och kaskaden på VT1-transistorn ersattes av Schmitt-triggeren på 2 transistorer och installationen av en ytterligare emitter-repeater. Schemat tog syn på Figur 6..

Principen om operation förblev densamma, tillsatte möjligheten till en diskret ändring i pulsvaraktigheten med omkopplare S3 och S4. Schmitt-trigger monteras på VT1 och VT2, dess "tröskel" kan ändras i små gränser genom att ändra motstånden R11 eller R12-motstånd.

Vid makat och kontroll av arbetet hos den elektroniska delen av spotter, avlägsnades flera diagram, för vilka tidsintervaller kan uppskattas och de främre förseningarna som uppstår. I diagrammet vid denna tidpunkt fanns en tidskänslig kondensator med en kapacitet på 1 ICF och motstånden R7 och R8 hade 120 Com respektive 180 COM. På figur 7. Statusen på lindningen av reläet visas i botten - spänningen på kontakterna när du byter motståndet som är anslutet till +14,5 V (filen för visning av programmet är i arkivansökan till texten, spänningen avlägsnades genom motståndet Delar med slumpmässiga divisionskoefficienter, så den volts skalan motsvarar inte verkligheten). Varaktigheten av alla kraftpulserreläer svarade för cirka 253 ... 254 ms, omkopplingstiden för kontakter - 267 ... 268 ms. "Expansion" är förknippad med ökande resetider - det kan ses av figurerna 8. och 9 när man jämför skillnaden som uppstår vid stängning och öppning av kontakter (5,3 ms mot 20 ms).

För att testa den tidsmässiga stabiliteten hos pulserna bildades fyra på varandra följande inklusioner med spänningsstyrning i belastningen (fil i samma applikation). På generaliserad figur 10. Det kan ses att alla impulser i lasten är tillräckligt nära varaktighet - ca 275 ... 283 ms och beror på vilken plats halvvågan av nätverksspänningen kom inblandning. De där. Maximal teoretisk instabilitet överstiger inte tiden för en halvvåg av nätverksspänningen - 10 ms.

Vid installation av R7 \u003d 1 kΩ och R8 \u003d 10 kΩ vid C1 \u003d 1 kunde ICF erhålla varaktigheten av en puls av mindre än en halvsändarens nätverksspänning. Vid 2 μF - från 1 till 2 perioder, vid 8 μF - från 3 till 4 (fil i programmet).

I den slutliga versionen av Spotter installerades delar med de nominella siffrorna som anges på figur 6.. Vad hände på den sekundära lindningen krafttransformator, visat på figur 11.. Varaktigheten av den kortaste pulsen (först i figuren) är ca 50 ... 60 ms, den andra - 140 ... 150 ms, den tredje - 300 ... 310 ms, den fjärde - 390 ... 400 ms (Med kapaciteten hos den aktuella kondensatorn i 4 μF, 8 μF, 12 μF och 16 μF).

Efter att ha kontrollerat elektroniken är det dags att göra "järn".

Som en krafttransformator användes en 9-Tiamper Latre (höger på fikon. 12). Dess lindning är gjord med en tråd med en diameter av ca 1,5 mm ( fig. 12.) och magnetröret har innerdiametertillräcklig för lindning 7-mi varv av 3 parallella aluminiumdäck vanlig tvärsnitt Ca 75-80 kvm mm.

Demontering av senare-A utförs noggrant, bara om hela konstruktiva "fix" i bilden och "sjunker" slutsatserna ( fig.14). Det är bra att ledningen är tjock - det är bekvämt att räkna varv.

Efter demontering, inspektera försiktigt lindningen, rengör det från damm, sopor och grafitrester med användning av målningsborste Med en styv stapel och torka den mjuka trasan, lätt fuktad med alkohol.

Vi faller till utgången "A" Five-Chamber Glass-säkring, anslut testaren till "median" -utgången från spolen "G" och matningsspänning 230 V till säkringen och utgången "Namnlösa". Testeren visar spänningen på ca 110 V. Inget litahes och värmer inte - vi kan anta att transformatorn är normal.

Därefter lindas den primära lindningen med fluoroplastiskt band med en sådan falsestone så att åtminstone två-tre skikt erhölls ( fig. 15). Därefter vindar vi rättegångens sekundära lindning av flera varv flexibla ledningar isolerade. Gräva kraften och mätningen på denna lindning bestämmer vi det önskade antalet varv för att erhålla 6 ... 7 V. I vårt fall visade det sig att när 230 V till slutsatserna "E" och "Namnlösa" 7 vid utloppet erhålls vid 7 varv. När vi ansöker om "A" och "Namnlösa" får vi 6,3 V.

För de sekundära lindningen användes aluminiumdäcken "väl, mycket använd" - de avlägsnades från den gamla svetstransformatorn och platserna var inte isolerade alls. För att de blir inte stängda med varandra, måste däcken vindsjuka med band ( fig. 12.). Lindningen utfördes så att den visade två eller tre lager beläggning.

Efter att ha lindat transformatorn och kontrollerar systemets prestanda på skrivbordet, installerades alla delar av spotter i kroppen som passar i storlek (det verkar som det också från någon senare-A - fig.17.).

Slutsatserna från transformatorens sekundära lindning kläms med bultar och M6-M8 muttrar och avlägsnas på frontpanelen i väskan. Dessa bultar på den andra sidan av frontpanelen är fästa kraftledningargår till bilkroppen och "omvänd hammare". Utseende på scenen hemkontroll Visas på figur 18.. Överst på vänster är LA1-nätverksspänningsindikatorn och S1-strömbrytaren, och höger är S5-pulsspänningsomkopplaren. Den pendlar anslutningen till nätverket eller utgången "A" eller transformatorns utgång.

Fig. 12.

Nedan är kontakten för S2-knappen och Outlook-utgångarna. Pulsvarvsomkopplarna är installerade längst ner på huset, under viklocket (Fig.19).

Alla andra schemaelement är fasta på botten av fallet och frontpanelen ( fig.20, fig.21, fig.22). Det ser inte mycket snyggt ut, men här huvuduppgiften Det var en minskning av ledarnas längd för att minska effekten av elektromagnetiska pulser på den elektroniska delen av kretsen.

Den tryckta avgiften skildes inte - alla transistorer och deras "bandning" lödde till manlig tallrik från glasfiber, med en foliehackad i rutor (synlig på fig.22).

Strömbrytare S1 - JS608A, vilket möjliggör omkoppling av 10 A-strömmar ("parade" pinnar av fästanordningar). Den andra en sådan omkopplare hittades inte och S5 sattes av TP1-2, dess slutsatser är också obevekliga (om du använder den när nätverkskraften är avstängd, kan den passera genom sig ganska stora strömmar). Växlar av pulsvaraktighet S3 och S4 - TP1-2.

S2-knapp - km1-1. Anslutning för anslutning av knappen på knappen - COM (DB-9).

Indikator LA1 - TN-0,2 i lämpliga installationsdetaljer.

På figurerna 23., 24 , 25 Fotografier som gjorts vid kontroll av spotterens prestanda - Möbler hörn med dimensioner på 20x20x2 mm punkt pekade på en tennplatta med en tjocklek av 0,8 mm (fästpanel från ett datorväska). Olika storlekar "Pigachkov" på fig.23 och fig.24 - Detta är med olika "matlagning" -spänningar (6 V och 7 V). Möbelhörn i båda fallen är svetsad hårt.

På fig.26 Visad baksida Plattor och det kan ses att det värmer upp, färgar och avgår.

Efter att han gav spotter till en vän ringde han ungefär en vecka senare, sade att den omvända "hammaren" gjorde, ansluten och kontrollerade arbetet med hela enheten - allt är bra, allt fungerar. Det visade sig att pulserna i en stor varaktighet i arbetet inte behövs (dvs elementen S4, C3, C4, R4 inte kan ställas in), men det finns ett behov av att ansluta transformatorn till nätverket "direkt". Såvitt jag förstod är det för att använda kolelektroder att värma ytan av rummymetallen. Gör leveransen av strömmen "direkt" är lätt - sätt en strömbrytare som låter dig sakta ner "kraft" slutsatser från Simistor. En liten pinsam är inte tillräckligt. En stor total sektion bodde i den sekundära lindningen (det är nödvändigt mer än två veckor), men mer än två veckor har gått och ägaren av apparaten varnas om den "lindande svagheten" och gör Inte ringa, det betyder att inget hemskt hände.

Under experimenten testades schemat av en variant av den simistor som samlades från två tyristorer T122-20-5-4 (de kan ses figur 1. i bakgrunden). Inklusionssystemet visas på fig.27 , VD3 och VD4-dioder - 1N4007.

Litteratur:

Gorakhkov B.i., "Radio elektroniska apparater", Moskva, radio och kommunikation, 1984.
Mass Radobibili, Ya.S. Kublanovsky, "Thyristor Devices", M., "Radio and Communication", 1987, Emission.1104.

Andrei Goltsov, Iskitim.

Lista över radioelement

Beteckning	En typ	Nominell	siffra	Notera	Min anteckningsbok
	Figur nr 6.
VT1, VT2, VT3	Bipolär transistor	KT315B	3		I anteckningsboken
T1.	Thyristor & Simistor	TC132-40-12.	1		I anteckningsboken
VD1, VD2.	Diod	KD521b.	2		I anteckningsboken
R1	Motstånd	1 com	1	0,5 W.	I anteckningsboken
R2.	Motstånd	330 com	1	0,5 W.	I anteckningsboken
R3, R4.	Motstånd	15 com	2	0,5 W.	I anteckningsboken
R5	Motstånd	300 ohm.	1	2 W.	I anteckningsboken
R6.	Motstånd	39 ohm.	1	2 W.	I anteckningsboken
R7	Motstånd	12 com	1	0,5 W.	I anteckningsboken
R8.	Motstånd	18 com	1	0,5 W.

I vissa fall är istället för lödning mer lönsamt att använda punktsvetsning. Till exempel kan denna metod vara användbar för reparation. uppladdningsbara batterierbestående av flera batterier. Lödningen orsakar överdriven uppvärmning av cellerna, vilket kan leda till deras misslyckande. Men poängsvetsningen värmer elementen är inte lika mycket som det fungerar relativt kort tid.

Arduino nano används för att optimera hela processen i systemet. Det här är en styrenhet som låter dig effektivt hantera installationen av installationen. Således är varje svetsning optimal för ett visst fall, och energi förbrukas så mycket som nödvändigt, inte mer, och inte mindre. Kontaktelement här är koppartrådoch energi kommer från ett konventionellt bilbatteri, eller två om strömmen krävs.

Det nuvarande projektet är nästan idealiskt ur komplexiteten att skapa / effektivitet. Projektets författare visade de viktigaste stegen att skapa ett system genom att skicka alla uppgifter om instruktionerna.

Enligt författaren är standardbatteriet tillräckligt för punktsvetsning av två nickelremsor med en tjocklek av 0,15 mm. För tjockare metallband krävs två batterier i diagrammet parallellt. Pulstiden för svetsmaskinen justeras och sträcker sig från 1 till 20 ms. Detta är tillräckligt för att svetsa nickelremsor som beskrivs ovan.

Författaren rekommenderar till tillverkaren att beställa. Beställningsvärde 10 sådana styrelser - cirka 20 euro.

Under svetsning kommer båda händerna att vara upptagna. Hur hanterar hela systemet? Naturligtvis, med hjälp av en fotbrytare. Han är väldigt enkel.

Men resultatet av arbetet:

I vissa fall är istället för lödning mer lönsamt att använda punktsvetsning. Till exempel kan denna metod vara användbar för att reparera batterier som består av flera batterier. Lödningen orsakar överdriven uppvärmning av cellerna, vilket kan leda till deras misslyckande. Men poängsvetsningen värmer elementen är inte lika mycket som det fungerar relativt kort tid.

Arduino nano används för att optimera hela processen i systemet. Det här är en styrenhet som låter dig effektivt hantera installationen av installationen. Således är varje svetsning optimal för ett visst fall, och energi förbrukas så mycket som nödvändigt, inte mer, och inte mindre. Kontaktelement Här är en koppartråd och energi kommer från ett konventionellt bilbatteri, eller två om strömmen krävs.

Det nuvarande projektet är nästan idealiskt ur komplexiteten att skapa / effektivitet. Projektets författare visade de viktigaste stegen att skapa ett system genom att skicka alla uppgifter om instruktionerna.

Författaren rekommenderar till tillverkaren att beställa. Beställningsvärde 10 sådana styrelser - cirka 20 euro.

Under svetsning kommer båda händerna att vara upptagna. Hur hanterar hela systemet? Naturligtvis, med hjälp av en fotbrytare. Han är väldigt enkel.

Men resultatet av arbetet:

Timern av Time Relay är en enhet, med vilken du kan justera tiden för exponeringstid, puls. Timer Timer Timer för punktsvetsningsåtgärder Exponeringstid svetsström På de anslutna delarna är frekvensen av dess förekomst. Denna anordning används för att automatisera svetsprocesser, produktion av svetssöm, för att skapa en mängd olika strukturer från plåt. Den driver elektrisk belastning i enlighet med det angivna programmet. Programmeringstidsrelä för kontaktsvetsning i strikt överensstämmelse med instruktionerna. Denna process är att ställa in tidsintervall mellan vissa åtgärder, såväl som svetsströmmen.

Driftsprincip

Denna tidsrelä för punktsvetsning kommer att kunna aktivera och stänga av enheten i ett givet läge med en viss frekvens på ett löpande sätt. Om vi \u200b\u200btala lättare gör det stängt och öppnar kontakterna. Använda rotationssensorn, ställa in tidsintervall i minuter och sekunder, varefter du vill aktivera eller inaktivera svetsning.

Displayen tjänar till att visa information om den aktuella tiden för inkludering, exponeringsperioden för metallsvetsmaskinen, antalet minuter och sekunder före eller av.

Typer av timers för punktsvetsning

På marknaden kan du hitta timers med digital eller analog programmerad. De reläer som används i dem är olika typerMen de vanligaste och billiga elektroniska enheterna är. Deras operationsprincip är baserad på ett speciellt program som spelas in på en mikrokontroller. Med det kan du justera fördröjningstiden eller inkluderingen.

För närvarande kan du köpa ett tidsrelä:

med slutartid;
med en försening i inkludering;
konfigurerad vid den inställda tiden efter att spänningen levereras;
konfigurerad vid den inställda tiden efter impulsförsörjningen;
klockgenerator.

Komponent för att skapa tidrelä

För att skapa en tidsrelä-timer för punktsvetsning behöver du sådana detaljer:

arduino UNO-kort för programmering;
prototypsavgiften eller sensorns sköld - säkerställer anslutning av anslutningen, installerade sensorer med ett bräde;
ledningar för den typ av mamma-mamma;
displayen på vilken minst två rader med 16 tecken i raden kan visas;
relä som utför lastbrytning;
rotationsvinkelgivaren utrustad med en knapp;
strömförsörjning För att säkerställa tillförsel av elektrisk strömanordning (när du utför test kan du driva den via USB-kabel).

Funktioner för att skapa en Time Relay Timer för Spot Welding på Arduino Board

För dess tillverkning är det nödvändigt att tydligt följa systemet.

Medan ofta tillämpad avgift arduino uno. Det blir bättre att ersätta på Arduino Pro Mini eftersom det har en betydligt mindre storlek, det är billigare och det är mycket lättare att utföra ledningarna i ledningarna.

Efter att ha samlat allt komponentdelar Timer för kontaktsvetsning på Arduino behöver löddrådar som ansluter brädet med de andra elementen i den här enheten. Alla objekt måste rengöras från plack och rost. Detta ökar avsevärt driftstiden för reläetimern.

Du måste hämta ett lämpligt fall och samla alla objekt i den. Det kommer att ge en anordning för ett anständigt utseende, skydd mot oavsiktliga chocker och mekaniska effekter.

Efter avslutad är det nödvändigt att installera omkopplaren. Det kommer att behövas om svetsägaren bestämmer länge för att lämna den obevakad för att förhindra brand, skada på fastigheten i händelse av nödsituationer. Med det, lämnar rummet, kommer alla användare att kunna inaktivera enheten utan mycket ansträngning.

"Notera!
Timer för kontaktsvetsning på 561 är en mer avancerad enhet, eftersom den är skapad på en ny modern mikrokontroller. Det låter dig att noggrant mäta tiden, ställa in integreringsfrekvensen och stäng av enheten. "

Timer för 555 kontaktsvetsning är inte så perfekt och har en trimmad funktionalitet. Men det används ofta för att skapa sådana enheter, eftersom det är billigare.

För att bättre förstå hur man skapar svetsmaskin Kontakta anställda i företaget. Dessutom föreslår vi att systemet överväger att skapa den här enheten. Det kommer att bidra till att förstå principen om apparatens funktion, som och var det är nödvändigt att lödda.

Slutsats

Timern för punktsvetsning på Arduino är en exakt och högkvalitativ enhet, som med förundervisning kommer att tjäna långa år. Han är nog enkel enhetDärför kan det enkelt monteras på vilken svetsning som helst. Dessutom är timern av punktsvetsning lätt att ta hand om. Det fungerar även i en skjutande frost, det påverkar nästan inte de negativa manifestationerna av den naturliga miljön.

Du kan samla enheten med egna händer eller vända dig till proffs. Det sista alternativet är mer föredraget, eftersom det är garanterat att ge slutresultatet. Företaget kommer att testa enhetselementen, identifierar problem, eliminerar dem, vilket återställer dess prestanda.