Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Мини аппарат для точечной сварки с напряжением питания 12V

    Мини аппарат для точечной сварки с напряжением питания 12V


    Здравствуйте. В этой статье я расскажу, как изготовить простой аппарат для точечной сварки с питанием от 12V. Большинство деталей необходимых для сборки устройства можно достать из неисправных импульсных блоков питания или плат старых телевизоров и мониторов.

    Материалы и инструменты:
    - макетная плата или фольгированный текстолит;
    - ферритовое кольцо;
    - два полевых транзистора IRF3205 или аналогичные;
    - два резистора 5,6 кОм;
    - два резистора 470Ом 2 Вт;
    - два стабилитрона на 6,2V;
    - два ультрабыстрых диода HER108;
    - конденсатор 0,68мкФ;
    - металлопорошковое кольцо для дросселя;
    - обмоточный провод диаметром 0,4-0,7 мм;
    - обмоточный провод диаметром 1-1,5 мм;
    - припой;
    - канифоль (либо другой флюс для пайки радиокомпонентов);
    - монтажные провода;
    - кусачки;

    Для начала следует подробно рассмотреть электрическую схему устройства, представленную на фото ниже.

    Схему можно условно разделить на две основные части. Первая – это генератор, вторая – трансформатор, на схеме он обозначен как T1.
    Генератор построен по схеме простого двухтактного автогенератора. Поочерёдно открываясь, транзисторы, обеспечивают формирование коротких импульсов в обмотках 1 и 2. Я использовал полевые транзисторы IRF 3205, но подойдут и другие N-канальные полевые транзисторы, рассчитанные на ток более 8А (но предпочтительнее на ток более 40А) и напряжение более 50V. Подобные транзисторы можно найти на платах старых кинескопных мониторов (например, транзисторы IRF630). На схеме можно видеть стабилитроны (или по-другому диоды Зенера) обозначенные DZ1 и DZ2. Они необходимы для защиты затворов транзисторов от повышенного напряжения, поскольку у большинства полевых транзисторов максимально допустимое напряжение на затворе равно 20V. В схеме же, за счёт наличия индуктивностей (дросселя и трансформатора), есть риск образования на затворе транзистора напряжения значительно превышающего указанное значение. При питании от 12V можно использовать стабилитроны с напряжением стабилизации в пределах 12-15V. Но в моей схеме за отсутствием других, установлены стабилитроны на 6,2V, работоспособность схемы при этом сохраняется. Так же следует обратить внимание на резисторы, обозначенные как R1 и R4, я использовал компоненты с номинальным сопротивлением 470 Ом, но это значение можно изменять в широких пределах (120 – 510 Ом). Но важно, чтобы используемые резисторы были рассчитаны на мощность более 1 Ватта. Поскольку в процессе работы схемы эти резисторы могут нагреваться и при использовании маломощных элементов выйдут из строя. Если используются б/у резисторы из неисправных приборов важно уметь определять номинальную мощность компонента. Всё достаточно просто, как правило, чем крупнее резистор, тем выше значение его номинальной мощности. Об этом можно найти информацию в интернете, но для удобства я привёл фото с изображением резисторов различной мощности рядом с обычной спичкой.

    Так же в схеме можно видеть конденсатор С. От его номинала зависит ток в обмотках 1 и 2, а так же, в определённой степени, рабочая частота схемы. Я использовал конденсатор на 0,68 мкФ 250V.

    На схеме можно видеть два диода D1 и D2 это ультрабыстрые диоды, как следует из названия, их отличие состоит в гораздо большей скорости срабатывания, чем у обычных выпрямительных диодов. Я использовал диоды HER108, но их можно заменить аналогами UF1004, UF1007, HER308 или д.р. При выборе диодов следует обратить внимание на такой параметр как время восстановления этот показатель должен быть меньше 100 нс.

    Сборку устройства можно начать с намотки трансформатора. В качестве сердечника использованы два ферритовых кольца М2000НМ1-Б габаритами 31х18,5х7.

    Сложив два кольца вместе, следует обмотать их изолентой или скотчем, это предотвратит смещение колец относительно друг друга в процессе намотки обмоток и дальнейшей эксплуатации.

    Далее следует изготовить первичную обмотку. Она состоит из 7 полных витков и выполнена проводом диаметром 0,5мм двумя жилами по четыре провода в каждой (количество витков может быть меньше, но не менее 3). Фактически это две обмотки по четыре провода в каждой наматываемые одновременно.

    После этого конец одной обмотки необходимо соединить с началом другой, сформировав тем самым отвод от середины.
    Затем следует изготовить дроссель. За его основу взято металлопорошковое кольцо из компьютерного блока питания. Обмотка состоит из 12 витков двумя проводами диаметром по 0,5 мм.

    Количество витков может быть меньше (но желательно не менее семи), а сечение провода больше это зависит от остальных элементов схемы. В случае если в готовом устройстве дроссель сильно нагревается во время работы, следует увеличить сечение провода и/или уменьшить количество витков.

    Далее следует перейти к сборке схемы на плате. Сборку схемы лучше производить от центра платы к краям. Чтобы уже установленные детали не мешали установке последующих.

    Поскольку диоды устанавливаются между затвором одного транзистора, и стоком другого, во избежание короткого замыкания на выводы следует надеть термоусаживаемую трубку либо отрезки изоляции монтажного провода.


    Транзисторы желательно паять в последнюю очередь. На сами транзисторы необходимо установить радиаторы для отведения тепла.

    Важно помнить, что металлическая подложка транзистора, к которой крепится радиатор, представляет собой единое целое со стоком транзистора. Поэтому при использовании общего радиатора для обоих транзисторов необходимо между корпусом полупроводникового прибора и радиатором устанавливать изолирующую подложку в противном случае произойдёт короткое замыкание. Так же даже используя раздельные радиаторы, следует следить, чтобы радиатор не соприкоснулся с дорожками на плате или выводами других элементов.

    Далее можно перейти к изготовлению вторичной обмотки трансформатора. Она состоит из одного витка тремя жилами обмоточного провода диаметром 1 мм. От количества витков и сечения провода во вторичной обмотке, зависит выходной ток и напряжение. Поэтому я специально не стал закреплять вторичную обмотку при помощи эпоксидного клея или изоленты, для того что бы в случае необходимости иметь возможность легко изменить количество витков или сечение провода, изменяя выходные характеристики устройства. На выводы обмотки установлены винтовые зажимы.

    После этого следует изготовить сварочный кабель. В моём случае это скорее конструкция для проверки работоспособности устройства, чем полноценный кабель. Для изготовления использовалось четыре отрезка монтажного провода по 1,5 квадрата каждый. Соединив их, попарно следует прикрепить проверочные электроды, изготовленные из отрезков толстой медной проволоки как показано на фото ниже.

    Сварочный кабель готов.

    Теперь его следует прикрепить к вторичной обмотке трансформатора при помощи винтовых зажимов.
    Устройство в сборе показано на фото ниже.



    Готовое устройство подключается к блоку питания с напряжением 12V и мощностью от 100W.
    Для проверки работоспособности устройства прикоснулся к электродам лезвием канцелярского ножа. Метал, в месте соприкосновения оплавляется.


    Такой сварочный аппарат может использоваться для точечной сварки литий ионных аккумуляторов. Либо как источник тока для различного рода нагревательных элементов. Важным преимуществом прибора является низковольтное питание, что позволяет подключать его к аккумулятору и использовать как портативное устройство.
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

    Самостоятельное изготовление паяльной станции

    8.1
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    8.1
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    7.8
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 7.98 из 10 (голосов: 19 / История оценок)

    Добавить комментарий

    13 комментариев
    Гость Сергей
    Так и не показан сам результат, ради чего все это делалось - где сама сварка то? Что удалось сварить? Думаю не случайно это.  Всего то 100 Вт ... Игрушка для баловства.
    sergeyp
       Желательно реле времени, чтобы не рвать сварочную цепь руками (вместе с свариваемыми деталями). )))
    ino53
    Цитата: Engineer
    попробовал увеличить ёмкость конденсатора вдвое, ток на выходе стал явно больше.
    Чисто для эксперимента, попробуйте дроссель перекрыть, ток, скорее всего, еще увеличится... smile И, многолетняя привычка - так хочется по питанию ёмкости поставить.. boredom А, и еще - неужели на конденсаторе такой размах напряжения, что нужно аж 250 В...
    Engineer Автор
    Цитата: ino53
    Да черт с ним, с дросселем, я, если надумаюсь, все-равно на комп. БП буду лепить, конструктив интересен - электроды, прижим и т.п.

    Цитата: Korolev
    Интересует именно практическое применение:

    На счёт практического применения, как на зло нет под рукой никелевых шин для 1865 заказал, но приедут не скоро. Пришлось забрать кусочек шины из готовой сборки, приварил её к аккумулятору что бы показать что устройство работает (на фото можно видеть  отверстия от промышленной сварки не спорю у меня результат по хуже но пластинка держится крепко) что касается электродов они из всё той же толстой медной проволоки, что и проверочные из статьи. Прикрепил винтовыми зажимами к обмотке, ручка из карболитового корпуса от выключателя. Конечно можно сделать и удобнее с прижимным рычагом и т.п. но тут уж кто на что гаразд, у меня этот прибор без дела лежит пока, вот над этим и не заморачиваюсь. Ну ещё могу сказать, что попробовал увеличить ёмкость конденсатора вдвое, ток на выходе стал явно больше.




    ino53
    Цитата: Engineer
    но когда собирал эту схему решил поставить дроссель, вреда от него схеме точно не будет.
    Да черт с ним, с дросселем, я, если надумаюсь, все-равно на комп. БП буду лепить, конструктив интересен - электроды, прижим и т.п. smile 
    Цитата: Korolev
    А вот тарапицца нинада! Может человек просто занят был!
    Jawohl, mein General! (о-хо-хо... cray )
    Korolev
    ino53,
    А вот тут бидоновская эпопея продолжается - афтар напишет тварение, и дальше не реагирует, по...
    А вот тарапицца нинада! Может человек просто занят был! smile  friends
    Korolev
    Engineer,
    Здравствуйте. Касательно входного и выходного тока точно сказать не могу под рукой только советский тестер, а у него предел до 3-х ампер.
    Здравствуйте! Проблемы с измерениями понятны, но я не о них спрашивал:
    Жаль, что нет результатов реального применения устройства
    Интересует именно практическое применение:
    Engineer,
    сварочный аппарат может использоваться для точечной сварки литий ионных аккумуляторов
    scratch smile
    Engineer Автор
    Цитата: ino53
    Интересны были бы параметры: входные - выходные токи, напряжения, нагрев при работе, хотя бы оценочно... И вопрос о необходимости индуктивности L1 - если трансформатор со средним выводом, она, КМК, не нужна.

    Здравствуйте. Касательно входного и выходного тока точно сказать не могу под рукой только советский тестер, а у него предел до 3-х ампер. Но от импульсного блока питания с выходом 8 ампер работает нормально блок питания в защиту не уходит при замыкании сварочных электродов. Напряжение входное 12 вольт на выходе около 2-х вольт. При замкнутых электродах спустя пол минуты на радиаторах температура по ощущениям градусов 60 не более но один транзистор греется немного больше, вероятно проблема в погрешностях номиналов деталей. Что касается дросселя, встречал на просторах интернета схемы со средней точкой трансформатора как с дросселем так и без него, как я понимаю он нужен для защиты источника питания, может ошибаюсь, но когда собирал эту схему решил поставить дроссель, вреда от него схеме точно не будет.

    ino53
    Цитата: R555
    Приятно, не скрою, что ты моё прозвище на сайте помимо моего ника пишешь с заглавной буквы.
    А как же иначе, это же ведь имя собственное, попробуй напиши по-другому - Королев живо ..xaxa А вот тут бидоновская эпопея продолжается - афтар напишет тварение, и дальше не реагирует, по... И здесь, и рядом...

    R555
    ino53,
    Ферритовая трубка, побольше, чем у Отличника, 3 по 1 мм провод, шинка из посеребрянного экрана. 
    Приятно, не скрою, что ты моё прозвище на сайте помимо моего ника пишешь с заглавной буквы. Я на тебя тоже часто ссылаюсь, как на уважаемого Авторитета. goodgood

    Теперь по теме ферритовых трубок. Да, такие гигантские трубки (по внешним и внутренним диаметрам) можно изъять из напрочь негодной оргтехники, шнуров разных к ней. Внутренний диаметр некоторых таких трубок позволяет мизинец туда засунуть. Офигенный транс можно намотать на основе такой трубы. И с петлёй гистерезиса всё там нормально при токе 5 и более А. yes
    Кто не ошибается, тот не делает ничего.
    ino53
    Цитата: Korolev
    И ещё любопытно, компьютерный БП не будет уходить в защиту?

    Я пробовал когда то, подключался к 5-вольтовой обмотке. Ферритовая трубка, побольше, чем у Отличника, 3 по 1 мм провод, шинка из посеребрянного экрана. 200-ваттник (или 250?)работал без проблем smile

    ino53
    Интересны были бы параметры: входные - выходные токи, напряжения, нагрев при работе, хотя бы оценочно... И вопрос о необходимости индуктивности L1 - если трансформатор со средним выводом, она, КМК, не нужна.

    А вот если его нет - другое дело.

    Korolev
    На выводы обмотки установлены винтовые зажимы.
    В окончательном варианте я бы выбросил клеммник и припаял бы "сварочные" концы к выводам обмотки (возможно прямо на плате), естественно, взяв их большего диаметра. А вот сами "электроды", да, через клеммник. Жаль, что нет результатов реального применения устройства, а то ведь:
    Готовое устройство подключается к блоку питания с напряжением 12V и мощностью от 100W.
    Для проверки работоспособности устройства прикоснулся к электродам лезвием канцелярского ножа. Метал, в месте соприкосновения оплавляется.
    Не аргумент, лезвие канцелярского ножа, КМК, будет гореть и от первичного источника, без этой самоделки. 
    И ещё любопытно, компьютерный БП не будет уходить в защиту? scratch 

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии