Устройство для приваривания токоведущих пластин к nicd, nimh, liion аккумуляторам

Рассказать в:


 И вот представляю на ваш суд некое микроконтроллерное устройство, способное достаточно надежно приварить пластины из нержавейки, толщиной 0,2мм.(этого достаточно для аккумуляторов) к самим элементам. Ну и некоторые другие функции, о которых потом порассуждаем.

                           

Устройство для приваривания токоведущих пластин к NiCd, NiMH, LiIon аккумуляторам

  Схему можно разделить на три части: блоки питания, блок контроля на микроконтроллере, устройство формирования сварного импульса.

Блок контроля собран на микроконтроллере ATmega16A. Я применил микроконтроллер в корпусе TQFP. После того как освоил поверхностный монтаж на SMD элементах, DIP корпуса использовать стало как-то "в лом". Потенциометры R10-R13 задают рабочие режимы устройства: длительности импульсов, частоты, напряжения и т.д. Напряжения с этих резисторов подаются на АЦП микроконтроллера, нормализуются, и отображаются на дисплее как соответствующие заданные значения. Переключатель задает работу устройства в режиме одиночных импульсов, или постоянной генерации импульсов (можно использовать для резки тонких листовых металлов). Подсветка дисплея осуществляется узлом, состоящим из T7,L1,D1. Сигнал ШИМ с микроконтроллера обеспечивает работу этого узла. Стабилизатор на 78L03 используется для запитки микроконтроллера и LCD дисплея. В качестве LCD дисплея используется дисплей от сотового телефона SIEMENS S65. В этом телефоне использовались три разных типа дисплеев: LS020, LPH8836, L2F50.

  Для каждого из дисплеев используется своя прошивка. Все три прошивки прикреплены ниже. Также прикреплен исходник на Си для компилятора CodeVision 2.05. Исходник подробно комментируется.

В устройстве используются три постоянных напряжения: 5В 0,3А для питания цифровой части схемы, 20В 0,2А для питания устройства формирования импульсов силовых ключей, и самый мощний источник для обеспечения зарядки рабочего конденсатора. В качестве посленего, я использовал тороидальный трансформатор мощностью 200Вт для питания галогеновых ламп. В процессе испытаний выяснилось, что 12В лучше повысить, и я домотал силовую обмотку на 8 витков. Это обеспечило напряжение после диодного моста 20В. Больше я не рискнул, боясь повредить весьма дорогостоящий автомобильный аудио конденсатор емкостью 1 Фараду. Диодный мост после этого трансформатора лучше поставить на небольшой радиатор, в процессе работы он греется.

 Для получения напряжений 5В и 20В можно использовать обычный трансформатор с цепями выпрямления и стабилизации.Я же использовал импульсный преобразователь на микросхеме TNY267 от Power Integrations. Схема типовая из даташита и дополнительных пояснений не требует. Для трансформатора используется сердечник ЕЕ19 из импульсного питателя компьютера. Обмотки: I- 111 вит. ф0,2мм ,II- 6 вит. ф0,32мм. III - 21 вит. ф0,32мм . При намотке быть внимательным с фазировкой обмоток. Все обмотки мотаются в одном направлении, начала обмоток на схеме обозначены крупными точками.

  Для обеспечения постоянного напряжения на рабочем конденсаторе и формирования сварного импульса используются мощные полевые ключи IRFP2907. Для их надежного открывания-закрывания требуются более высокие напряжения чем 5В. Для согласования этих уровней служит блок собранный на ULN2003A и транзисторах ВС857В. Полевые ключи Т1 и Т2 служат для поддержания постоянного напряжения на рабочем конденсаторе емкостью в 1 Фараду. Микроконтроллер анализирует напряжение на этом конденсаторе (вход ра1) и в зависимости от заданного нами посредством потенциометра R13 нужного напряжения либо открывает Т2 и подзаряжает конденсатор, либо открывает Т1 и подразряжает на резистор R29. В качестве R29 можно использовать пять мощных керамических резисторов номиналом 5,1 ом 10W соединенных параллельно. Сам сварной импульс (точнее двойной импульс) после формирователя поступает на полевые ключи Т3-Т6 и открывает их на заданное время. Поскольку токи при этом значительные (сам не мерял, нечем) используется параллельное включение четырех ключей. Это уменьшает сопротивление открытого канала полевых ключей, и уменьшает и распределяет по ключам рассеиваемую мощность. Надо отметить, что при работе все ключи греются незначительно. Правда опыт эксплуатации устройства пока небольшой. В качестве рабочего накапливающего конденсатора используется  конденсатор для автоаудиосистем емкостью 1 фарада. Хорошо бы было попробовать 2 или даже  3 фарады, но цены на них кусучие.


                      

Устройство для приваривания токоведущих пластин к NiCd, NiMH, LiIon аккумуляторамУстройство для приваривания токоведущих пластин к NiCd, NiMH, LiIon аккумуляторам

  Налаживание собранного устройства заключается в выставлении правильного отображения напряжений на конденсаторе  и входного, на диодном мосту МВ5005. Устанавливаем щупы мультиметра на выводы конденсатора 1F и вращая подстроечный резистор R18 добиваемся одинаковых или близких показаний  на мультиметре и дисплее. Затем повторяем ту же операцию для конденсатора С17 вращая подстроечник R15. Ну а дальше, как в сказке: "Правильно собранное устройство..... работайте.  В качестве привариваемых токоведущих пластин использую приобретенную на барахолке полосу нержавейки толщиной 0,15мм. Приваривается надежно и отрывается только "с мясом" и с трудом. Для резки тонких листовых металлов использую вольфрамовый электрод ф1,6мм. которые применяются для сварки нержавейки и алюминия.

  Работают с устройством следующим образом: для приваривания токоведущих пластин тумблером выставляем режим "Одиночн." а потенциометрами выставляем длительности 1го импульса, паузы и 2го импульса. Первый импульс как бы прихватывает, а второй закрепляет соединение. На каком то из ресурсов интернета вычитал, что так надежнее.Устанавливаем сварные медные электроды на привариваемые поверхности и нажимаем кнопку "Старт", которая установлена на одном из электродов. Но конечно же удобнее изготовить педаль для этого. Для резки тонких металлов один из медных электродов заменяем на вольфрамовый,тумблером переключаем в режим "Постоян.", потенциометрами задаем частоту следования и длительность импульсов, второй медный электрод устанавливаем на пластине, нажимаем кнопку "Старт"  и вольфрамовым электродом прикасаемся в нужном месте. Разряд прожигает пластину.

По поводу работы устройства, могу сказать следующее: поскольку конструкция радиолюбительская, ни стендовых испытаний, ни наработки на отказ не проводилось. Так, поприваривал несколько пластин к аккумуляторным банкам, порезал пару консервных банок, работает без нареканий. Отработать режимы для сварки пластин и резки их же еще предстоит.Привариваю токоведущие пластины толщиной 0,15мм из нержавейки при:напряжении 19В,  длительность первого импульса - 12ms, длительность паузы -10ms, длительность второго импульса - 50ms. При других значениях тоже приваривает. Ну а дальше необходимо нарабатывать опыт.


Файлы:
Вид 2 
Исходник для CodeVision 
Вид1 
Прошивки 
Схема 
Архив с схемой и платами 





Раздел: [Cварочное оборудование]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru