Содержание

Таймер для точечной сварки на pic16f628a

Чипгуру

Форум
- Правила форума
- Правила для Редакторов
- Правила конкурсов
- Руководство барахольщика
- Ликбез по форуму
  - Изменить цвет форума
  - Как вставлять фотографии
  - Как вставлять ссылки
  - Как вставлять видео
  - Как обозначить оффтоп
  - Как цитировать
  - Склеивание сообщений
  - Значки тем
  - Подписка на темы
  - Автоподписка на темы
- БиБиКоды (BBCode)
- Полигон для тренировок
Калькуляторы
- Металла
- Обороты, диаметр, скорость
- Подбора гидроцилиндров
- Развертки витка шнека
- Расчёт треугольника
- Теплотехнический
- Усилия гибки
Каталоги
- Подшипников
- Универсально-сборные пр.
- УСП-12
Справочники
- Марки стали и сплавы
- Открытая база ГОСТов
- Применимость сталей
- Справочник конструктора
- Справочник ЧГ сталей
- Сравнение материалов
- Стандарты резьбы
Таблицы
- Диаметров под резьбу
- Конусов Морзе
- Номеров модульных фрез

Темы без ответов
Активные темы
Поиск
Наша команда

Реле времени аппарата точечной сварки

Модератор: Pavel83

Реле времени аппарата точечной сварки

Сообщение #1 omich » 01 июн 2016, 19:36

Поводом для создания темы послужила найденная в сети очень неплохая разработка аппарата точечной сварки .
Очень понравилась схема своей простотой, функциональностью и открытым исходным кодом программы контроллера. Единственное, там надо регистрироваться, чтобы получить доступ к архивам. Я немного доработал схему в плане устойчивости к просадке напряжения сети при сварке. Саму сварку описывать мне не имеет смысла, поскольку, там по ссылке уже все подробно расписано, да еще и есть ветка форума. Просто если очень кратко, то данный таймер подает на сварочный трансформатор полные периоды синусоиды сетевого напряжения, что не дает сердечнику намагнититься. Показания счетчика таймера от 1 до 99 соответствует выдержке от 0,02 до 1,98 сек.

Предыстория
Началось все с того, что у моего шуруповерта «Интерскол ДА-10/18ЭР» после 7-ми летней эксплуатации сдох полностью один аккумулятор (вернее внутри него три элемента) и второй аккумулятор тоже стал держать заряд очень очень короткое время. Покупать новые аккумуляторы, это почти одно и то же, что купить новый шуруповерт. К примеру, на сайте Интерскола шуруповерт стоит 6550 рублей, а отдельно батареи попадаются по цене близкой к 3 тыс рублей за штуку. Непорядок. Что же, идем за помощью к нашим китайским братьям. На алиэкспрессе быстро отыскались нужные NiCd аккумуляторы , причем, там можно найти любой емкости. У моего они были на 1,5 А/ч, но я решил приобрести круче — на 2 А/ч. Получается дороже, но зато и емкость больше.
Для начала решил приобрести на один аккумулятор всего 15 штук. Надо отметить, что продавец запросто пошел на уменьшение количества элементов, т.е. по договоренности выставил цену за 15 штук по той же цене за штуку, как и в большей партии. Посылка пришла через 34 дня. Проверил аккумуляторы — все оказались отличного качества и все с совершенно одинаковым внутренним сопротивлением 0,045 Ом и емкостью даже больше, чем 2 А/ч. После чего заказал еще 2 партии по 25 штук, т.е. еще на 3 аккумулятора (для второго моего и еще для 2-х брата жены, у него тоже полностью скончались оба) , ну а 5 элементов пусть будут «прозапас».
Экономическая выгода очевидна, т.е. два новых аккумулятора, да еще и более емких выходят в сумму около 4000 рулей, а если брать одинаковую емкость, то выгода вообще получается двойная.

TD1 = Термодатчик на 80 градусов (я сам его не устанавливал, а заменил перемычкой)

C1 = 0,47 x 630v пленочный, аналог К73-17
C2 = 0,1 СМД керамика 1206
C3 = 2200µ 25v электролит
C4 = 1µ СМД керамика 1206
C5 = 470µ 16v электролит
C6 = 1µ СМД керамика 1206
C7 = 100µ 16v СМД танталовый
C8 = 0,15 x 630v пленочный, аналог К73-17

HL1 = Красный светодиод
HL2 = 5621AS Сдвоенный динамический семисегментный индикатор с общим катодом

R1 = 10 Ом 2 Вт
R2 = 1,5M 0,125 Вт
R3 = 3,3k 0,125 Вт
R4 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R5 = 300 СМД 0805
R6 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R7 = 1,5k СМД 0805 или 1206
R8 = 820 СМД 0805 или 1206
R9 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R10 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R11 = 820 СМД 0805 или 1206
R12 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R13 = 4,7k СМД 0805 или 1206
R14 = 360 0,25 Вт
R15 = 360 0,25 Вт
R16 = 100 СМД 0805 или 1206
R17 = 100 Ом 2 Вт
R18 = 100 СМД 0805 или 1206

SA1 = Кнопка тактовая SWT 12×12-7.3( SWT-9, DTS-24N) + Колпачок круглый SWT-9R
SA2 = Кнопка тактовая SWT 12×12-7.3( SWT-9, DTS-24N) + Колпачок круглый SWT-9R

Tr1 = Трансформатор от микроволновки, либо другой не менее мощный

VD1 = 1N4148
VD2 = 1N4742A Стабилитрон на 12 вольт 1 Вт
VD3 = HER108 Заменить можно практически любым выпрямительным с током от 1А(напряжение не важно)

VDS1 = DB107S Диодный мост, заменить любым с током более 1А(напряжение не важно)

VR1 = 78L05 Интегральный стабилизатор напряжения на +5v

В оригинале схемы для питания контроллера используется малогабаритный трансформатор (на своей плате я оставил под него место, а так же диоды) , который нужно еще найти и он же является слабым звеном при просадке напряжения при сварке. Если посмотреть на схему, то гальваническая развязка с сетью ей не нужна, поэтому я просто заменил трансформатор конденсатором. Поскольку, плата обычно прячется в какую-нибудь коробку, а электроды гальванически вообще развязаны, то особой опасности тут нет, стоит просто помнить о гальванической связи схемы с сетью и соблюдать осторожность. . ну и кнопку педали хорошо изолировать. Плюс, маленько изменил схему подключения педали к контроллеру, иначе, по оригинальной схеме, срабатывало не каждый раз при нажатии педали.
Тесты на просадку показали, что схема устойчиво работает при «просадке» (опускал ЛАТРом) аж до 80-ти вольт. При напряжении ниже 80-ти вольт на индикаторе некорректно начинают отображаться цифры, и только при 50-ти вольтах ПИК «видит», что пропало питание и записывает установку таймера в память.

Немного фоток
Плата с обратной стороны. Симистор прикручен к радиатору через термопасту, но это чисто на всякий случай, поскольку, на плате вообще ничего не нагревается даже при длительном использовании.
(На первых двух фотках светодиод еще был припаян с обратной стороны. В последствии я его перепаял на лицевую сторону — так красивее )

Обратите внимание на точки сварки. Там видно, что прилипает медь от электродов. Это происходит из-за слишком большой длительности сварки. Как оказалось, у моего сварочного трансформатора изготовленного из ЛАТРа на 2 ампера сильно не хватает тока (желательно, как минимум, раза в четыре мощнее) , поэтому чтобы сваривало, пришлось увеличивать выдержку до 10 (0,2 сек) , соответственно, разогрев уже происходит и кончиков электродов. Из-за этого приходилось после 15. 20 сварок подтачивать электроды. Мощнее трансформатор искать было некогда, т.к. в следующие выходные уже надо будет отправить сваренные аккумуляторы брату жены в другой город. Свой же второй полуживой переварю, когда найду трансформатор мощнее, возможно, как у автора от микроволновки и тогда оформлю устройство в корпус.

При выключении питания высвечиваются два минуса, при этом установка таймера записывается в память контроллера и при следующем включении он будет установлен таким же.

Вот такой сварочный трансформатор и электроды. Провод одним куском 3 метра сечением 50 мм2. Электроды сделаны из 6 мм медного прутка, которые просверлил сверлом Ф1,7 на глубину 1 см и забил отрезки 1,8 мм провода. Прутки с одной стороны подточил до плоскости, положил между ними кусочек фольгированного стеклотекстолита 0,5 мм и накрепко стянул шпагатом. Провода тоже примотал им же. (Повторюсь, делалось чисто «на скорую руку», т.к. сильно поджимало время. Аккумуляторы пришли в субботу 28.05, в эту же субботу и часть воскресенья собрал и отладил схему и за пару часов с перерывами сварил три аккумулятора по 15 элементов каждый)

Внутренности моего плохого аккумулятора от Интерскола:

Дополнения:
Архив автора со схемой, прошивкой и печатной платой:

ЗЫ. Вентилятор, обозначенный на схеме, я не ставил и емкость рассчитана и обозначена без него, т.е. чисто для питания схемы. Если он кому-то будет необходим, то емкость конденсатора C1 необходимо будет увеличить в зависимости от потребляемого тока вентилятора, рассчитывается через реактивное сопротивление конденсатора по формуле: C = 1/(2πƒXc), где емкость в фарадах, Xc — реактивное сопротивление.

Таймер для контактной сварки

Цена: 11.26$ (723 рос. рубля)

Перейти в магазин

Когда то я озадачился созданием точечной сварки своими руками для соединения аккумуляторов 18650. Сначала был собран таймер на 555, потом на микроконтроллере pic16f628a. Для него была написана самодельная прошивка, управление энкодером с нажатием, от 0.01 сек до 10 сек и до 10 импульсов. Но этот аппарат точечной сварки давно продан и мне нужно было чем то сваривать аккумуляторы 18650. Для этого на aliexpress был заказан этот таймер за 11.14$ или около 700 российских руб.
Приехало чуть быстрее чем за месяц.
Посмотрим что он из себя представляет.

Что такое контактная сварка?
Берем большой транс, чтоб пробки в квартире не выбивало (от микроволновки например). Срезаем вторичку, первичка на 220 остаётся. Выбираем шунт. Вместо тысяч витков старой вторички запихиваем 2-5 витков толстого провода. Для сварки аккумов можно 3-5 витков сечением 35мм. Для более толстых пластин и проволоки 2 витка сечением 70-120мм. Оконцовываем толстые проводки. Крепим к концам провода электроды в зависимости от задачи. И если подать на первичку транса 220 вольт, то во вторичке пойдет ток в районе 1000А, который разогревает место контакта электродов с металлом. Если это толстое железо или проволока то выдержка обычно большая, несколько секунд и можно просто подавать 220 вольт на транс через автомат или любым другим ручным методом. Если же варить круглые литиевые аккумы, то там тонкие пластины 0.1-0.3мм и нужны очень короткие выдержки, при этом они должны быть одинаковыми для повторяемости результатов. Прожиг аккумуляторов недопустим, разгерметизация банки — банка на выброс. Вот для замены автомата или кнопки, для того чтоб точно выставить короткую выдержку и применяется этот таймер.
Для тех, кто мало представляет что это такое и с чем его едят, можно почитать:
мой прошлый обзор
или обзор от Yurok

Упаковано хорошо, картонная коробочка и внутри плата под несколькими слоями вспененного полиэтилена. Если играть коробкой в футбол то ничего не повредится.
Внутри плата с хорошего качества.

Микросехема контроллера от STMicroelectronics STM8S003F3, триггер Шмитта 74hc14d, оптрон moc3021 и pc817, симистор BTA41600B, стабилизатор lm317k диоды и прочая обвязка.

Силовой симистор желательно прикрутить на радиатор через термопасту. Можно прикрутить его прямо на корпус контактной сварки, но тогда это нужно делать через изолятор. Слюдяная прокладка и изолятор на винт крепления. Плата разделена на две части белой полосой — та часть, которая ближе к симистору, находится под опасным напряжением 220 вольт. Китайские иероглифы возле этой полосы как раз об этом говорят. Большая часть платы контактной сварки находится под низким напряжением и безопасна.

Расшифровка надписей возле светодиодов по порядку от ручек регуляторов:
— Состояние. Светит когда есть питание.
— Статус. Мигает в норме и горит когда подключено постоянное напряжение. При питании постоянным напряжением плата работать не будет.
— Педаль. Тухнет когда нажата педаль.
— Триггер. Светит пока открыт симистор и идет сварка.

Выносной дисплей таймера для точечной сварки содержит несколько светодиодных семисегментных индикаторов, драйвер LED семисегментного индикатора TM1650, и обвязку к нему.

Для работы контактной сварки кроме этой платы таймера нужны:

— Питающий трансформатор на переменное напряжение 9-12в. От постоянки плата не работает. Не видит импульсы сети. Должен мигать второй слева светодиод, от постоянки он не мигает. Большая мощность трансформатора не нужна, от него питается только логика. Зарядка от сотового не подойдет. Готовый подходящий транс есть у этого же продавца. Нужно выбрать версию 220в, стоит меньше 6$ или 370 руб.
— Педаль или кнопка. Что то, что будет замыкать контакты на плате. Нормально разомкнутая.
Готовая педаль от продавца стоит примерно столько же.
— Трансформатор контактной сварки. Силовая часть то есть. Ну если вы интересуетесь такой платой то наверное знаете что это такое. Это трансформатор с первичной обмоткой на 220В и вторичной на низкое напряжение (1-6В) и большой ток (100-1000А). Этот ток и варит.
Этот таймер коммутирует первичку, то есть дает напряжение на первичную обмотку силового трансформатора сварки. Аналогично вместо этого таймера можно поставить просто выключатель — при включении выключателя сварка будет варить, пока включен включатель. Но для сварки аккумуляторов 18650 нужен очень короткий импульс (0.01-0.1 сек), иначе прожигается металл аккумулятора. Так же нужно постоянство результатов, то есть все выдержки точечной сварки должны быть строго одинаковы. Такие условия — выдержки в доли секунды и повторяемость выдержек — невозможно реализовать вручную, по этому я купил этот таймер точечной сварки.
Педаль и транс есть у этого же продавца, силовой трансформатор для точечной сварки можно взять от микроволновки или больший по размеру. Трансформатор тяжелый, с китая заказывать дорого. Можно поискать нерабочую микроволновку или старую на барахолке за малые деньги. Или спрашивать в мастерских по ремонту бытовой техники.

Работа таймера:

Подключаем трансформатор питания (переменка 9-12В) и педаль к соответствующим клеммникам, провода, идущие на силовой трансформатор микроволновки, припаиваются. На плате две ручки — левая для регулировки выдержки времени сварки, правая для регулировки тока. На выносном табло видно цифры, аналогично показывающие слева — выдержку времени и справа — ток. Выдержка времени сварки регулируется от 1 до 50, 1 это один период сети то есть 0.02 секунды. То есть таймер может задавать выдержки до 50*0.02 = 1 секунды. Ток сварки регулируется от 30 до 99.

При нажатии педали микроконтроллер отслеживает напряжение в сети 220 вольт, при пике или нижней части синусоиды дает сигнал на симистор. Пока открыт тиристор, идет ток через первичку сварочного трансформатора и идет сварка. Плата срабатывает как электронный выключатель, ключ.
При значении времени 1 на дисплее и значении тока 99 таймер включает симистор на 20 мс, на один период сети. Если нужно меньше, то можно уменьшить ток правым регулятором и контроллер откроет симистор не на полную синусоиду, а только на ее часть.

Я снял осциллограммы с вторичной обмотки сварочного трансформатора на разных значениях тока и выдержках, их можно увидеть на фото ниже:

мой осциллограф не супер качества, любительский, по этому привожу фото с отзывов али — как это должно выглядеть на экране осциллографа:

Смысл регулировки тока в том, что если трансформатор слишком мощный для сварки аккумуляторов 18650 и прочих похожих, а выдержка времени в 0.02 сек слишком большая и прожигает пластину или аккумы, то можно еще понизить ток — импульс станет слабее и аккумуляторы не будет прожигать.
Я попробовал варить пластину никеля на выдержке 1 и токах от 30 (самые правые) до 99 (левее) результат явно виден. Это можно увидеть на фото ниже.
Пластина шириной 8 мм, толщина 0.15 мм.

Последние две пробы сварки я пробовал сделать на большой выдержке и малом токе. При выдержке 10 и 30 и токе 30 — пластина греется, даже меняет цвет но не приваривается. Для сварки тонких никелевых пластин лучше короткий импульс большим током чем длинный импульс но с слабым током.

Последние точки слева, одна из них сквозная, сделаны как раз на выдержках 10 и 30 и малом значении тока сварки 30.
Все это можно наглядно увидеть в видеоверсии обзора ниже:

Модуль таймера для точечной сварки своими руками

В статье об изготовлении точечной сварки из трансформатора от микроволновой печи был указан модуль таймера но не все знают где подобный таймер достать или же как можно его сделать самому. В этой статье мы покажем, как сделать точно такой модуль таймера для точечной сварки своими руками.