Aparat za točkasto zavarivanje baziran na Arduino Nano. Ultra jeftino točkasto zavarivanje litijevih baterija kod kuće Inverter za zavarivanje pomoću Arduina
Predstavljamo vam dijagram pretvarača za zavarivanje koji možete sastaviti vlastitim rukama. Maksimalna potrošnja struje je 32 ampera, 220 volti. Struja zavarivanja je oko 250 ampera, što omogućuje jednostavno zavarivanje elektrodom od 5 dijelova, luk duljine 1 cm, koja prolazi više od 1 cm u niskotemperaturnu plazmu. Učinkovitost izvora je na razini kupovnih, a možda i bolja (misli se na inverterske).
Slika 1 prikazuje dijagram napajanja za zavarivanje.
Sl. 1 Shematski dijagram napajanje
Transformator je namotan na ferit Š7h7 ili 8h8
Primar ima 100 zavoja 0,3 mm PEV žice
Sekundar 2 ima 15 zavoja 1 mm PEV žice
Sekundar 3 ima 15 zavoja od 0,2 mm PEV
Sekundar 4 i 5, 20 zavoja PEV žice 0,35 mm
Svi namotaji moraju biti namotani preko cijele širine okvira; to daje osjetno stabilniji napon.
Slika 2. Shematski dijagram pretvarača za zavarivanje
Slika 2 prikazuje dijagram zavarivača. Frekvencija je 41 kHz, ali možete pokušati s 55 kHz. Transformator na 55 kHz je tada 9 zavoja po 3 zavoja, kako bi se povećao PV transformatora.
Transformator za 41 kHz - dva kompleta Š20h28 2000nm, razmak 0,05 mm, novinska brtva, 12vit x 4vit, 10kv mm x 30kv mm, bakarna traka (kositra) u papiru. Namoti transformatora izrađeni su od bakrenog lima debljine 0,25 mm i širine 40 mm, omotanog papirom od blagajna. Sekundar je napravljen od tri sloja kositra (sendvič) međusobno odvojenih fluoroplastičnom trakom, za međusobnu izolaciju, za bolja vodljivost visokofrekventne struje, kontaktni krajevi sekundara na izlazu transformatora međusobno su zalemljeni.
Induktor L2 je namotan na jezgru Š20x28, ferit 2000nm, 5 zavoja, 25 sq.mm, razmak 0,15 - 0,5 mm (dva sloja papira iz printera). Strujni transformator - strujni senzor dva prstena K30x18x7 Primarna žica provučena kroz prsten, sekundarna 85 zavoja žice debljine 0,5 mm.
Montaža za zavarivanje
Namatanje transformatora
Namotavanje transformatora mora biti bakrenim limom debljine 0,3 mm i širine 40 mm, mora biti umotan u termalni papir od kase debljine 0,05 mm, taj papir je izdržljiv i ne kida se kao inače kod namotavanja transformatora.
Vi mi recite zašto ga ne motati običnom debelom žicom, ali to nije moguće jer ovaj transformator radi na visokofrekventne struje i te struje su istisnute na površinu vodiča i ne koristi se sredina debele žice koja dovodi do zagrijavanja, taj se fenomen naziva Skin efekt!
I treba se boriti s tim, samo treba napraviti vodič velike površine, pa to ima tanki bakreni lim, ima veliku površinu po kojoj teče struja, a sekundarni namot treba se sastojati od sendviča od tri bakrene trake razdvojene fluoroplastičnim filmom, tanji je i svi su to slojevi umotani u termalni papir. Ovaj papir ima svojstvo da potamni kada se zagrije, ovo nam ne treba i loše je, neće učiniti ništa, neka ostane glavno da se ne pokida.
Namote možete namotati PEV žicom s presjekom od 0,5...0,7 mm koja se sastoji od nekoliko desetaka jezgri, ali to je još gore, budući da su žice okrugle i međusobno su povezane zračnim rasporima koji usporavaju toplinu prijenos i imaju manju ukupnu površinu poprečnog presjeka žica zajedno u usporedbi s kositrom za 30 %, što može stati u prozor feritne jezgre.
Transformator ne zagrijava ferit, već namot, pa se morate pridržavati ovih preporuka.
Transformator i cijela konstrukcija moraju biti upuhani unutar kućišta ventilatorom od 220 volti 0,13 ampera ili više.
Oblikovati
Za hlađenje svih moćnih komponenti, dobro je koristiti radijatore s ventilatorima sa starih računala Pentium 4 i Athlon 64. Dobio sam ove radijatore iz računalne trgovine koja radi nadogradnje, za samo 3...4 dolara po komadu.
Energetski kosi most mora biti izveden na dva takva radijatora, gornji dio most na jednom Donji dio na drugom. Uvrnite premosne diode HFA30 i HFA25 na ove radijatore kroz odstojnik od liskuna. IRG4PC50W mora se uvrnuti bez tinjca kroz KTP8 pastu koja provodi toplinu.
Stezaljke dioda i tranzistora potrebno je zašrafiti jedna prema drugoj na oba radijatora, a između stezaljki i dva radijatora umetnuti pločicu koja spaja strujni krug od 300 volti na dijelove mosta.
Dijagram ne ukazuje na potrebu za lemljenjem 12...14 komada kondenzatora od 0,15 mikrona od 630 volti na ovu ploču u izvor napajanja od 300 V. Ovo je neophodno kako bi emisije transformatora otišle u strujni krug, eliminirajući rezonantne strujne udare prekidača napajanja iz transformatora.
Ostali dijelovi mosta međusobno su povezani visećom instalacijom vodiča kratke duljine.
Na dijagramu su također prikazani snubberi, imaju kondenzatore C15 C16, trebali bi biti marke K78-2 ili SVV-81. Tamo ne možete staviti smeće, jer prigušivači igraju važnu ulogu:
prvi- prigušuju rezonantne emisije transformatora
drugi- značajno smanjuju gubitke IGBT-a pri isključivanju jer se IGBT-ovi brzo otvaraju, ali se zatvaraju puno sporije i tijekom zatvaranja, kapacitet C15 i C16 se puni preko VD32 VD31 diode duže od vremena zatvaranja IGBT-a, odnosno ovaj snubber presreće svu snagu na sebe, sprječavajući oslobađanje topline na IGBT prekidaču tri puta nego što bi bilo bez toga.
Kada je IGBT brz otvoren, tada se kroz otpornike R24 R25 snubberi glatko ispuštaju i glavna snaga se oslobađa na tim otpornicima.
postavke
Priključite napajanje na 15-voltni PWM i barem jedan ventilator za pražnjenje kapaciteta C6, koji kontrolira vrijeme odziva releja.
Relej K1 je potreban za zatvaranje otpornika R11 nakon što se kondenzatori C9...12 napune kroz otpornik R11, što smanjuje strujni udar kada je aparat za zavarivanje uključen u mrežu od 220 volti.
Bez izravnog otpornika R11, kada je uključen, bio bi veliki BAC tijekom punjenja 3000 μm 400V kapacitivnosti, zbog čega je ova mjera potrebna.
Provjerite rad otpornika za zatvaranje releja R11 2...10 sekundi nakon što je napajanje priključeno na PWM ploču.
Provjerite ima li na PWM ploči pravokutnih impulsa koji idu do optokaplera HCPL3120 nakon što su oba releja K1 i K2 aktivirana.
Širina impulsa treba biti u odnosu na nultu pauzu 44% nula 66%
Provjerite upravljačke programe na optokaplerima i pojačalima koji pokreću pravokutni signal s amplitudom od 15 volti i provjerite da napon na IGBT vratima ne prelazi 16 volti.
Priključite 15 volti na most kako biste provjerili njegov rad i osigurali da je most ispravno proizveden.
Potrošnja struje ne smije prelaziti 100 mA u stanju mirovanja.
Provjerite ispravnost fraziranja namota energetskog transformatora i strujnog transformatora pomoću osciloskopa s dvije zrake.
Jedna zraka osciloskopa je na primaru, druga na sekundaru, tako da su faze impulsa iste, razlika je samo u naponu namota.
Napajajte most od energetskih kondenzatora C9...C12 kroz žarulju od 220 volti od 150..200 vata, prethodno postavite PWM frekvenciju na 55 kHz, spojite osciloskop na kolektor-emiter donjeg IGBT tranzistora, pogledajte na oblik signala tako da nema napona iznad 330 volti kao inače.
Počnite snižavati frekvenciju PWM takta sve dok se na donjem IGBT prekidaču ne pojavi mali zavoj koji označava prezasićenost transformatora, zapišite ovu frekvenciju na kojoj je došlo do zavoja, podijelite je s 2 i dodajte rezultat frekvenciji prezasićenja, na primjer, podijelite 30 kHz prezasićenost za 2 = 15 i 30 + 15 = 45 , 45 ovo je radna frekvencija transformatora i PWM.
Trenutna potrošnja mosta trebala bi biti oko 150 mA, a žarulja bi trebala jedva svijetliti; ako jako svijetli, to ukazuje na kvar namota transformatora ili nepravilno sastavljen most.
Spojite se na izlaz žica za zavarivanje najmanje 2 metra duljine za stvaranje dodatne izlazne induktivnosti.
Spojite struju na most preko kuhala za vodu od 2200 W i namjestite struju na žarulji na PWM najmanje R3 bliže otporniku R5, zatvorite izlaz za zavarivanje, provjerite napon na donjem prekidaču mosta tako da nije više od 360 volti prema osciloskopu, i ne bi trebalo biti buke iz transformatora. Ako postoji, provjerite je li senzor struje transformatora ispravno fazan, provucite žicu u suprotnom smjeru kroz prsten.
Ako buka i dalje postoji, trebate postaviti PWM ploču i upravljačke programe optokaplera dalje od izvora smetnji, uglavnom energetskog transformatora i induktora L2 i energetskih vodiča.
Čak i pri sastavljanju mosta, upravljački programi moraju biti instalirani pored radijatora mosta iznad IGBT tranzistora i ne bliže otpornicima R24 R25 za 3 centimetra. Izlaz drajvera i veze IGBT vrata moraju biti kratke. Vodiči koji idu od PWM-a do optokaplera ne bi trebali prolaziti blizu izvora smetnji i trebali bi biti što kraći.
svi signalne žice od strujnog transformatora i oni koji idu do optokaplera od PWM-a trebaju biti upleteni kako bi se smanjila razina buke i trebaju biti što kraći.
Zatim počinjemo povećavati struju zavarivanja pomoću otpornika R3 bliže otporniku R4, izlaz za zavarivanje je zatvoren na donjem IGBT prekidaču, širina impulsa se malo povećava, što ukazuje na rad PWM. Veća struja znači veću širinu, manja struja znači manju širinu.
Ne bi trebalo biti buke, inače će propasti.IGBT.
Dodajte struju i slušajte, promatrajte osciloskop za višak napona donje tipke, tako da ne prelazi 500 volti, maksimalno 550 volti u udaru, ali obično 340 volti.
Dosegnite struju gdje širina iznenada postane maksimalna, što znači da kuhalo za vodu ne može pružiti maksimalnu struju.
To je to, sad idemo ravno bez kotlića od minimuma do maksimuma, gledaj osciloskop i slušaj da bude tiho. Dosegnite maksimalnu struju, širina bi se trebala povećati, emisije su normalne, obično ne više od 340 volti.
Počnite kuhati na početku 10 sekundi. Provjeravamo radijatore, zatim 20 sekundi, također hladno i 1 minutu transformator je topao, spalimo 2 duge elektrode 4mm transformator je gorak
Radijatori dioda 150ebu02 primjetno su se zagrijali nakon tri elektrode, već je teško kuhati, čovjek se umori, iako odlično kuha, transformator je vruć, a ionako nitko ne kuha. Ventilator nakon 2 minute dovodi transformator u toplo stanje i možete ga ponovno kuhati dok ne nabubri.
Ispod možete preuzeti tiskane pločice u LAY formatu i druge datoteke
Jevgenij Rodikov (evgen100777 [pas] rambler.ru). Ako imate bilo kakvih pitanja prilikom sastavljanja zavarivača, pišite na E-mail.
Popis radioelemenata
| Oznaka | Tip | Vjeroispovijest | Količina | Bilješka | Dućan | Moja bilježnica | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| jedinica za napajanje | |||||||
| Linearni regulator | LM78L15 | 2 | U bilježnicu | ||||
| AC/DC pretvarač | TOP224Y | 1 | U bilježnicu | ||||
| Referentni napon IC | TL431 | 1 | U bilježnicu | ||||
| Ispravljačka dioda | BYV26C | 1 | U bilježnicu | ||||
| Ispravljačka dioda | HER307 | 2 | U bilježnicu | ||||
| Ispravljačka dioda | 1N4148 | 1 | U bilježnicu | ||||
| Schottky dioda | MBR20100CT | 1 | U bilježnicu | ||||
| Zaštitna dioda | P6KE200A | 1 | U bilježnicu | ||||
| Diodni most | KBPC3510 | 1 | U bilježnicu | ||||
| Optocoupler | PC817 | 1 | U bilježnicu | ||||
| C1, C2 | 10uF 450V | 2 | U bilježnicu | ||||
| Elektrolitički kondenzator | 100uF 100V | 2 | U bilježnicu | ||||
| Elektrolitički kondenzator | 470uF 400V | 6 | U bilježnicu | ||||
| Elektrolitički kondenzator | 50uF 25V | 1 | U bilježnicu | ||||
| C4, C6, C8 | Kondenzator | 0,1uF | 3 | U bilježnicu | |||
| C5 | Kondenzator | 1nF 1000V | 1 | U bilježnicu | |||
| C7 | Elektrolitički kondenzator | 1000uF 25V | 1 | U bilježnicu | |||
| Kondenzator | 510 pF | 2 | U bilježnicu | ||||
| C13, C14 | Elektrolitički kondenzator | 10 µF | 2 | U bilježnicu | |||
| VDS1 | Diodni most | 600V 2A | 1 | U bilježnicu | |||
| NTC1 | Termistor | 10 ohma | 1 | U bilježnicu | |||
| R1 | Otpornik | 47 kOhm | 1 | U bilježnicu | |||
| R2 | Otpornik | 510 Ohma | 1 | U bilježnicu | |||
| R3 | Otpornik | 200 Ohma | 1 | U bilježnicu | |||
| R4 | Otpornik | 10 kOhm | 1 | U bilježnicu | |||
| Otpornik | 6,2 Ohma | 1 | U bilježnicu | ||||
| Otpornik | 30 Ohma 5 W | 2 | U bilježnicu | ||||
| Inverter za zavarivanje | |||||||
| PWM kontroler | UC3845 | 1 | U bilježnicu | ||||
| VT1 | MOSFET tranzistor | IRF120 | 1 | U bilježnicu | |||
| VD1 | Ispravljačka dioda | 1N4148 | 1 | U bilježnicu | |||
| VD2, VD3 | Schottky dioda | 1N5819 | 2 | U bilježnicu | |||
| VD4 | Zener dioda | 1N4739A | 1 | 9V | U bilježnicu | ||
| VD5-VD7 | Ispravljačka dioda | 1N4007 | 3 | Za smanjenje napona | U bilježnicu | ||
| VD8 | Diodni most | KBPC3510 | 2 | U bilježnicu | |||
| C1 | Kondenzator | 22 nF | 1 | U bilježnicu | |||
| C2, C4, C8 | Kondenzator | 0,1 µF | 3 | U bilježnicu | |||
| C3 | Kondenzator | 4,7 nF | 1 | U bilježnicu | |||
| C5 | Kondenzator | 2,2 nF | 1 | U bilježnicu | |||
| C6 | Elektrolitički kondenzator | 22 µF | 1 | U bilježnicu | |||
| C7 | Elektrolitički kondenzator | 200 µF | 1 | U bilježnicu | |||
| C9-C12 | Elektrolitički kondenzator | 3000uF 400V | 4 | U bilježnicu | |||
| R1, R2 | Otpornik | 33 kOhma | 2 | U bilježnicu | |||
| R4 | Otpornik | 510 Ohma | 1 | U bilježnicu | |||
| R5 | Otpornik | 1,3 kOhm | 1 | U bilježnicu | |||
| R7 | Otpornik | 150 Ohma | 1 | U bilježnicu | |||
| R8 | Otpornik | 1 Ohm 1 Watt | 1 | U bilježnicu | |||
| R9 | Otpornik | 2 MOhma | 1 | U bilježnicu | |||
| R10 | Otpornik | 1,5 kOhm | 1 | U bilježnicu | |||
| R11 | Otpornik | 25 Ohma 40 W | 1 | U bilježnicu | |||
| R3 | Trimer otpornik | 2,2 kOhma | 1 | U bilježnicu | |||
| Trimer otpornik | 10 kOhm | 1 | U bilježnicu | ||||
| K1 | Relej | 12V 40A | 1 | U bilježnicu | |||
| K2 | Relej | RES-49 | 1 | U bilježnicu | |||
| P6-P11 | IGBT tranzistor | IRG4PC50W | 6 | ||||
U nekim slučajevima isplativije je koristiti točkasto zavarivanje umjesto lemljenja. Na primjer, ova metoda može biti korisna za popravak baterija koje se sastoje od nekoliko baterija. Lemljenje uzrokuje prekomjerno zagrijavanje ćelija, što može dovesti do kvara ćelija. I ovdje točkasto zavarivanje Ne zagrijava toliko elemente jer traje relativno kratko.
Za optimizaciju cijelog procesa, sustav koristi Arduino Nano. Ovo je upravljačka jedinica koja vam omogućuje učinkovito upravljanje opskrbom energijom instalacije. Dakle, svako zavarivanje je optimalno za određeni slučaj, a troši se onoliko energije koliko je potrebno, ni više ni manje. Kontaktni elementi ovdje su bakrena žica, a energija dolazi iz običnog automobilskog akumulatora ili dva ako je potrebna veća struja.
Sadašnji projekt je gotovo idealan u smislu složenosti izrade/učinkovitosti rada. Autor projekta pokazao je glavne faze stvaranja sustava, objavljujući sve podatke na Instructables.
Prema autoru, standardna baterija dovoljna je za točkasto zavarivanje dvije trake nikla debljine 0,15 mm. Za deblje metalne trake bit će potrebne dvije baterije, paralelno sastavljene u krugu. Vrijeme pulsa aparata za zavarivanje je podesivo i kreće se od 1 do 20 ms. To je sasvim dovoljno za zavarivanje gore opisanih traka nikla.
Autor preporuča izradu ploče po narudžbi proizvođača. Cijena narudžbe 10 takvih ploča je oko 20 eura.
Tijekom zavarivanja obje ruke će biti zauzete. Kako upravljati cijelim sustavom? Koristeći nožni prekidač, naravno. Vrlo je jednostavno.
A evo i rezultata rada:
Vremenski relej je uređaj s kojim možete podesiti vrijeme izlaganja struji ili impulsu. Vremenski relej za točkasto zavarivanje mjeri trajanje izlaganja struji zavarivanja na dijelovima koji se spajaju i učestalost njenog pojavljivanja. Ovaj uređaj služi za automatizaciju postupcima zavarivanja, izrada šava za zavarivanje, u cilju stvaranja raznih dizajna iz lim. On kontrolira električno opterećenje u skladu sa zadanim programom. Vremenski relej za kontaktno zavarivanje programiran je u strogom skladu s uputama. Ovaj proces se sastoji od postavljanja vremenskih intervala između određenih radnji, kao i trajanja struje zavarivanja.
Princip rada
Ovaj vremenski relej za točkasto zavarivanje moći će stalno uključivati i isključivati uređaj u određenom načinu rada s određenom frekvencijom. Jednostavno rečeno, zatvara i otvara kontakte. Pomoću senzora rotacije možete podesiti vremenske intervale u minutama i sekundama nakon kojih je potrebno uključiti ili isključiti zavarivanje.
Zaslon služi za prikaz informacija o trenutnom vremenu uključivanja, razdoblju izloženosti metalu aparata za zavarivanje, broju minuta i sekundi prije uključivanja ili isključivanja.
Vrste mjerača vremena za točkasto zavarivanje
Na tržištu možete pronaći mjerače vremena s digitalnim ili analognim programiranjem. Releji koji se u njima koriste su različiti tipovi, ali najčešći i jeftini su elektronički uređaji. Njihov princip rada temelji se na posebnom programu koji se snima na mikrokontroleru. Može se koristiti za podešavanje odgode ili vremena.
Trenutno možete kupiti vremenski relej:
- s odgodom isključivanja;
- s kašnjenjem pri uključivanju;
- konfiguriran za određeno vrijeme nakon primjene napona;
- konfiguriran za određeno vrijeme nakon davanja pulsa;
- generator takta.
Pribor za izradu vremenskog releja
Za izradu vremenskog releja za točkasto zavarivanje trebat će vam sljedeći dijelovi:
- Arduino Uno ploča za programiranje;
- ploča za izradu prototipa ili Sensor shield – olakšava povezivanje instaliranih senzora s pločom;
- žene-ženske žice;
- zaslon koji može prikazati minimalno dva retka sa 16 znakova po retku;
- relej koji prebacuje opterećenje;
- senzor kuta rotacije opremljen gumbom;
- napajanje za napajanje uređaja elektro šok(tijekom testiranja možete ga napajati putem USB kabela).
Značajke stvaranja vremenskog releja za točkasto zavarivanje na arduino ploči
Da biste to učinili, morate strogo slijediti dijagram.
Istovremeno, bilo bi bolje zamijeniti često korištenu arduino uno pločicu s arduino pro mini jer je znatno manjih dimenzija, manje košta i puno je lakše lemiti žice.
Nakon što je prikupio sve komponente Za izradu mjerača vremena za otporno zavarivanje na Arduinu potrebno je zalemiti žice koje spajaju pločicu s ostalim elementima ovog uređaja. Svi elementi moraju biti očišćeni od plaka i hrđe. To će značajno povećati vrijeme rada relejnog mjerača vremena.
Morate odabrati prikladno kućište i sastaviti sve elemente u njemu. Osigurat će uređaju pristojan izgled, zaštitu od slučajnih udaraca i mehaničkih utjecaja.
Za dovršetak potrebno je ugraditi prekidač. Bit će potrebno ako ga vlasnik zavarivanja odluči ostaviti bez nadzora dulje vrijeme kako bi spriječio požar ili oštećenje imovine u slučaju nužde. Uz njegovu pomoć, napuštajući prostorije, svaki će korisnik moći poseban napor isključite uređaj.
"Bilješka!
Mjerač vremena otpornog zavarivanja na 561 je napredniji uređaj, jer je izrađen na novom modernom mikrokontroleru. Omogućuje točnije mjerenje vremena i postavljanje učestalosti paljenja i gašenja uređaja.”
Tajmer za kontaktno zavarivanje na 555 nije tako savršen i ima smanjenu funkcionalnost. Ali često se koristi za izradu takvih uređaja, jer je jeftiniji.
Da biste bolje razumjeli kako izraditi stroj za zavarivanje, trebali biste kontaktirati zaposlenike tvrtke. Osim toga, predlažemo da razmotrimo dizajn ovog uređaja. Pomoći će vam da razumijete načelo rada uređaja, što treba lemiti i gdje.
Zaključak
Arduino mjerač vremena za točkasto zavarivanje je precizan i kvalitetan uređaj, koji će, ako se pravilno održava, trajati mnogo godina. On je dovoljan jednostavan uređaj, tako da se lako može montirati na bilo koje mjesto zavarivanja. Osim toga, mjerač vremena za točkasto zavarivanje je jednostavan za održavanje. Djeluje čak iu jakom mrazu i praktički nije pod utjecajem negativnih manifestacija prirodnog okoliša.
Uređaj možete sastaviti sami ili se obratite profesionalcima. Potonja je opcija poželjnija jer jamči konačni rezultat. Tvrtka će testirati elemente uređaja, identificirati probleme, popraviti ih i tako vratiti njegovu funkcionalnost.
Zdravo, ispire mozak! Predstavljam vam pozornost stroj za točkasto zavarivanje koji se temelji na Arduino Nano mikrokontroleru.
Ovaj stroj se može koristiti za zavarivanje ploča ili vodiča, na primjer, na priključke baterije 18650. Za projekt će nam trebati izvor napajanja s naponom od 7-12 V (preporučuje se 12 V), kao i akumulator automobila Napon od 12 V kao izvor napajanja za sam aparat za zavarivanje. Tipično, standardna baterija ima kapacitet od 45 Ah, što je dovoljno za zavarivanje ploča od nikla debljine 0,15 mm. Za zavarivanje debljih ploča od nikla trebat će vam baterija većeg kapaciteta ili dvije paralelno spojene.
Aparat za zavarivanje generira dvostruki impuls, pri čemu vrijednost prvog iznosi 1/8 sekunde trajanja.
Trajanje drugog impulsa podešava se potenciometrom i prikazuje se na ekranu u milisekundama, tako da je vrlo zgodno podesiti trajanje ovog impulsa. Njegov raspon podešavanja je od 1 do 20 ms.
Pogledajte video koji detaljno prikazuje proces stvaranja uređaja.
Korak 1: Izrada PCB-a
Za izradu tiskane pločice možete koristiti Eagle datoteke koje su dostupne na sljedećem.
Najlakši način je naručiti ploče od proizvođača tiskane ploče. Na primjer, na web stranici pcbway.com. Ovdje možete kupiti 10 ploča za otprilike 20 €.
Ali ako ste navikli sve raditi sami, upotrijebite priložene dijagrame i datoteke za izradu prototipa ploče.
Korak 2: Instaliranje komponenti na ploče i lemljenje vodiča
Proces ugradnje i lemljenja komponenti prilično je standardan i jednostavan. Prvo instalirajte male komponente, a zatim veće.
Savjeti elektroda za zavarivanje napravljen od tvrdog bakrene žice s presjekom od 10 kvadratnih milimetara. Za kabele koristite fleksibilne. bakrene žice s presjekom od 16 kvadratnih milimetara.
Korak 3: Nožni prekidač
Za vožnju Stroj za zavarivanje trebat će vam nožni prekidač jer se obje ruke koriste za držanje vrhova šipki za zavarivanje na mjestu.
U tu svrhu uzeo sam drvena kutija, u koji je ugrađen gornji prekidač.
Došao poznanik, donio dva LATR-a i pitao može li se od njih napraviti spotter? Obično, kada čujem slično pitanje, na pamet padne anegdota o tome kako jedan susjed pita drugog zna li svirati violinu, a on kao odgovor čuje “ne znam, nisam probao” – pa ja imate isti odgovor - ne znam, vjerojatno "da", ali što je "spoter"?
Općenito, dok se čaj kuhao i kuhao, slušao sam kratko predavanje o tome kako ne treba raditi ono što ne treba raditi, da treba biti bliži ljudima i onda će ljudi biti privučeni meni, i također nakratko zaronio u povijest automehaničarskih radionica, ilustriran slasnim pričama iz života "česara" i "limara". Tada sam shvatio da je spotter mali “varilac” koji radi na principu aparata za točkasto zavarivanje. Koristi se za "hvatanje" metalnih podložaka i drugih sitnih elementi za pričvršćivanje na ulubljenu karoseriju automobila, uz pomoć koje se zatim ispravlja deformirana ploča. Istina, postoji i " obrnuti čekić“potreban, ali kažu da to više nije moja briga - od mene se traži samo elektronički dio sklopa.
Nakon što smo pogledali spojeve spottera na internetu, postalo je jasno da nam treba jednokratni uređaj koji bi nakratko "otvorio" triac i doveo mrežni napon do energetskog transformatora. Sekundarni namot transformatora trebao bi proizvesti napon od 5-7 V s dovoljnom strujom da "zgrabi" podloške.
Da biste generirali kontrolni impuls triaka, koristite različiti putevi– od jednostavnog pražnjenja kondenzatora do uporabe mikrokontrolera sa sinkronizacijom na faze mrežnog napona. Zanima nas jednostavniji krug - neka bude "s kondenzatorom".
Pretrage "u noćnom ormariću" pokazale su da, osim pasivnih elemenata, postoje odgovarajući trijaci i tiristori, kao i mnoge druge "sitnice" - tranzistori i releji za različite radne napone ( Sl. 1). Šteta je što nema optokaplera, ali možete pokušati sastaviti pretvarač impulsa pražnjenja kondenzatora u kratki "pravokutnik", uključujući relej, koji će otvoriti i zatvoriti triac svojim kontaktom za zatvaranje.
Također, u potrazi za dijelovima pronašli smo nekoliko napajanja s istosmjernim izlaznim naponima od 5 do 15 V - odabrali smo industrijsko iz “sovjetskih” vremena pod nazivom BP-A1 9V/0.2A ( sl.2). Kada se napuni otpornikom od 100 Ohma, napajanje proizvodi napon od oko 12 V (pokazalo se da je već pretvoren).
Odaberemo triacs TS132-40-10, 12-voltni relej iz dostupnog elektroničkog "smeća", uzmemo nekoliko KT315 tranzistora, otpornika, kondenzatora i počnemo prototipirati i testirati krug (na sl.3 jedna od faza postavljanja).
Rezultat je prikazan u Slika 4. Sve je vrlo jednostavno - kada pritisnete tipku S1, kondenzator C1 se počinje puniti i na njegovom desnom terminalu pojavljuje se pozitivan napon jednak naponu napajanja. Ovaj napon, prolazeći kroz otpornik za ograničavanje struje R2, dovodi se do baze tranzistora VT1, otvara se i napon se dovodi do namota releja K1, i kao rezultat toga, kontakti releja K1.1 se zatvaraju, otvaranje triac T1.
Kako se kondenzator C1 puni, napon na njegovom desnom terminalu postupno opada i kada dosegne razinu manju od napona otvaranja tranzistora, tranzistor će se zatvoriti, namot releja će biti bez napona, otvoreni kontakt K1.1 će prestati dovodeći napon na upravljačku elektrodu triaka i ona će se zatvoriti na kraju trenutnog poluvala mrežnog napona . Diode VD1 i VD2 ugrađene su da ograniče impulse koji se javljaju kada se tipka S1 otpusti i kada je namot releja K1 bez napona.
U principu, sve radi ovako, ali kada se prati vrijeme otvorenog stanja triaka, pokazalo se da dosta "hoda". Čini se da čak i uzimajući u obzir moguće promjene u svim kašnjenjima uključivanja i isključivanja u elektroničkim i mehaničkim krugovima, ne bi trebalo biti više od 20 ms, ali zapravo se pokazalo da je mnogo puta više i plus to, puls traje 20 -40 ms duže, a zatim svih 100 ms.
Nakon malog eksperimentiranja, pokazalo se da je ova promjena širine impulsa uglavnom posljedica promjene razine napona napajanja kruga i rada tranzistora VT1. Prvi je "izliječen" montiranjem jednostavnog parametarskog stabilizatora unutar jedinice za napajanje, koji se sastoji od otpornika, zener diode i tranzistora snage ( sl.5). A kaskada na tranzistoru VT1 zamijenjena je Schmittovim okidačem na 2 tranzistora i ugradnjom dodatnog sljedbenika emitera. Dijagram je dobio oblik prikazan u Slika 6.
Princip rada ostaje isti, dodana je mogućnost diskretne promjene trajanja impulsa pomoću prekidača S3 i S4. Schmittov okidač je sastavljen na VT1 i VT2, njegov "prag" se može promijeniti u u malim granicama mijenjanje otpora otpornika R11 ili R12.
Prilikom izrade prototipa i testiranja rada elektroničkog dijela spottera uzeto je nekoliko dijagrama iz kojih se mogu procijeniti vremenski intervali i rezultirajuća kašnjenja rubova. U to je vrijeme sklop imao vremenski kondenzator kapaciteta 1 μF, a otpornici R7 i R8 imali su otpor od 120 kOhm, odnosno 180 kOhm. Na Slika 7 gore prikazuje stanje na namotu releja, dolje prikazuje napon na kontaktima pri prebacivanju otpornika spojenog na +14,5 V (datoteka za pregled programa je u arhiviranom dodatku teksta, naponi su uzeti preko otpornika djelitelji sa slučajnim koeficijentima dijeljenja, tako da "Voltova" ljestvica nije točna). Trajanje svih impulsa snage releja bilo je približno 253...254 ms, vrijeme prebacivanja kontakata bilo je 267...268 ms. "Proširenje" je povezano s povećanjem vremena isključivanja - to se može vidjeti iz slike 8 I 9 kada se uspoređuje razlika koja se javlja kada su kontakti zatvoreni i otvoreni (5,3 ms naspram 20 ms).
Za provjeru vremenske stabilnosti formiranja impulsa, provedena su četiri uzastopna preklapanja uz kontrolu napona u opterećenju (datoteka u istoj aplikaciji). Na generaliziranom Slika 10 vidi se da su svi impulsi u opterećenju dosta bliski po trajanju - oko 275...283 ms i ovise o tome gdje se javlja poluval mrežnog napona u trenutku uključenja. Oni. maksimalna teorijska nestabilnost ne prelazi vrijeme jednog poluvala mrežnog napona - 10 ms.
Pri postavljanju R7 = 1 kOhm i R8 = 10 kOhm s C1 = 1 μF, bilo je moguće dobiti trajanje jednog impulsa manje od jednog poluciklusa mrežnog napona. Na 2 µF - od 1 do 2 perioda, na 8 µF - od 3 do 4 (datoteka u privitku).
U završna verzija spotter, dijelovi s vrijednostima naznačenim na Slika 6. Što se dogodilo na sekundarnom namotu energetskog transformatora prikazano je u Slika 11. Trajanje najkraćeg impulsa (prvi na slici) je oko 50...60 ms, drugi - 140...150 ms, treći - 300...310 ms, četvrti - 390...400 ms (s vremenskim kondenzatorom kapaciteta 4 µF, 8 µF, 12 µF i 16 µF).
Nakon provjere elektronike, vrijeme je da se pozabavimo hardverom.
LATR od 9 ampera korišten je kao energetski transformator (desno riža. 12). Njegov namot je izrađen od žice promjera oko 1,5 mm ( sl.13) a magnetski krug ima unutarnji promjer, dovoljno za namatanje 7 zavoja 3 paralelno presavijene aluminijske gume ukupnog presjeka od oko 75-80 mm2.
Pažljivo rastavljamo LATR, samo u slučaju da "popravimo" cijelu strukturu na fotografiji i "kopiramo" zaključke ( sl.14). Dobro je da je žica debela - zgodno je brojati zavoje.
Nakon rastavljanja pažljivo pregledajte namot, očistite ga od prašine, krhotina i ostataka grafita četkom s tvrdom čekinjom i obrišite ga mekom krpom lagano navlažene alkoholom.
Zalemimo stakleni osigurač od pet ampera na priključak "A", spojimo tester na "srednji" priključak zavojnice "G" i primijenimo napon od 230 V na osigurač i "neimenovani" terminal. Ispitivač pokazuje napon od oko 110 V. Ništa ne zuji niti se zagrijava - možemo pretpostaviti da je transformator normalan.
Zatim omotamo primarni namot fluoroplastičnom trakom s takvim preklapanjem da dobijemo najmanje dva ili tri sloja ( sl.15). Nakon toga namotamo ispitni sekundarni namot od nekoliko zavoja s fleksibilnom žicom u izolaciji. Primjenom snage i mjerenjem napona na ovom namotu utvrđujemo potrebna količina okreta za dobivanje 6 ... 7 V. U našem slučaju, pokazalo se da kada se 230 V dovodi na "E" i "neimenovane" stezaljke, 7 V se dobiva na izlazu sa 7 zavoja. Kada se napajanje primijeni na "A" i "bez imena", dobivamo 6,3 V.
Za sekundarni namot korištene su "vrlo korištene" aluminijske sabirnice - uklonjene su sa starog transformatora za zavarivanje i na nekim mjestima uopće nisu imale izolaciju. Kako bi se spriječilo kratko spajanje zavoja, gume su morale biti omotane selotejpom ( sl.16). Namatanje je izvedeno tako da su dobivena dva ili tri sloja premaza.
Nakon namotavanja transformatora i provjere funkcionalnosti sklopa na radnoj površini, svi dijelovi spottera ugrađeni su u odgovarajuće kućište (izgleda kao da je i on iz nekakvog LATR-a - Sl.17).
Stezaljke sekundarnog namota transformatora su stegnute s M6-M8 vijcima i maticama i izvode se na prednju ploču kućišta. Žice za napajanje koje vode do karoserije automobila i "čekića za vožnju unatrag" pričvršćene su na ove vijke s druge strane prednje ploče. Izgled u fazi inspekcije doma prikazan je u Slika 18. Lijevo gore su indikator mrežnog napona La1 i mrežni prekidač S1, a desno prekidač impulsnog napona S5. Prebacuje vezu s mrežom na stezaljku "A" ili stezaljku "E" transformatora.
Sl.18 
Na dnu se nalazi konektor za tipku S2 i vodove sekundarnog namota. Prekidači trajanja impulsa ugrađeni su na samom dnu kućišta, ispod preklopnog poklopca (Sl. 19).
Svi ostali elementi kruga pričvršćeni su na dno kućišta i prednju ploču ( Sl.20, Sl.21, Sl.22). Ne izgleda baš uredno, ali ovdje je glavni cilj bio smanjiti duljinu vodiča kako bi se smanjio utjecaj elektromagnetskih impulsa na elektronički dio sklopa.
Tiskana ploča nije bila ožičena - svi tranzistori i njihovi "cijevi" bili su zalemljeni maketa od stakloplastike, s folijom izrezanom na kvadrate (vidljivo na Sl.22).
Sklopka za napajanje S1 - JS608A, omogućuje uključivanje struje od 10 A ("uparene" stezaljke su paralelne). Nije bilo drugog takvog prekidača, pa je S5 instaliran kao TP1-2, njegove stezaljke su također paralelne (ako ga koristite s isključenom mrežom, može propustiti prilično velike struje kroz sebe). Prekidači trajanja impulsa S3 i S4 - TP1-2.
Gumb S2 – KM1-1. Konektor za spajanje žica gumba je COM (DB-9).
Indikator La1 - TN-0.2 u odgovarajućim instalacijskim priključcima.
Na crteži 23, 24 , 25 prikazane su fotografije snimljene prilikom provjere funkcionalnosti spottera - kut namještaja dimenzija 20x20x2 mm točkasto je zavaren na limenu ploču debljine 0,8 mm (montažna ploča s kućišta računala). Različite veličine"prasići" na Sl.23 I Sl.24– to je na različitim naponima "kuhanja" (6 V i 7 V). U oba slučaja kut namještaja je čvrsto zavaren.
Na Sl.26 prikazano stražnja strana ploča i vidi se da se skroz zagrije, boja izgori i odleti.
Nakon što sam dao spotter prijatelju, nazvao je otprilike tjedan dana kasnije i rekao da je napravio obrnuti "čekić", spojio ga i provjerio rad cijelog uređaja - sve je u redu, sve radi. Pokazalo se da u radu nisu potrebni dugotrajni impulsi (tj. mogu se izostaviti elementi S4, C3, C4, R4), ali postoji potreba za “izravnim” spajanjem transformatora na mrežu. Koliko ja razumijem, to je zato da se površina udubljenog metala može zagrijati pomoću karbonskih elektroda. Nije teško napajati napajanje "izravno" - instalirali su prekidač koji vam omogućuje da zatvorite priključke "napajanja" triaka. Nedovoljno veliki ukupni presjek jezgri u sekundarnom namotu pomalo zbunjuje (prema izračunima, potrebno je više), ali budući da je prošlo više od dva tjedna, a vlasnik uređaja upozoren je na „slabost navijanje” i nije nazvao, onda se nije dogodilo ništa strašno.
Tijekom eksperimenata sa krugom testirana je verzija triaka sastavljena od dva tiristora T122-20-5-4 (mogu se vidjeti u Slika 1 na pozadini). Dijagram povezivanja prikazan je na Sl.27, diode VD3 i VD4 - 1N4007.
Književnost:
- Goroshkov B.I., “ Elektronički uređaji", Moskva, "Radio i veze", 1984.
- Masovna radio knjižnica, Ya.S. Kublanovsky, “Tiristorski uređaji”, M., “Radio i komunikacije”, 1987, izdanje 1104.
Andrej Golcov, Iskitim.
Popis radioelemenata
| Oznaka | Tip | Vjeroispovijest | Količina | Bilješka | Dućan | Moja bilježnica | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Na sliku br.6 | |||||||
| VT1, VT2, VT3 | Bipolarni tranzistor | KT315B | 3 | U bilježnicu | |||
| T1 | Tiristor i triak | TS132-40-12 | 1 | U bilježnicu | |||
| VD1, VD2 | Dioda | KD521B | 2 | U bilježnicu | |||
| R1 | Otpornik | 1 kOhm | 1 | 0,5 W | U bilježnicu | ||
| R2 | Otpornik | 330 kOhm | 1 | 0,5 W | U bilježnicu | ||
| R3, R4 | Otpornik | 15 kOhm | 2 | 0,5 W | U bilježnicu | ||
| R5 | Otpornik | 300 Ohma | 1 | 2 W | U bilježnicu | ||
| R6 | Otpornik | 39 Ohma | 1 | 2 W | U bilježnicu | ||
| R7 | Otpornik | 12 kOhm | 1 | 0,5 W | U bilježnicu | ||
| R8 | Otpornik | 18 kOhm | 1 | 0,5 W | |||