Как своими руками сделать точечную сварку для 18650
При переупаковке литий-ионных элементов типоразмера 18650 (при ремонте АКБ) или при создании новой батареи встает вопрос, каким способом соединить банки шинками. Обычно это делается одним из способов – точечной сваркой или пайкой. У каждого метода есть свои плюсы и минусы. Так при сварке создается очень локальный и очень кратковременный нагрев. Это положительно влияет на емкость батареи – во время процесса сепаратор не расплавляется. Минусом считается небольшая площадь пятна контакта, которая может ограничивать максимальный ток. В некоторых случаях (сборка батареи для ноутбука и т.п.) кратковременная высокая токоотдача не нужна, поэтому сварка считается предпочтительной. В других ситуациях выбор метода за пользователем.
Чем можно варить
Самый лучший вариант сварки для новых аккумуляторов 18650 – промышленный аппарат. Для большинства пользователей он не доступен, поэтому приходиться делать что-то свое.
Аккумулятором
Суть метода точечной сварки, как разновидности контактной сварки, состоит в быстром разогреве соединяемых металлических деталей проходящим через место сопряжения током. При этом выделяется большое количество тепла, которое расплавляет металл в точке контакта, а сжатие способствует диффузии расплавленных областей и образованию прочного соединения. Задача состоит в том, чтобы получить в месте сопряжения достаточно высокий ток. Такой ток можно получить от аккумулятора – например, токоотдача полностью заряженного автомобильного аккумулятора может составлять 700+ ампер. Но наибольший ток зависит от переходного сопротивления в месте прилегания свариваемых поверхностей, поэтому важно уделить внимание чистоте контактируемых граней. Также ток ограничивает сечение проводов, поэтому надо брать провода сечением не менее 10 кв.мм. (лучше 16 кв.мм.).
Никелевая лента.
Сначала надо подготовить шинки – их вырезают из никелевой ленты (точнее, лента изготовлена из никелированной стали). Дальше надо подключиться к аккумулятору – лучше сделать это с помощью штатных автомобильных зажимов. К ним надо подключить проводники соответствующего сечения. С обратной стороны можно сделать специальные наконечники, а можно не делать – не очень удобно, но не возникнет дополнительного переходного сопротивления.
Приварка шинки.
Варить надо в нескольких точках – обычно, в 3..5. По окончании процесса надо проверить качество соединения – подергать рукой. Шинка не должна отрываться.
Приваренная никелевая полоска.
Прибор из трансформатора
Если под рукой нет аккумулятора, можно сделать сварочный аппарат из понижающего трансформатора. Подойдет трансформатор габаритной мощностью 150..200 Вт. Это означает, что сечение центрального стержня сердечника должно быть 17…20 кв.мм. Надо удалить вторичную обмотку и намотать другую – 2..3 (можно 4) витка проводом соответствующего сечения. В интернете можно найти советы мотать вторичку кабелем от сварочного аппарата, но для приварки шинок к аккумуляторам достаточно проводника сечением (не толщиной!) 10..16 мм.
Неплохо для подобной цели подходят трансформаторы от неисправных СВЧ-печей, к тому же их можно купить по цене лома. В первую очередь надо удалить вторичную высоковольтную обмотку и выколотить шунты (они занимают место, которого и так немного, и несколько снижают мощность трансформатора).
Трансформатор от СВЧ-печи с удаленной вторичной обмоткой и выколоченными шунтами.
В освободившееся место надо уложить не менее трех витков провода. Если взять проводник сечением 16 кв.мм, можно постараться, и уложить 4 витка.
Укладка вторичной обмотки.
Выведенные концы обмотки можно снабдить наконечниками. Крепить их надо обжимом, а не пайкой – при нагреве припой может потечь.
Выводы вторичной обмотки с кабельными наконечниками.
Чтобы управлять током и длительностью импульса, потребуется модуль NY-D01, а для его питания – маленький трансформатор с выходным напряжением 9..12 VAC. Все это надо подключить согласно схеме, приложенной к плате, и упрятать в подходящий корпус.
Плата контроллера NY-D01.
После окончательно сборки можно опробовать аппарат. Возможно, придется подобрать параметры сварки для получения оптимального результата.
Приварка шинок с помощью самодельного аппарата.
Конструкция трансформатора от СВЧ-печи такова, что он ощутимо греется даже на холостом ходу. Нельзя держать первичную обмотку под напряжением сети дольше получаса.
Самоделка из конденсаторов
Если нет трансформатора достаточной мощности, можно пробовать применить батарею из оксидных конденсаторов. Конденсатор имеет свойство накапливать энергию в течение относительно длительного времени, а потом почти мгновенно отдавать ее. Можно собрать батарею достаточной емкости из оксидников, зарядить ее от любого имеющегося источника напряжения, и разряжать на контакты сварочного устройства.
Принцип действия сварочного устройства на конденсаторах.
Сопротивление R зависит от наибольшего тока источника. Его можно рассчитать по формуле R=U/Imax, где:
- U – напряжение источника;
- Imax – наибольший отдаваемый ток.
Так, если есть 12-вольтовый источник с наибольшим током в пол ампера, то резистор должен быть 24 Ома и его мощность должна составлять U*I=6 ватт. Можно ставить резистор и с меньшей мощностью – расчеты показывают, что батарея в 100 000 мкФ полностью зарядится за 12 секунд, причем наибольший ток будет идти только в первый момент, потом он падает по экспоненциальному закону. Резистор даже меньшей мощности сгореть не успеет.
Начальный ток зависит от напряжения, до которого заряжены конденсаторы, а длительность тока разряда (а, следовательно, энергия, передаваемая к месту сварки), зависит от емкости батареи. Ее выбирают по необходимости – насколько массивными окажутся свариваемые детали, насколько сложно их прогреть.
Конденсаторы должны с запасом выдерживать рабочее напряжение. Так, для 12-вольтового источника надо применять емкости не менее, чем на 16 вольт.
Готовые аппараты с Китая
Если нет желания заниматься самоделками, можно прибегнуть к помощи торговых интернет-площадок Юго-Восточной Азии. Существует два варианта решения проблемы:
- подобрать готовые сборки из батарей типоразмера 18650 (если предстоит разовая работа);
- купить готовый аппарат для точечной сварки (если подходящую сборку найти не удалось или предстоят масштабные работы).
В ценах 2021 года такое устройство обойдется от 1200 до 5000 рублей.
5000 W
Сварочный аппарат 5000 W.
Китайцы заморачиваться с названием не стали, и назвали этот аппарат просто – 5000 W. Он предназначен для приварки ленты толщиной 0,1 или 0,15 мм. Сварочный ток регулируется. Производитель обещает высокое качество соединения и красивый шов. Многочисленные положительные отзывы оставляют надежду, что это так.
Сварка с помощью аппарата 5000 W.
BTL-02
Также неплохую репутацию имеет аппарат BTL-02.
Сварочный аппарат BTL-02.
Работает от аккумуляторов, заявленный наибольший ток – 1,1 кА. Варит никелированную сталь толщиной до 0,2 мм. Имеет защиту от сверхтока, перезаряда АКБ и т.д. Имеет 30 градаций настройки сварочного тока и 25 градаций настройки времени импульса. Декларируется, что электроды служат до 50 000 сварок. Потом их можно заменить.
LC-DB1
Устройство LC-DB1.
Этот аппарат относится к классу «ручек». Продавцы тщательно скрывают его технические характеристики, делая упор в описании на дизайн в стиле HighEnd и возможность работы в режиме Split – электроды разъединяются, их можно держать двумя руками на удобном расстоянии.
Разделение электродов.
Все, что удалось найти — что аппарат предназначен для приварки никелевых полосок к аккумуляторам 18650. Зато цена – одна из самых низких. Решение о приобретении – за потенциальным покупателем.
Технология сварки и советы по соединению банок между собой
Как известно, контактная сварка состоит из двух операций:
- плотное сжатие заготовок;
- разогрев места контакта мощным импульсом тока.
Для прижатия соединяемых поверхностей во многих аппаратах применяются специальные струбцины. При сварке ячеек АКБ они не нужны – аккумулятор достаточно хрупкий предмет, не надо превышать усилие одной человеческой руки, чтобы не сломать банку. Возможно, для каждой ленты и даже для каждого типа аккумуляторов (корпуса делают из разного металла) придется подобрать параметры сварки. Ориентироваться надо на следующие цифры:
- минимальный ток – 500 А (если меньше, качество соединения страдает);
- максимальный ток – 1000 А (если больше, начинают обгорать электроды);
- длительность импульса – 15..20 мс.
По окончании процесса надо опробовать качество получившегося шва. Прочность должна быть такой, что рукой оторвать шинку от аккумулятора невозможно.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видео.
Контактная сварка является надежным и щадящим методом соединения элементов 18650 в батарею. Очень важно освоить технологию, подобрать режимы, и тогда АКБ прослужит долго.
Ремонт контактно-точечно-искрового сварочного аппарата Ding Xing Jewelry Machine
Попросил знакомый «посмотреть» нерабочий сварочный аппарат. Говорит, что уже отдавал его в ремонт, там сказали что проблема, скорее всего в трансформаторе и ничем помочь не могут. Я, в общем-то, ремонтом не занимаюсь, но на «посмотреть» что-либо обычно соглашаюсь. Посмотреть-то не сложно, ну а вдруг «оно» ещё и отремонтируется – мне не сложно, а люди радуются.
Хозяин аппарата объяснил, что предназначен он для сварки ювелирных изделий точечными одиночными импульсами, управляется ножной педалью и для работы нужна вольфрамовая игла. Сварочный импульс, вроде, есть, но по технологии должна быть ещё «зажигающая» искра, пробивающая расстояние до 1-3 мм, а её как раз нет. Называется всё это чудо – Ding Xing Jewelry Machine (рис.1).
На передней панели аппарата (рис.2) стоят два регулятора режима сварки – длительность и ток импульса, стрелочный индикатор тока со шкалой до 50 А, два винтовых зажима – красный и чёрный (к красному подключается игла, к чёрному – свариваемые детали), круглое гнездо для разъёма ножной педали-переключателя и сетевой выключатель с подсветкой.
На задней стенке расположен сетевой разъём и предохранительная колодка.
Аппарат показался достаточно лёгким, поэтому сразу же сняли верхнюю крышку (рис.3) и заглянули внутрь – вдруг там чего-нибудь не хватает? Но, нет, вроде всё на месте – небольшой сетевой трансформатор ватт на 100, несколько электролитических конденсаторов и трансформатор на ферритовом сердечнике ещё меньшего размера, чем сетевой. Ещё мелочь какая-то на плате и непонятный белый брусок с подходящими к нему проводами. Почти все соединения с платой разъёмные.
Ладно, забрал аппарат домой, буду «посмотреть».
Дома сразу же полез в Интернет искать схему. И, конечно же, надеялся, что кто-нибудь уже ремонтировал такое «чудо» и поделился впечатлениями. Ан, нет. Ничего подходящего не нашёл. Даже нормального описания работы с ним… Ладно, тогда начнём с осмотра.
Плата к днищу корпуса крепится с одного края на трёх стойках сделанных из винтов М4 (рис.4), а с другого была когда-то приклеена термоклеем к резиновой бобышке (ножка корпусная, видна на фото слева на заднем плане). Клей, конечно же, уже оторван (или сам отвалился).
К стойкам плата прикручивается гайками через изолирующие прокладки (рис.5). На рисунке видно, что с транзистора Q10 стёрта маркировка. Как оказалось, маркировка стёрта и со всех остальных транзисторов и со стабилизатора питания тоже (рис.6). Шифруются, однако…
Реле, видимое в нижнем правом углу предыдущего фото, более подробно показано на рисунке №7:
Провода к амперметру, что стоит на передней панели аппарата, идут от шунта, выполненного из эмалированного медного провода (рис.8). Провода припаяны, разъёма нет. Даже рядом. Возможно, что сначала подразумевалось прибор подключать в другое место схемы.
На рисунке №9 показан разъём, по которому подаётся питание с силового трансформатора. Видны вставленные спички – наверное, это уже «наши» доработки…
На рисунке №10 тот же разъём, но фото сделано уже с платы, вытащенной из корпуса аппарата. Учитывая две пары проводов, подходящих к этому разъёму и два выпрямительных моста около него, можно сделать предположение, что схема питается двумя напряжениями и одно из них достаточно высоковольтное. Скорее всего, оно и является «сварочным». А второе, низковольтное, питает схему управления.
Электролитические конденсаторы на 250 В и 2200 мкФ стоят марки Rubycon (рис.11 и рис.12). Четыре белых прямоугольника перед ними на рисунке №11 – это резисторы сопротивлением 0,1 Ом и мощностью по 5 Вт.
В другом углу платы стоят ещё два таких же резистора и электролитический конденсатор Nichicon 2200 мкФ 50 В (рис.13). Справа на фото – радиатор, к которому прикручен мощный транзистор Q2 в корпусе TO-247.
Надо полагать, что если в приборе применяются конденсаторы именно таких марок, то высока вероятность того, что в этих частях схемы повышена требовательность к низкому сопротивлению источников питания при импульсной сильноточной нагрузке.
На рисунке №14 показаны выходные клеммы на плате, к которым короткими толстыми проводниками подключаются винтовые разъёмы, находящиеся на передней панели аппарата. Буквы «КР» и «Ч» — это уже я подписал, чтобы знать, куда какой разъём подключать при экспериментах на столе.
В этом же углу печатной платы нанесена маркировка «S1878» (рис.15). Так как больше никаких опознавательных данных нет, то очень вероятно, что эти цифры относятся к версии аппарата.
Фото непонятного белого бруска, прикрученного к днищу, показано на рисунках №16…18.
Брусок похож на отпиленный кусок дюралюминиевой трубы прямоугольного профиля, в который что-то вставлено и залито эпоксидной смолой. Смола не очень твёрдая – царапается кончиком ножа и, наверное, можно будет попробовать расковырять её. Но для начального понимания, хорошо было бы на схему глянуть – куда этот «брусок» подключается. Беглый осмотр дорожек, подходящих к разъёмам, ничего не прояснил – чёрные и синие проводники на плате соединяются между собой, синие идут к четырём пятиваттным резисторам, красные – раздельно к мелким резисторам с диодами (но, похоже, что одинаковым по номиналам), чёрные – к одной из обмоток ферритового трансформатора. Тестер показывает, что между чёрным и синим выводами стоит диод. Контакты одного разъёма никак не «звонятся» с контактами другого. Очень похоже, что это два раздельных транзистора. Скорее всего, IGBT или полевые. Надо срисовывать схему с платы …
К обеду следующего дня схема аппарата стала более-менее понятной (рис.19). И хоть «рожицы» всех активных элементов были ободраны и где какие выводы у них было не ясно, но по схемотехнике узлов становилось понятно, кто что делает и за что отвечает.
Схему можно разделить на две части в соответствии с уровнями питающих напряжений. Первая часть, высоковольтная – это та, что запитывается от обмотки трансформатора Tr1 с напряжением 118 В. Выпрямленное мостом D1 напряжение проходит через токовый шунт, ограничительный терморезистор R1, фильтруется конденсаторами С1…С4 и поступает на чёрный винтовой зажим на передней панели аппарата. Здесь всё сразу понятно.
Вторая часть, низковольтная, питается от 19,6 В – это все остальные элементы. Они служат для создания искры (импульса пробоя) на выводах вторичной обмотки трансформатора Tr2 и для разряда в этот же момент накопленной конденсаторами С1…С4 энергии в место сварки. Разряд происходит через вторичную обмотку Tr2 и через транзисторы Q5, Q6 (они, скорее всего, IGBT).
Есть две неожиданности в той части схемы, куда подаётся напряжение через педаль. Первая – это то, что два резистора имеют одинаковую нумерацию «R22» (помечены вопросительными знаками). Вторая – то, что катушка реле зашунтирована конденсатором 100 нФ (он виден на переднем плане на рисунке №7). Конденсатор впаян вместо диода, место установки которого обозначено на плате как D9.
Схема на транзисторах Q11 и Q12 отвечает за кратковременное включение реле К1 при нажатии на педаль. Если рассматривать работу этого узла в схемотехнике, показанной в обведённой пунктиром схеме, то в момент подачи питания транзистор Q11 должен быть закрытым (так как С8 ещё разряжен), а соответственно, Q12 открывается током, проходящим через R22 (тот, который в коллекторе Q11). Реле К1 включится. Когда конденсатор С8 зарядится через R23, напряжение на базе Q11 повысится, он откроется и закроет Q12. Реле отключится. Чтобы включить реле ещё раз, надо отпустить педаль, дать некоторое время для разряда конденсатора С8 и опять нажать педаль.
Работа других частей схемы тоже понятна – при нажатии на педаль срабатывает реле К1 и напряжение со стабилизатора VR1 через контакты К1.1 поступает на резисторы R11 и R20. Если смотреть в сторону R20, то это напряжение открывает силовой транзистор Q2, нагрузкой которого является первичная обмотка трансформатора Tr2. Трансформатор начинает накапливать энергию и ток в обмотке растёт до того момента, пока напряжение падения на двух резисторах по 0,1 Ом и R4R5, стоящих в истоке транзистора, не станет достаточным для открывания тиристора Q1. Напряжение на затворе Q2 пропадает, транзистор закрывается и трансформатор отдаёт накопленную энергию во вторичную обмотку. Трансформатор Tr2 – повышающий, его первичная обмотка имеет 6 витков, вторичная 66. Если расстояния между проводниками, подключенным к чёрному и красному разъёмам аппарата, будет достаточным для пробоя, то возникает искровой разряд.
В то же время, когда напряжение подаётся на R20, оно же поступает и через резистор R11 на транзисторы Q10, Q9, Q3. На них собран узел, открывающий на некоторое время транзисторы Q5, Q6 (через них разряжаются конденсаторы С1…С4) и поддерживающий разрядный ток на заданном уровне. Происходит это так – при появлении напряжения питания оно через R14 поступает на базу Q9. Этот транзистор выполняет роль эмиттерного повторителя – с него напряжение поступает на базы транзисторов Q5, Q6. Открывшись, эти транзисторы могут пропускать через себя весь сварочный ток. Датчиком силы этого тока являются четыре резистора сопротивлением по 0,1 Ом, включенные параллельно. Напряжение падение с них поступает на регулируемый делитель, образованный постоянным резистором R6 и переменным резистором 100 Ом, стоящим на передней панели аппарата и являющимся регулятором сварочного тока. Когда напряжение на базе Q3 достигнет уровня открывания транзистора, он, естественно, начинает открываться и уменьшать напряжение на базе транзистора Q9 и запирать Q5, Q6, чем вызывает уменьшение протекающего через них тока. Понятно, что этот процесс не может продолжаться долго – ведь конденсаторы С1…С4 разряжаются и напряжение на них уменьшается, поэтому в схему внесены элементы, ограничивающие время сварочного импульса – через резистор R12 и переменный резистор сопротивлением 10 кОм происходит заряд конденсатора С11 (как и в схеме включения реле К1). Когда напряжение на базе транзистора Q10 будет достаточно для его открывания, он откроется и зашунтирует собой базу Q9 на «землю». Чем вызовет полное закрывание силовых транзисторов Q5 и Q6 и прекращение сварочного импульса.
Для удовлетворения любопытства, решил разобрать этот «брусок» и посмотреть, что же там точно находится. Сточил одну грань алюминиевого корпуса и вынул внутренности (рис.20). Действительно, что-то залито, и это «что-то» было предварительно засунуто в термоусадочную трубку и приклеено термоклеем к внутренним противоположным боковинам профиля.
Вскрытие термоусадки показало, что под ней скрывается «что-то» в корпусе TO247 (рис.21).
Обкусав кусачками и расковыряв жалом нагретого паяльника клей по краям болванки стало возможным достать транзистор (рис.22 и рис.23)
Маркировка и здесь содрана (рис.24). Жаль, конечно, но этого и следовало ожидать. Но зато душа успокоилась и теперь стало более-менее понятно, что там скрывалось (рис.25)
Для проверки целостности этих транзисторов собрал простейшую усилительную схему (рис.26). Всё нормально работало, транзисторы открывались, лампочка загоралась. Красные выводы — базы (затворы), чёрные — коллекторы (стоки), синие — эмиттеры (истоки).
Теперь всё это надо назад в алюминиевый профиль «упаковать». Приклеил транзисторы к оставшейся болванке-заливке, обмотал в три слоя фторопластовой лентой, аккуратно засунул в профиль и туго обмотал сверху толстыми нитками (рис.27). Проверил, что нигде ничего не сломано и не замыкает и пропитал всё это клеем БФ-2, разведённым в спирте. Сутки на сушку.
Теперь, когда схема аппарата есть и в целом понятно, как он должен работать, надо искать неисправность. Ещё во время срисовывания схемы обратил внимание, что транзистор Q2 был «паяный» и одна дорожка около переходного отверстия была порвана, а потом восстановлена. Прозвонка транзистора прямо в схеме показала, что он «звонится» по всем ножкам, показывая на переходе сток-исток (и наоборот) сопротивление около 2 Ом. Кстати, его маркировка была сцарапана не очень сильно и по остаткам символов можно было догадаться, что это транзистор IRFP460. Однако… 500 В и до 80 А в импульсе…
Таких транзисторов «в тумбочке» не было, поставил три в параллель IRF630. Сварочник ожил, начал «искрить», но искра была короткая, много меньше полумиллиметра. Хозяин аппарата посмотрел на неё, попробовал сам и сказал «не правильно»…
Опять разбираю корпус, вытряхиваю внутренности и пытаюсь определить, что же может ещё не работать. Решил разобрать трансформатор, посмотреть, а нет ли межвиткового замыкания во вторичной обмотке. Выводы выпаянного трансформатора фотографирую для того, чтобы потом назад всё так же намотать и не перепутать начала и концы обмоток (рис.28 и рис.29).
Провод для намотки обеих обмоток использован достаточно тонкий, многожильный. Но в толстой изоляции. На ощупь она мягкая и шершавая и кажется, что прилипает к рукам. При 66-ти витках вторичная обмотка имеет сопротивление 1 Ом по постоянному току. Намотана ближе к сердечнику.
Пока занимался разматыванием, обратил внимание, что сердечник слегка намагничен и притягивает мелкие металлические шайбы и стружку. Ну и, в общем-то, это единственное, что узнал нового – подозрения на межвитковое замыкание не оправдались, всё внутри было чисто и аккуратно. Трансформатор до меня не разбирали. Собрал всё назад, впаял, проверил – всё осталось как и было, искры практически нет. Для эксперимента домотал ко вторичке ещё 6 витков толстым проводом МГТФ (рис.30) но ничего не поменялось.
Вспомнил, что забыл размагнитить сердечник. Выпаял транзистор Q2 и подключил первичку трансформатора к выходу усилителя НЧ вместо акустики. На вход усилителя подал синусоидальный сигнал частотой 100 кГц и пошёл варить кофе. По прошествии некоторого времени, потраченного на выпивание чашки кофе и просмотра новостей, выключил усилитель и проверил сердечник. Намагниченность пропала. Впаял транзистор, включил аппарат – искра есть и её длина увеличилась примерно до 1 мм. Уже хорошо… Но хозяин сварочника говорил, что должна быть и 3 мм. Звоню ему, прошу при случае купить «родной» транзистор – IRFP460.
Буквально через несколько дней транзистор был впаян и аппарат заработал так, как ему и было положено. Провёл небольшую профилактику платы и всех разъёмов (почистил, помыл, подогнул), сделал несколько проб по свариванию выводов резисторов (рис.31) и отнёс хозяину.
4n04r8 точечная сварка выгорел транзистор что делать
Потому что вместе с транзисторами горит ещё много чего. Меняя одни транзисторы запасись сразу ведром с ними.
Бывает, но редко. Я с таким не сталкивался но говорили . Обычно после вылета транзисторов горит вся обвязка затвора и слипаются витки в трансформаторе . А если транзисторы вылетали не сколько раз то там процентов 70 что витки слиплись.
Добавлено (08.09.2020, 00:37)
———————————————
bahtigep, А вообще отдай сварку специалисту. Не всё в ней просто как кажется да и транзисторы просто так, от нечего делать не летят.
Или фото платы своей сюда пакажи , что бы хоть знать какой вариант обсуждать.
Когда транзисторы вылетают там уже нет чему открываться. На картинке: как правило нижние транзисторы уже в коротком , на вторичной обмотке 300 вольт пока не по выгорают резисторы. 
Точечная сварка своими руками
Для перепаковки аккумулятора ноутбука мне понадобилась контактная точечная сварка, недолго подумав и посмотрев на цены готовых решений доступных в наличии в городе, я решил, очередной самоделкой будет точечная сварка своими руками.
Не для кого не секрет, что ноутбучный аккумулятор, чаще всего, представляет собой сборку из 18650 аккумуляторов. Такие аккумуляторы не желательно паять, во первых увеличивается толщина сборки и она не влезает в корпус, а во вторых , что самое важное, это локальный нагрев аккумулятора. Нагрев крайне негативен. Поэтому вариант — точечная сварка своими руками. Вначале я хотел на микроконтроллере собрать генератор импульсов и через мосфеты управлять разрядом с автомобильного аккумулятора, благо старый акум валяется без дела. Но оценив стоимость самоделки и полазив по aliexpress понял, что в цене практически ничего не выигрываю, и заказал контроллер от туда. Вообще был еще вариант точечной сварки своими руками из микроволновки. Но получалось очень габаритная конструкция, да и та нагревает аккумуляторы, так как без контроллера она нагревает свариваемые элементы. Такой только жестянки варить.
Все, на этом можно было бы заканчивать статью про сборку контактной точечной сварки, но нет! Вариант с автомобильным аккумулятором мне тоже не нравился, слишком габаритно. Варианта два — литиевый аккумулятор — что тоже должно работать, life po аккумуляторы без проблем решают эту задачу, но покупать ради точечной сварки аккумулятор, да еще и ради 2-3 использований в год как то не рационально. Поэтому я решил протестировать 3 варианта. Кто подписан на канал, знает, что я недавно разобрал около 3х килограмм электронных сигарет и у меня накопилась куча мелких литий ионных аккумуляторов. и я решил собрать аккумулятор на них и протестировать. Так же меня интересовала возможность изготовить конденсаторную точечную сварку. Итого купив вот такую плату на алиэкспрессе:
точечная сварка для аккумуляторов своими руками
за 720р. я получил довольно неплохой контроллер точечной сварки. Эта плата позволяет с другой стороны распаять еще5 мосфетов, если кому мало, но и эти 5 мосфетов прожигают 2 пластины по 0,15мм насквозь испаяря и проделывавая сквозное отверстие. Мощности более чем достаточно, но… в общем читайте дальше, там будет сравнение разных источников тока, и один прям слишком мошьным оказался.
Первым я испытал сборку с автомобильным аккумулятором.
точечная сварка с автомобильным аккумулятором
Пластины 0,15 варит на 4 режиме, 0,2 варит на 5 том. Но аккумулятор не свежий, с новым будет лучше, вот только кто будет покупать новый аккумулятор для таких целей? это и габаритно и дорого. Но самоделка годная и рабочая. Схему такой точечной сварки приводить нет смыла, достаточно вот такой вот картинки от продавца:
Подключение контроллера точечной сварки
следом я сделал сборку из 56 мелких аккумуляторов от электронных сигарет емкостью 280mah. 3 последовательных сборки из 18 параллельно включеных аккумулятора. Выглядит все это вот так:
аккумулятор из электронных сигарет
Этот аккумулятор я собирал на замену автомобильному, поэтому напряжение то же — 12 вольт. Больше 15 вольт на эту плату подавать нельзя. Во первых полевики управляются через фототранзистор и на затворе напряжение нельзя поднимать выше 20 вольт, судя по даташиту, так и контроллер — формирователь импульсов запитан через линейный понижающий стабилизатор, который максимум 15 вольт может переварить, а дальше если повезет, то сгорит в разрыв, а если не провезет, то в пробой. В первом случае просто линейлик копеечный меняется, во втором случае выгорает микроконтроллер, и вся плата летит в помойку.
Вот так выглядит в сборе:
Точечная сварка на аккумуляторе из электронных сигарет
Очень компактная сборка получилась, 20 точек посадили аккумулятор на 0,02 вольта. Вот результат этой сборки на 4 режиме с пластиной 0,15.
А вот оторванная пластина 0,15 от аккумулятора 18650, точки вырываются, контакт отличный:
Полный провар точечной сваркой
Но мне хотелось больше, чем 12 вольт, я хотел 20-30 вольт. И решение есть! Схема платы сделана так, что мосфеты питаются отдельно, а исток и сток просто работают как ключ, то есть мосфеты подключены как реле, и плата как бы разделена на низковольтную и высоковольтную части. Саму плату можно подключить к 12 вольтам (на самом деле от 6,5 до 15), а вот GND IN и GND OUT можно нагружать вплоть до 40 вольт (IPLU300N04S4-R8 PSOF-8).
Так, что была собрана вот такая вот схема конденсаторной точечной сварки своими руками:
схема конденсаторной точечной сварки своими руками
Понижающий стабилизатор на микросхеме LM2596, максимально можно запитать от 40 вольт, он понизит до необходимого. По току — он питает только плату, максимум миллиампер 100 через него течет. Да его применение избыточно, но стоит он дешевле банки пива. А если брать 5 штук сразу, то цена выходит вообще 50р. за штуку.
Автомобильная лампа на 24 вольта подключена потому, что в момент включения конденсаторы имеют нулевое сопротивление, и блок питания уходит в защиту. После того, как конденсаторы подзаряжаются, я лампу эту корочу, во время сварки они не успевают разрядиться в ноль, и блок питания реагирует на такую просадку адекватно. Если ваш блок питания тянет, то лампочку можно и выкинуть.
Сама сборка конденсаторов выглядит вот так.
конденсаторная сборка точечной сварки
Здесь 20 конденсаторой на 10 000мкф на 35 вольт. Если зарядить до 35 вольт (не рекомендую, вольт 30 максимум можно) то получим заряд в 100 джоулей! не слабо. И как подтвердилось — очень не слабо даже на 24 вольтах.
Сама конденсаторная точечная сварка получилась вот такой вот (корпус печатал на самодельном 3Д принтере 3D принтер Cuboid 1.0 на кинематике XY. Описание и сборка.) :
alt=»Конденсаторная точечная сварка готовый блок» width=»455″ height=»307″ />Конденсаторная точечная сварка готовый блок точечная сварка на конденсаторах
Запитал я я эту самодельную конденсаторную сварку от 24х вольт, мошьность поставил на минимум, и решил сварить 2 пластины по 0,15мм, в итоге минимальный импульс прожег под одним щупом в обоих пластинах сквозное отверстие! А второй щуп прикипел к пластинам, думал — каши мало кушал, и прижал плохо, повторил и… тоже самое. Для фольги 0,15 конденсаторной точечной сварки оказалось много даже на минимальном первом режиме! Пришлось снизить напряжение до 12 вольт.
Подводя итоги хочу сказать, что для питания от розетки лучше собирать конденсаторную точечную сварку, она дает самый мощный импульс. При этом регулировать мощность просто, достаточно снизить напряжение питания.
Если необходим походный вариант, то достаточно литий ионного аккумулятора. Мой на 58 ват часов (сборка из 56 аккумуляторов 280 mah по 1,04Wh)
Самый плохой вариант для точечной сварки это автомобильный аккумулятор, который большой и тяжелый. Если варить собираетесь в гараже рядом с машиной или если хочется таскать его с собой домой — то это ваш выбор. Да, варит он чуть лучше, чем литий ионный аккумулятор, но только чуть лучше, и лишний вес не перекрывает его достоинство. Для себя я оставил точечную сварку для аккумуляторов на конденсаторной сборке.