Точечная сварка для Li-Ion аккумуляторов

Лучшие компоненты для создания точечной сварки своими руками с Алиэкспресс (для сварки аккумуляторов)

Все необходимое для самодельной точечной сварки (Варим аккумуляторы для шуруповертов, гироскутеров и т.д.)

несколько вариантов сварки, трансформатор для свч, щупы-электроды, никилиевые пластины, корпуса батареек, квинбатерриез.

Для начала список рабочих купонов для Алиэкспресс

Aliexpress — купон $8 при покупке от $80 (начнет работать с 6 мая). Выбираем Saudi Arabia и кликаем сюда.

Акция — зажигаем фонарики. Дают купоны $20 при покупке от $120 (за 3 зажженных фонарика), $25/$120 (за 6 фонариков). Раз в день по фонарику, заходим и кликаем по LIGHT UP.

Купоны можно будет использовать с 6-го мая 10:00 МСК до 13 мая 09:59.

Самый простой вариант контактной сварки для создания недорогого варианта — на базе трансформатора от микроволновки и недорогих компонентов с Али.

На фото список необходимых деталей и схематичное соединение.

В лоте есть все необходимое плюс информация по сборке. Понадобится трансформатор от старой микроволновки.

Плата управления позволяет выставить мощность импульса сварки и его длительность. Тиристор в комплекте на 100А.

Цена от 500 рублей за плату. Есть полностью собранные варианты.

Компоновка чуть другая, этот будет проще разместить в корпусе. Существует готовая панелька под эту плату.

Это усовершенствованный вариант на STM8, дисплей подключается отдельно, дисплей сразу в корпусе под монтаж.

Подходит не только для машинок SUNKKO, но и для DIY вариантов. Расстояние контактов регулируется от 1 до 4 мм, ток до 500А.

Это недорогой вариант держателей, один из самых бюджетных на Али.

В основании цанговый зажим, очень удобно менять стержни для сварки. Это расходный материал.

В лоте 10 шт. Это медные заточенные стержни, которые зажимаются в рабочую часть аппарата для точечной сварки. По мере износа меняются.

Это специальная лента для соединения сборок аккумуляторов. В зависимости от толщины (0.1. 0.2 мм) и ширины от 5мм и шире предназначены для пропускания определенного тока. Чем толще и шире — тем мощнее сборка. Существуют простые ленты, ленты для соединения аккумуляторов в несколько рядов или под углом, а также уже нарубленные пластины для готовых сборок. Обратите внимание на держатели аккумуляторов 18650.

Ну и последний ингредиент — это силовой трансформатор. Беглый поиск по Али дал несколько вариантов, но дешевле брать по месту. Ищите с исправной первичной обмоткой — вторичная повышающая не нужна. Доматываете вторичную своим толстым проводом (20-30 квадратов и выше). Чем толще провод, тем лучше. 2-3 витка достаточно. Трансформатор должен обеспечивать 2-3 вольта на выходе и ток до 100А.

Готовые машинки для точечной сварки. Чтоб не заморачиваться.

Это полный комплект в корпусе, с щупами для сварки, регулировкой. Цена не сильно высокая.

Собственно говоря, для чего это нужно.

Для батарей самостоятельного изготовления можно приобрести готовые наборы: корпус, фурнитура, плата управления, контакты. Изготовление не составит труда. Как говорится, просто добавь элементы 18650.

Лучшие аккумуляторы формфактора 18650 для переделки шуруповертов, для питания мощных устройств и электронных сигарет. Подходят для ремонта электроскутеров, самокатов и велосипедов. Честная емкость 3000мАч, долговременный ток разряда до 30А. Низкий саморазряд, низкое внутреннее сопротивление. Официальный магазин Queenbattery

Точечная сварка своими руками

Точечная сварка своими руками — свариваем аккумуляторы

Точечная сварка своими руками — мне потребовалось сделать модернизацию аккумуляторной батареи шуруповерта, то-есть заменить NiCd батареи на литиевые емкости 18650. А для того, чтобы соединить между собой банки и не навредить им, нужно быстрое и надежное соединение. Объединять емкости путем пайки — это плохой вариант, так как во время такой процедуры происходит сильный нагрев аккумулятора.

Вследствие чего, электролит может закипеть и парами разорвать оболочку баллона. Дома под рукой оказалась выжившая свой срок микроволновая печь, вот из нее я настроился изготовить необходимую мне точечную контактную сварку. По расчетам данная сварка, выполненная на трансформаторе от микроволновой печи может обеспечить выходной ток до 850А.

Перечень деталей и необходимых инструментов:

  • Трансформатор от микроволновой печи;
  • Клеммник для соединения проводов;
  • Отрезок медного провода сечением 2,26мм²;
  • Восьми миллиметровый многожильный провод;
  • Контролер с таймером;
  • Блок питания на 12v/0,5А;
  • Корпус от компьютерного блока питания;
  • Выключатель 220v;
  • Одиночный кнопочный выключатель без фиксации;
  • Небольшая рейка из дерева;
  • Подходящая пружина.

Точечная сварка своими руками в подробностях:

Пункт 1

Во первых нужно где-то раздобыть ненужную микроволновку, но с функционирующим трансформатором, чем он будет мощнее, тем лучше для изготовления точечной сварки. Далее демонтируем из нее транс, как я писал выше, мне достался с током потребления 850А.

Теперь приступаем к разборке компьютерного блока питания, выбрасываем из корпуса все, кроме гнезда для подключения сети 220v. В дальнейшем в этот корпус будем монтировать все детали, необходимые для точечной сварки.

Сейчас нужно установить в корпус силовой трансформатор, плату контроллера с таймером и блок питания, тщательно выполняем компоновку всех комплектующих. Затем намечаем где должны быть отверстия под крепежные винты, которые нужно будет просверлить.

Пункт 2

Удаление вторичной обмотки

На этом шаге нам необходимо убрать вторичную обмотку с трансформатора от печки, чтобы не ошибиться ориентируетесь по обмотке с самым тонким проводом. Это и есть вторичка, а потом вместо нее нужно будет намотать восьми миллиметровым проводом новую вторичную обмотку.

Чтобы облегчить процесс удаления вторички с трансформатора без его разборки, для этого подойдет остро заточенное зубило либо стамеска. Этими инструментами проще всего можно убрать эмаль-провод, просто элементарно срезаем его с одной стороны, потом с другой. Когда все срезали, оставшийся в трансформаторе эмаль-провод можно удалить с помощью плоскогубцев либо просто выбить сверлом. Я лично удалял при помощи сверла.

Пункт 3

Размещение новой обмотки

Теперь взамен удаленной обмотки требуется разместить на сердечнике новую в количестве двух витков силовым проводом. Устанавливаем подготовленный трансформатор в корпус. В районе решетки для циркуляции воздуха делаем пару отверстий, через них будут пропускаться выводы катушки. Теперь сверлим намеченные ранее отверстия в днище корпуса для фиксации трансформатора.

Вслед за этим мы должны установить на фронтальной панели плату контроллера с таймером, а немного ниже ставим светодиод в подготовленное отверстие. Однако, прежде чем это сделать, светодиод нужно предварительно выпаять из платы, а его выводы удлинить тонким проводом.

На тыльную панель помещаем сетевой выключатель.

На следующей картинке показана схема соединения всех элементов:

У блока питания удаляем вилку, ввиду того, что она скрадывает полезное пространство, а затем напрямую к разъему питания подпаиваем отрезками проводов. Все элементы точечной сварки паяются кусками проводов, но от контроллера до транса я выполнил на клеммах. Теперь нужно подключить к таймеру кнопочный выключатель, который не имеет фиксатора. При помощи потенциометра устанавливаем на таймере время импульсного разряда, во время которого происходит точечная сварка деталей. Оптимальное время разряда выбирается уже в процессе сварки.

Пункт 4

Используя металлические уголки фиксируем на корпусе аппарата деревянную рейку.

Извлекаем из клеммной планки элементы для зажима проводов и вставляем их на подготовленные концы проводов и фиксируем винтами. Теперь крепим их к рейке при помощи шурупов.

Кнопочный выключатель также помещаем на рейке, предварительно сделав для него отверстие:

Делаем контактные электроды, если нет возможности выточить на токарном станке такие контакты, то тогда из медного провода сечением 2,26 мм² скручиваем как показано на картинке. Не забудьте немного заострить их концы:

Крепим их в клеммных зажимах:

Пункт 5

Продолжая процесс точечная сварка своими руками, настало время установить пружину для выполнения реверса после разряда импульса на детали. Для выполнения этой операции крепим на крышке корпуса добавочную рейку.

На этом этапе можно считать, что сборка точечной сварки закончена. Устройство получилось очень мощное, поэтому при сварке тонких деталей нужно контролировать время отсечки таймера.

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Точечная сварка своими руками для литиевых аккумуляторов

Как бы ни старался мастер соединить несколько банок способом паяния, получается некрасиво и опасно. Знаем, что если нагреть корпус банки до 60 0 , начнется самопроизвольная реакция. Поэтому домашние умельцы пользуются соединением неодимовыми магнитами, клеем или жидким пластиком. Используются холдеры – капсулы под аккумуляторы, уже спаянные в блок. Но лучшим способом соединения литиевых аккумуляторов считается контактная сварка лентой из никеля.

Сварка литиевых аккумуляторов в домашних условиях

Вряд ли домашний умелец станет покупать аппарат точечной сварки. На АлиЭкспресс. Самый доступный прибор стоит больше 6 тысяч рублей. Поэтому ищем бюджетный способ монтажа простейшего устройства из подручных средств.

В домашних условиях применяют 2 вида точечной сварки для литиевых аккумуляторов, ударную и трансформаторную. Если используется конденсатор и прямое подключение контактов – это ударная сварка. Примером установки ударной сварки является использование аккумуляторной батареи, отслужившей по прямому назначению. Но импульс должен составлять миллисекунды. Чтобы не перегреть свариваемые поверхности, необходимо автоматизировать время касания. Познакомьтесь со схемой конденсатной сварки.

Как используя трансформатор, сделать преобразователь обычного сетевого тока в сварочный, с напряжением 2-3 В и силой до 1000 А. Потребуется создать новый аппарат, используя имеющийся трансформатор, например, от микроволновки, мощностью 1 кВт. Для этого нужно удалить вторичную обмотку и магнитные шунты. Намотать новый контур, взяв хорошо изолированный провод сечением 35 мм2 и диаметром 12 мм. Нужно выполнить 2-3 витка, чтобы добиться холостого хода 2 В и нужной силы тока. Для воздействия коротким импульсом использовать контроллер , который управляет симистором. Выставить импульс тока примерно 35-40 миллисекунд. Реакция человека не позволяет уложиться в этот диапазон воздействия. Для соединения используется никелевая лента. Внешний вид устройства и порядок работы можно посмотреть на видео.

Важно использовать при точечной сварке правильные жала. Они должны быть выполнены из медного провода сечением 2-5 мм. Но лучше взять конструкции из паяльников. Контакты с токоведущей гильзой должны быть плотными, не создавать лишнего сопротивления. Диаметр питающего провода выбирают равным или толще жала. Электроды выставляются на нужном расстоянии, прижимают к пластине, подают импульс тока.

Почему литиевые аккумуляторы при сварке брызгают кислотой

Каждый литий-ионный аккумулятор представляет герметичную полость, в которой и происходят химические процессы с накоплением энергии. Внутри нет влаги, растворители безводные, используются твердые составы. Но в результате химических реакций внутри многокомпонентной системы может возникнуть избыточное давление. Одной из причин станет разогрев корпуса аккумулятора. он критичен, начиная с +40 0 и опасен при достижении +60 0 . Дальше последует самопроизвольный набор температуры, возгорание и взрыв.

Читайте также:  Отпугиватель собак

Однако при сварке возможно нарушение времени контакта, прогорание корпуса. В этот момент выделится неприятный газ с кислотным запахом. Этот момент опасен, герметичный корпус соединился с атмосферой. Внутрь попал кислород, водяные пары. Литиевый аккумулятор начинает брызгать кислотой, предвестником взрыва.

Вот почему опасно соединять банки паянием с кислотой. Нарушить герметичность можно случайно, испортив предохранительный клапан, закоротив полюса. Но любой дымок из корпуса аккумулятора является грозным вестником возгорания. Работа по соединению ячеек в единый аккумулятор требует внимания и аккуратности.

Есть безопасный способ соединения элементов. Используя специальную конструкцию, холдер, где каждый элемент имеет собственную ячейку, не требуется сварка. Внешний контур соединен, как нужно. Вставляя банки в секции, важно не перепутать полюсность. В такой сборке просто заменить не работающую банку.

Точечная сварка для аккумуляторов 18650 своими руками за 5 шагов

Информация по сборке точечной сварке для аккумуляторов 18650 в домашних условиях, список компонентов и инструкция по сборке

  1. Из каких рабочих элементов состоит аппарат для соединения аккумуляторов?

а) Источник питания и элементы управления

б) Источник питания, элементы управления, заземление.

  1. Почему нельзя использовать пайку АКБ?

а) Процесс слишком трудоемкий и долгий.

б) В процессе пайке создается чересчур высокая температура — литийный накопитель в результате перегреется, и выйдет из строя.

  1. С какой целью делают прибор из автомобильного аккумулятора?

а) Для упрощения процесса – не потребуется перемотка трансформатора.

б) Получим больший уровень заряда.

в) Получится контролировать напряжение подаваемого тока.

  1. Как проверить надежность скрепления после сварки?

а) Один раз дернуть руками за место соединения.

б) Несколько раз ударить молотком и убедиться, что детали не шевелятся относительно друг друга.

  1. Какие меры предосторожности следует применить при работе со сваркой, изготовленной на основе автомобильного аккумулятора?

а) Не подходить близко к аппарату, производить все действия на максимально безопасном расстоянии.

б) Надеть защитные перчатки, чтобы агрегат не разрядился в человека.

Ответы:

  1. а) Аппарат для сварки — это источник питания и элемент управления.
  2. б) Под воздействием высоких температур, создаваемых при пайке, литийные элементы сгорят.
  3. а) Аккумулятор от автомобиля используют для упрощения сборки агрегата. Много времени экономит возможность не заниматься перемоткой трансформатора. В результате соединение получится такое же качественное, как при полной сборке аппарата из новых деталей, но конструкция выйдет более простой, а потому и процесс скрепления ускорится.
  4. а) Чтобы убедиться в надежности соединения, достаточно один раз дернуть сваренные детали руками – если компоненты не шевелятся, то процесс прошел успешно.
  5. б) Чтобы обезопасить себя от удара током, достаточно использовать при работе защитные перчатки.

Если аккумулятор израсходовал свой жизненный ресурс, придется произвести его замену. Аккумуляторная батарея располагается в различных блоках, где соединение производят при помощи сварки. Для замены старых элементов используют различные варианты сварки: точечную или конденсаторную. Это можно сделать в домашних условиях, если ознакомиться с инструкциями.

Определение: Точечная сварка аккумуляторов – это получение быстрого разряда для скрепления нескольких деталей.

Суть и применение точечной сварки – 3 шага при монтаже

Приспособление для сварки состоит из элемента управления и источника питания.

Источник питания — это ток, элемент управления — это те детали, которыми человек осуществляет весь процесс соединения деталей.

  1. Батарею нужно поставить на ровную поверхность, на контакты положить небольшую пластинку, соединяющую несколько ёмкостей в одну.
  2. При сварке потребуется использовать несколько медных электродов, которые располагаются параллельно и прикладываются к пластине.
  3. Когда ток начнёт подаваться на электроны, произойдёт небольшое замыкание, и пластина присоединится к батарее — сверху на ней появятся заметные маленькие точки.

Это хороший вариант сборки АКБ, заменяющий пайку. Дело в том, что при пайке литийный накопитель сильно перегреется, и в результате он испортится.

Используя подобный вид сварки, получим мгновенный разряд, который качественно скрепит материал, но изделие при этом не будет перегрето. Таким способом можно починить батарею шуруповерта, ноутбука и иной техники.

8 необходимых деталей

Для осуществления сварки батареи дома, потребуется собрать устройство, состоящее из органов управления и источника тока.

  1. Трансформатор.
  2. Уголки или деревянные бруски, предназначающиеся для изготовления стоек.
  3. Основа из дерева.
  4. Кнопка включения.
  5. Хороший толстый кабель, предназначающийся для создания вторичной обмотки.
  6. Тонкий привод, подключающийся к сети для запитки.
  7. Наконечники из меди. Используют жала паяльников.
  8. Элементы крепежа, такие как гайки, саморезы и болты.

Это обязательный набор материалов, без которого аппарат собрать невозможно. Трансформатор можно достать из старой микроволновки и телевизора. Когда все детали добыты, переходим к сборке.

Параметры узла должны равняться 180 Вт. Вторичную обмотку снимаем полностью и выкидываем. Если используется микроволновка, то доставать нужно крайне аккуратно, чтобы не повредить изоляцию. Лишние ветки срезается ножовкой, всё что осталось, сбивается при помощи зубила.

Вторичная обмотка изготавливается из сварочного кабеля большого диаметра. 3 витка будет вполне достаточно, чтобы сила тока повысилась до 300, этого хватит для сварки.

В этот же момент на выходе получим довольно малое напряжение в 2 V. Такое значение не повредит свариваемые детали.

Длину воздействия электрического тока регулируем при помощи кнопки: достаточно держать ее в течение 1 или 2 секунды, чтобы произошла хорошая сцепка материалов.

Опытные люди создают улучшенную версию такого аппарата, наподобие споттера. Для этого в схему необходимо добавить несколько конденсаторов, а также тиристор. Конденсатор накопит заряд, а тинистор перенаправит его на электроды.

Процесс эксплуатации упростится, но на качество сварки это не повлияет.

5 нюансов сборки

Посмотрите на картинке рабочие элементы устройства. Источник тока должен крепиться на диэлектрическую основу. Для этой цели используют квадратный лист фанеры. Трансформатор помещается на одну из сторон основания. В свободной части крепятся стойки: их желательно изготовить из металлических уголков, или нескольких деревянных брусков. Крепятся они саморезами или болтами. Сверху стойки обязательно проделывается отверстие, через которое фиксируется рычаг с электродами.

Рычаг

Управляющий рычаг должен доставать до центра рабочей площади, когда располагается в опущенном положении. На торец рычага помещаются несколько электродов, изготовленных из меди. Диаметр — полтора или четыре миллиметра. Если используются толстые стержни, то концы предварительно затачиваются. Расстояние между торцевыми частями электродов — 3 мм.

Электроды Заточка электрода

Заточку электродов нужно производить очень аккуратно. Обязательно обезопасьте себя. Металл может очень сильно нагреться, а потому желательно держать его не руками. Для этих целей используют плоскогубцы. Нежелательно браться за электрод в перчатках – их затянет в обдирочный станок в случае неосторожности. Понадобятся еще защитные очки – поверхностный слой электрода отлетит и может попасть в глаза.

Медные стержни закрепляются в клеммах, с одной стороны к ним подводят провода, идущие от трансформатора, а с другой крепятся электроды. Для соединения клемм с рычагом используют саморезы. Чтобы контролировать процесс сварки, устанавливается кнопка, которая помещается на основании или прямо на рычаге — всё зависит личных предпочтений. Провода изолируем и следим, чтобы они не мешались во время работы.

Не следует пренебрегать инструкцией. В случае нарушения установленного порядка действий всех соединений точечную сварку в домашних условиях выполнить не получится. Проверьте каждое соединение перед началом работы с созданным оборудованием. Если прежде работы по сварке не проводились, то следует протестировать аппарат на ненужной пластине, а после переходить на основную деталь.

3 нюанса точечного сварного аппарата 18650 от автомобильного аккумулятора

Можно использовать легкий способ сборки аппарата без перемотки трансформатора, такая конструкция проще в исполнении. Для этих целей используют сварку из аккумулятора машины.

  1. В качестве источника тока аккумуляторная батарея от автомобиля. Напряжения в ней достаточно, чтобы качественно соединить контакт. Органы управления — электрическая колодка, имеющая сечение в пять квадратов, но не меньше. Также потребуется несколько медных стержней.
  2. Чтобы было удобнее работать, электроды покрывают изоляцией, а для фиксации постоянного промежутка между торцами используют соединитель.
  3. Все провода, идущие от аккумулятора, помещаются в клеммник колодки.

Аппарат готов. Переходим к сварке.

Единственным недостатком считается слишком большое напряжение для 12 В, потому пластина может прожечься, если имеется плохой контакт с поверхностью. Чтобы избежать такой неприятности, медные стержни необходимо обработать надфилем, чтобы они прижались максимально плотно.

Как избежать 4-5 ошибок при работе с аппаратом для АКБ 18650

После того, как аппарат будет собран, необходимо провести испытание. Чтобы не допустить ошибок это делается в определенной последовательности:

  1. На подготовленное основание ставим несколько отработанных аккумуляторов, что потребовалось соединить в блок. Для удобства их обматывают скотчем, чтобы они уже располагались в виде готового изделия.
  2. К верхним краям контактов помещаем соединительную пластину. Убедитесь, что пластина равномерно распределена по всей длине будущего сооружения.
  3. Прижимаем электроды. Включаем ток и сварка должна заработать.
  4. На каждой батарее делаем несколько точек — достаточно 2, чтобы фиксация была более надежной.

Управляющий орган удаляется от батареи и проверяется надежность схватки – один раз дергаем контакт рукой. Если он не оторвался, то конструкция соединена надежно.

Если используется аккумуляторная батарея от автомобиля, то работать нужно только в защитных перчатках. На электродах всегда будет постоянный ток. Именно поэтому работать нужно очень аккуратно, чтобы он не замкнулся на посторонних предметах или человеке.

Контактная (точечная) сварка для аккумуляторов, своими руками

Сварка аккумуляторов 18650. Делаем аппарат своими руками

Появилась необходимость произвести сварку аккумуляторов 18650. Почему сварить, а не спаять? Да потому что пайка не безопасна для аккумуляторов. Пайкой может повредиться пластиковый изолятор, и в результате произойдет короткое замыкание. Сваркой же высокая температура достигается на очень короткий промежуток времени, которого просто недостаточно для нагрева аккумулятора.

Поиск по интернету готовых решений привел меня к довольно недорогим вариантам, правда только с доставкой из Китая. Поэтому, было приятно решение собрать его самостоятельно. Тем более, что “заводские” аппараты точечной сварки используют некоторые основные комплектующие самоделок, а именно трансформатор от микроволновки. Да, да, именно он нам и пригодится в первую очередь.

Читайте также:  Подсветка подоконника на балконе своими руками

Список необходимых компонентов сварочного аппарата аккумуляторов.
1. Трансформатор от микроволновой печи.
2. Плата Arduino (UNO, nano, micro и т.д.).
3. 5 клавиш – 4 для настройки и 1 для сварки.
4. Индикатор 2402, или 1602, или еще какой02.
5. 3 метра провода ПуГВ 1х25.
6. 1 метр провода ПуГВ 1х25. (чтобы вас не запутать)
7. 4 медных луженые кабельных наконечников типа КВТ25-10.
8. 2 медных луженых кабельных наконечников типа SC70.
9. Термоусадка с диаметром 25 мм – 1 метр.
10. Немного термоусадки 12 мм.
11. Термоусадка 8 мм – 3 метра.
12. Монтажная плата – 1 шт.
13. Резистор 820 Ом 1 Вт – 1 шт.
14. Резистор 360 Ом 1 Вт – 2 шт.
15. Резистор 12 Ом 2 Вт – 1 шт.
16. Резистор 10 кОм – 5 шт.
17. Конденсатор 0.1 мкФ 600 В – 1 шт.
18. Симистор BTA41-600 – 1 шт.
19. Опторазвязка MOC3062 – 1 шт.
20. Клемма винтовая двухконтактная – 2 шт.
По компонентам вроде бы все. Но можно заказать готовый модуль платы управления сварочником.

Процесс переделки трансформатора.
Удаляем вторичную обмотку. Она будет состоять из более тонкого провода, и количество ее витков будет велико. Рекомендую срезать ее с одной стороны. После того как обрезали, выбиваем по очереди из каждой части. Процесс не быстрый. Так же нужно будет выбить разделяющие обмотки пластины, которые проклеены.

После тог, как у нас трансформатор остался с одной первичной обмоткой, готовим провод для намотки новой вторичной обмотки. Для этого берем 3 метра провода ПуГВ 1х25 сечением. Полностью снимаем изоляцию со всего провода. Надеваем на провод термоусаживаемую изоляцию. Нагреваем, чтобы усадить. За отсутствием промышленного фена, я производил усадку над пламенем свечи. Замена изоляции нужна для того, чтобы провод смог полностью влезть в место для обмотки. Ведь родная изоляция довольно толстая.

После того как усадили новую изоляцию, режем провод на 3 равные части. Складываем вместе и мотаем такой сборкой два витка. Мне в этом нужна была помощь. Но все получилось. Затем ровняем провода между собой, зачищаем и надеваем на 2 конца 2 кабельных медных наконечника сечением 70. Медных я найти не смог, брал медные луженые. Кстати, провода влазят, стоит только постараться. Как надели, берем кримпер для обжима таких наконечников и обжимаем. Такие кримперы являются, к тому же, гидравлическими. Получается куда лучше, чем сбивать молотком либо еще чем-нибудь.

После этого я взял термоусадку диаметром 25 мм и накинул ее на наконечник и всю часть провода, отходящую от трансформатора.

Подготовка сварных проводов.
Для того чтобы удобнее было варить, я решил сделать отдельные провода. Выбрал, опять же, сверхгибкий силовой провод ПуГВ 1х25 красного цвета. Стоимость, кстати, не отличалась от других цветов. Взял такого провода один метр. Так же взял еще 4 медных луженых наконечника 25-10. Разделил провод пополам и получил две части по 50 см. С каждой стороны зачистил провод по 2 см и надел термоусадку заранее. Теперь накинул медные луженые наконечники и обжал тем самым кримпером. Термоусадку усадил, и все, провода готовы.
Теперь нужно подумать, чем будем варить. Мне приглянулось на местном радиорынке жало для паяльника диаметром 5 мм. Взял две штуки. Теперь нужно было подумать, куда их и как крепить. И тут вспомнил, что в магазинчике, где брал провода, видел шины нулевые, как раз с множеством отверстий с диаметром 5 мм. Тоже взял две штуки. На фото вы увидите, как я их прикрутил.

Монтаж электронных компонентов.
Для постройки сварочного аппарата решил использовать плату Arduino. Хотел, чтобы можно было настроить и время проварки, и количество таких проварок. Для этого использовал дисплей 24 символа на 2 строки. Хотя можно использовать любой, главное в скетче настроить все. Но о программе позже. Так, основной компонент в схеме – симистор BTA41-600. Вот схемы сварочного аппарата для аккумуляторов.

Схема блока клавиш.

Схема силового блока.

Схема подключения дисплея к Arduino.

Вот как все это спаял. Не стал заморачиваться с платой, не хотел тратить время на рисование и травление. Нашел подходящий корпус и приспособил все с помощью термоклея.

Тут фото процесса допиливания программы.

Вот как временно сделал сварочную клавишу. В будущем хочу найти готовую ножную клавишу, чтобы руки не занимать.

С электроникой разобрались. Теперь поговорим о программе.

Программа микроконтроллера сварочного аппарата.
За основу программы взял некоторую часть из этой статьи https://mysku.ru/blog/aliexpress/37304.html. Правда пришлось ее значительно изменить. Не было энкодера. Нужно было добавить количество проварок. Сделать так, чтобы настройки можно было производить четырьмя кнопками. Ну и чтобы сама сварка осуществлялась по ножной клавише, либо еще какой, без таймеров.

int bta = 13; //Вывод к котрому подключен симистор
int svarka = 9; // Вывод клавиши сварки
int secplus = 10; // Вывод клавиши увеличении времени варки
int secminus = 11; // Вывод клавиши уменьшении времени варки
int razplus = 12; // Вывод клавиши увеличения количества проварок
int razminus = 8; // Вывод клавиши уменьшении количества проварок

int lastReportedPos = 1;
int lastReportedPos2 = 1;
volatile int sec = 40;
volatile int raz = 0;

LiquidCrystal lcd(7, 6, 5, 4, 3, 2);

pinMode(svarka, INPUT);
pinMode(secplus, INPUT);
pinMode(secminus, INPUT);
pinMode(razplus, INPUT);
pinMode(razminus, INPUT);
pinMode(bta, OUTPUT);

lcd.begin(24, 2); // Указываем какой установлен индикатор
lcd.setCursor(6, 0); // Устанавливаем курсор в начало 1 строки
lcd.print(“Svarka v.1.0”); // Выводим текст
lcd.setCursor(6, 1); // Устанавливаем курсор в начало 2 строки
lcd.print(“Tehnopage.ru”); // Выводим текст
delay(3000);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print(“Delay: Milliseconds”);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(“Repeat: times”);
>

for (int i = 1; i = 201 ) <
sec = 200;
lastReportedPos = 199;
>
else
< if (lastReportedPos != sec) <
lcd.setCursor(7, 0);
lcd.print(” “);
lcd.setCursor(7, 0);
lcd.print(sec);
lastReportedPos = sec;
>
>

if (raz = 11 ) <
raz = 10;
lastReportedPos2 = 9;
>
else
< if (lastReportedPos2 != raz) <
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(” “);
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print(raz);
lastReportedPos2 = raz;
>
>

if (digitalRead(secplus) == HIGH ) <
sec += 1;
delay(250);
>

if (digitalRead(secminus) == HIGH ) <
sec -= 1;
delay(250);
>

if (digitalRead(razplus) == HIGH ) <
raz += 1;
delay(250);
>

if (digitalRead(razminus) == HIGH ) <
raz -= 1;
delay(250);
>

if (digitalRead(svarka) == HIGH ) <
fire();
>

Как и говорил. Программа расчитана для работы на индикаторе 2402.

Если у вас дисплей 1602, замените эти строки следующим содержанием:

Сообщества › Arduino для автомобиля › Блог › Датчик тока из Г и П …

При изготовлении одного девайса столкнулся с необходимостью измерять ток и напряжение. С напряжением все просто, используем обычный резистивный делитель. Для измерения тока тоже есть много вариантов.
Можно измерять падение напряжение на шунте arduino.ua/prod1661-cifro…ya-na-ina219-s-shinoi-i2c
Можно использовать датчик с эффектом Холла arduino.ua/prod618-Datchik_toka_ACS712ELCTR-30A
Проблема в том, что ни того ни другого в ящиках не оказалось, а заказывать это долгая песня. Но память подсказала, что когда-то видел на каком-то форуме картинку с датчиком Холла в прорези ферритового кольца. И мозговые импульсы дали команду мышцам рук…

Вот получилась такая конструкция :

На плате поместил резистивный делитель и самодельный датчик тока. Для датчика использовал кольцо с какой-то видео карты, в кольце дремелем сделал прорезь. Датчик Холла аналоговый АН3503 (можно SS49E).
На личном опыте утверждаю, что девайс полностью работоспособен ! Этот вариант может измерять ток до 20 Ампер.

Если интересно, позже расскажут про нюансы программы, заморочки определения опорного напряжения ( в стиле «секретный вольтметр» ) …

Комментарии 33

А реакция у него на внешнюю среду такач же как у ACS712, тоже регирует на фазы луны? Из за этого пришлось отказаться от её использования, пришёл к аыводу что в автомобиле ACS не применима априори

Работа датчика с фазами луны не коррелируется.

А если милиамперы мерить, осилит?

Можете поэкспериментировать с материалом кольца и количеством витком, возможно и получится…

Приветствую, я имею датчики csa-1v так же на основе холла, но не нужно разрывать цепь ( что для моих целей важно), ну вот не хватает знаний как подключить к МК его.

Не встечался с такими датчиками

Интересно, жду подробностей!

Для самообразования — а как датчиком Холла можно измерять ток?

Эл.магнитное поле в кольце действует на датчик.

А, так наверное готовые датчики тока так и действуют? На эффекте Холла?

Да. В тексте есть ссылка на такой датчик.

Все, разобрался. Те датчики, по ссылкам — первый на шунте, второй — Холла без кольца, а вы сделали самодельный кольцевого типа на Холле. Судя по фото — он уже 50 мА чувствует.

Как и все датчики на Ххолла фонят. Субъективно самодельный меньше фонит.

Для стабильности — катушку и датчик чем то залить надо? Хотя бы парафином? Не ровен час — чуть стронули Холл, и калибровка уйдет же.

В моем случае все запаяно жестко.
Если делать отдельно, то датчик нужно вклеить.

А какой ток, переменный мерит. А мощность с амперчасами будет считать?

Может и переменный измерять.
Если написать соответствующую программу, то и мощность и емкость будет считать.

ясненько… шикарный дисплей для вольтметра… вы наверно еще, что то с графикой или с сенсорным управлением будете делать на нем . или проосто такой оказался в наличии?

Дисплей взял тот, что был под рукой.

Про перспективы — планирую новую версию ЗУ с таким дисплеем.

Вот и отлично… у меня есть зарядник “Кулон-715”, что мне в нем нравится, так это то, что показывает время заряда и отданную емкость а батарею… но на ардуино, я конечно не встречал таких тестеров АКБ…
но пожалейте, тех, у кого поячится желание повторить такой “девайс… сделайте на 1602… чтоб был доступен по стоимости железок…

Давай давай! Ждем подробностей.

давай подробный отчет, интересно, недавно была потребность сделать на усилитель что то на подобии электронного предохранителя без шунтов и т.п.

Как я понимаю, ток измеряемый ограничен сечением провода.
а как мерять 300 Ампер?

Есть разные варианты…
Но в любом случае подход должен быть более серьезный к соединениям …

пока смотрю на клеммы иномарок со встроенным датчиком тока

www.lem.com/docs/products/has_50_600-s_e.pdf
работает хорошо, единственное что надо повышающий DC-DC ставить на питание.
Выход прямо на ногу ардуины — рабочее напряжение 4В.

Читайте также:  Лабораторный источник постоянного напряжения из блока питания компьютера

Как я понимаю, ток измеряемый ограничен сечением провода.
а как мерять 300 Ампер?

Можно ещё использовать популярную в последнее время HLW8012,
и напряжение и ток в одном флаконе за “3 копейки”
но она, увы, подразумевает гальваническую связь с измеряемой линией,
хотя и это можно решить.

Тоже недавно была задача собрать датчик наличия нагрузки в цепи,
без измерения самого тока.
Так же мотал трансформатор тока, выход тупо на ацп МК.
Есть пульсации — есть ток — есть нагрузка.
При желании, само собой, можно измерить уровень пульсаций.
Нет пульсаций — нет нагрузки.

Я измерял постоянный ток, мне проще… Хотя девайс меряет ток аналогично ACS712, в принципе и формула пересчета аналогичная .

У меня задача была несколько другая.
Датчик работоспособности нагрузки.
Если коротко — просто насос.
Т.к если питание есть, а тока потребления нет,
значит насос не работает и произойдёт аварийная ситуация.
Ну и теоретически вклинивший насос
тоже можно было отследить.

А по поводу ACS712, мне не очень они понравились.
Уже точно не помню почему,
вроде значениями,
+- трамвайная остановка на переменном токе.
При той же самой нагрузке и коде, на трансформаторе тока
значения были более стабильными.

Сейчас китайцы во всю используют HLW8012,
где не нужна большая точность измерений.
Хочу заказать и попробовать их.
Но они требуют шунт…

Я заказывал с чайны на микрухе благо не спешно было и мог ждать 🙂

Кроме времени ожидания еще и в разы дешевле получилось … 🙂

Схемы датчиков тока на основе трансформатора тока

В статье предложены варианты пассивных и активных (на ОУ широкого применения и на специализированной микросхеме)датчиков, собранных на основе трансформатора тока.

Нередко требуется измерять или контролировать ток, потребляемый от электрической сети различными нагрузками, например электроприборами.

Для этих целей широко применяют как пассивные резистивные датчики и датчики на основе трансформаторов тока, самодельных или выпускаемых серийно, так и различные активные датчики на основе специализированных микросхем с гальванической развязкой от сети и без неё.

Основное назначение такого датчика тока – преобразовать переменный ток в переменное или постоянное напряжение, пропорциональное этому току.

Когда на выходе необходимо получить постоянное напряжение, совместно с пассивными датчиками потребуется применение выпрямителей, усилителей ИТ. д., и такие датчики, конечно, более востребованы.

Далее речь пойдёт о датчиках с использованием трансформатора тока. Основа такого датчика – трансформатор, по первичной обмотке (один или несколько витков) которого протекает ток нагрузки, а во вторичной наводится напряжение, пропорциональное этому току. Основной параметр трансформатора – коэффициент трансформации тока, который показывает, во сколько раз ток во вторичной обмотке (на низкоомной нагрузке) меньше, чем в первичной.

Датчик можно сделать пассивным, применив для получения постоянного напряжения простейший однополупериодный выпрямитель, или активным, с использованием различных микросхем.

В статье рассмотрены три варианта датчиков: на основе диодного выпрямителя, на основе выпрямителя на ОУ и на основе специализированной микросхемы ZXCT1009 [1, 2].

Передаточные характеристики этих датчиков показаны на рис. 1 при условии, что первичная обмотка трансформатора тока – один виток провода, через который протекает синусоидальный ток. При увеличении числа витков первичной обмотки крутизна передаточной характеристики пропорционально увеличится.

Рис. 1. Передаточные характеристики датчиков.

Принципиальная схема

Схема датчика на основе диодного однополупериодного выпрямителя показана на рис. 2 Конденсатор С1 подавляет импульсные сетевые помехи, выпрямитель собран на конденсаторе С2 и диоде VD1.

На выходе интегрирующей цепи R1C3 формируется постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению тока нагрузки.

Все детали установлены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 3.

Рис. 2. Схема датчика на основе диодного однополупериодного выпрямителя.

Датчик налаживания не требует. Выпрямительный диод должен быть диодом Шоттки, но если чувствительность не нужна и датчик рассчитан на ток более 0,5 А, можно применить обычный выпрямительный или импульсный диод, например, серий 1N400x, 1N4148, КД522. Поскольку датчик пассивный, его чувствительность и крутизна передаточной характеристики относительно невелики (см. рис. 1).

Рис. 3. Печатная плата для схемы датчика.

Активный датчик тока

Чтобы повысить чувствительность, можно использовать активный датчик тока, например, применив ОУ. Схема такого варианта показана на рис. 4 На двух ОУ DA1.1 и DA1.2 собран двухполупериодный выпрямитель [3].

Рис. 4. Схема активного датчика тока на LM358AM.

Принцип работы такого выпрямителя основан на использовании ОУ с однополярным питанием. При подаче на неинвертирующий вход ОУ он будет усиливать сигнал положительной полуволны переменного напряжения и ограничивать сигнал отрицательной полуволны.

На ОУ DA 1.1 собран неинвертирующий усилитель с малым коэффициентом усиления (около 2), а на ОУ DA1.2 – усилитель с коэффициентом усиления около 10.

Конденсатор С1 подавляет импульсные и высокочастотные помехи. резистор R1 обеспечивает номинальный коэффициент трансформации трансформатора тока Т1. Резистор R2 и диод VD1 ограничивают минусовое напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA 1.1, исключая перегрузку входа ОУ по напряжению.

Положительную полуволну усиливает сначала ОУ DA1.1, затем – ОУ DA1.2, и усиленный в десять раз сигнал появляется на его выходе. Отрицательную полуволну инвертирует и усиливает ОУ DA1.2. поэтому на его выходе формируется полуволна плюсового напряжения. В результате обеспечиваются двухполупериодное выпрямление и одновременно усиление переменного напряжения.

Подборкой резисторов R3-R6 можно подобрать желаемый коэффициент передачи устройства К = R6/R4. при этом соотношение сопротивления резисторов R3 и R5 находят из равенства R5/R3 = (К-1)/(К+1).

Выходной сигнал ОУ DA 1.2 поступает на интегрирующую RC-цепь R7C3, и на конденсаторе C3 формируется постоянное напряжение, пропорциональное среднему значению тока нагрузки.

Рис. 5. Печатная плата.

Рис. 6. Расположение деталей на печатной плате.

Рис. 7. Внешний вид собранного датчика.

Все детали установлены на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита, чертёж которой показан на рис. 5, а расположение элементов – на рис. 6.

Одна сторона платы (противоположная установке деталей) оставлена металлизированной, на ней лишь раззенкованы отверстия под крайние выводы разъёма ХР1.

В отверстия в левом нижнем и правом верхнем углах необходимо вставить и с обеих сторон платы пропаять отрезки лужёного провода. Плату можно изготовить из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита.

В этом случае вышеупомянутые отверстия в углах платы соединяют отрезком провода со стороны. противоположной расположению деталей. Внешний вид варианта смонтированной платы показан на рис. 7.

В этих конструкциях применены элементы для поверхностного монтажа. Резисторы – типоразмеров 0805, 1206. оксидные конденсаторы – танталовые типоразмеров С, D. неполярные – К10-17в. Вилка ХР1 – три контакта от однорядной угловой вилки серии PLD-10R.

Трансформатор тока Т1 был снят с платы источника бесперебойного питания. Маркировка на трансформаторе – FALCO 9418. К сожалению, в Интернете никаких конкретных данных найти не удалось, но по своим параметрам (индуктивность и сопротивление обмотки) он близок к трансформаторам тока AS-103 или AS-104 фирмы Talema.

Еще одна схема датчика тока

Если габариты датчика тока не имеют значения, для его изготовления можно применить выводные детали. Схема такого устройства показана на рис. 8, номиналы некоторых элементов изменены по причине их наличия. Чертёж печатной платы этого варианта устройства показан на рис. 9, а внешний вид смонтированной платы – на рис. 10.

Рис. 8. Схема датчика тока с измененными деталями.

Рис. 9. Печатная плата для схемы датчика тока.

Рис. 10. Внешний вид датчика тока.

Датчик тока на микросхеме ZXCT1009F

Упростить схему активного датчика и увеличить крутизну передаточной характеристики датчика тока можно, применив специализированную микросхему ZXCT1009F.

О возможности применения этой микросхемы для измерения переменного тока было рассказано в [2]. Схема устройства показана на рис. 11. Назначение элементов R1 и С1 такое же, как в ранее описанных устройствах.

Диод VD1 защищает вход микросхемы DA1 от нештатной полярности входного напряжения. Эта микросхема работает как однополупериодный выпрямитель, напряжение на выходе интегрирующей цепи R3C2 будет пропорционально среднему значению тока нагрузки.

Рис. 11. Схема датчика тока на микросхеме ZXCT1009F.

Рис. 12. Печатная плата.

Рис. 13. Размещение деталей на печатной плате.

Детали устройства смонтированы на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, чертёж которой приведён на рис. 12. Расположение элементов показано на рис. 13, а внешний вид варианта смонтированной платы – на рис. 14. Применены элементы для поверх ностного монтажа.

При выборе напряжения питания активных датчиков не следует забывать о так называемом коэффициенте амплитуды Ка (или крест-факторе) потребляемого нагрузкой тока, который характеризует отношение амплитуды потребляемого тока Іа к его действующему (или эффективному) значению Іэф: Ка = Iа/Iэф.

Дело в том, что многие бытовые устройства, питающиеся от сети, имеют встроенный импульсный источник питания с выпрямителем на входе.

Сглаживающий конденсатор выпрямителя заряжается только вблизи максимума сетевого напряжения, и от сети потребляется ток только в эти моменты. Для переменного тока прямоугольной формы Ка = 1, для синусоидального – Ка = 1,41, а для импульсного источника – Кa = 2. 4.

Рис. 14. Вид датчика.

Это означает, что в активных датчиках максимальное неискаженное выходное напряжение ииыима,с должно быть больше, чем напряжение Uвых на выходе датчика (см. рис. 1), по крайней мере, в Ка, раз, а напряжение питания – ещё больше.

Например, для датчика на ОУ (двухполупериодный выпрямитель) при Uвых = 2 В и Ка = 2 напряжение питания Uпит >= 4 В для ОУ структуры rail-to-rail или Uпит >= 5. 6 В для обычного ОУ.

Поскольку на микросхеме ZXCT1009F собран одполупериодный выпрямитель, при тех же условиях напряжение питания должно быть примерно в три раза больше, чем Uвых. При этом не следует забывать, что для питания самой микросхемы требуется напряжение не менее 1,5. 2 В.

Поскольку интегрирующие цепи на выходе датчиков высокоомные, к их выходам следует подключать нагрузку, сопротивление которой, по крайней мере, в десять раз больше сопротивления резистора в интегрирующей цепи.

Каждый из датчиков требует калибровки, которую можно провести с помощью амперметра действующего значения переменного тока, источника переменного напряжения, в качестве которого можно применить вторичную обмотку понижающего трансформатора, включённого в сеть, и мощного переменного резистора.

Ссылка на основную публикацию