Например TDA7294

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Бытовая техника >

Теги статьи: Добавить тег

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

Автор: Alex62
Опубликовано 12.09.2011
Создано при помощи КотоРед.

    В первых строках поздравления "типа КОТУ". Побольше "типа ВИСКАСА" и процветания хорошему ресурсу сети. И как часто повторяли в "Особенностях национальной......." - Ну..... За кота.

А все начиналось так:

Собралось уменя немало аккумуляторов от шуруповертов, бесславно закончивших свою недолгую активную жизнь (короче - померли). И вроде бы любил я их и лелеял, грамотно заряжал, но...... Померли "китайцы" гнусные еще в молодых годах. Купил я им достойную замену. Продавцы били себя пяткой в хилую грудь, и божились: оригинал, мля.... Бош, мля... Зуб даю.... Пять лет, как с куста... Ну и как положено, обманули. Пол года и очередной кердык.А денег взяли некисло.

.....Траур......Кому верить.....Как жить.....

А тут еще в ноут буке аккумуляторы скончались. И тоже пол года прожили.

  Все. Аккумуляторам бой. Буду сам менять их элементы, эти маленькие кругленькие цилиндрики. Найду классные, фирменные, настоящие. Ну не всех же их китайцы грязными руками делают. Может где и моют японцы китайцам руки перед работой. Вот такие были мои наивные мысли.Разобрал. Повертел в руках горку сваренных цилиндриков, и попробовал их перепаять..... Плохо.... Паяльник быстро остывает, и вся моя пайка рассыпается. А сильнее греть нельзя. Там кадмий. Он конечно не стронций... но и не хлористый натрий. Да и энцыклопия говорит - греть нельзя: Гаагская конвенция не велит. Выпорют принародно..... Опять засада.

  А тут как то друг, тоже радиогубитель, присылает мне наколку на один нерусский сайт. И там какой то нерусский демонстрирует некое подобие нужного мне девайса:

https://ultrakeet.com.au/index.php?id=article&name=cdWelder

  Ура. Хочу. Приступаю..... Схема есть, прошивки нет. Никакой. Ни кекса, ни сырца... Ну что ж. Будем рисовать сами.

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

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

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

https://www.superkranz.de/christian/S65_Display/DisplayIndex.html

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

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

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

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

https://www.arttuning.ru/katalog-tovarov/kondensatori-dlya-avtomobilnich-audio-sistem?vmcchk=1


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

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

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

  Собственными видеоматериалами по работе устройства еще не обзавелся, предлагаю ознакомиться с чужими. Они в точности соответствуют полученным мною результатам. Единственное что резать крышку CD-ROM, я не пробовал из-за отсутствия таковой.

https://www.youtube.com/watch?v=q4mpMTl8jxA&feature=player_embedded

https://www.youtube.com/watch?v=w-hJGK1fxmw&feature=player_embedded


Файлы:
Исходник для CodeVision
Прошивки
Архив с схемой и платами


Все вопросы в Форум.




Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

72 0 1
6 3 0