Начать сначала
Изучить правила
Написать админу
Войти
Зарегистрироваться
RSS
YouTube
Привет, датагорцы! Предлагаю вашему вниманию мой проект автомата точечной сварки на микроконтроллере PIC16F628. Основное назначение — правильная сборка батарей из современных аккумуляторов типа 18650 и пр.
Содержание статьи / Table Of Contents
↑ Предыстория
Поводом к сборке аппарата контактной сварки послужили длительные отключения света. Решил сделать дома автономное освещение. Небольшая солнечная панель на 20 Вт была в наличии, осталась от предыдущих опытов.
В качестве накопительных элементов решил использовать Li-Ion аккумуляторы 18650. Всё необходимое было заказано на Али: аккумуляторы, пластиковая арматура для них, лента для сварки (никелевые шины), балансиры-зарядники BMS и т. п.
Требовалось правильно собрать пауэрбанк.
Решил делать аппарат посложнее, чтобы можно было кнопками подобрать и выставить длительность сварных импульсов.
Функционально получилось два блока: блок управления (он же таймер) и силовой блок. Блок управления питается от старого телефонного зарядника.
↑ Блок управления — таймер для сварки
Схему таймера разработал Валерий Юрьевич Кондратьев, см. его сайт и раздел файлов внизу.
Решил не торопиться и проверил схему сборкой на макетке, т. к. пара других схем просто отказалась у меня работать.
Таймер после сборки и прошивки запустился сразу. Единственное, мне пришлось поменять порядок подключения всех трех регистров на индикаторе. У меня индикаторы от китайцев типа SMA 41(2)036. Получилось: 1-й вывод контроллера → 12 индикатора, 18 к. → 9 инд. 17 к. → 8 инд.
Сначала собрал на макетке — всё в порядке!
Контроллер PIC16F628 программировал с помощью PicKit 2. Длительность импульса регулируется в широком диапазоне от 0,001с до 2,55с. Диапазон и шаг зависят от прошивки, в архиве к статье их две.
В реальности мне для надёжной сварки моих никелевых полос потребовалось ок. 100 мс.
Длительность импульса устанавливается при помощи кнопок SB1 и SB2. Кнопкой SB1 увеличиваем время, а с помощью кнопки SB3 — уменьшаем. При первом включении таймера на индикатор будет выведена из EEPROM контроллера значение «10c» (или «1c» со второй прошивкой). В последующем в энергонезависимую память будут записываться уже ваши значения.
Запускается таймер кнопкой «Старт», после ее нажатия на выводе 15 DD1 появляется фронт управляющего сигнала и сразу же начинается обратный отсчет установленного времени. По истечении этого времени, напряжение на выводе 15 DD1 падает почти до нуля — получаем спад импульса управления.
Повторное нажатие на кнопку возможно только через 3 секунды, если выставленная выдержка менее этого времени, или после окончания импульса управления, если длительность импульса более 3 секунд.
Для прошивки v.2 если кнопку не отпускать, то импульсы выставленной длительности будут появляться повторно.
В схему таймера введена перемычка J1, дающая возможность применять led индикаторы и с общим анодом и с общим катодом. Если перемычка отсутствует, то программа индикации будет обслуживать индикатор с ОА, а если перемычка установлена, то программа будет работать на индикатор с ОК.
Запускается таймер кнопкой «Старт», после ее нажатия на выводе 15 DD1 появляется фронт управляющего сигнала и сразу же начинается обратный отсчет установленного времени. По истечении этого времени, напряжение на выводе 15 DD1 падает почти до нуля — получаем спад импульса управления.
Повторное нажатие на кнопку возможно только через 3 секунды, если выставленная выдержка менее этого времени, или после окончания импульса управления, если длительность импульса более 3 секунд.
Для прошивки v.2 если кнопку не отпускать, то импульсы выставленной длительности будут появляться повторно.
В схему таймера введена перемычка J1, дающая возможность применять led индикаторы и с общим анодом и с общим катодом. Если перемычка отсутствует, то программа индикации будет обслуживать индикатор с ОА, а если перемычка установлена, то программа будет работать на индикатор с ОК.
↑ Плата таймера
Я разработал печатную плату для таймера в SL6 под имеющийся светодиодный индикатор SMA41036 (ОА). Чертеж в архивах. Ножки индикатора глубоко не впаивать и не обрезать, чтобы был выше контроллера.
Конденсатор С1 впаиваем лежа. С2, С3 — паяем со стороны печати. Кнопки — на проводах.
↑ Силовой блок на BTA41-600
Примечание редакции: по моему скромному мнению, на схеме следует исправить ошибку, давненько кочующую в Сети — резистор R9 должен быть в килоОмах, т.е. 150 кОм - 330 кОм.
Силовая часть на мощном симисторе BTA41-600 по стандартной схемотехнике. Приглянулась схема простотой и доступностью.
Силовая часть гальванически изолирована от платы таймера с помощью оптрона. Также изолирована сварочная цепь с помощью импульсного сварочного трансформатора.
Симистор зашунтирован «успокаивающей» снабберной цепочкой R11+C5.
↑ Плата силовой части
В архиве к статье лежат мои файлы Sprint Layout.
↑ Трансформатор
Самое сложное — это сделать трансформатор. После трех недель поисков в Симферополе на блошином рынке был куплен б/у транс от микроволновки. Предстояло удалить высоковольтную обмотку. По личному опыту скажу, без вандализма тут не обойтись. Использовал и дрель, и отвертку с молотком. Так же убираем две металлические вставки (токоограничительные шунты). Главное не повредить первичку!
После этого идём в магазин, где продаются провода для сварки. Я купил метр провода сечением 75 мм2. На трансформатор поместилось 2 витка этого провода. Напряжение вторички получилось около 2 Вольт.
Ток не мерял, ибо для такой силы тока просто нет прибора.
При проверке транса он за пару секунды раскаляет докрасна толстые гвозди и почти не греется.
↑ Сборка, корпус, фотки
Мое решение компоновки показано на фотографиях. Корпус использовал от старой соковыжималки.
Очень хотел назвать агрегат «Бобёр-1», за внешнее его сходство с устройством из советского мультика «Осторожно, щука» 😁
В корпусе стоит предохранитель на 20А (по первичке) в обычном корпусе и прекрасно себя чувствует.
Выключатель решил не ставить.
↑ Электроды
Долго думал, как соорудить электроды для сварки. Перепробовал несколько вариантов. Один из них — провода с наконечниками из латуни (штекеры от сетевой вилки). При сварке получил нагрев в местах стыков и нагрев самих наконечников.
Переделал на толстые медные жилы в зажимах, как видно на фото и видео.
На этом варианте пока и остановился.
↑ Видео в работе
↑ Файлы
🎁Прошивки для МК таймера. Автор В. Кондратьев 34.12 Kb ⇣ 82🎁Печатные платы в SL welding_pcbs.zip 20.53 Kb ⇣ 78
↑ Итоги
Прибор в работе ведёт себя хорошо. Функцию выполняет. Интересно было бы проверить, что более эффективно — намотать 3 витка более тонким проводом (меньше ток, но больше напряжение), или как у меня?Экспериментировать мне сейчас нет ни возможности, ни необходимости 😁
⚡ Обязательно сделаю ножную педаль для «Старта», иначе совсем не удобно!
На этом всё. Если будут вопросы — задавайте. Чем смогу, помогу.
Всем работающих схем!
С уважением, Эдуард
