[MrHot]

Перенос со speleo.ru на fonarevka.ru выполнен на правах авторства материалов.


Задача надёжного сваривания аккумуляторв порой стоит очень остро, если имеешь дело с Li-Ion изделиями. Многие просто спаивают банки паяльником, наплевав на все рекомендации и запреты. Но это не от хорошей жизни. Если посмотреть на готовоые изделия - то на всех них можно увидеть следы от аппаратов точечной сварки. Именно так и следует производить соединение банок аккумуляторов. Подобная техника не относится к числу дешевых. Отчасти из-за того, что полноценный точечный сварчник довольно массивен и сложен в изготовлении. Там только расход меди в килограммах впечатляет.
Но есть и альтернативный метод проведения подобного рода сварочных работ. Если конкретно говорить о сварке аккумуляторв, то как мне показалось, тут не требуются какие-то сверх мощности. Я опишу свою попытку создания такого аппарата. Она не претендуют не на оригинальность, и не претендует на золотую медаль за схему и констркутив. И тем не менее - эта куча железа открывает возможность делать точечные соединия при помощи сварки.
Если мне не изменяет память, то в журнале Радио за Июль 2009г была опубликована статья по намагничиванию инструмента ("Устройство для намагничивания монтажного инструмента."). Именно эта схема и подтолкнула меня опробовать-таки метод точечной сварки, который описан в этом устройстве. Устройство предназначено для намагничивания, но писалось о возможностях точечной сварки, но при этом ничего конкретного не приводилось. Т.е. чтобы понять что нужно, и на что устройство способно - его надо было собрать. Что я и попытался сделать.

Начал я со щупов, которыми непосредственно приходится работать при сварке. Я из медной шины толщиной 10 мм изготовил "карандаши" и припаял к ним провод, сечением 16 квадратных милиметров.

Затем всё это облагородил термоусадкой.

Вот незамысловая схема.

Её сердце - конденсатор, и тиристор Т123-250-4 (можно мощнее).
Питается всё от латра. Можно питать хоть от чего, главное, чтобы была возможность регулировать напряжение заряда конденсаторов.
Вот как это хозяйство выглядит.

конденсаторы следует спаять медными полосками или толстыми медными проводами. Я ещё допаял 4-е плёночных конденсатора К73-17 на 63 вольта для дополнительного шунтирования основных конденсаторов. Сделано это было по большей части на удачу. Это попыка уменьшить ударную наргузку на вывода основных конденсаторов. Скажу сразу забегая вперёд: ёмкости основного конденсатора - мало не бывает. Я набрал 80 000 мкф. Но есть разработки, где ставят 600 000 мкф. Я решил проверить именно эту ёмкость - насколько она пригодна или нет для работы.
Тренировался на севших батарейках Duracell. Кстати на них уже видны следы заводской сварки.

В качестве материала я выбрал не самое лучшее что можно было найти:

Толщина - примерно 0.28 мм. Это довольно много для такого рода сварочного аппарата.
Я решил что будет перспективней приваривать не одну полоску, а две полоски, которые просто очень рядом идут. Я думал, что путь сварочного тока в этом случае станет иным, и это будет более благотворно влиять на процесс. Собственно так и получилось.

Вот мой первый "блин". Видно, что в одной из точек сварки - я перебрал с напряжением и металл там просто расплескало по сторонам.

А вот. я пытаюсь заглянуть под плюсовой "навар" (видны "стаканчики" из металла)

А это оторваная минусовая пластина забрала с собой привареный металл, что свидетельствует об удовлетворительном соединении.

Я планирую ещё раза в три нарастить емкость основного конденсатора и поучиться поработать с разными пластинками. Чувствуется что не хватает опыта работы. Но что-то получается. Нужно никелевую ленту в идеале, но пока не удаётся её приобрести. Если у кого есть намётки где её купить - буду рад их услышать. Варить что есть под рукой (а не то что надо) - это не очень хорошая затея, но пока другого мне видимо не светит.

[MrHot]

Про выбор конденсаторов.
Я использовл какие-то электролиты зарубежного производства с "самофиксирующимися выводами". Что бы это значило, пояснить пока не могу. Так было написано в коментарии к товару. К сожалению, фото вывода могу привести не скоро, т.к. все их впаял, а зафотать забыл. Вывод очень мне напоминает вывода на конденсаторах для фото-вспышек. Это что-то вроде пластинки с отростком-выводом, и эту пластинку пристрелили "заклёпкой", которая уходит вглубь конденсатора. Может быть, так делают на всех конденсаторах начиная с некоторого габарита банки конденсатора.
Очевидно то, что не следует покупать один конденсатор-гигант под такую задачу. Следует увеличивать их количество, т.к. нагрузка на единичный вывод становится в этом случае заначительно ниже.

Недавно, купив товар в магазине (батарейки) увидел, что на упаковке товара наклеена на липчке пластиковая длинная коробочка. Это видимо анти-вор для товара. Вскрыв эту коробочку, можно внутри обнаружить две блестящие магнитные пластинки из никелированой стали. Они тонкие и упругие. Одна из них - так и просится быть привареной точечной сваркой к аккумулятору. Смущает только что она всего там одна и чтобы их накопытить - надо ковырять эти коробки. Что собственно и утомляет. Так же не ясно - какое удельное сопротивление этого материала. И что это вооще за материал. Хочется приварить не одну пластинку а две сразу. Видимо, из-за малой толщины.

Вот, зарубежная статья в этом же стиле The Poor Man's Battery Tab Welder (Точечник для бедных). Её копию в mht-формате я вкладываю на случай недоступности приведённой ссылки.

[MrHot]

Вспомнил, что я писал статейку "Цепи защиты Li-Ion батарей". И там на первой фотке красуются купленыйе на Dx платы защиты. Каждая плата снабжена двумя замечательными блестящими проводками которые используют сами производители при сборке защищёных аккумуляторов.

Платы лежат, спец-пластинки есть - чего бы не попробывать их и варить ?!
Всё тот же измученный Duracell...

При попытке с усилием вырвать привареный проводок - возникают проблемы. Держится крепко зараза... Если предположить, что покупка плат защиты не представлят проблемы в денежном плане, то их можно использовать как доноры полевиков и этих спец-проводников для сварки. Но это не упраздняет задачу поиска и покупки настоящей никелевой ленты для сварки.

[MrHot]

Ещё до сборки "сварочника" я заинтересовался возможностями аппарата описанного в журнале Радио (месяц и год я упоминал выше). Я отправил письмо в редакцию журнала "Радио". Позже, был получен ответ от сотрудника по вопросам связи с общественностью. Следующего содержания:
"Сегодня, наконец, я получил ответ А. Бутова. Из него следует, что в статье говорится лишь о возможности использовании устройства для точечной сварки и прожига оверстий в тонких стальных пластинах, детально технология этих операций не отрабатывалась, поэтому дать конкретные ответы на Ваши вопросы автор не может. К тому же, как он пишет, устройства в настоящее время у него уже нет, оно было разобрано незадолго до получения письма с изложением Ваших вопросов."
Так что ещё один обладатель "сварочника" на кондёрах не может поделиться техническими возможностями своего детища. Очень жаль. Но это уже не важно. Смешно так же то, что пока я ждал ответ - я собрал агрегат

[MrHot]

Вот и пришла костлявая за тиристором.
В помощь силовой ёмкости, что была приведена на схеме, я установил конденсатор 100 000мкф х 35V. Его я зашунтировал семью К73-17 на 4.7 мкф. Соединения выполнил медью с сечением 18мм^2 (как и ранее). При пробной варке - тиристор вышел из строя. Вышел со второй попытки. Он превратился в хорошую, добрую перемычку с нулевым сопротивлением. Вероятно, зашкаливает какя-то из характеристик. Хотя ударный ток в 4000А он обязан выдерживать. Слабо верится, что ток может в этой схеме достигать таких высот. Возможно, что дело в слишком широких медных шинах. Я заметил, что в аналогичной статье про точечный сварочник - соединия выполнены весьма сопливо (на мой взгляд). Вероятно, при пиковом значении тока это играет ограничительную роль. Но с другой стороны, я не устанавливал ёмкость в 600 000 мкф ! Представляю - чтобы было при такой ёмкости и с монтажём при помощи медных шин ?! Термояд блин !
Так что, до выяснения причин, можно считать данное схемотехническое решение - гиблым. Возможно, надо просто не выращивать ёмкость ? Но это не спортивно. Хочется большего тока. Остаётся надеяться, что тиристоры зарубежного производства окажутся более надёжными в этом плане, но таковых пока не имеется под рукой.

[MrHot]

Отлично ! Отлично то, что я понапорол кучу косяков в схеме и их можно устраннить, и есть шанс сохранить первоначальную задумку изделия и перейти на качественно новый уровень.
Мои первоначальные знания о тиристорах до вчерашнего дня были значит практически нулевыми. Я воспринимал его как лавинный прибор, для которого важно лишь попадание в лавинную зону открытия и всё. А дальше - он сам должен всё сделать. Т.е. как такового понимания самого лавинного процесса небыло. Возможно, что с такимим мыслями можно было спокойно и дальше жить, но вот тут подвернулся этот точечник со своими особенностями работы. Оказалось, что тиристор даже такого класса - это как слон, которого можно убить из рогатки (если рогатка в руках у дурака)
Теперь я планирую собрать импульсный преобразователь для зарядки накопительного конденсатора от цепи 12V. Это даст:

• Элекробезопасность (нет например ЛАТР-а)
• Универсальность (питайся хоть от батарейки ручной дрели, хоть от ATX- блока питания)
• Можно запитать цепи устранения дребезга контактов
• Можно гарантировано управлять цепью управляющего электрода на тиристоре с нужными и стабильными параметрами по току

Без стабильного напряжения питания (например 12V) говрить о грамотном формировании тока для цепи УЭ тиристора - не получается.
Не могу вот только определиться со значением тока для цепи управляющего электрода. Я рассчитываю установить 70TPS16. Но теперь, в свете последних изменений, я не совсем понимаю какое значение тока выбрать. Его надо выбирать на сколько-то процентов меньше предельного тока управляющего электрода по паспорту ? Так получается ? Т.е. ток должен быть как можно бОльшим, и одновременно должен находиться в безопасной для тиристора зоне ?
Для прибора 70TPS16 этот ток получается равным примерно 2А при учёте того, что "Max. peak Gate Current = 2.5А" Да, это разительно отличается от того, что я собрал. Ещё и тиристор выбрал я мощнее...
Защиту по di/dt (намотка дросселя) оставлю на последок. Дроссель буду мотать только тогда, когда спалю ещё один тиристор.

[MrHot]

Неожиданно, просто под ногами буквально обнаружил источник ленты для сварки аккумуляторов. У него один плюс и один минус:
- его много
- он подвержен корозии

Это - старая рулетка.
Измереная толщина стали = 0,09 мм





Т.е. после обработки наждачкой и перед сваркой, его надо сбрызнуть каким-нибудь "WD-40" (русский аналог "Унисма") или просто протереть масляной тряпкой.

[MrHot]

<cite>vaska писал(а):</cite>А может попробовать набрать кучу полевиков со старых "мамок" и поставить их в параллель? По идее должно проканать...

Идея не лишена смысла. Я взял первую попавшуюся старую мать и там обнаружил нечто с надписью PHD55N03:

• Drain current = 55A
• Drain current (pulse peak value) = 220A
• Drain-source voltage = 25V

На 70TPS:

• Current Sinusoidal waveform = 70A (синусоидальный продолжительный ток)
• ITSM = 1400A (импульсный пиковый ток)
• VRRM = 1200/1600 V (напряжение пробоя)

Выходит, что 1400/220 = 7 полевиков надо наковырять и поставить.
Но они не подходят по напряжению. 25V - это очень мало. Я работаю в диапазоне 25V постоянно. Т.е. это обрекает на поиск более высоковольтных полевиков, что думаю проблематично будет сделать используя материнки. А приобретение более высоковольтных полевиков (у которых предельный ток естественно будет уже ниже) - даст такую же итоговую цену, как и покупка необходимого тиристора. Т.е. возможно, у кого-то есть залежи 50-ти вольтовых MOSFET, и куча драйверов класса IR4427 или чего-нить подобного. Тогда да... Можно наверное надеяться на успех.

[MrHot]

<cite>vaska писал(а):</cite>А что мешает слегка понизить напряжение, добавив для компенсации емкостей в батарею?

Мешат, то что даже приобретение подходящих конденсаторов - это всё равно заказ какому-нибудь поставщику электронных компонентов в центральную Россию и полуторамесячное ожидание. Т.е. ваш рецепт подмены тиристора на полевик - был хорош для деревенского мальчугана вроде меня, но с оговоркой - "ёмкость примерно 0,6Ф и напряжение не выше 25V". Увы, я не подхожу под такой жёсткий кастинг..
Кстати, конденсаторы тоже денег стоят. Опять - проще тиристор купить, как не верти (если значение ёмкости и рабочее напряжение устраивают).
Всё равно - спасибо за совет. Возможно, что у кого-то есть в загашнике 0,6Ф на 25вольт... или ещё больше. Вот, и воспользуется полевичками с матерей.

[MrHot]

Есть статья. В ней применяется низкочастотный трансформатор для достижения больших сварных токов. Есть возможность приобести трансформатор подобного плана, надо только перемотать вторичку (наверное самое трудное). Но смущает в оригинальной статье цепи управления силовыми тиристорами, которые собственно производят включение-отключение силового трансформатора.
Не могу оценить грамотность такой схемы.
Смущает в частности трансформатор управления на феррите. При таких низких частотах и однополярном намагничивании феррита я не могу понять как это работает и стоит ли применять данное решение.
Может есть более изящный путь ?
Я смотрю в сторону MOC3052 (Triac Drivers), но совершенно не могу понять как их применить для управления силовыми тиристорами типа 70TPS16 (на входе мощного низкочастотного трансформатора). Да и возможно ли вообще такое включение ? Может кто где видел готовые примеры схем где присходит комутация силовых тиристоров на оптических драйверах или на крайняк на транформаторах ? Интересуют реальные схемы, а не просто условная схема со значками.
В качестве элемента регулируемой задержки могу использовать процессор. Т.е. могу сформировать нужные импульсы с нужной частотой и с нужной длительностью.

[MrHot]

Я немного погодя планирую переделать проект полностью. Сделать импульсник для зарядки конденсатора от 12V (блок питания от дрели), установить микроконтроллер и драйвер MOSFET для управления током УЭ. Драйвер MOSFET будет подключен к УЭ через токоограничительный резистор чтобы не спалить сам тиристор. Микроконтроллер надобен для создания задержки и звуковой индикации. Т.е. нажимаем кнопку -> раз в секунду слышим "пииип" -> после четвёртого "пииип" тиристор откроется. К этому моменту есть возможность придавить добротно электроды к пластине и закрыть глаза..

[Bugaev]

Спасибо вашей схеме, до переезда форума ещё собирал. Использовал трансформатор на 25В обычный диодный мост, 10 конденсаторов по 10000 мкф * 50В, старый корпус от бп. Вопрос - из чего лучше делать электроды? фото могу выложить прибора. И ещё, всётаки одному не очень удобно деражать 2 элктрода и кнопку, предлагаю сделать сдвоеный электрод!

[skadi]

Сама лента для сварки легко добывается как лента для соединения солнечных элементов в панель. Точно такая же используется в платах защиты банок.

пример сабжа

А этим запросом сабж ищется. Размеры и толщина самая разная.

[salamiya]

Пришлось зарегестрироваться , что бы помочь в поиске никелевой ленты , если вопрос ещё актуален ... Недавно попалась мне такая на бериледе - Вот ту самое интересное , мне сайт не даёт ссылку вставить . Пишет только после двух сообщений ... Ладно два сообщения прийдётся продублировать . Админ ругаться думаю не будет .

[salamiya]

 Сообщение от salamiya :

Пришлось зарегестрироваться , что бы помочь в поиске никелевой ленты , если вопрос ещё актуален ... Недавно попалась мне такая на бериледе - Вот ту самое интересное , мне сайт не даёт ссылку вставить . Пишет только после двух сообщений ... Ладно два сообщения прийдётся продублировать . Админ ругаться думаю не будет .

Вот ссылка http://www.beriled.biz/prod...

[mike]

 Сообщение от skadi :

А этим запросом сабж ищется. Размеры и толщина самая разная

Так же можно "solder tabs" поискать, но они нарубленные уже.

[fedoros]

Очень простой сбособ точечной сварки здесь
http://avalon.co****/batteri...

Два щупа и аккумулятор!

Вот как это выглядит вживую,

Прямая ссылка на видео YouTube

[027]

Во, а я все хотел спросить - а как варить-то?

[Bugaev]

приваривать акумы друг к другу получается, а контакты приходится старые использовать, вариться очень плохо, какие есть предложения ?

[Nixoid]

Есть еще вариант со сваркой из трансформатора из микроволновки.
Я бы такой попробовал.