cxema.org — Простой споттер своими руками

Что такое споттер и зачем он нужен? Споттер это аппарат для контактной сварки и не только, применяется в частности для кузовных работ железных коней, когда нужно что -то выпрямить.

Простой споттер своими руками

Состоит споттер из 3-х основных узлов: силового трансформатора, электронного замыкателя с таймером и электродов.

Мощный трансформатор, как правило сетевой, предназначен для получения гигантских токов. Этот трансформатор управляется таймером, который на определенное время включает и выключает транс.

Один из силовых выводов этого трансформатора, в частности масса, подключается к кузову автомобиля, второй электрод рабочий, его кончик соединяется или прижимается к центру того участка, который нужно выправить. Таймер запускает трансформатор, протекающий между электродами ток вызывает нагрев, и рабочий электрод частично приваривается к кузову. Легкими движениями мастер ремонтник вытягивает прилипший электрод, этим самым таща за собой помятый участок кузова. Время сварки нужно тщательно контролировать, иначе в кузове можно получить дыру.

По сути, спотер ничто иное как контролируемый выключатель, который замыкается и размыкается источник питания строго на заданное временя.

Мой вариант споттера можно сказать портативный. Для его работы не нужны сетевые трансформаторы, питание берется непосредственно с автомобильного аккумулятора. Он подключается в разрыв минуса или массы аккумулятора.

Простой споттер своими руками, подключение

Схема состоит из таймера и замыкателя из мощных полевых ключей.

Простой споттер своими руками, принципиальная схема

Рассмотрим принцип работы схемы. На микросхеме NE555 собран таймер, который запускается нажатием кнопки S1. На транзисторах VT1 VT2 собран эмиттернынй комплементарный повторитель. Его функция заключается в усилении по току выходного сигнала с микросхемы. В момент запуска таймера, на его выходе получаем управляющий импульс или логическую единицу. Этот сигнал поступает на базы ключей повторителя, в следствии чего срабатывает верхний транзистор, так как он обратной проводимости, а такой транзистор открывается от положительной полуволны. Плюс источника питания через открытый переход данного транзистора поступает на затворы полевых ключей, которые подключены параллельно для увеличения общего тока коммутации. Они открываются, и через их открытые каналы, силовое питание с аккумуляторов поступает на электроды.

Когда на выходе таймера сигнал отсутствует, то на базы транзисторов поступает логический нуль, открывается нижний транзистор, через его открытый переход затворы полевых транзисторов замыкаются на массу питания, этим обеспечивается их скоростной разряд и надежное запирание.

А если простыми словами , то вся наша схема ничто иное как управляемый таймер, который просто на короткое время замыкает аккумулятор на точку сварки.

Простой споттер своими руками, мощный импульс

Полевые транзисторы в наше схеме работают в довольно жестком режиме, хотя и работа кратковременная. В мгновении ока по ним протекают токи вплоть до 1000 Ампер, и очень важно обеспечить толковое управление, данная схема является пожалуй самым простым и довольно надежным способом управления.

В схеме два источника питания, один из них силовой, второй нужен для корректной и стабильной работы схемы управления. В качестве маломощного источника питания для схемы управления может быть задействована 9-и вольтовая батарейка формата 6F22 (Крона).

Простой споттер своими руками, батарея 6f22

Конструкция собрана на одной печатной плате. Силовые дорожки на печатной плате дополнительно усилены миллиметровыми медными проводами.

Простой споттер своими руками, печатная платаПростой споттер своими руками, печатная плата

Все полевые транзисторы прикручены к дюралевой шине, которая является и радиатором и силовым токосьемным контактом. Транзисторы прикручены к шине без прокладок, даже термопасту не нужно использовать, так как она будет ухудшать электрический контакт. Ключи будут в работе на очень короткое время и нагрев отлично отводится без термопасты.

Простой споттер своими руками, запаянная плата

Простой споттер своими руками, плата со стороны дорожек

Простой споттер своими руками, собранная платаПростой споттер своими руками,  собранная плата

В схеме установлены мощные полевые ключи IRFP1404, кратковременно каждый такой полевик может коммутировать токи до 800 ампер, в схеме их 8 штук. По идее максимальный ток коммутации схемы может доходить до 6500 ампер, но проблема в том, что ключи из Китая и лучше перестраховаться.

Простой споттер своими руками, IRFP1404

Силовые провода многожильные на 25 квадратов, к сожалению они у меня алюминиевые, но фишка в том, что они довольно мягкие и легко гнуться. Сечение в 25 квадратов является оптимальным вариантом, не забываем , что при токах в 1000 и более ампер, которые будут протекать по нашей схеме, образуются потери на сопротивлении, эти потери приводят к образованию тепла на проводниках, что снижение общее кпд схемы, поэтому провода нужны толстые.

Простой споттер своими руками, запаянный силовой провод

Точно такими же проводами комплектуются многие сварочные инверторы, но в наем случае токи будут куда больше, чем при дуговой сварке, хотя протекать они будут очень короткое время. К проводами приспособлены обычные латунные клеммы для подключения к штатному автомобильному аккумулятору.

Простой споттер своими руками, клемма аккумулятораПростой споттер своими руками, клемма

Тут еще раз напомню, что наша схема замыкает питание по минусу, то есть плюс от аккумулятора напрямую идет к электроду.

Печатная плата:

С уважением — АКА КАСЬЯН

Контроллер точечной сварки (споттера) — Изделия и проекты

Версия 3.1

Версия для токов ХХ не превышающих 2 А !! (версия 3.2 более надежна и работает с токами хх от 0 до 20А проверено)

Версия на (крутилках) переменных резисторах — регулируется время задержки, мощность, время импульса. Кнопка переключает авто или ручной режим.

Файлы с описанием , и т.д. в вложении .

Атмега 8 только в TQFP корпусе ….. в ДИП не получится так как в дипе нет входов ADC6 и ADC7

 СПОТТЕР 3.1.rar   272,1К   1520 скачиваний

 

 

Версия 3.2

Улучшеная версия 3.1 , Может измерять напряжение импульса , в схеме и разводке предусмотрен также замер тока импульса но пока не запрограммирован. (можно не делать схему измерения напряжения)
Программная настройка автостарта . В вложении  фото готового контроллера . 

В видео работа контроллера и настройка автостарта. Измеритель на мк Аттини 85 можно заменить на Аттини 25 , 45.

 СПОТТЕР_3.2.rar   602,07К   2279 скачиваний

 

Версия 2.5 

Для версии 2.5.1 —- 
На дисплее —
Q=…. –  мощность (регулируется угол отсечки …. 10 – 100%)
t1=…. –  время задержки (настраивается от 0 до 5 сек шаг 0.1сек)
t2=…. – время сварочного импульса (настраивается от 0.1 до 5 сек.)
t3=…. – время между импульсами (0.1-5 сек)
N=…. – колличество импульсов (от 1 до 5)
Температура симистора (в меню заранее вводится температура включения вентилятора и температура отключения в случае перегрева симистора)

Для выхода в меню настроек нужно нажать и удерживать кнопку «>>» (на схеме) , в меню настраивается температура включения вентилятора охлаждения , температура тепловой защиты (отключения) , время восстановления (готовность к очередному процессу после окончания предыдущего и вкл и выкл звукового сопровождения .Также добавлена настройка автостарта — ручная и автоматическая.
При подаче питания происходит опрос на замыкание вторички силового транса — если вторичка замкнута контроллер заблокируется — для разблокировки нужно соответственно разомкнуть вторичку но если этого делать по специфическим причинам нельзя то нужно нажать и удерживать кнопку «СТАРТ» до сигнала …. далее контроллер переходит в нормальный режим работы.

 

 

Разводка блока управления для СМД, силового блока для ДИП. 

В силовом блоке в качестве источника питания применен переделаный электронный трансформатор . Для подсветки дисплея применен модуль DC-DC Step_Down с регулируемым выходным напряжением.

Варианты питания могут бытьлюбые .

Два файла hex вложены — для Русскоязычной версии и Англоязычной.

 СПОТТЕР 2.5.1.rar   652,68К   1489 скачиваний

 

 СПОТТЕР_2.5.1.rar   9,82К   925 скачиваний

 

 СПОТТЕР_2.5.2.rar   93,71К   1291 скачиваний

 

Проверочная програмка для проверки синхроимпульсов и заодно пищалки и светодиодов.
 Версия 2.5 (проверочный).rar   2,62К   784 скачиваний
Полевой ключ IRLML0060 или любой другой на соответствующий ток (куллера), можно биполярный использовать.

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал alek956: 02 Декабрь 2016 12:55

Модуль таймера для точечной сварки своими руками | Лучшие самоделки

В статье об изготовлении точечной сварки из трансформатора от микроволновой печи был указан модуль таймера но не все знают где подобный таймер достать или же как можно его сделать самому. В этой статье мы покажем, как сделать точно такой модуль таймера для точечной сварки своими руками.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Список радиоэлементов которые нужны для таймера:

  • Тиристор BTA16-600B (корпус TO220) – 1 шт;
  • Микросхема HEF4093 – 1 шт;
  • Резистор 390 к (0,25 Вт) – 1 шт;
  • Резистор 4,7 к (0,25 Вт) – 2 шт;
  • Резистор 1 к (0,25 Вт) – 3 шт;
  • Резистор 680 Ом (0,25 Вт) – 1 шт;
  • Резистор 330 Ом (0,25 Вт) – 2 шт;
  • Резистор 100 Ом (0,25 Вт) – 1 шт;
  • Светодиод на 3 В – 1 шт;
  • Оптрон MOC3041 – 1 шт;
  • Транзистор C1815 – 2 шт;
  • Переменный резистор 10 к – 1 шт;
  • Конденсатор 220uF/50V – 1 шт;
  • Конденсатор 1uF/50V – 1 шт;
  • Конденсатор 100uF/25V – 1 шт;
  • Конденсатор 220n/250V – 1 шт;
  • Кнопка без фиксации – 1 шт;
  • Диодный мост 2W08 – 1 шт (так как в точечной сварке используется отдельный блок питания постоянного напряжения то его ставить не надо, если таймер будет ставится в другую конструкцию то в этом случае оставьте).

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки, инструкция:

Сначала делаем плату, распечатываем рисунок печатной платы:

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

По ЛУТ технологии (или другой удобной Вам) переносим рисунок на плату, травим, сверлим, лудим дорожки.

Запаиваем радиокомпоненты согласно схемы, на фото представлено расположение деталей на плате:

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Когда все элементы будут стоять на своих местах и запаяны то пришло время подключить наш таймер к нагрузке. В качестве временной нагрузки будем использовать лампу накаливания.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Таймер будем подключать в разрыв цепи лампы, провода нагрузки подключаются к клемме на плате К1. Ко второму разъёму h2 подключена кнопка (без фиксации) запуска таймера. Вместо диодного моста я подключил отдельный блок питания, так как в аппарате точечной сварки я буду использовать адаптер питания на 12 В и 0,5 А, сама же схема может питаться от 6 до 12 В. Теперь нажимая кнопку будет на некоторое время зажигаться лампочка от доли секунд до 2-х секунд в зависимости от положения ручки потенциометра VR1.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Если всё работает как надо то можно теперь устанавливать наш самодельный таймер в аппарат для точечной сварки.

Что собой представляет схема споттера

Силовая электрическая схема споттера давно прошла стадии разработки, экспериментов и используется для рихтовки авто в разнообразных вариантах. После приобретения опыта работы с устройством возник вопрос автоматического управления режимами работы устройства с более точными регулировками и необходимыми защитами. Споттер с режимом аппарата точечной сварки и споттер как сварочный аппарат для работы электродом должны иметь различную длительность и мощность импульса. Точка сварки может получиться слабой или слишком крепкой, что создаст дополнительные трудности при ремонте авто.

Самодельный споттер

Фото 1. Споттер незаменим при проведении автомобильных кузовных работ.

Основные параметры, которым нужна точная регулировка для качественного результата работы, это мощность импульса и его длительность. Предлагаемая схема позволит подбирать и сохранять установки параметров как в режиме сварочный аппарат, так и делая точечную сварку.

Схема собрана на трех платах и состоит из двух функциональных частей:

  1. Плата, на которой расположен блок питания. Внешний вид можно посмотреть на фото 1.
  2. Две платы, на одной из которых расположен контролер и вторая с кнопками переключения и четырехразрядным индикатором.

Блок питания и его схема

Схема намотки трасформатора

Схема намотки трасформатора.

Схема блока питания показана на рис.1. Условно ее можно разделить на три составные части:

  • цепь питания первичной обмотки понижающего трансформатора;
  • понижающий трансформатор;
  • вторичная обмотка с диодным мостом и стабилизатором напряжения.

В цепи первичной обмотки трансформатора установлен сетевой фильтр, обычно используемый в импульсных блоках питания. Здесь он используется для защиты микросхемы контролера от импульсов, создающихся в сетевом напряжении при работе споттера.

Трансформатор можно использовать любой с напряжением 220 В/24 В при работе от сети в 220 В. При работе от сети в 380 В нужно применить соответствующий трансформатор и сетевой фильтр.

К вторичной обмотке подключен диодный мост со сглаживающими конденсаторами и стабилизатор напряжения на микросхеме LM2574. С выхода микросхемы напряжение номиналов в 5 В подается на выходной разъем Х1 через цепочку LC – фильтра для устранения высокочастотных помех. Отмеченные пунктиром соединительные линии должны быть минимальной длины и располагаться по возможности ближе ко второй ножке микросхемы IC1.

Схема блока питания

Рисунок 1. Схема блока питания.

Напряжение на клемме 1 разъема Х1 используется контроллером для определения нулевого уровня.

Напряжение с клеммы 7 разъема Х1 используется для запуска контроллера при положительной полуволне сетевого напряжения.

Изготовленная своими руками схема при отсутствии ошибок в сборке начинает работать без дополнительных настроек. Наличие напряжения в 5 В будет контролировать светодиод LED1.

Пускатель К1 предназначен для подключения сетевого напряжения при замыкании выключателя S1.

Вместо него можно использовать автоматический выключатель с защитой нужного номинала или подключать напряжение напрямую, при наличии предохранителей в питающий сети.

Вернуться к оглавлению

Управление силовым тиристором точечной сварки споттер

Внешний вид платы блока управления с контроллером

Фото 2. Внешний вид платы блока управления с контроллером.

Для управления силовым тиристором или симистором используется микросхема МОС3052. Эта серия микросхем специализирована для использования в устройствах подобного типа и при замене на аналоги. При этом необходимо внимательно оценить технические характеристики предлагаемого варианта.

При питании схемы от сетевого напряжения 380 В необходимо использовать симистор типа ВТА40 – 800v, соответственно рабочее напряжение конденсатора С11 630 В, защитные варисторы R14 и R15 типа 20D241. Для установки симистора нужно использовать радиатор. Конструкция элемента безопасна и не имеет соединения с теплоотводом. На радиатор для контроля температуры желательно установить термостат с температурой размыкания контактов 60-80°С. Аналогичным контролем можно оснастить силовой трансформатор. Аварийный сигнал от термостатов можно подключить к контроллеру для остановки работы при превышении температуры выше допустимой, с отображением соответствующего сигнала на индикаторах.

Для споттеров большой мощности можно рекомендовать другой вариант схемы управления тиристорами. В ней применяются тиристоры типа 70TPS12, для управления которыми использованы оптроны МОС3052. Тиристоры этого типа имеют электрическое соединение с теплоотводами и должны устанавливаться на раздельные радиаторы или с диэлектрическими прокладками.

Вернуться к оглавлению

Схема управления с блоком индикаторов точечной сварки споттер

Схема блока управления для споттера

Рисунок 2. Схема блока управления для споттера.

Внешний вид платы блока управления с контроллером показан на фото 2.

На фотографии показан внешний вид блока индикаторов с кнопками управления без декоративной панели. Панель индикаторов с кнопками и установленной декоративной панелью показана на другом фото 3.

Схема управления имеет минимум вспомогательных элементов. Управление всеми процессами осуществляется микроконтроллером типа AtMega 16, установленном в исполнении DIP. Элемент производителя фирмы Atmel имеет невысокую стоимость и большое количество выводов. Устройство контролера позволяет использовать входные и выходные сигналы на любые ножки микросхемы, поэтому плата получается максимально упрощенной. Кроме возможностей конфигурации, контролер оснащен оперативной и энергонезависимой памятью большой емкости и др. В схеме управления споттером его возможности использованы примерно на 20 %.

Вернуться к оглавлению

Краткое описание работы точечной сварки споттер

Принципиальная схема блока управления показана на рисунке (рис.2). При поступлении напряжения питания загружаются сохраненные в энергонезависимой памяти данные для первой кнопки. На индикаторе отображается выдаваемая контролером информация. Параллельно с выводом информации выполняется контроль состояния кнопок, при обнаружении сработавшей кнопки запускается соответствующая подпрограмма. Информация на табло обновляется в связи с новым запросом.

При каждом срабатывании контактов кнопок раздается звуковой сигнал, его отсутствие означает неисправность или зависание контроллера.

Панель индикаторов споттера

Фото 3. Панель индикаторов споттера.

При помощи кнопок можно выбрать необходимый режим работы, установить нужные параметры импульса. Подобранный режим можно сохранить в памяти для последующего использования.

В режиме «Работа» контроллер работает следующим образом:

  1. Индикаторы отключаются, контроллер контролирует уровень напряжения на контакте AIN1.
  2. При снижении напряжения до нулевого уровня запускается счетчик с установленным периодом паузы.
  3. По окончании отсчета выдается команда на микросхему управления тиристором (симистором). Процесс повторяется на каждом периоде сетевого напряжения для использования только положительной половины периода. Это усовершенствование позволяет избежать режима магнитного насыщения железа.

Контроль сетевого напряжения происходит по цепочке от блока питания, через контакт разъема Х-1 на контакт контроллера SIN. Элементы VR2 и Q2 корректируют форму сигнала. Напряжение на открытие симистора подается на разъем Х3, контакты 1 и 2.

Вернуться к оглавлению

Состав схемы управления точечной сварки споттер

Дополнительно с контроллером использованы разгружающие ключи IC2 для предохранения микросхемы процессора от перегрузок. Микросхема IC3 применена из-за недостаточного количества выводов на процессоре. Используется в качестве регистра памяти с параллельным выходом и последовательным входом. В зависимости от полученного кода включается определенный светодиод. Цифровые индикаторы имеют семь сегментов, подключенных к общему катоду. В общую схему соединяются дорожками платы. В качестве LED5-10 можно использовать любые светодиоды, подобрав необходимый цвет.

Устройство для звука должно иметь собственный генератор с рабочим напряжением 5 В. Пассивные элементы можно применять любых марок с точностью номиналов до 20 %.

Для программирования контролера необходимо установить соответствующий разъем, подключенный к выводам микропроцессора: MOSI, MISO, SCK, Reset, Gnd. Прошивку можно выполнять на программаторе или на компьютере с установленной специальной программой. Существует несколько вариантов различных программ, помогающих выполнять прошивку процессоров различного назначения. Основное внимание в них уделено работе устройства как аппарата точечной сварки. Споттер в переводе означает “точка”.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о