DIY移动电容点焊机

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时间:2019-10-19

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1、DIY移动电容点焊机DIY移动电容点焊机DIY移动电容点焊机DIY移动电容点焊机DIY移动电容点焊机我的简易点焊机控制板制作成功后受到一些DIY爱好者的喜爱,不少爱好者用它制作了点焊机,自己也为此沾沾自喜了一阵子,但后来上网发现部分网友晒出了使用电容制作的点焊机,其焊点十分漂亮,是微波炉变压器点焊机所不能比的,于是就留心这方面的文章,汲取经验,积累知识,设计电路,构思结构,适逢淘宝上PCB样板厂双十一搞活动,就仓促打了样板,并购置所需元件及外壳,在业余时间内动手制作,经反复测试,性能已初步达到设计要求。因近阶段单位和家中事务太多,虽样第一台电容点焊机已做好,但一直没有时间书写文

2、字,眼见大赛收稿截止日期临近,随仓促上阵,文中定有文字及语句差错之处,敬请包涵为盼。  一、大致原理与基本构成  1.点焊原理。直流电源经限流后给电容阵列充电,充到合适电压,经场效应管阵列控制,通过焊针向被点焊部件瞬间放电,因点焊处接触电阻很小,瞬间巨大的放电电流烧融点焊处的金属形成融核,从而使金属焊接在一起。  2.基本构成。锂电池组、充电电压调整电路、限流电路、储能电容阵列、场效应开关管阵列、放电时间控制电路、指示电路、焊极引线、点焊控制开关、焊针及焊针夹具、外壳等。  二、电路原理图  见下图。  三、电路构成简介:  为便于携带使用,直流电源我使用2并4串18650锂电

3、池组,电池组也装入点焊机壳子内,这样方便携带,移动性更强。因业余条件下点焊量不大,使用2并4串18650电池组充满电后足够短时间的使用了。4串锂电池组电压范围12.8-16.8V,因降压电路采用了DC-DC电路,实际供电范围可以高到20V,如果不要求移动的话,也可以采用其他电压合适的直流电源。  P型场效应管Q4构成电子开关电路,机械开关K4通过的电流很小,可以延长开关的寿命及降低开关电阻。  U3(MP2307)构成DC-DC降压电路,配合U4A(LM393)进行限流充电,充电电流取样来自于限流电阻R25(0.1欧姆)上的电压,充电电流设定在2A,充电电压范围在5-11V可调

4、。采用此电路的目的是为了提高充电效率,延长电池组点焊时间。  U4B(LM393)及外围电路构成充电指示短路,电压取样也来自于限流电阻R25,当充电电流大于限定电流的1/4时,红色充电指示灯亮。点焊时需等到充电红色灯不亮才能进行点焊。  D7是充电隔离电路,当初设计采用MP2307的目的是看中了它是同步整流,效率较高,但PCB板焊好后测试才发现MP2307在供电断开后,后级大电容所存电会通过MP2307自身放电,且会使输入端电压很高,所以才在充电输出线中加上D7进行隔离,但这样一来MP2307同步整流的优点就失去了。  电容阵是多只电解电容并联,总电容亮大于0.5法拉,耐压16

5、V即可。  MOS阵是多只大电流场效应三级管并联。  U1(NE556)与外围电路构成时间控制电路,U1后的Q1、Q2、Q3构成模拟图腾柱输出电路,以适应MOS管驱动的要求。  外壳是从淘宝买的塑料防水盒,尺寸200*120*114mm,内部空间刚好。  四、制作过程  1.焊接电容阵列。因使用的电容个数多,焊接电容是个费力气的活,我买的电容是直径10mm,在一块10cmx10cm的板子上恰好可以排列100只,考虑到四角需留有固定孔,我实际设计了96只。电容采用在PCB上安装的目的是好焊接、好固定,安装电容的PCB见下图。焊接电容时先把电容脚插进对应孔内,电容用橡皮筋捆紧,截取

6、20厘米长4平方的铜线将电容脚焊在铜线上。在电容脚向铜线上焊之前,应先将铜线在PCB板上焊两三个焊点固定,然后将电容脚压弯到铜线上,剪去过长的引脚,再将引脚直接焊在铜线上,最好不要将引脚、铜线满焊在PCB板上,满焊的话虽然可以降低部分回路电阻,但PCB板受热变形明显,不仅不美观也不好安装固定,再者以后更换电容也困难。PCB板边长10cm,截取20cm长铜线的原因是要留出足够的长度,将来铜线要用螺丝固定在铜排上。  2.截取铜排及钻孔安装MOS管。我将主电路和MOS阵列设计在一块10cmx10cm的PCB板上,固定孔与电容PCB板相同,目的是方便进行搭积木式组合安装。因为点焊回路

7、电流巨大,PCB板铜箔就焊锡不能承受那么大的电流,MOS阵列出的D、S极需加附大面积铜排才行。D极我用的是2x20mm的铜排,长13厘米左右,这样一端可长出3厘米,用于连接焊极引线。S极我用了两根2x10mm铜排,每根12厘米左右,长出PCB板的部分再固定在一段2x20mm的铜排上,这段铜排将来要固定电容负极铜线。  对于D极铜排,需根据PCB板上MOS固定管子孔在铜排上钻3mm的孔,用以将MOS管连同铜排固定在PCB板上。D极铜排长出PCB板的部分也要钻2个或者4个,将来固定焊极引线。  

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