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本帖最后由 qrut 于 2021-10-16 10:51 编辑
节前撸的点焊机控制板，买来由于没确定合适的能量源所以一直没正式测试，只拿了一个20ah 电瓶试了一下，内阻大约20毫欧，能顺利的点焊0.1mm镀镍片，极限0.15，再厚就吃力了。主要原因是电源内阻太大。想到用动力聚合物，但是考虑到寿命和内阻还不是特别理想，于是经过计算选择了最合适的搭配，3颗3000f 的超级电容。
三颗串联 8.1v 1000法拉， 串联总内阻只有1毫欧左右，非常适合用来做点焊机能源，这个电容论坛应该也很多人有撸。
之所以选这个，还选了3串 ，电压和内阻都是根据控制板参数经过计算严格匹配的。
四周套了透明热缩膜
单颗标称3wh，怎么来的？我帮你算，E=0.5CU^2 E电势能量（单位焦耳） C容量（单位法拉）U电压（单位福特）因此e=0.5x3000x（2.7-0）^2=10935j [2.7-0表示2.7放电到0v，表示完全放空]
1wh=3600j ,因此10935/3600=3.0375wh. 为了更直观了解其能量大小，换算成标准锂电均压3.7v 3.0375/3.7约等于820mah@3.7v。
同样能量体积却大了几十倍，但是放电电流和内阻却不是普通甚至动力聚合物能比的，点焊机要的就是这个特性。
下面是板子，8档调节，板子上有加强铜条，但是实测总内阻还不是特别低，比较影响点焊效果，四根线都是冷压连接，实际这样容易接触不良，实测每个压接点内阻都0.3-0.5毫欧，有一个甚至高达0.8毫欧，这样几个一起就几个毫欧了。四根线长的线阻才0.7毫欧，短的0.5，一个压接点就达到或超过一根线的内阻了，这样将严重影响输出电流。
板子用了5颗300a（图片标注330a是笔误） 低内阻mos（单颗rdson 0.7毫欧左右），电路很简单，用了一颗78l05给单片机供电，mos连接到电源负极，ds通过一颗高阻值电阻跨接，用来提供回路实现输出短接自动触发功能，用了一颗三极管经过电阻分压取样，当输出短接由于负极mos未开通，只电阻提供微小电流，所以短接表笔导致表笔负极电位从低电平被拉高，这个电位通过电阻限流分压后进三极管基极，三极管npn型，导通后拉低集电极上拉电阻，集电极电位由高变低进入单片机，单片机侦测到输出脉冲到光耦1，2脚，光耦3， 4 ，集电极接vcc，（不经过78l05 ），发射极输出高电平驱动mos导通。用光耦的目的就是为使mos vgson的电压提高到vcc而不限制在单片机的io输出电平，这样会使mos充分导通减小内阻。
但是条件是4n04r8 要想达到0.7毫欧的内阻，实测vgson必须大于等于5v。 因此就算是独立vcc驱动，在板子上没设计独立升压驱动的情况下也不适合3.7v的单锂聚合物（不考虑电池内阻都驱动不足），还有双2.7v（5.4v）的两串超级电容。 5.4的两串超级电容还算踩了个边，但是考虑到控制板总内阻，最大电流将受到限制。
下面为了改善压接内阻所有压接点都重新灌锡
还有这里
板子反面
为了实现软开关，这里单片机供电铜箔割断。
串一个开关，这个隔离二极管的作用有两个，非常重要，第一起到反接保护的作用，第二 点焊时电源瞬间相当于短路，内阻较高的能量源端电压被拉到很低，例如12v 20ah电瓶会降到4，5v 这时不加这颗二极管板子滤波电容的电压会被同步拉低到电瓶电压，此时板子mos栅极驱动电压就会不足有炸管危险，加入二极管会隔离电解电流向电瓶回灌，保持较高的电压，确保mos可靠开通。当然对于内阻极低的超级电容来说倒是可有可无，但是去掉会丧失反接保护功能。
点了点704
下面测试正极内阻，这个是公共端，输入到输出2.686毫欧。
再测负极输入到输出内阻，这个包含5颗mos的导通内阻在内，测试条件vgs8v ，实测mos vgson只有在5v以上内阻才能达到最小，4v左右时会大一倍，所以单锂是很不合适的。能勉强点焊也是玩具级别。 这里测出2.865毫欧，和上面差不多。
下面连接好，经上面测试，整个回路的总内阻（包含超级电容内阻）1+2.686+2.865约6.5毫欧。
这样8.1v供电回路最大电流为 8.1/6.5 =1246A 大概1200a 左右，瞬时最大总功率（包含电源内阻功率） 8.1x1246=10092w，约10kw左右，电源最大输出8.1v-1毫欧x1246=6.854v（压降1.246v ） 排除电源内阻损耗瞬时最大输出约8.8kw。
这块控制板5管，设计最大电流1500a，1246刚好有余量接近满负荷喂饱，所以选择3串（1毫欧）超级电容，两串输出电流大概小3分之1， 4串就会超额定有炸管风险。
下面0.1mm镀镍片测试，只最低1挡效果，
撕开已经掉肉拉丝，焊点瞬时功率大概0.5x1200^2 约720w起步，（0.1铁镍片间距5mm 时内阻大概0.5毫欧），瞬间熔融状态镍带电阻增加大概吸收1kw左右功率。可以看到10kw总功率实际到镍片上只有10分之1左右了，这还是0.1的厚度，更厚的电阻会更小，虽对总电流没什么大的影响，但是更低的内阻自身吸收的功率会更加的小，更厚的镍片同样1200a电流也许只吸收上面1kw一半的功率，因此焊铜片之类需要更大的电流（千安起步）或适当增加脉冲个数和周期。
两片0.1叠加，4档
焊好
可以看到一焊点已经掉肉，其他有点欠火，5档应该完美。
0.2的镍片还没到货，先0.25mm的白铁皮测试。（更新一下 0.2镀镍 4-5档非常的牢固和轻松）
6档
顺利焊接，焊针没打磨，焊点有点毛刺。
撕下已经掉肉，效果良好，这个厚度就别想撕下点什么了。
只用到6档，0.3mm的厚度8档应该可以搞定。
再测试一下铜片，0.1mm 的黄铜片。
内阻比铁镍低的多和纯镍接近，因此直接6档。
焊点良好
强度达到掉肉直接撕烂，7-8档应该可以0.15-0.2黄铜片或纯镍。
经测试性能还不错，回头做个壳子装起来。
完
补充内容 (2021-10-31 11:36):
低成本自制充电器的相关改造 https://www.mydigit.cn/thread-279608-1-1.html
成品 https://www.mydigit.cn/thread-281153-1-1.html |
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雷达卡
发表于 2021-10-5 12:40:04
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千斤顶
发表于 2021-10-5 12:59:38
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