Mashine ya kulehemu ya doa kulingana na Arduino Nano. Mashine ya kulehemu ya doa kulingana na mradi wa Arduino Arduino wa kulehemu upinzani wa betri
Mtu anayemjua alikuja, akaleta LATR mbili na akauliza ikiwa inawezekana kutengeneza spotter kutoka kwao? Kawaida, wakati wa kusikia swali kama hilo, kinachokuja akilini ni hadithi kuhusu jinsi jirani mmoja anavyomuuliza mwingine ikiwa anajua kucheza violin na kwa kujibu anasikia "Sijui, sijajaribu" - kwa hivyo mimi. kuwa na jibu sawa - sijui , labda "ndio", lakini "spotter" ni nini?
Kwa ujumla, wakati chai ikichemka na kutengenezwa, nilisikiliza somo fupi la jinsi usivyopaswa kufanya, kwamba unahitaji kuwa karibu na watu ndipo watu watavutiwa na mimi, na. pia iliingia kwa ufupi katika historia ya maduka ya kutengeneza gari, iliyoonyeshwa na hadithi za kupendeza kutoka kwa maisha ya "chiropper" na "tinsmith". Kisha nikagundua kuwa spotter ni "welder" ndogo ambayo inafanya kazi kwa kanuni ya mashine ya kulehemu ya doa. Inatumika kwa "kunyakua" washers za chuma na nyingine ndogo vipengele vya kufunga kwa mwili wa gari ulio na meno, kwa msaada ambao karatasi iliyoharibika inanyooshwa. Kweli, pia kuna " nyundo ya nyuma"Inahitajika, lakini wanasema kwamba hii sio wasiwasi wangu tena - sehemu ya elektroniki tu ya mzunguko inahitajika kutoka kwangu.
Baada ya kutazama michoro ya vipeperushi mtandaoni, ikawa wazi kwamba tulihitaji kifaa chenye risasi moja ambacho "kingefungua" muda mfupi triac na ugavi mains voltage kwa transformer nguvu. Upepo wa sekondari wa transformer unapaswa kuzalisha voltage ya 5-7 V na sasa ya kutosha "kunyakua" washers.
Ili kutengeneza mpigo wa kudhibiti triac, tumia njia tofauti- kutoka kwa kutokwa kwa capacitor rahisi hadi matumizi ya vidhibiti vidogo na maingiliano kwa awamu za voltage ya mtandao. Tunavutiwa na mzunguko rahisi - iwe "na capacitor".
Utafutaji "kwenye kisimamo cha usiku" ulionyesha kuwa, pamoja na vitu vya kupita, kuna triacs na thyristors zinazofaa, na vile vile "vitu vidogo" vingine - transistors na relays kwa voltages tofauti za uendeshaji. Mtini.1) Ni huruma kwamba hakuna optocouplers, lakini unaweza kujaribu kukusanya kibadilishaji cha mapigo ya kutokwa kwa capacitor kwenye "mstatili" mfupi, pamoja na relay, ambayo itafungua na kufunga triac na mawasiliano yake ya kufunga.
Pia, wakati wa kutafuta sehemu, tulipata vifaa kadhaa vya nguvu vilivyo na pato voltages mara kwa mara kutoka 5 hadi 15 V - tulichagua ya viwandani kutoka nyakati za "Soviet" inayoitwa BP-A1 9V/0.2A ( Mtini.2) Wakati wa kubeba na kupinga 100 Ohm, ugavi wa umeme hutoa voltage ya karibu 12 V (ilibadilika kuwa tayari imebadilishwa).
Tunachagua triacs TS132-40-10, relay 12-volt kutoka kwa "takataka" inayopatikana ya elektroniki, chukua transistors kadhaa za KT315, vipinga, capacitors na kuanza kuiga na kujaribu mzunguko Mtini.3 moja ya hatua za usanidi).
Matokeo yanaonyeshwa katika Kielelezo cha 4. Kila kitu ni rahisi sana - unapobonyeza kitufe cha S1, capacitor C1 huanza kuchaji na voltage chanya sawa na voltage ya usambazaji inaonekana kwenye terminal yake ya kulia. Voltage hii, baada ya kupita kupitia kizuizi cha kikomo cha sasa cha R2, hutolewa kwa msingi wa transistor VT1, inafungua na voltage hutolewa kwa vilima vya relay K1, na kwa sababu hiyo, mawasiliano ya relay K1.1 karibu, ufunguzi wa triac T1.
Wakati capacitor C1 inachaji, voltage kwenye terminal yake ya kulia hupungua polepole na inapofikia kiwango chini ya voltage ya ufunguzi wa transistor, transistor itafunga, vilima vya relay vitapunguzwa, mawasiliano ya wazi K1.1 itaacha. kusambaza voltage kwa electrode ya udhibiti wa triac na itafunga mwishoni mwa wimbi la sasa la nusu ya voltage ya mtandao. Diode VD1 na VD2 husakinishwa ili kupunguza mipigo ambayo hutokea wakati kitufe cha S1 kinatolewa na wakati upepo wa relay K1 umeondolewa nishati.
Kimsingi, kila kitu hufanya kazi kama hii, lakini kwa udhibiti wa wakati hali wazi Triac iligeuka kuwa "kutembea" kwa nguvu kabisa. Inaweza kuonekana kuwa hata kwa kuzingatia mabadiliko yanayowezekana katika ucheleweshaji wote wa kuzima kwa mizunguko ya elektroniki na mitambo, haipaswi kuwa zaidi ya 20 ms, lakini kwa kweli iligeuka kuwa mara nyingi zaidi na pamoja na hii, mapigo huchukua 20. -40 ms tena, na kisha kwa ms zote 100.
Baada ya majaribio kidogo, ikawa kwamba mabadiliko haya katika upana wa pigo ni hasa kutokana na mabadiliko katika kiwango cha voltage ya usambazaji wa mzunguko na uendeshaji wa transistor VT1. Wa kwanza "aliponywa" kwa kusanikisha iliyowekwa na ukuta ndani ya usambazaji wa umeme wa kiimarishaji rahisi cha parametric inayojumuisha kontakt, diode ya zener na transistor ya nguvu ( Mtini.5) Na cascade kwenye transistor VT1 ilibadilishwa na trigger ya Schmitt kwenye transistors 2 na usakinishaji wa mfuasi wa ziada wa emitter. Mchoro ulichukua fomu iliyoonyeshwa Kielelezo cha 6.
Kanuni ya operesheni inabakia sawa, uwezo wa kubadilisha muda wa mapigo kwa kutumia swichi S3 na S4 umeongezwa. Trigger ya Schmitt imekusanyika kwenye VT1 na VT2, "kizingiti" chake kinaweza kubadilishwa ndani ya mipaka ndogo kwa kubadilisha upinzani wa resistors R11 au R12.
Wakati wa kufanya protoksi na kupima uendeshaji wa sehemu ya elektroniki ya spotter, michoro kadhaa zilichukuliwa, ambayo vipindi vya muda na ucheleweshaji unaosababishwa wa kingo unaweza kutathminiwa. Wakati huo, mzunguko ulikuwa na capacitor ya muda yenye uwezo wa 1 μF na resistors R7 na R8 ilikuwa na upinzani wa 120 kOhm na 180 kOhm, kwa mtiririko huo. Washa Kielelezo cha 7 juu inaonyesha hali kwenye vilima vya relay, chini inaonyesha voltage kwenye anwani wakati wa kubadili upinzani uliounganishwa na +14.5 V (faili ya kutazamwa na programu iko kwenye kiambatisho kilichohifadhiwa kwa maandishi, voltages zilichukuliwa kwa njia ya kupinga. vigawanyiko vilivyo na mgawo wa mgawanyiko bila mpangilio, kwa hivyo kiwango cha "Volts" sio kweli). Muda wa mipigo yote ya nguvu ya relay ilikuwa takriban 253...254 ms, muda wa kubadili mawasiliano ulikuwa 267...268 ms. "Upanuzi" unahusishwa na ongezeko la muda wa kuzima - hii inaweza kuonekana kutoka picha 8 Na 9 wakati kulinganisha tofauti ambayo hutokea wakati wa kufunga na kufungua mawasiliano (5.3 ms dhidi ya 20 ms).
Kuangalia utulivu wa muda wa malezi ya mapigo, mabadiliko manne ya mlolongo yalifanywa na udhibiti wa voltage kwenye mzigo (faili katika programu sawa). Juu ya jumla Kielelezo cha 10 inaweza kuonekana kuwa mapigo yote katika mzigo ni karibu kabisa kwa muda - kuhusu 275 ... 283 ms na inategemea ambapo nusu ya wimbi la voltage ya mtandao hutokea wakati wa kuwasha. Wale. kutokuwa na utulivu wa kinadharia hauzidi muda wa nusu ya wimbi la voltage kuu - 10 ms.
Wakati wa kuweka R7 = 1 kOhm na R8 = 10 kOhm na C1 = 1 μF, iliwezekana kupata muda wa pigo moja ya chini ya nusu ya mzunguko wa voltage ya mtandao. Kwa 2 µF - kutoka kwa vipindi 1 hadi 2, kwa 8 µF - kutoka 3 hadi 4 (faili kwenye kiambatisho).
Toleo la mwisho la spotter lilikuwa na sehemu zilizo na maadili yaliyoonyeshwa Kielelezo cha 6. Kilichotokea kwenye vilima vya pili vya kibadilishaji cha nguvu kinaonyeshwa ndani Kielelezo cha 11. Muda wa pigo fupi (ya kwanza katika takwimu) ni karibu 50 ... 60 ms, pili - 140 ... 150 ms, ya tatu - 300 ... 310 ms, ya nne - 390 ... 400 ms (yenye uwezo wa capacitor wa muda wa 4 μF, 8 μF, 12 μF na 16 µF).
Baada ya kuangalia umeme, ni wakati wa kukabiliana na vifaa.
LATR ya 9-amp ilitumika kama kibadilishaji nguvu (kulia mchele. 12) Upepo wake umetengenezwa kwa waya na kipenyo cha karibu 1.5 mm ( Mtini.13) na msingi wa sumaku una kipenyo cha ndani cha kutosha kwa upepo zamu 7 za baa 3 za alumini zilizokunjwa sambamba na sehemu nzima ya takriban 75-80 sq.mm.
Tunatenganisha LATR kwa uangalifu, ikiwa tu "tutarekebisha" muundo mzima kwenye picha na "kunakili" hitimisho ( Mtini.14) Ni vizuri kwamba waya ni nene - ni rahisi kuhesabu zamu.
Baada ya disassembly, kagua kwa uangalifu vilima, usafishe kwa vumbi, uchafu na mabaki ya grafiti ukitumia. brashi ya rangi na bristles ngumu na kuifuta kwa kitambaa laini kidogo kilichowekwa na pombe.
Tunauza fuse ya kioo cha tano-amp kwenye terminal "A", kuunganisha tester kwenye terminal "ya kati" ya coil "G" na kutumia voltage ya 230 V kwa fuse na terminal "isiyo na jina". The tester inaonyesha voltage ya 110 V. Hakuna buzzes au kupata moto - tunaweza kudhani kwamba transformer ni ya kawaida.
Kisha tunafunga vilima vya msingi na mkanda wa fluoroplastic na mwingiliano kwamba tunapata angalau tabaka mbili au tatu ( Mtini.15) Baada ya hayo, tunapiga upepo wa pili wa mtihani wa zamu kadhaa waya rahisi anajitenga. Kwa kutumia nguvu na kupima voltage kwenye upepo huu, tunaamua kiasi kinachohitajika inageuka kupata 6 ... 7 V. Kwa upande wetu, ikawa kwamba wakati 230 V inatolewa kwa vituo vya "E" na "bila jina", 7 V hupatikana kwenye pato na zamu 7. Wakati nguvu inatumika kwa "A" na "isiyo na jina", tunapata 6.3 V.
Kwa vilima vya sekondari, mabasi ya alumini "yaliyotumika sana" yalitumiwa - yalitolewa kutoka kwa kibadilishaji cha zamani cha kulehemu na katika maeneo mengine hayakuwa na insulation hata kidogo. Ili kuzuia zamu kutoka kwa kupunguka kwa kila mmoja, matairi yalilazimika kufunikwa na mkanda wa mundu ( Mtini.16) Upepo ulifanyika ili safu mbili au tatu za mipako zipatikane.
Baada ya kufunga kibadilishaji na kuangalia utendaji wa mzunguko kwenye eneo-kazi, sehemu zote za spotter ziliwekwa kwenye nyumba inayofaa (inaonekana pia kutoka kwa aina fulani ya LATR - Mtini.17).
Vituo vya vilima vya sekondari vya kibadilishaji vimefungwa na bolts na karanga za M6-M8 na huletwa kwenye jopo la mbele la nyumba. Waya za nguvu zinazoongoza kwenye mwili wa gari na "nyundo ya nyuma" zimeunganishwa kwenye bolts hizi upande wa pili wa jopo la mbele. Muonekano katika hatua ya ukaguzi wa nyumba unaonyeshwa Kielelezo cha 18. Juu kushoto ni kiashiria cha voltage ya mtandao La1 na swichi ya mains S1, na upande wa kulia ni swichi ya voltage ya kunde S5. Inabadilisha unganisho kwenye mtandao wa terminal "A" au terminal "E" ya kibadilishaji.
Mtini.18 
Chini kuna kiunganishi cha kifungo cha S2 na upepo wa pili unaongoza. Swichi za muda wa kunde zimewekwa chini kabisa ya kesi, chini ya kifuniko kilicho na bawaba (Mchoro 19).
Vitu vingine vyote vya mzunguko vimewekwa chini ya kesi na paneli ya mbele ( Mtini.20, Mtini.21, Mtini.22) Haionekani kuwa nadhifu sana, lakini lengo kuu hapa lilikuwa kupunguza urefu wa makondakta ili kupunguza ushawishi wa mapigo ya umeme kwenye sehemu ya elektroniki ya mzunguko.
Bodi ya mzunguko iliyochapishwa haikuwa na waya - transistors zote na "piping" zao ziliuzwa kwa ubao wa mkate iliyotengenezwa kwa glasi ya nyuzi, na foil iliyokatwa kwenye miraba (inayoonekana Mtini.22).
Nguvu ya kubadili S1 - JS608A, kuruhusu kubadili mikondo 10 A (vituo "vya paired" vinafanana). Hakukuwa na swichi ya pili kama hii, kwa hivyo S5 iliwekwa kama TP1-2, vituo vyake pia vinafanana (ikiwa utaitumia na umeme wa mtandao umezimwa, inaweza kupitisha mikondo mikubwa kupitia yenyewe). Muda wa kunde hubadilisha S3 na S4 - TP1-2.
Kitufe S2 - KM1-1. Kiunganishi cha kuunganisha waya za kifungo ni COM (DB-9).
Kiashiria La1 - TN-0.2 katika fittings sambamba ya ufungaji.
Washa michoro 23, 24 , 25 picha zilizopigwa wakati wa kuangalia utendakazi wa spotter zinaonyeshwa - kona ya fanicha yenye kipimo cha 20x20x2 mm ilikuwa na doa iliyounganishwa kwa sahani ya bati yenye unene wa 0.8 mm (jopo la kupachika kutoka kwa kesi ya kompyuta). Ukubwa tofauti"piglets" juu Mtini.23 Na Mtini.24- hii ni kwa viwango tofauti vya "kupikia" (6 V na 7 V). Katika matukio hayo yote, kona ya samani ni svetsade kwa ukali.
Washa Mtini.26 Upande wa nyuma wa sahani unaonyeshwa na ni wazi kuwa inapokanzwa kupitia, rangi huwaka na kuruka.
Baada ya kumpa rafiki yangu mtu huyo, alipiga simu kama wiki moja baadaye na kusema kwamba alikuwa ametengeneza "nyundo" ya nyuma, akaiunganisha na kuangalia uendeshaji wa kifaa kizima - kila kitu ni sawa, kila kitu kinafanya kazi. Ilibadilika kuwa mapigo ya muda mrefu hayahitajiki katika uendeshaji (yaani vipengele S4, C3, C4, R4 vinaweza kuachwa), lakini kuna haja ya kuunganisha transformer kwenye mtandao "moja kwa moja". Kwa kadiri ninavyoelewa, hii ni ili uso wa chuma uliochonwa uweze kuwashwa kwa kutumia elektroni za kaboni. Sio ngumu kusambaza nguvu "moja kwa moja" - waliweka swichi ambayo hukuruhusu kufunga vituo vya "nguvu" vya triac. Sehemu kubwa isiyo ya kutosha ya cores kwenye vilima vya sekondari ni ya kutatanisha kidogo (kulingana na mahesabu, zaidi inahitajika), lakini kwa kuwa zaidi ya wiki mbili zimepita, na mmiliki wa kifaa alionywa juu ya "udhaifu wa vilima” na hakuita, basi hakuna kitu cha kutisha kilichotokea.
Wakati wa majaribio na mzunguko, toleo la triac iliyokusanywa kutoka kwa thyristors mbili za T122-20-5-4 ilijaribiwa (zinaweza kuonekana katika Kielelezo cha 1 nyuma). Mchoro wa uunganisho unaonyeshwa kwenye Mtini.27, diodes VD3 na VD4 - 1N4007.
Fasihi:
- Goroshkov B.I., "Redio vifaa vya elektroniki", Moscow, "Redio na Mawasiliano", 1984.
- Maktaba ya redio ya wingi, Ya.S. Kublanovsky, "Vifaa vya Thyristor", M., "Redio na Mawasiliano", 1987, toleo la 1104.
Andrey Goltsov, Iskitim.
Orodha ya vipengele vya mionzi
| Uteuzi | Aina | Dhehebu | Kiasi | Kumbuka | Duka | Notepad yangu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kwa picha nambari 6 | |||||||
| VT1, VT2, VT3 | Transistor ya bipolar | KT315B | 3 | Kwa notepad | |||
| T1 | Thyristor na Triac | TS132-40-12 | 1 | Kwa notepad | |||
| VD1, VD2 | Diode | KD521B | 2 | Kwa notepad | |||
| R1 | Kipinga | 1 kOh | 1 | 0.5 W | Kwa notepad | ||
| R2 | Kipinga | 330 kOhm | 1 | 0.5 W | Kwa notepad | ||
| R3, R4 | Kipinga | 15 kOhm | 2 | 0.5 W | Kwa notepad | ||
| R5 | Kipinga | 300 Ohm | 1 | 2 W | Kwa notepad | ||
| R6 | Kipinga | 39 ohm | 1 | 2 W | Kwa notepad | ||
| R7 | Kipinga | 12 kOhm | 1 | 0.5 W | Kwa notepad | ||
| R8 | Kipinga | 18 kOhm | 1 | 0.5 W | |||
Kipima muda cha upeanaji muda ni kifaa ambacho unaweza kutumia kurekebisha muda wa kukaribiana na mkondo au mpigo. Kipima muda wa relay kwa kulehemu doa hupima muda wa mfiduo wa sasa wa kulehemu kwa sehemu zinazounganishwa na mzunguko wa tukio lake. Kifaa hiki kinatumika kugeuza michakato ya kulehemu, kutoa mshono wa kulehemu, ili kuunda miundo mbalimbali kutoka karatasi ya chuma. Inadhibiti mzigo wa umeme kwa mujibu wa programu fulani. Relay ya muda ya kulehemu ya mawasiliano imepangwa kwa kufuata madhubuti na maagizo. Utaratibu huu unahusisha kuweka vipindi vya muda kati ya vitendo fulani, pamoja na muda wa sasa wa kulehemu.
Kanuni ya uendeshaji
Relay ya wakati huu kwa kulehemu kwa doa itaweza kuwasha na kuzima kifaa katika hali fulani na mzunguko fulani kwa msingi unaoendelea. Ili kuiweka kwa urahisi, inafunga na kufungua mawasiliano. Kutumia sensor ya kuzunguka, unaweza kurekebisha vipindi vya wakati kwa dakika na sekunde baada ya hapo unahitaji kuwasha au kuzima kulehemu.
Onyesho hutumiwa kuonyesha habari kuhusu wakati wa sasa wa kubadili, kipindi cha kufichuliwa kwa chuma mashine ya kulehemu, idadi ya dakika na sekunde kabla ya kuwasha au kuzima.
Aina za timer kwa kulehemu doa
Unaweza kupata vipima muda kwenye soko ukitumia programu ya dijiti au ya analogi. Relays kutumika ndani yao ni aina tofauti, lakini ya kawaida na ya gharama nafuu ni vifaa vya umeme. Kanuni ya uendeshaji wao inategemea programu maalum, ambayo imeandikwa kwenye microcontroller. Inaweza kutumika kurekebisha ucheleweshaji au kwa wakati.
Kwa sasa unaweza kununua relay ya muda:
- na kucheleweshwa kwa kuzima;
- kwa kuchelewa kuwasha;
- imeundwa kwa muda uliowekwa baada ya voltage inatumiwa;
- imeundwa kwa muda uliowekwa baada ya mapigo kutolewa;
- jenereta ya saa.
Vifaa vya kuunda relay ya wakati
Ili kuunda kipima saa kwa kulehemu mahali, utahitaji sehemu zifuatazo:
- Bodi ya Arduino Uno kwa ajili ya programu;
- bodi ya protoksi au ngao ya Sensor - inawezesha uunganisho wa sensorer zilizowekwa na bodi;
- waya wa kike hadi wa kike;
- onyesho ambalo linaweza kuonyesha angalau mistari miwili yenye herufi 16 kwa kila safu;
- relay ambayo hubadilisha mzigo;
- sensor ya pembe ya mzunguko iliyo na kifungo;
- usambazaji wa nguvu kwa kifaa mshtuko wa umeme(wakati wa majaribio, unaweza kuiwasha kupitia kebo ya USB).
Vipengele vya kuunda timer ya relay kwa kulehemu doa kwenye ubao wa arduino
Ili kuifanya, lazima ufuate madhubuti mchoro.
Wakati huo huo, hutumiwa mara nyingi bodi ya arduino Ingekuwa bora kuchukua nafasi ya uno na arduino pro mini kwani ni ndogo sana kwa saizi, inagharimu kidogo na ni rahisi zaidi kutengeneza waya za solder.
Baada ya kukusanya kila mtu vipengele Ili kutumia timer kwa kulehemu ya mawasiliano kwenye Arduino, unahitaji kuuza waya zinazounganisha ubao na vipengele vingine vya kifaa hiki. Vipengele vyote vinapaswa kusafishwa kwa plaque na kutu. Hii itaongeza kwa kiasi kikubwa muda wa uendeshaji wa timer ya relay.
Unahitaji kuchagua kesi inayofaa na kukusanya vitu vyote ndani yake. Itatoa kifaa kwa heshima mwonekano, ulinzi dhidi ya athari za ajali na ushawishi wa mitambo.
Ili kukamilisha, ni muhimu kufunga kubadili. Itahitajika ikiwa mmiliki wa kulehemu ataamua kuiacha bila uangalizi kwa muda mrefu ili kuzuia moto au uharibifu wa mali ikiwa itatokea. hali za dharura. Kwa msaada wake, kuondoka kwa majengo, mtumiaji yeyote ataweza juhudi maalum kuzima kifaa.
“Kuweni makini!
Timer ya kulehemu ya upinzani kwenye 561 ni kifaa cha juu zaidi, kwani imeundwa kwenye microcontroller mpya ya kisasa. Inakuruhusu kupima muda kwa usahihi zaidi na kuweka masafa ya kuwasha na kuzima kifaa."
Timer ya kulehemu ya upinzani kwenye 555 sio kamili na imepunguza utendaji. Lakini mara nyingi hutumiwa kuunda vifaa vile, kwa kuwa ni nafuu.
Ili kuelewa vizuri jinsi ya kuunda mashine ya kulehemu, unapaswa kuwasiliana na wafanyakazi wa kampuni. Kwa kuongeza, tunapendekeza kuzingatia muundo wa kifaa hiki. Itakusaidia kuelewa kanuni ya uendeshaji wa kifaa, ni nini kinachohitajika kuuzwa na wapi.
Hitimisho
Kipima saa cha kulehemu doa kwenye Arduino ni kifaa sahihi na cha hali ya juu ambacho, kwa matumizi sahihi, kitadumu kwa miaka mingi. Anatosha kifaa rahisi, hivyo inaweza kuwekwa kwa urahisi kwenye tovuti yoyote ya kulehemu. Kwa kuongeza, timer ya kulehemu ya doa ni rahisi kudumisha. Inafanya kazi hata katika baridi kali, na haipatikani na udhihirisho mbaya wa mazingira ya asili.
Unaweza kukusanya kifaa mwenyewe au kurejea kwa wataalamu. Chaguo la mwisho ni bora zaidi, kwani inahakikisha matokeo ya mwisho. Kampuni itajaribu vipengele vya kifaa, kutambua matatizo, kurekebisha, na hivyo kurejesha utendaji wake.
Katika baadhi ya matukio, ni faida zaidi kutumia kulehemu doa badala ya soldering. Kwa mfano, njia hii inaweza kuwa na manufaa kwa kutengeneza betri zinazojumuisha betri kadhaa. Soldering husababisha kupokanzwa kwa kiasi kikubwa kwa seli, ambayo inaweza kusababisha kushindwa kwa seli. Lakini kulehemu kwa doa haitoi joto vitu vingi, kwani inafanya kazi kwa muda mfupi.
Ili kuboresha mchakato mzima, mfumo hutumia Arduino Nano. Hii ni kitengo cha udhibiti kinachokuwezesha kusimamia kwa ufanisi usambazaji wa nishati ya ufungaji. Kwa hivyo, kila kulehemu ni sawa kwa kesi fulani, na nishati nyingi hutumiwa kama inahitajika, sio zaidi na sio chini. Vipengele vya mawasiliano hapa ni waya wa shaba, na nishati hutoka kwa betri ya kawaida ya gari, au mbili ikiwa sasa ya juu inahitajika.
Mradi wa sasa ni karibu bora katika suala la utata wa uumbaji / ufanisi wa kazi. Mwandishi wa mradi alionyesha hatua kuu za kuunda mfumo, kutuma data zote kwenye Maagizo.
Kulingana na mwandishi, betri ya kawaida inatosha kuona weld vipande viwili vya nikeli 0.15 mm nene. Kwa vipande vikubwa vya chuma, betri mbili zitahitajika, zilizokusanywa katika mzunguko kwa sambamba. Wakati wa kunde wa mashine ya kulehemu inaweza kubadilishwa na ni kati ya 1 hadi 20 ms. Hii inatosha kabisa kwa kulehemu vipande vya nickel vilivyoelezwa hapo juu.
Mwandishi anapendekeza kutengeneza bodi kuagiza kutoka kwa mtengenezaji. Gharama ya kuagiza bodi 10 kama hizo ni karibu euro 20.
Wakati wa kulehemu, mikono yote miwili itachukuliwa. Jinsi ya kusimamia mfumo mzima? Kutumia kubadili mguu, bila shaka. Ni rahisi sana.
Na hapa kuna matokeo ya kazi:
Tunawasilisha kwa mawazo yako mchoro inverter ya kulehemu, ambayo unaweza kukusanyika kwa mikono yako mwenyewe. Upeo wa matumizi ya sasa ni 32 amperes, 220 volts. Sasa ya kulehemu ni kuhusu amperes 250, ambayo inakuwezesha kuunganisha kwa urahisi na electrode ya vipande 5, urefu wa arc ya 1 cm, ambayo hupita zaidi ya 1 cm kwenye plasma ya chini ya joto. Ufanisi wa chanzo ni katika kiwango cha wale wa duka, na labda bora (maana ya inverter).
Mchoro wa 1 unaonyesha mchoro wa usambazaji wa umeme kwa kulehemu.
Mtini.1 Mchoro wa mpangilio usambazaji wa nguvu
Transformer ni jeraha kwenye ferrite Ш7х7 au 8х8
Msingi una zamu 100 za waya wa PEV wa 0.3mm
Sekondari 2 ina zamu 15 za waya wa PEV wa 1mm
Sekondari 3 ina zamu 15 za 0.2mm PEV
Sekondari 4 na 5, zamu 20 za waya wa PEV 0.35mm
Vilima vyote vinapaswa kujeruhiwa kwa upana mzima wa sura;
Mchoro wa 2 Mchoro wa inverter ya kulehemu
Kielelezo 2 kinaonyesha mchoro wa welder. Mzunguko ni 41 kHz, lakini unaweza kujaribu 55 kHz. Transformer katika 55 kHz basi ni zamu 9 kwa zamu 3, ili kuongeza PV ya transformer.
41kHz transformer - seti mbili Ш20х28 2000nm, pengo 0.05mm, gasket ya gazeti, 12vit x 4vit, 10kv mm x 30kv mm, mkanda wa shaba (bati) kwenye karatasi. Vilima vya transfoma vinatengenezwa kwa karatasi ya shaba 0.25 mm nene na 40 mm upana, imefungwa kwa karatasi kutoka. daftari la fedha. Ya sekondari hufanywa kwa tabaka tatu za bati (sandwich) iliyotengwa kutoka kwa kila mmoja na mkanda wa fluoroplastic, kwa insulation kati yao wenyewe, kwa conductivity bora ya mikondo ya juu-frequency, mwisho wa mawasiliano ya sekondari katika pato la transformer ni soldered pamoja.
Inductor L2 imejeruhiwa kwenye msingi wa Ш20x28, ferrite 2000nm, zamu 5, 25 sq.mm, pengo 0.15 - 0.5mm (tabaka mbili za karatasi kutoka kwa printer). Transfoma ya sasa - sensor ya sasa pete mbili za waya za msingi K30x18x7 zilizopigwa kupitia pete, zamu 85 za sekondari za waya 0.5 mm nene.
Mkutano wa kulehemu
Upepo wa transformer
Upepo wa kibadilishaji lazima ufanyike kwa kutumia karatasi ya shaba yenye unene wa 0.3mm na upana wa 40mm, lazima iwekwe kwenye karatasi ya joto kutoka kwa rejista ya pesa 0.05mm nene, karatasi hii ni ya kudumu na haitoi machozi kama kawaida wakati wa kufunga kibadilishaji.
Unaniambia, kwa nini usiipeperushe na waya nene ya kawaida, lakini haiwezekani kwa sababu kibadilishaji hiki hufanya kazi kwa mikondo ya masafa ya juu na mikondo hii huhamishwa kwenye uso wa kondakta na katikati ya waya nene haitumiki. inaongoza kwa joto, jambo hili linaitwa athari ya Ngozi!
Na lazima upigane nayo, unahitaji tu kutengeneza kondakta na uso mkubwa, kwa hivyo karatasi nyembamba ya shaba ina hii, ina uso mkubwa ambao sasa unapita, na vilima vya pili vinapaswa kuwa na sandwich ya kanda tatu za shaba zilizotengwa. na filamu ya fluoroplastic, ni nyembamba na yote haya ni safu zilizofunikwa kwenye karatasi ya joto. Karatasi hii ina mali ya giza wakati inapokanzwa, hatuhitaji hii na ni mbaya, haiwezi kufanya chochote, basi jambo kuu libakie kwamba haina machozi.
Unaweza upepo vilima na waya wa PEV na sehemu ya msalaba ya 0.5 ... 0.7 mm inayojumuisha cores kadhaa, lakini hii ni mbaya zaidi, kwani waya ni pande zote na zimeunganishwa kwa kila mmoja. mapungufu ya hewa, ambayo hupunguza kasi ya uhamishaji wa joto na kuwa na sehemu ndogo ya sehemu zote za nyaya zikiunganishwa ikilinganishwa na bati kwa 30%, ambayo inaweza kutoshea kwenye dirisha la msingi la feri.
Sio ferrite ambayo huwasha moto kibadilishaji, lakini vilima, kwa hivyo unahitaji kufuata mapendekezo haya.
Transformer na muundo mzima lazima zipigwe ndani ya nyumba na shabiki wa volts 220 0.13 amperes au zaidi.
Kubuni
Ili kupoza vipengele vyote vyenye nguvu, ni vizuri kutumia radiators na mashabiki kutoka kwa kompyuta za zamani za Pentium 4 na Athlon 64 nilipata radiators hizi kutoka kwa duka la kompyuta kufanya uboreshaji, kwa $ 3 ... 4 tu.
Daraja la oblique la nguvu lazima lifanywe kwenye radiators mbili kama hizo, sehemu ya juu daraja kwenye moja, sehemu ya chini kwa nyingine. Safisha diodi za daraja HFA30 na HFA25 kwenye radiators hizi kupitia spacer ya mica. IRG4PC50W lazima ikokwe bila mica kupitia kibandiko cha kupitisha joto cha KTP8.
Vituo vya diode na transistors vinahitaji kupigwa kwa kila mmoja kwenye radiators zote mbili, na kati ya vituo na radiators mbili, ingiza ubao unaounganisha mzunguko wa nguvu wa 300-volt kwenye sehemu za daraja.
Mchoro hauonyeshi haja ya solder 12 ... vipande 14 vya capacitors 0.15 micron 630 volt kwenye ubao huu kwenye usambazaji wa umeme wa 300V. Hii ni muhimu ili uzalishaji wa transformer uingie kwenye mzunguko wa nguvu, ukiondoa kuongezeka kwa sasa kwa resonant ya swichi za nguvu kutoka kwa transformer.
Wengine wa daraja huunganishwa kwa kila mmoja kwa kunyongwa ufungaji wa conductors wa urefu mfupi.
Mchoro pia unaonyesha snubbers, wana capacitors C15 C16, wanapaswa kuwa brand K78-2 au SVV-81. Huwezi kuweka takataka yoyote hapo, kwani snubbers huchukua jukumu muhimu:
kwanza- wanapunguza uzalishaji wa resonant wa transformer
pili- wanapunguza kwa kiasi kikubwa hasara ya IGBT wakati wa kuzima kwa vile IGBT hufungua haraka, lakini zinafungwa polepole sana na wakati wa kufunga, capacitance C15 na C16 inashtakiwa kupitia diode ya VD32 VD31 muda mrefu zaidi kuliko wakati wa kufunga wa IGBT, yaani, snubber hii inaingilia nguvu zote kwenye yenyewe, kuzuia joto kutolewa kwenye swichi ya IGBT mara tatu. kuliko ingekuwa bila hiyo.
Wakati IGBT ni haraka fungua, basi kwa njia ya resistors R24 R25 snubbers hutolewa vizuri na nguvu kuu hutolewa kwenye vipinga hivi.
Mipangilio
Weka nguvu kwenye PWM ya volt 15 na angalau feni moja ili kutoa uwezo wa C6, ambao hudhibiti muda wa kujibu wa relay.
Relay K1 inahitajika ili kufunga resistor R11 baada ya capacitors C9 ... 12 kushtakiwa kwa njia ya kupinga R11, ambayo inapunguza kuongezeka kwa sasa wakati mashine ya kulehemu inapogeuka kwenye mtandao wa 220-volt.
Bila kupinga moja kwa moja R11, wakati kugeuka, kutakuwa na BAC kubwa wakati wa malipo ya 3000 μm 400V capacitance, ndiyo sababu kipimo hiki kinahitajika.
Angalia uendeshaji wa kupinga relay kufunga R11 2 ... sekunde 10 baada ya nguvu kutumika kwa bodi ya PWM.
Angalia ubao wa PWM kwa uwepo wa mipigo ya mstatili inayoenda kwa HCPL3120 optocouplers baada ya relay zote mbili K1 na K2 kuwashwa.
Upana wa mipigo unapaswa kulinganishwa na pause ya sifuri 44% sifuri 66%
Angalia madereva kwenye optocouplers na amplifiers zinazoendesha ishara ya mstatili na amplitude ya volts 15 na uhakikishe kuwa voltage kwenye milango ya IGBT haizidi 16 volts.
Tumia nguvu ya Volti 15 kwenye daraja ili kuangalia uendeshaji wake na kuhakikisha kuwa daraja limetengenezwa kwa usahihi.
Matumizi ya sasa yasizidi 100mA bila kufanya kitu.
Thibitisha maneno sahihi ya vilima vya kibadilishaji cha nguvu na kibadilishaji cha sasa kwa kutumia oscilloscope ya boriti mbili.
Boriti moja ya oscilloscope iko kwenye msingi, ya pili kwenye sekondari, ili awamu za mapigo ziwe sawa, tofauti pekee ni katika voltage ya windings.
Tumia nguvu kwenye daraja kutoka kwa capacitors za nguvu C9...C12 kupitia balbu 220 volt 150..200 watt, baada ya kuweka mzunguko wa PWM hadi 55 kHz, unganisha oscilloscope kwa mtoza-emitter ya transistor ya chini ya IGBT, angalia. kwa umbo la ishara ili hakuna kuongezeka kwa voltage zaidi ya volts 330 kama kawaida.
Anza kupunguza mzunguko wa saa ya PWM hadi bend ndogo itaonekana kwenye swichi ya chini ya IGBT inayoonyesha oversaturation ya transformer, andika mzunguko huu ambapo bend ilitokea, ugawanye na 2 na uongeze matokeo kwa mzunguko wa oversaturation, kwa mfano, ugawanye 30. kHz oversaturation na 2 = 15 na 30 + 15 = 45, 45 hii ni mzunguko wa uendeshaji wa transformer na PWM.
Matumizi ya sasa ya daraja yanapaswa kuwa karibu 150 mA na balbu ya mwanga haipaswi kuangaza ikiwa inawaka sana, hii inaonyesha kuvunjika kwa vilima vya transformer au daraja lililokusanyika vibaya.
Unganisha kwenye pato waya wa kulehemu angalau urefu wa mita 2 ili kuunda uingizaji wa ziada wa pato.
Omba nguvu kwenye daraja kupitia kettle ya 2200-watt, na uweke sasa kwenye balbu ya mwanga kwa PWM angalau R3 karibu na resistor R5, funga pato la kulehemu, angalia voltage kwenye swichi ya chini ya daraja ili isiwe. zaidi ya 360 volts kulingana na oscilloscope, na haipaswi kuwa na kelele kutoka kwa transformer. Ikiwa kuna moja, hakikisha kwamba sensor ya sasa ya transfoma imepunguzwa kwa usahihi, pitisha waya ndani upande wa nyuma kupitia pete.
Ikiwa kelele inabakia, basi unahitaji kuweka bodi ya PWM na madereva ya optocoupler mbali na vyanzo vya kuingiliwa, hasa transformer ya nguvu na inductor L2 na waendeshaji wa nguvu.
Hata wakati wa kukusanya daraja, madereva lazima wamewekwa karibu na radiators ya daraja juu ya transistors IGBT na hakuna karibu na resistors R24 R25 kwa 3 sentimita. Pato la dereva na miunganisho ya lango la IGBT lazima iwe fupi. Kondakta zinazotoka kwa PWM hadi kwa optocouplers hazipaswi kupita karibu na vyanzo vya kuingiliwa na zinapaswa kuwa fupi iwezekanavyo.
Waya zote za ishara kutoka kwa kibadilishaji cha sasa na kwenda kwa optocouplers kutoka kwa PWM zinapaswa kupotoshwa ili kupunguza kelele na ziwe fupi iwezekanavyo.
Ifuatayo, tunaanza kuongeza sasa ya kulehemu kwa kutumia resistor R3 karibu na resistor R4, pato la kulehemu limefungwa kwenye kubadili chini ya IGBT, upana wa pigo huongezeka kidogo, ambayo inaonyesha operesheni ya PWM. Zaidi ya sasa inamaanisha upana zaidi, chini ya sasa inamaanisha upana mdogo.
Haipaswi kuwa na kelele, vinginevyo itashindwa.IGBT.
Ongeza sasa na usikilize, angalia oscilloscope kwa voltage ya ziada ya ufunguo wa chini, ili usizidi volts 500, kiwango cha juu cha volts 550 katika kuongezeka, lakini kwa kawaida 340 volts.
Kufikia sasa ambapo upana ghafla inakuwa upeo, kuonyesha kwamba kettle haiwezi kutoa upeo wa sasa.
Hiyo ndiyo yote, sasa tunaenda moja kwa moja bila kettle kutoka kiwango cha chini hadi kiwango cha juu, angalia oscilloscope na usikilize ili iwe kimya. Kufikia kiwango cha juu cha sasa, upana unapaswa kuongezeka, uzalishaji ni wa kawaida, si zaidi ya 340 volts kawaida.
Anza kupika kwa sekunde 10 mwanzoni. Tunaangalia radiators, kisha sekunde 20, pia baridi na dakika 1 transformer ni ya joto, kuchoma 2 elektroni kwa muda mrefu 4mm transformer ni machungu.
Radiators za diode za 150ebu02 zimejaa joto baada ya elektroni tatu, tayari ni ngumu kupika, mtu huchoka, ingawa anapika vizuri, kibadilishaji ni moto, na hakuna mtu anayepika hata hivyo. Shabiki, baada ya dakika 2, huleta transformer kwa hali ya joto na unaweza kupika tena mpaka inakuwa puffy.
Hapo chini unaweza kupakua bodi za mzunguko zilizochapishwa katika muundo wa LAY na faili zingine
Evgeny Rodikov (evgen100777 [mbwa] rambler.ru). Ikiwa una maswali yoyote wakati wa kukusanya welder, andika kwa E-Mail.
Orodha ya vipengele vya mionzi
| Uteuzi | Aina | Dhehebu | Kiasi | Kumbuka | Duka | Notepad yangu | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kitengo cha nguvu | |||||||
| Mdhibiti wa mstari | LM78L15 | 2 | Kwa notepad | ||||
| Kigeuzi cha AC/DC | TOP224Y | 1 | Kwa notepad | ||||
| Rejeleo la voltage IC | TL431 | 1 | Kwa notepad | ||||
| Diode ya kurekebisha | BYV26C | 1 | Kwa notepad | ||||
| Diode ya kurekebisha | HER307 | 2 | Kwa notepad | ||||
| Diode ya kurekebisha | 1N4148 | 1 | Kwa notepad | ||||
| Diode ya Schottky | MBR20100CT | 1 | Kwa notepad | ||||
| Diode ya ulinzi | P6KE200A | 1 | Kwa notepad | ||||
| Daraja la diode | KBPC3510 | 1 | Kwa notepad | ||||
| Optocoupler | PC817 | 1 | Kwa notepad | ||||
| C1, C2 | 10uF 450V | 2 | Kwa notepad | ||||
| Electrolytic capacitor | 100uF 100V | 2 | Kwa notepad | ||||
| Electrolytic capacitor | 470uF 400V | 6 | Kwa notepad | ||||
| Electrolytic capacitor | 50uF 25V | 1 | Kwa notepad | ||||
| C4, C6, C8 | Capacitor | 0.1uF | 3 | Kwa notepad | |||
| C5 | Capacitor | 1nF 1000V | 1 | Kwa notepad | |||
| C7 | Electrolytic capacitor | 1000uF 25V | 1 | Kwa notepad | |||
| Capacitor | 510 pF | 2 | Kwa notepad | ||||
| C13, C14 | Electrolytic capacitor | 10 µF | 2 | Kwa notepad | |||
| VDS1 | Daraja la diode | 600V 2A | 1 | Kwa notepad | |||
| NTC1 | Thermistor | 10 ohm | 1 | Kwa notepad | |||
| R1 | Kipinga | 47 kOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| R2 | Kipinga | 510 ohm | 1 | Kwa notepad | |||
| R3 | Kipinga | 200 Ohm | 1 | Kwa notepad | |||
| R4 | Kipinga | 10 kOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| Kipinga | 6.2 Ohm | 1 | Kwa notepad | ||||
| Kipinga | 30Ohm 5W | 2 | Kwa notepad | ||||
| Inverter ya kulehemu | |||||||
| Mdhibiti wa PWM | UC3845 | 1 | Kwa notepad | ||||
| VT1 | Transistor ya MOSFET | IRF120 | 1 | Kwa notepad | |||
| VD1 | Diode ya kurekebisha | 1N4148 | 1 | Kwa notepad | |||
| VD2, VD3 | Diode ya Schottky | 1N5819 | 2 | Kwa notepad | |||
| VD4 | Diode ya Zener | 1N4739A | 1 | 9V | Kwa notepad | ||
| VD5-VD7 | Diode ya kurekebisha | 1N4007 | 3 | Ili kupunguza voltage | Kwa notepad | ||
| VD8 | Daraja la diode | KBPC3510 | 2 | Kwa notepad | |||
| C1 | Capacitor | 22 nF | 1 | Kwa notepad | |||
| C2, C4, C8 | Capacitor | 0.1 µF | 3 | Kwa notepad | |||
| C3 | Capacitor | 4.7 nF | 1 | Kwa notepad | |||
| C5 | Capacitor | 2.2 nF | 1 | Kwa notepad | |||
| C6 | Electrolytic capacitor | 22µF | 1 | Kwa notepad | |||
| C7 | Electrolytic capacitor | 200 µF | 1 | Kwa notepad | |||
| C9-C12 | Electrolytic capacitor | 3000uF 400V | 4 | Kwa notepad | |||
| R1, R2 | Kipinga | 33 kOhm | 2 | Kwa notepad | |||
| R4 | Kipinga | 510 ohm | 1 | Kwa notepad | |||
| R5 | Kipinga | 1.3 kOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| R7 | Kipinga | 150 ohm | 1 | Kwa notepad | |||
| R8 | Kipinga | 1Ohm 1Wati | 1 | Kwa notepad | |||
| R9 | Kipinga | 2 MOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| R10 | Kipinga | 1.5 kOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| R11 | Kipinga | 25Ohm 40Watt | 1 | Kwa notepad | |||
| R3 | Trimmer resistor | 2.2 kOhm | 1 | Kwa notepad | |||
| Trimmer resistor | 10 kOhm | 1 | Kwa notepad | ||||
| K1 | Relay | 12V 40A | 1 | Kwa notepad | |||
| K2 | Relay | RES-49 | 1 | Kwa notepad | |||
| Q6-Q11 | Transistor ya IGBT | IRG4PC50W | 6 | ||||
Inakuja wakati katika maisha ya kila "muuaji wa redio" wakati unahitaji kuunganisha pamoja kadhaa betri za lithiamu- ama wakati wa kutengeneza betri ya mbali ambayo imekufa kutokana na umri, au wakati wa kukusanya nguvu kwa mradi mwingine wa ufundi. Kuuza "lithiamu" na chuma cha kutengenezea cha 60-watt ni ngumu na inatisha - utazidisha moto kidogo - na mikononi mwako una grenade ya moshi, ambayo haina maana kuzima na maji.
Uzoefu wa pamoja hutoa chaguzi mbili - ama nenda kwenye lundo la takataka kutafuta microwave ya zamani, ipasue na upate kibadilishaji, au utumie pesa nyingi.
Kwa ajili ya welds kadhaa kwa mwaka, sikutaka kutafuta transformer, nikaona na kurejesha nyuma. Nilitaka kutafuta njia ya bei nafuu na rahisi sana ya kulehemu betri kwa kutumia mkondo wa umeme.
Chanzo chenye nguvu cha umeme cha chini cha DC kinachoweza kupatikana kwa kila mtu - hii ni ya kawaida inayotumika. Betri ya gari. Niko tayari kuweka dau kuwa tayari unayo mahali fulani kwenye pantry yako au jirani yako anayo.
Nitakupa kidokezo - njia bora kupata betri ya zamani bila malipo ni
subiri baridi. Mfikie mtu masikini ambaye gari lake halitaanza - hivi karibuni atakimbilia dukani kwa betri mpya, na kukupa ya zamani bure. Katika baridi, betri ya zamani ya risasi haiwezi kufanya kazi vizuri, lakini baada ya malipo ya nyumbani mahali pa joto itafikia uwezo wake kamili.
Ili kuunganisha betri na sasa kutoka kwa betri, tutahitaji kusambaza sasa katika mapigo mafupi katika suala la milliseconds - vinginevyo hatutapata kulehemu, lakini mashimo ya kuchoma kwenye chuma. gharama nafuu na njia ya bei nafuu kubadili sasa ya betri 12-volt - relay electromechanical (solenoid).
Tatizo ni kwamba relays za kawaida za magari 12-volt zinapimwa kwa kiwango cha juu cha amperes 100, na mikondo ya mzunguko mfupi wakati wa kulehemu ni mara nyingi zaidi. Kuna hatari kwamba silaha ya relay itakuwa tu weld. Na kisha, katika ukubwa wa Aliexpress, nilikutana na relays za kuanza pikipiki. Nilidhani kwamba ikiwa relay hizi zinaweza kuhimili sasa ya kuanza, maelfu ya nyakati, basi zitafaa kwa madhumuni yangu. Kilichonishawishi mwishowe ni video hii, ambapo mwandishi anajaribu upeanaji sawa:
