Impuls-Punktschweißgerät für Akkus - Seite 2/4
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Und schon geht es weiter mit der Seite 2.
Juli 2020
Hier sieht man noch die erste Konstruktion mit den Mosfets. In diesem Bild sieht man die externe Speisung druch Messklemmen.
Meine Idee war es nun, den Kühlkörper direkt mit den Drains bewusst zu verbinden. Dafür musste erstmal der schwarze Lack runter.
Ich hatte leider keinen Abflussreiniger für das Enteloxieren vorrätig, daher mechanisch.
Die Mosfets wurden nun gegen eine neue Bauform getauscht. Was vorher TO220 war, ist nun TO247. Es handelt sich um IRFP 3206.
Diese habe ich ausgewählt, weil sie mehrmals in anderen Punktschweißprojekten Verwendung fanden. Auch sieht man hier schon die
Source Widerstände, welche einen Wert von 0,01 Ohm aufweisen.
Auf Abstandsbolzen aus Kunststoff habe ich eine Kupfer-Sammelschiene genommen und an denen kleinere Stücken von
2.5mm2 angelötet. An diese kleinen Stifte habe ich abschließend die Shunts angelötet. Die Kupferschienen ohne
Brenner bzw. sehr starkem Lötkolben zu löten ist quasi aussichtslos.
Um die Elkos auch angemessen laden zu können, habe ich eine einfache Schaltung mit einem LM228T im TO220 Gehäuse aufgebaut.
Hier der Schaltplan. Damit kann ich die Elkos definiert laden. Nach jedem Impuls sind die Elkos quasi fast leer. Gleichermaßen
durch ihren geringen Innenwiderstand, würden beim Laden hohe Ladeströme fließen, was ohne eine Strombegrenzung unweigerlich
die internen Feinsicherungen zum auslösen bringen würden. Daher der Linearregler mit 5A Strombegrenzung.
Hier die Platine fertig aufgebaut. Dem Kühlkörper habe ich noch einen kleinen Lüfter spendiert, welcher über einen Widerstand läuft.
Alles in allem sicher nicht das beste Layout, aber das ist eben BASTELN! Es funktioniert und ist einfach aufgebaut.
Leider habe ich bei Ebay wieder einmal einen Fehlkauf gelandet. Wie man unschwer erkennen kann, handelt es sich
um eine Fälschung.
Auf Abstandsbolzen aus Kunststoff habe ich eine Kupfer-Sammelschiene genommen und an denen kleinere Stücken von
2.5mm2 angelötet. An diese kleinen Stifte habe ich abschließend die Shunts angelötet. Die Kupferschienen ohne
Brenner bzw. sehr starkem Lötkolben zu löten ist quasi aussichtslos.
Das Netzteil für die digitale Spannungsanzeige ist denkbar einfach aufgebaut. Ein alter Printtrafo mit zwei 24V Wicklungen dient als
Speisung. Ein 7805 wird mit einer Z-Diode etwas angehoben. Sprich...seine Bezugsmasse, sein Bezugspotential wird geändert. Dadurch
lassen sich auch aus einem 7805 locker 9V herauszaubern. Generell lässt sich die 78xx Serie damit tunen. Wie immer verbaue ich
auch eine LED, weil der 78xx am Ausgang um die 20mA benötigt um auch ohne Last Regeln zu können. Ein LC-Display stellt
nicht wirklich eine ausreichende Last da.
Hier der Printtrafo, etwas lieblos an die Gehäusewand plaziert. Womöglich würde ich das so kein weiteres mal machen und den Aufwand
einer eigenen Platine bzw. einer anderen Trafo-Bauform bevorzugen.
Nun gehts wieder ans eingemachte. Mein Freund hat zum Glück eine wunderbare Drehbank stehen, welche sogleich auch in Beschlag nehmen durfte
um die Schweißelektoden herstellen zu können. Das Ausgangsmaterial ist ein Vierkant-Kupferstab der einseitig spitz abgedreht wird.
Das Dreibackenspannfutter.
Dafür das ich vorher noch nie Gedreht habe, ein brauchbares Ergebnis. Klar..ich bekam Hilfe, dennoch...ich bin zufrieden.
Für die sehr niederohmige Anbindung eines Kabels benötigte ich eine gute Idee. Die Elektroden sollten ja auch austauschbar sein.
Also einfach zwei Ringkabelschuhe genommen.
Als Anschlussleitung nutzte ich was vorhanden war. Die Wahl stand zwischen 4mm² und altem Starterkabel.
Ich habe mich für das 4mm² entschieden, da es flexiebler ist und die passende Länge vorhanden war. Da ich sogar etwas mehr
davon auf Lager hatte, nahm ich gleich zwei Leitungen parallel, umwickelte diese mit Draht und verlötete diese mit der Flamme.
Dann mussten beide Elektroden noch isoliert werden. Man mag es nicht glauben, aber fässt man die Elektroden ohne Isolierung an,
und gibt einen Impuls, spürt man ebenfalls einen sehr geringen Schlag. Hört sich schlimmer an, als es ist...dennoch muss eine Lösung her.
Warum das so ist, ist schnell erklärt. Vorab, sieht man auf Seite-3 im letzten Bild ein TO220 Gehäuse, welches eine Doppel-Shottky Diode
beinhaltet. Diese Diode wirkt als Schutzdiode. Die Anschlussleitungen bilden in ihrer Länge eine Induktivität und eine Kapazität, welches in
Summe einen Schwingkreis bildet. Kommt nun der Impuls, wird dieser angeregt zu schwingen und induziert womöglich in sich selbst eine höhere
Spannung, was nun spürbar wird. Dieses Phänomen und die Tatsache, was ich einen Isolationsfehler haben könnte, machen eine sehr gute Isolation
unabdingbar.
Am Ende habe ich die Elektroden mehrfach mit Schrumpfschlauch umhüllt. So gefällt mir das.
Zwei alte Messinglager nutze ich um eine Hochstrom-Anschlussstelle zu bauen. Die Gwinde sind selbst geschnitten. Die Idee ist,
diese zwei Messingteile auf eine Plexiglasscheibe zu montieren. Die 4 M3 Gewinde dienen der eig. Befestigung. Das M8 Gewinde um
die Anschlussleitungen später mit einer Rändelschraube zu befestigen. Alle Metall-Arbeiten fanden an der heimischen Tischbohrmaschine statt.
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Ableitung
Euer Verfasser
Di / 08.03.2022
