Electronica de Potencia

Soldador de puntos casero para celdas 18650

marzo 12, 2018marzo 23, 2024soloelectronicosDeja un comentario

En otro post hablábamos en este blog de los supercondensadores y sus posibilidades dado que diferencia de los condensadores ordinarios, las baterías almacenan energía en una reacción química, y debido a esto, los iones se insertan realmente en la estructura atómica de un electrodo.

A diferencia de un condensador, los iones simplemente “se adhieren”. Esto es importante, porque almacenar energía sin reacciones químicas permite que los súpercondensadores se carguen y descarguen mucho más rápido que las baterías y debido a que los condensadores no sufren el desgaste causado por las reacciones químicas,también duran mucho más tiempo.

La soldadura por puntos lleva con nosotros unos 40 años, pero a pesar de su antigüedad sigue gozando de buena reputación en los nuevos tiempos usándose de forma intensiva también en aplicaciones de electrónica donde la soldadura convencional con estaño no es efectiva, como por ejemplo a la hora de conectar baterías entre si con laminas de níquel (por ejemplo las famosas celdas 18650) , entre sus miles de aplicaciones más.

En esencia la tecnología de la soldadura por puntos no es nada compleja , pues la configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a lo largo de los años, consistiendo básicamente en una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad conectada a un cabezal para soldar.

Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos es uno de los pocos equipos donde la construcción casera de este es mucho más barata que comprarlo montado, incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos portales chinos, ya que incluso comprándolos allí , su precios van entre los 200€ en adelante. Si no estamos dispuestos a desembolsar esa cantidad otra opción es fabricar un soldador de puntos nosotros mismos pues en la red se pueden ver una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos basados en viejos transformadores de microondas , a los que se les elimina el secundario de AT por medios mecánicos y simplemente se rodea en el interior del entre-hierro en ese espacio que ha quedado vació de dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8 mm).

NO recomendamos construir un soldador de puntos basándose en un transformador de microondas, no sólo por el voluminoso espacio que ocupa ( y el ruido que genera) , sino, sobre todo, por el peligro que conlleva extraer dicho transformador , pues esta muy cerca el condensador de alto voltaje, cuya carga puede estar presente mucho tiempo después de que el horno de microondas esté desenchufado (y es extremadamente peligrosa una descarga de este tipo ). No confíe en la resistencia de purga interna del condensador , pues puede fallar y es muy peligroso ( si lo va a hacer, al menos conecte dos cables de prueba de clip de cocodrilo a la tierra del chasis de metal de microondas, asegurándose de que los cables no estén rotos,sujete una resistencia de 10K … 1M al otro lado de un cable de prueba y descargue los dos terminales del condensador uno por uno a través de una resistencia de 1MΩ utilizando alicates aislados ).

Solador de puntos basado en supercondensador

Construir un soldador de puntos basándose en condensadores por tanto es la forma mas habitual de y fácil de construirlo a un precio bastante asequible.

Estas configuraciones funcionan durante mucho tiempo y normalmente son mucho mas optimas y eficientes que los soldadores basados en transformadores de microondas modificados que como hemos comentado albergan cierto peligro.

La alta temperatura destruye las baterías de litio, por lo que la soldadura tradicional térmica no es una opción, así que esta configuración es perfecta , y justo . es por eso que hay personas que la llaman “soldadura fría” .

El circuito propuesto, es bastante sencillo, pues simplemente se basa en un simple circuito de carga a corriente constante basado en uan resistencia y supercondensador de 500F/2.7V

El circuito es completando con un led con su correspondiente resistencia imitadora para indicar que el condensador esta cargado , así como unas puntas de soldadura que van conectadas directamente al condensador u opcionalmente por medio de un pulsador de pie

Los componente usados para este montaje , por tanto, son los siguientes:

Supercondensador de 500F de 2.7V
Placa de protección para supercondensador ( algunos ya lo suelen integrar en el propio supercondensador)
Led rojo
Resistencia de 2.2 ohm y 5W para cargador de 5v/2Amp (usar 5 ohm /5W si usa cargador 5V /1Amp
Resistencia 220ohm 1/4W
Fuente de 5V 2Amp ( por ejemplo un cargador usb )
Dos hilos rigidos de cobre de 1mm de sección o mas
Pulsador de pie (opcional)

El montaje de estos componentes es bastante sencillo , pudiéndose incluso realizar las conexiones directamente sobre el propio super-condensador

Este circuito al no tener ningún elemento de control ( como en el circuito propuesto con MOSFET que realizamos en este blog ) requiere de cierta practica para controlar los tiempos necesarios para realizar la soldadura , aunque si se tiene dificultad se podría intercalar entre cualquiera de los dos electrodos un pulsador de pie que pueda soportar al menos los 2Amp,

Por supuesto al utilizar el circuito debe tener la máxima precauciones de seguridad debido a la gran capacidad del condensador, pero sobre todo , se recomienda desconectar el cargador cuando no este usando así como dejar descargado el condensador cruzando los terminales si no se va a usar el circuito

El modo de trabajo es similar a otros circuitos basados en super-condensadores:

Conecte el circuito a una fuente de 5V al menos 2Amp
Espere alrededor entre 5 a 10 Minutos para cargar el condensador
El led rojo brillara indicando que la carga del condensador esta alrededor de 2V
El led brillara intensamente señal que esta preparado para soldar
Use una fina lamina de niquel para unir las baterias 18650
Apriete con fuerza el niquel con los bornes de las baterias
Use la punta del electrodo para realizar la soldadura de puntos primero tocando con un extremo y luego de forma momentánea con el otro
Debe liberar el contacto rapidamente

A continuación en el siguiente vídeo podemos ver todos los pasos a la hora de construir este simple pero eficaz soldador de puntos ideal para soldar baterías 18650 o incluso otras operaciones de soldadura donde se requiera soldar elementos metálicos de poca sección.

Construya su propia fuente de alimentación profesional

marzo 6, 2018abril 11, 2024soloelectronicos1 comentario

Cuando se comienza a realizar proyectos de electrónica o robótica, en seguido nos damos cuenta de inmediato que hay ciertas herramientas que no pueden faltar en nuestra mesa de trabajo o en tu taller siendo la clasica herramienta universal junto con el polímetro una fuente de alimentación lo mas versatil posible.

No hace mucho tiempo , todo el mundo que necesitaba un fuente «profesional» se lanzaba a auto-fabricarselas, dado que desafortunadamente no es un equipo que este al alcance de mucha gente pues tenian un coste prohibitivo

Afortunadamente los tiempos cambian y hoy es posible construirse una fuente digital programable avanzada en unos sencillos pasos sin gastarse una fortuna y con la certeza de siempre funcionara, hecho que no siempre ocurre con las fuentes auto-construidas.

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Electrónica necesaria

En efecto gracias a la impresión 3D y a un modulo integrado es posible construir una potente fuente de alimentación digital programable con muy poocos componenentes , teniendo ademas la certeza de que el resultado nos va a funcionar

Los componentes necesarios para el montaje son los siguientes:

El modulo kkmon
Fuente auxiliar recicladas AC/DC de 20-40V /2 amp( puede servir por ejemplo la de un antiguo portatil)
2 Bornas
1 led
1 resistencia limitadora para el led
1 Interruptor de panel de 1amp/220V
1 Caja de plástico impresa : https://www.thingiverse.com/thing:2815504

Como vemos tan solo necesitamos conectar la salida de nuestra fuente auxiliar AC/DC a la entrada del modulo kkmon ,y su salida a unas bornas (rojo para el positivo y negro para la masa)

El circuito ademas se completa con un interruptor que se intercala en los cables de Ac y un led verde que con su correspondiente resistencia imitadora , el cual conectaremos a la salida de la fuente auxiliar.

El esquema del montaje propuesto es el siguiente;

El módulo kkmon , tiene un rango de voltaje de salida ajustable de 0V-32V / 50.00V (opcional), rango de corriente de salida ajustable de 0-3.000A / 5.000A (opcional).

Incluye función de auto apagado cuando se supera un umbral preestablecido y que puede almacenarse hasta en 10 grupos de valores de preset y dos grupos valores rápidos.

Asimismo en la interfaz de los datos de ajuste, usted puede ajustar el valores como sobretensión, sobre-corriente, etc

Obviamente no nos podíamos olvidar de la pantalla LCD a color (cuyo brillo es ajustable ),la cual tiene la función de voltímetro , amperímetro y watimetro en este modelo sobre el que ademas se pueden ver los valore de preset de Voltaje, Corriente, Voltaje de salida, corriente de salida preestablecido, potencia de salida , voltaje de entrada, etc.

Este módulo incluye ademas un ventilador de gran potencia de salida inteligente , que cuenta con rodamiento de bolas que se inicia automáticamente cuando la corriente de salida es más de 0,5 Amp, con el fin disipar el calor generado.Este modulo por cierto es enchufable pudiendo desconectarse por si no se necesitase o simplemente para extraerlo

IMG_20130301_010133[1].jpg

Como comentábamos al principio de este post ,esta fuente necesita una tensión continua cuyo valor de entrada puede estar comprendida entre 6 y 50 V , lo que significa que 50 V es el límite Voltaje que no debe superare( de lo contrario, podría quemarse) .Ademas esta fuente como regla general deberá alimentarse con una tensión continua que debe ser al menos 1V mas de la salida máxima deseada. Si no se cuenta con una fuente discreta (en el imagen se uso una sencilla fuente con transformador toroidal y puente de diodos ya que nos se requiere filtrado ) , se puede usar una viejo cargador desde ordenador portatil , impresora , etc teniendo en cuenta eso si la polaridad

Este módulo tiene salida de protección contra cortocircuitos y protección de conexión inversa, aunque usted debe ser en estricta conformidad con conexión

La exhibición del LCD y la función del metro de la tensión / del voltaje, usted pueden ver la tensión / la corriente del preajuste, voltaje de entrada, voltaje / corriente de salida, potencia de salida, etc.

En el área de visualización del estado de salida, es conveniente que usted sepa si la salida funciona, estado de salida de tensión / corriente constante, grupo de datos actual extraído, etc. Con las funciones avanzadas, alta exactitud, uso ancho, el artículo es realmente práctico para el uso.

Este modulo es configurable gracias a su cuatro pulsadores y un botón giratorio de control cuyas funciones son las siguientes:

Boton central : Ajuste de datos valor/extracto de la especificada Grupo de datos/store valor en el grupo de datos.u-set: Preajuste Voltaje de Salida
i-set predefinidos: corriente de salida
s-ovp: presente sobre-voltaje
s-ocp: sobre-corriente actual
s-opp: presente over-power
B-LED: presente brillo de la pantalla
m-pre: datos de regalo
M1; extracto de acceso directo:M1 los datos almacenados/página hasta a elegir/combinaciones de store.
M2; extracto de acceso directo: M2 datos almacenados/página abajo para elegir/combinaciones de tienda
On/Off: salida de abrir o cerrar.

Parámetros técnicos:

Rango de Voltaje de Entrada: 6 – 55 V
Voltaje de Salida gama: 0 – 50 V
Corriente de Salida: 0 – 2 A
Rango de Potencia de salida: 0 – 100 W
Dimensión: 79 mm * 43 mm * 48 mm (L * W * H)
Tamaño abierto: 71 mm * 39 mm
Voltaje de Salida precisión: ± (0.5% + 1 dígitos)
Corriente de Salida precisión: ± (0.5% + 2 dígitos)

Nota: en realidad ya hay muchas variaciones comerciales de estos modulos , los cuales basicamente disponen de la misma logica de control y pantalla , pero con diferencias potencias de salida:

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Construcción

Los pasos a seguir para montar la fuente son en realidad muy pocos. Como orientación resumimos los mas importantes a continuación:

Imprimiremos en nuestra impresora 3D tanto la caja con el panel trasero como el frontal . Los ficheros ,stl estan dsiponibles en el respositorio de thinginverse en la url : https://www.thingiverse.com/thing:2815504
Fijaremos en primer lugar la fuente auxiliar a la caja usando por ejemplo una pistola de cola térmica
Conectamos la salida de la fuente auxiliar al modulo kkmon respetando escrupulosamente la polaridad.
También igualmente conectaremos dos cables (rojo y negro ) para la salida .
Los dos cables de salida los conectaremos a dos sendas bornas Rojo y Negro que fijaremos al panel posterior
Colocaremos el interruptor , el led y el el modulo kkmon en el frontal impreso en 3d
Soldaremos dos cables al interruptor de encendido lo cuales irán; directamente a un polo del enchufe y el otro a la entrada de AC de la Fuente auxiliar
Ya podemos fijar todos los elementos (led, el modulo kkmon , el interruptor y los bornes ) sobre el panel en el frontal impreso de este
Solo nos queda aplicar cola térmica a los elementos que puedan moverse ( l modulo Drok NC , las bornas , el led y el cable de red) y colocando la tapa habremos terminado nuestro montaje: