Esquema y descripción de la soldadura de capacitores de contacto para baterías. ¿Cómo se realiza la soldadura de condensadores a mano? ¿Qué condensadores hay en las máquinas de soldadura por puntos?

Ampliamente utilizado en la industria, se puede llamar soldadura de condensadores. Las reglas para su implementación están reguladas por GOST.

Su principio se basa en la descarga de carga eléctrica acumulada en el bloque de condensadores a los productos conectados. En el punto de contacto de los electrodos se produce una descarga y se forma un arco eléctrico corto, suficiente para fundir el metal.

La soldadura de capacitores es la más utilizada en instrumentación. Es capaz de soldar metales de hasta 1,5 mm, y el espesor de la segunda parte puede ser mucho mayor. En la soldadura de productos delgados en términos de economía, productividad y calidad, la soldadura de capacitores no tiene competidores.

Es transformador y sin transformador. En la primera variante, se puede almacenar una gran cantidad de energía en los condensadores mediante el uso de alto voltaje y la descarga a través de un transformador reductor con altas corrientes. La segunda opción se caracteriza por la simplicidad y un mínimo de detalles.

Dependiendo de las características de la formación de la costura, la soldadura de condensadores se divide en:

• punto;
• sutura;
• extremo.

El primero, el método de puntos, se utiliza principalmente en la fabricación de instrumentos y la producción de equipos electrónicos. Se utiliza activamente para soldar piezas delgadas con piezas gruesas.

También se le llama rodillo, se utiliza para soldar membranas y dispositivos de electrovacío. Se obtiene una costura continua y apretada debido al hecho de que las conexiones puntuales se realizan con superposición. El papel de los electrodos se realiza mediante rodillos giratorios.

Realizado por reflujo o resistencia. En el primer método, primero se produce una descarga entre las partes a soldar, el lugar de la futura conexión se funde bajo la acción del arco formado y luego se depositan, después de lo cual se unen los metales. En el segundo caso, la descarga y posterior soldadura se produce en el momento del contacto entre las piezas.

Ventajas

La ventaja de la soldadura de condensadores es que, debido a la alta densidad de energía y la corta duración del pulso de soldadura, la zona afectada por el calor es muy pequeña, las tensiones y las deformaciones son mínimas. El equipo es simple y eficiente.

Debido al hecho de que en el momento de la descarga, la unidad del condensador se desconecta de la red, no afecta sus parámetros de ninguna manera. El único inconveniente es que se usa solo cuando se trabaja con metales delgados.

Otra ventaja de la soldadura capacitiva es su compacidad. La soldadura de condensadores no necesita fuentes de energía potentes, el dispositivo se puede cargar entre transferir el electrodo al siguiente punto.

Prácticamente no hay gases nocivos durante el proceso de soldadura. El dispositivo es muy económico, toda la energía almacenada se utiliza para fundir metales en el punto de unión. Debido al hecho de que la carga en los condensadores es constante, se obtiene un arco estable y de alta calidad.

La soldadura por condensador le permite soldar metales no ferrosos de pequeño espesor. Además, puede conectar metales y aleaciones disímiles debido a la alta concentración de energía en un área pequeña.

Debido al hecho de que el sistema de soldadura de capacitores opera en modo discreto (primero carga, luego descarga), tiene suficiente refrigeración por aire, lo que simplifica la construcción de la unidad de soldadura.

La soldadora capacitiva se utiliza para unir todo tipo de aceros, piezas de latón, aluminio, bronce. Puede soldar metales disímiles, láminas delgadas a gruesas.

La capacidad de ajustar la energía de descarga y la duración del pulso permite la microsoldadura, por ejemplo, en el mecanismo de un reloj. El aparato condensador puede soldar filamentos refractarios de tungsteno, utilizados en joyería.

Características tecnológicas

Dependiendo del proceso tecnológico, la soldadura tipo capacitor puede ser:

• contacto;
• choque;
• punto.

Durante la soldadura por resistencia, la energía acumulada en el tanque se descarga en las piezas metálicas que antes estaban estrechamente unidas entre sí. Se produce un arco eléctrico en el lugar donde se presionan los electrodos, en el que la corriente alcanza los 10-15 mil amperios con una duración del arco de hasta 3 ms.

En el caso de la soldadura de condensadores de choque, la descarga se produce en el momento de un breve impacto del electrodo sobre la pieza de trabajo. La duración de la exposición al arco es de 1,5 ms. Esto reduce el impacto térmico en el área circundante y mejora la calidad de la soldadura.

En la soldadura por puntos de condensadores, aparece un arco entre los electrodos y las piezas de trabajo entre ellos. El proceso de descarga dura de 10 a 100 ms (dependiendo de la configuración) y la unión del metal se realiza en un área pequeña.

dispositivo sin transformador

Habiendo decidido hacer un dispositivo para soldar condensadores por su cuenta, primero eligen una opción de diseño. La opción más simple es un circuito sin transformador. Se puede implementar con condensadores de alta o baja tensión.

En el primer caso, necesitará un transformador elevador y condensadores de 1000 V con una capacidad de 1000 microfaradios. Además, necesitará un puente de diodos de alto voltaje para rectificar corriente alterna, un interruptor, electrodos con cables de conexión.

La soldadura se realiza en dos etapas. En la primera etapa, la capacidad se carga, en la segunda, después de cambiar sus cables a los electrodos de soldadura y tocarlos en el sitio de soldadura, se produce una descarga y las partes se conectan. La corriente que fluye alcanza los 100 A, la duración del pulso es de 5 ms. Esta opción es peligrosa para las personas debido a la alta tensión de funcionamiento.

La segunda opción requiere un transformador reductor, un banco de capacitores para voltajes de hasta 60 V con una capacidad de 40 000 microfaradios o más, un puente de diodos y un interruptor.

El proceso de soldadura es idéntico al del primer caso, solo pasan por el punto de soldadura corrientes de 1-2 kA y una duración de hasta 600 ms. La potencia del transformador realmente no importa, puede ser de 100 a 500 vatios.

Circuito de transformador de bricolaje

Cuando utilice un circuito de transformador, necesitará un transformador elevador y un puente de diodos de 1 kV para cargar, condensadores de 1000 uF y un transformador reductor, a través del devanado secundario del cual la carga acumulada se descarga en la unión de las piezas de trabajo. .

Con este diseño de la máquina de soldadura por puntos, la duración de la descarga es de 1 ms y la corriente alcanza los 6000 A. Después de cargar el banco de condensadores con un interruptor, se conectan al devanado primario del transformador reductor. En el devanado secundario, se induce un EMF, lo que provoca que se conecten grandes corrientes con electrodos cerrados en las piezas de trabajo.

La calidad de la soldadura dependerá en gran medida del estado del bloque de electrodos. La opción más simple son las abrazaderas para fijar y presionar contactores.

Pero el diseño es más confiable, donde el electrodo inferior está fijo y el superior puede presionarse contra el inferior con la ayuda de una palanca. Es una barra de cobre con un diámetro de 8 mm y una longitud de 10-20 mm fijada a cualquier base.

La parte superior de la varilla está redondeada para obtener un contacto fiable con el metal a soldar. Una barra de cobre similar se monta en una palanca, cuando se baja, los electrodos deben estar bien conectados. La base con el electrodo inferior está aislada del brazo superior. El devanado secundario está conectado a los electrodos con un cable de 20 mm 2 .

El devanado primario se enrolla con PEV-2 de 0,8 mm, el número de vueltas es de 300. El devanado secundario de diez vueltas se enrolla con alambre de 20 mm2. Un núcleo de Ø 40 con un espesor de 70 mm se puede utilizar como circuito magnético. Para controlar la carga/descarga se utiliza un tiristor PTL-50 o KU202.

Preparación de piezas

Antes de iniciar la soldadura de condensadores, es necesario preparar las piezas a unir. El óxido, la escala y otros contaminantes se limpian de ellos.

Los espacios en blanco se alinean correctamente y luego se colocan entre el electrodo fijo inferior y el móvil superior. Luego son fuertemente comprimidos por electrodos. Al presionar el botón de inicio, se aplica una descarga eléctrica.

El metal se suelda en el punto de contacto entre los electrodos. Es necesario abrir los electrodos después de un tiempo, lo cual es necesario para enfriar y cristalizar el lugar de soldadura bajo presión.

Después de eso, la pieza se mueve, durante este tiempo el dispositivo tiene tiempo para cargarse y se repite el proceso de soldadura. El tamaño del punto de soldadura debe ser de 2 a 3 veces el grosor más pequeño de las piezas de trabajo que se van a unir.

Cuando sea necesario soldar una chapa de hasta 0,5 mm de espesor a otras piezas, independientemente de su espesor, se puede utilizar un método de soldadura simplificado. Un electrodo se une a la parte gruesa que se soldará en cualquier lugar conveniente con una abrazadera.

En el lugar donde necesita soldar una parte delgada, se presiona manualmente con un segundo electrodo. Puedes usar clips de coche. Luego se lleva a cabo la soldadura. Como puede ver, el proceso no es demasiado complicado y asequible para las condiciones del hogar.

La soldadura de condensadores es una tecnología para crear una conexión perfecta de productos metálicos. Las conexiones se realizan mediante impulsos de energía eléctrica de corta duración.

El metal fundido y el material de relleno se mezclan, después de la solidificación, se forma una costura de soldadura. En el proceso de realizar el trabajo, el soldador está expuesto a una exposición intensa a la radiación ultravioleta, que tiene un efecto negativo en el cuerpo humano.

A diferencia de este método, la soldadura de condensadores no es perjudicial para la salud Por lo tanto, no se requiere un conjunto mínimo de equipo de protección personal para realizar el trabajo. Debido a la precisión de los dispositivos, después de conectar los elementos, prácticamente no quedan rastros en la superficie. El uso racional de la energía ahorra electricidad.

La ciencia moderna no tiene la capacidad de crear dispositivos masivos, por lo tanto, en la actualidad, la soldadura por puntos de capacitores se usa para conectar elementos compactos.

El principio del método de puntos.

El proceso de conexión es el siguiente:

1. Dos espacios en blanco están conectados por dos conductores para crear un circuito cerrado.
2. Los condensadores acumulan la cantidad requerida de energía de la red eléctrica.
3. Se aplica una carga a corto plazo a los conductores, bajo cuya influencia el área de contacto se derrite, formando conexiones.

El método le permite conectar productos que difieren en el tipo de metal. Sin embargo, el grosor de uno de los elementos no debe exceder los 0,15 cm.

El trabajo no requiere el uso de ningún consumible. La zona de fusión consiste exclusivamente en la aleación de palanquilla.

Requisitos

Para obtener un resultado de calidad se deben cumplir los siguientes requisitos:

1. La duración del ciclo de trabajo no supera los 3 ms.
2. Los condensadores reciben un nivel operativo de energía en un corto período de tiempo.
3. Como preparación preliminar, la superficie se limpia de contaminantes y se desengrasa.
4. Las varillas de cobre son las más adecuadas para el papel. Su grosor es tres veces mayor que la parte más delgada de la pieza de trabajo.
5. En el momento del contacto, los elementos a conectar deben estar fuertemente presionados entre sí. Después de la descarga, se necesita un breve período de tiempo para que el compuesto cristalice, por lo que los electrodos se desconectan con un ligero retraso.

Variedades

Existen varios métodos tecnológicos para realizar la soldadura por resistencia de condensadores. Considerémoslos con más detalle.

punteado

El método está diseñado para conectar productos con diferentes dimensiones, como alambre delgado y láminas de metal.. La conexión se realiza mediante un breve pulso de corriente almacenado en los condensadores. Ampliamente utilizado en la industria eléctrica.

Rodillo

En este caso, la costura consta de muchas juntas de puntos que se superponen entre sí.. Proporcionan un sellado completo. La soldadura se realiza con electrodos especiales que giran continuamente alrededor de su eje. El área principal de uso es la producción de dispositivos para convertir energía electromagnética.

Extremo

Recibió su nombre debido a la capacidad de soldar alambres de sección transversal pequeña de extremo a extremo. Se lleva a cabo por el método de reflujo o resistencia.. En el primer caso, antes del contacto, los extremos de las piezas se funden bajo la acción de un arco eléctrico. Luego comienzan a soldar. En el segundo caso, todas las acciones se realizan en el momento del contacto entre las piezas de trabajo.

Ventajas y desventajas

Las ventajas de los dispositivos incluyen:

• productividad del trabajo;
• se puede utilizar para fines industriales y domésticos;
• bajo consumo de energía;
• diseño simple;
• largo período de operación;
• el impacto puntual le permite realizar conexiones sin deformación térmica del producto;
• no requiere el uso de consumibles;
• Las pequeñas dimensiones le permiten mover libremente el dispositivo usted mismo.

Los capacitores en otras tecnologías de soldadura también juegan un papel importante. Por ejemplo, los condensadores electrolíticos de aluminio en inversores y dispositivos semiautomáticos son responsables de aumentar el nivel de voltaje y también suavizar posibles ondulaciones.

Sólo hay dos desventajas:

1. La baja potencia no permite conectar piezas de trabajo de gran sección transversal.
2. El funcionamiento de la máquina provoca interferencias que pueden interferir con el funcionamiento de la red.

Con tus propias manos: un diagrama de un dispositivo simple.

Además del trabajo industrial, la soldadura por puntos se usa a menudo en la vida cotidiana.. El dispositivo fabricado en fábrica es bastante caro. En Internet, puede encontrar muchos dibujos para el autoensamblaje de diversas actividades. Por ejemplo, la soldadura de condensadores de bricolaje para una batería está hecha de una bobina dipolo y un transformador con triodos de contacto.

Considere un diagrama y una descripción de la soldadura de condensadores con sus propias manos, en la que se utiliza un transformador para transmitir pulsos.

El diagrama del dispositivo se ve así:

Para el montaje necesitarás:

1. Condensador con una capacidad de 1000 microfaradios. Para almacenar carga.
2. Núcleo de ferrita con placas en forma de W para la fabricación de un transformador.
3. Alambre de cobre con una sección transversal de 0,8 mm. Para el devanado primario, 3 vueltas serán suficientes.
4. Autobús de cobre. Se utilizará para hacer el devanado secundario, que debe tener 10 vueltas.
5. Tiristor tipo KU-202M. Para el control de conmutación de voltaje.

Tal dispositivo hará frente fácilmente a elementos de hasta 0,5 mm de espesor.

Esquema y descripción de un dispositivo más potente.

El esquema del dispositivo para soldadura por puntos en condensadores, capaz de trabajar con productos de mayor espesor, es el siguiente:

La base del dispositivo son 6 capacitores para 10,000 microfaradios, conectados en una sola batería. En este caso se utilizaron como llaves dos tiristores 70TPS12 conectados en paralelo. Los condensadores se cargan mediante un convertidor elevador. La resistencia de la resistencia es de 130 ohmios.

Para el control visual sobre el nivel de carga, hay un bloque de indicador de luz con 3 divisiones.

La intensidad de corriente estimada es de 2000 A y el valor de voltaje es de 32 V.

El único inconveniente de este modelo es la duración de la carga de los condensadores, que es de 45 segundos.

El aparato ensamblado no podrá soldar un espárrago de gran diámetro, pero se adaptará completamente a un cable con una sección transversal de hasta 5 mm.

Tenga en cuenta que los diseños industriales se realizan de conformidad con las GOST que regulan esta industria. En el caso de invenciones independientes, toda la responsabilidad de las posibles consecuencias recae en el diseñador.

Dispositivo de bloque de contacto

El mecanismo para fijar y mover los electrodos a lo largo del plano de trabajo se llama bloque de contacto.. El diseño primitivo implica el ajuste manual de los contactos. En modelos avanzados, un bloque de hardware es responsable de la confiabilidad de la fijación.

En este caso, la varilla inferior se fija en una posición fija. Su longitud debe estar en el rango de 10-20 mm, y la sección transversal debe ser de al menos 8 mm.

La segunda varilla está unida a la plataforma móvil. Para ajustar la presión, instale los tornillos más simples.

Para garantizar la seguridad, se debe garantizar que haya un aislamiento confiable entre el sitio y la base de la unidad de potencia.

Procedimiento de trabajo

El flujo de trabajo se puede dividir aproximadamente en tres etapas:

1. Capacitación. La superficie de trabajo debe limpiarse a fondo de la corrosión y las manchas de aceite.
2. ciclo de trabajo. Los productos se unen en la posición deseada. Después de eso, se les llevan electrodos. La carga se suministra después de presionar el botón de inicio.
3. Reposicionar una pieza. Si es necesario, el producto se mueve para un nuevo punto de impacto.

El uso de dispositivos listos para usar.

Los soldadores de condensadores han encontrado muchas aplicaciones:

1. Automotor. Los elementos del cuerpo están conectados solo mediante soldadura por puntos.
2. industria aerea. Esta industria se distingue por requisitos especiales para la precisión del trabajo.
3. Instrumentación. Para conectar elementos en miniatura que no deben estar sujetos a deformación.
4. Construcción. Con la ayuda de esta tecnología, se realiza la conexión de láminas de metal delgadas.
5. tarea. Los dispositivos ayudan en la reparación de electrodomésticos.

Conclusión

La máquina de soldadura de condensadores es un dispositivo excelente que puede conectar productos con diferentes estructuras. Sus principales ventajas son la sencillez y la fiabilidad con pequeñas dimensiones. Si es necesario, puede hacer un aparato simple para las necesidades domésticas.

Ingeniero eléctrico de primera categoría Kalyazin Artem Vitalievich, experiencia laboral - 15 años: « En casa, me dedico a la reparación automática de todos los electrodomésticos, con raras excepciones. Hace apenas una semana, una batería de iones de litio agotada de un teléfono cayó en mis manos. Con la ayuda de los materiales que tenía a mano, decidí hacer una pequeña máquina de soldar con condensadores. Se necesitaron exactamente 6 horas desde la elaboración del esquema hasta la finalización del trabajo. Estaba satisfecho con el rendimiento: los cables con una sección transversal de 3 mm se conectarán fácilmente. Los tiristores y los condensadores estaban disponibles, pero si tuviera que comprar todo en una tienda, los costos no superarían los 500-600 rublos.».

La soldadura por contacto se utiliza para crear fuertes uniones metálicas de aleaciones, materiales diferentes y homogéneos a nivel de enlaces interatómicos. Durante este proceso, una corriente eléctrica calienta el metal hasta que se produce una deformación plástica, y la conexión en sí se produce debido a la presión adicional de las piezas entre sí. Una de las opciones para la soldadura por puntos es la soldadura por condensador. La principal diferencia de este proceso con respecto a otros es la forma de acumulación de energía para la fusión del metal. La soldadura de condensadores se realiza utilizando la energía previamente almacenada en los condensadores.

Las partes principales del equipo serán uno o más capacitores que acumulan carga debido a la entrada de una fuente de voltaje constante. Cuando se alcanza un cierto nivel de carga, los electrodos de los condensadores se conectan a los puntos de soldadura. La corriente eléctrica proporciona un calentamiento rápido y fuerte de la superficie, lo que lleva a la fusión del metal y la formación de una soldadura torneada. Por lo general, cada descarga del capacitor dura solo 1-3 milisegundos, debido a esto, prácticamente no se produce calentamiento fuera de la zona.

Aplicación de soldadura de condensadores

La producción automática moderna es capaz de crear hasta 600 descargas de la batería y los puntos de conexión por minuto con un estricto cumplimiento de las características de calidad de la soldadura y la repetibilidad de todas las manipulaciones. Al mismo tiempo, el funcionamiento del equipo no requiere consumibles en forma de electrodos (como en la soldadura inverter) o alambre de soldadura (como en la soldadura por arco de argón). Además, no se necesita refrigerante para llevar a cabo el trabajo.

Con la ayuda de la soldadura de condensadores en electrónica de radio, es posible conectar piezas que temen sobrecalentarse y no se pueden unir con fundentes convencionales. Este tipo de soldadura se puede utilizar para elementos microscópicos.

La soldadura de condensadores tiene una demanda especial en la reparación de carrocerías de automóviles. La descarga no deforma las paredes de las piezas y no las quema, por lo que no es necesario enderezarlas.

En una nota. Este tipo de soldadura se utiliza para reparar y crear joyas, en la fabricación de relojes, equipos de cine y fotografía.

La soldadura de condensadores tiene ciertas desventajas, la principal de las cuales es la carga de impulso. Esta carga se produce en la red durante la descarga rápida de los condensadores. Dichos pulsos crean interferencias y pueden provocar la falla de todos los equipos.

tipos de soldadura

La descarga de los capacitores se puede enviar inmediatamente al lugar de soldadura o se puede hacer a través del devanado secundario del capacitor. En el primer caso se denominará soldadura sin transformador, y en el segundo soldadura con transformador. La primera opción se usa para unir, y la última opción se usa para crear costuras y trabajos puntuales.

En la soldadura de condensadores de choque, las piezas se conectan durante el impacto del condensador a través de contactos colectores de corriente y, en algunos casos, estos contactos pueden ser las piezas mismas.

Consideremos cómo ocurre este proceso al soldar pernos, que simultáneamente desempeñarán el papel de contactos colectores de corriente. Primero, es necesario asegurarse de que el extremo del hardware toque la superficie con la que se conectará. Luego, a través del hardware, se suministra una descarga de capacitor al área de soldadura. Como resultado, se forma un microarco y la temperatura aumenta significativamente. Se funde el punto de contacto del pasador y la superficie de la pieza. Con la ayuda de la presión, el hardware se sumerge en la capa fundida. Luego, la aleación se enfría y al mismo tiempo se fortalece, y el hardware se suelda.

En la soldadura de transformadores, el capacitor después de la carga se conecta a un transformador reductor a través del devanado primario. Aparece un potencial en el devanado secundario, que es menor que el pulso entrante. Luego viene la descarga, el capacitor comienza a cargarse nuevamente y la energía pasa por el devanado primario del transformador. Luego se repite todo el proceso. Esta tecnología le permite realizar soldaduras precisas mediante la realización de varios ciclos de operaciones de hasta 5 descargas por segundo.

Para los electrodomésticos, se suele utilizar la soldadura por transformador, ya que los equipos sin transformador son más voluminosos. Solo un banco de condensadores debe tener una capacidad de unos 100.000 microfaradios. Puede usar un ionistor para estos fines: este es un supercondensador, comparable en tamaño a uno electrolítico convencional, pero con una capacidad mucho mayor. Sin embargo, el uso de un ionistor conduce a un aumento significativo en el costo del equipo. Por lo tanto, la opción con soldadura de transformador es más preferible.

En los equipos modernos, la potencia y la frecuencia de las descargas de los capacitores se regulan a través de controladores PIC. Todas las manipulaciones se controlan a través de una computadora y la mayoría de los procesos están automatizados. Para trabajar en dicho equipo, no solo debe leer la descripción en su totalidad, sino también tomar cursos de capacitación.

Soldadura de capacitores casera

Hay diferentes opciones para crear máquinas de soldar caseras. La soldadura por puntos de bricolaje simple se puede realizar con un observador, un dispositivo que se utiliza en la reparación de carrocerías de automóviles. En apariencia, este equipo es una unidad de potencia, a la que se conectan electrodos o una pistola de soldar mediante una manguera flexible.

Para ensamblar una máquina de soldar de este tipo, necesitará:

1. Transformador 5-20 W para 220 V con voltaje de entrada de 5V - 1 pieza;
2. Transformador no menos de 1000 W - 1 pieza;
3. Diodos rectificadores con corriente continua hasta 300 mA - 4 piezas;
4. Electrodos (si están disponibles, puede llevar una pistola de soldar);
5. Tiristor KU 202 o T142-80-16 (en el diagrama, una versión obsoleta de PTL-50) - 1 pieza;
6. Condensador electrolítico 1000,0 x25 V - 1 pieza;
7. Alambre de cobre con una sección transversal de 35 mm2, al menos 1 metro.

También se necesitan fusibles e interruptores y, si se desea, una carcasa.

¡Nota! En este circuito se puede usar un transformador de un horno de microondas, pero este dispositivo debe modificarse eliminando las derivaciones magnéticas y el devanado secundario. Luego, en lugar del devanado secundario, haga varias vueltas de alambre de cobre. Luego, al cambiar el número de vueltas, debe ajustar el funcionamiento del dispositivo.

¿Cómo ocurre la soldadura de condensadores con tus propias manos? En el diseño del observador, se pueden distinguir 2 nodos principales:

1. relé con tiristor V9;
2. transformador de soldadura T2.

El devanado está conectado a través de un puente de diodos V5-V8, en el que se conecta un relé electrónico en diagonal. Durante la operación en la posición "Encendido" en el interruptor S1, el voltaje de la fuente de alimentación va al devanado primario del transformador T1. Esto carga el condensador. Al mismo tiempo, el devanado del transformador T2 se desactiva y el tiristor V9 se cierra. Cuando presiona el botón S3, la carga del capacitor a través de la resistencia variable R1 va al electrodo de control del tiristor V9. La corriente rompe el tiristor, el voltaje pasa por el devanado primario del transformador T2, se produce un poderoso pulso en el devanado secundario con una duración de aproximadamente 0,1 segundos. Al final de la descarga del condensador C1, el sistema vuelve a su estado original.

¡Atención! Durante la descarga, la corriente es de 350-500 A. Utilice un detector casero con extrema precaución.

Este dispositivo se puede usar para pequeños trabajos de soldadura, no funcionará para conectar accesorios o tuberías con él.

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Los condensadores electrolíticos de aluminio son uno de los principales elementos que aseguran la estabilidad de las máquinas de soldadura inverter de alta frecuencia. Las empresas producen capacitores confiables de alta calidad para este tipo de aplicación.

Los primeros dispositivos que utilizaron el método de soldadura por arco utilizaron transformadores de CA ajustables. Las máquinas de soldadura de transformadores son las más populares y se utilizan hasta el día de hoy. Son confiables, fáciles de mantener, pero tienen una serie de desventajas: alto peso, alto contenido de metales no ferrosos en los devanados del transformador, bajo grado de automatización del proceso de soldadura. Es posible superar estas deficiencias cambiando a frecuencias de corriente más altas y reduciendo el tamaño del transformador de salida. La idea de reducir el tamaño del transformador pasando de la frecuencia de red de 50 Hz a una frecuencia más alta nació en los años 40 del siglo XX. Luego se hizo con la ayuda de transductores-vibradores electromagnéticos. En 1950, para estos fines, comenzaron a usarse tubos de vacío: tiratrones. Sin embargo, no era deseable usarlos en tecnología de soldadura debido a su baja eficiencia y baja confiabilidad. La introducción generalizada de dispositivos semiconductores a principios de los años 60 condujo al desarrollo activo de inversores de soldadura, primero con tiristores y luego con transistores. Los transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) desarrollados a principios del siglo XXI dieron un nuevo impulso al desarrollo de dispositivos inversores. Pueden operar a frecuencias ultrasónicas, lo que puede reducir significativamente el tamaño del transformador y el peso del aparato en su conjunto.

El diagrama de bloques simplificado del inversor se puede representar a partir de tres bloques (Figura 1). En la entrada hay un rectificador sin transformador con una capacitancia conectada en paralelo, lo que permite elevar el voltaje de CC a 300 V. La unidad inversora convierte la corriente continua en corriente alterna de alta frecuencia. La frecuencia de conversión alcanza decenas de kilohercios. La unidad incluye un transformador de pulsos de alta frecuencia, en el que se reduce el voltaje. Este bloque se puede fabricar en dos versiones, utilizando pulsos de un solo ciclo o de dos ciclos. En ambos casos, el bloque de transistores funciona en modo clave con la capacidad de ajustar el tiempo de encendido, lo que le permite ajustar la corriente de carga. La unidad rectificadora de salida convierte la corriente alterna después del inversor en corriente continua de soldadura.

El principio de funcionamiento del inversor de soldadura es convertir gradualmente el voltaje de la red. En primer lugar, se aumenta y rectifica la tensión de CA de la red en la unidad rectificadora preliminar. El voltaje de CC alimenta el generador IGBT de alta frecuencia en la unidad inversora. El voltaje alterno de alta frecuencia se convierte a uno más bajo por medio de un transformador y se alimenta a la unidad rectificadora de salida. Desde la salida del rectificador, ya se puede suministrar corriente al electrodo de soldadura. La corriente del electrodo es controlada por circuitos controlando la profundidad de la retroalimentación negativa. Con el desarrollo de la tecnología de microprocesadores, comenzó la producción de máquinas semiautomáticas inversoras, capaces de elegir independientemente el modo de operación y realizar funciones como antiadherencia, excitación de arco de alta frecuencia, retención de arco y otras.

Condensadores electrolíticos de aluminio en inversores de soldadura.

Los componentes principales de los inversores de soldadura son componentes semiconductores, un transformador reductor y condensadores. Hoy en día, la calidad de los componentes semiconductores es tan alta que si se utilizan correctamente, no hay problemas. Debido al hecho de que el dispositivo funciona a altas frecuencias y corrientes suficientemente altas, se debe prestar especial atención a la estabilidad del dispositivo; la calidad del trabajo de soldadura depende directamente de ello. Los componentes más críticos en este contexto son los capacitores electrolíticos, cuya calidad afecta en gran medida la confiabilidad del dispositivo y el nivel de interferencia introducido en la red eléctrica.

Los más comunes son los condensadores electrolíticos de aluminio. Son los más adecuados para su uso en la fuente principal de una IP de red. Los capacitores electrolíticos tienen una alta capacitancia, una clasificación de alto voltaje, un tamaño pequeño y son capaces de operar en frecuencias de audio. Tales características se encuentran entre las ventajas indudables de los electrolitos de aluminio.

Todos los condensadores electrolíticos de aluminio son capas apiladas sucesivamente de papel de aluminio (ánodo del condensador), espaciador de papel, otra capa de papel de aluminio (cátodo del condensador) y otra capa de papel. Todo esto se enrolla y se coloca en un recipiente sellado. Los conductores se eliminan de las capas de ánodo y cátodo para incluirlos en el circuito. Además, las capas de aluminio se decapan adicionalmente para aumentar su área superficial y, en consecuencia, la capacitancia del capacitor. Al mismo tiempo, la capacitancia de los condensadores de alto voltaje aumenta aproximadamente 20 veces y la de bajo voltaje, 100. Además, toda esta estructura se trata con productos químicos para lograr los parámetros requeridos.

Los capacitores electrolíticos tienen una estructura bastante complicada, lo que los hace difíciles de fabricar y operar. Las características de los condensadores pueden variar mucho en diferentes modos de funcionamiento y condiciones climáticas de funcionamiento. Con el aumento de la frecuencia y la temperatura, la capacitancia del capacitor y la ESR disminuyen. A medida que baja la temperatura, la capacitancia también cae y la ESR puede aumentar hasta 100 veces, lo que, a su vez, reduce la corriente de ondulación máxima permitida del capacitor. La confiabilidad de los condensadores de filtro de red de entrada y pulso, en primer lugar, depende de su corriente de ondulación máxima permitida. Las corrientes de ondulación que fluyen son capaces de calentar el capacitor, lo que provoca su falla prematura.

En los inversores, el objetivo principal de los condensadores electrolíticos es aumentar el voltaje en el rectificador de entrada y suavizar las posibles ondulaciones.

Las altas corrientes a través de los transistores, los altos requisitos para la forma de los pulsos de control, lo que implica el uso de controladores potentes para controlar los interruptores de potencia, los altos requisitos para la instalación de circuitos de potencia y las altas corrientes de pulso crean problemas importantes en el funcionamiento de los inversores. Todo esto depende en gran medida del factor de calidad de los condensadores del filtro de entrada, por lo tanto, para las máquinas de soldadura inverter, es necesario seleccionar cuidadosamente los parámetros de los condensadores electrolíticos. Así, en la unidad de rectificación preliminar del inversor de soldadura, el elemento más crítico es el condensador electrolítico de filtrado instalado después del puente de diodos. Se recomienda instalar el condensador muy cerca de los IGBT y los diodos, lo que elimina la influencia de la inductancia de los cables que conectan el dispositivo a la fuente de alimentación en el funcionamiento del inversor. Además, la instalación de condensadores cerca de los consumidores reduce la resistencia interna a la corriente alterna de la fuente de alimentación, lo que impide la excitación de las etapas amplificadoras.

Por lo general, el condensador de filtro en los convertidores de onda completa se elige de modo que la ondulación del voltaje rectificado no supere los 5 ... 10 V. También debe tenerse en cuenta que el voltaje en los condensadores del filtro será 1,41 veces mayor que en el salida del puente de diodos. Por lo tanto, si después del puente de diodos obtenemos una tensión de ondulación de 220 V, entonces los condensadores ya tendrán una tensión de 310 V CC. Por lo general, el voltaje de funcionamiento en la red está limitado a 250 V, por lo tanto, el voltaje en la salida del filtro será de 350 V. En casos excepcionales, el voltaje de la red puede aumentar aún más, por lo que los condensadores deben seleccionarse para un voltaje de funcionamiento de al menos menos 400 V. Los capacitores pueden tener calentamiento adicional debido a las grandes corrientes de operación. El rango de temperatura superior recomendado es de al menos 85…105 °C. Los condensadores de entrada para suavizar las ondas de voltaje rectificadas se seleccionan con una capacidad de 470 ... 2500 μF, según la potencia del dispositivo. Con una brecha constante en el estrangulador resonante, un aumento en la capacitancia del capacitor de entrada aumenta proporcionalmente la potencia entregada al arco.

Hay capacidades a la venta, por ejemplo, en 1500 y 2200 microfaradios, pero, por regla general, en lugar de uno, se usa un banco de condensadores: varios componentes de la misma capacidad conectados en paralelo. La conexión en paralelo reduce la resistencia interna y la inductancia, lo que mejora el filtrado de voltaje. Además, al comienzo de la carga, fluye una corriente de carga muy grande a través de los capacitores, cercana a la corriente de cortocircuito. La conexión en paralelo le permite reducir la corriente que fluye a través de cada condensador individualmente, lo que aumenta la vida útil.

Elección de electrolitos de Hitachi, Samwha, Yageo

En el mercado de la electrónica actual, puede encontrar una gran cantidad de condensadores adecuados de fabricantes conocidos y poco conocidos. Al elegir el equipo, no se debe olvidar que con parámetros similares, los capacitores difieren mucho en calidad y confiabilidad. Los productos mejor probados de fabricantes de condensadores de aluminio de alta calidad de fama mundial como, y. Las empresas están desarrollando activamente nuevas tecnologías para la producción de condensadores, por lo que sus productos tienen mejores características que los productos de la competencia.

Los condensadores electrolíticos de aluminio están disponibles en varios factores de forma:

• para montaje en placa de circuito impreso;
• con terminales snap-in reforzados (Snap-In);
• con terminales de tornillo (Terminal de tornillo).

Las tablas 1, 2 y 3 presentan las series de los fabricantes anteriores, las más óptimas para su uso en la unidad rectificadora preliminar, y su apariencia se muestra en las figuras 2, 3 y 4, respectivamente. Las series dadas tienen la vida útil máxima (dentro de la familia de un fabricante en particular) y un rango de temperatura extendido.

Tabla 1 Capacitores electrolíticos de Yageo

Tabla 2. Capacitores electrolíticos Samwha

Tabla 3. Capacitores electrolíticos de Hitachi

Como se puede ver en las tablas 1, 2 y 3, la gama de productos es bastante amplia y el usuario tiene la oportunidad de ensamblar un banco de capacitores, cuyos parámetros cumplirán completamente con los requisitos del futuro inversor de soldadura. Los más fiables son los condensadores Hitachi con una vida útil garantizada de hasta 12 000 horas, mientras que los competidores tienen este parámetro hasta 10 000 horas en los condensadores Samwha de la serie JY y hasta 5000 horas en los condensadores Yageo LC, NF, NH. Es cierto que este parámetro no indica una falla garantizada del capacitor después de que haya transcurrido la línea especificada. Esto se refiere únicamente al tiempo de uso a máxima carga y temperatura. Cuando se usa en un rango de temperatura más pequeño, la vida útil aumentará en consecuencia. Después de la línea especificada, también es posible reducir la capacidad en un 10% y aumentar las pérdidas en un 10 ... 13% cuando se opera a la temperatura máxima.

Seguramente, al trabajar con baterías para reemplazarlas, necesitaba soldadura por contacto. Dado que es muy indeseable soldar baterías de iones de litio con soldadura común, existe el peligro de sobrecalentamiento. Comprar o fabricar equipos costosos para dos o tres casos definitivamente no es rentable ni costoso. Pero tal dispositivo para soldadura por resistencia está disponible para absolutamente todos. Después de todo, consiste esencialmente en una sola parte, llamada supercondensador.
Este es casi el mismo capacitor, solo alta capacitancia. Teniendo todas las mismas ventajas que un condensador convencional.

Tomará

• Alambre grueso, con una sección transversal de al menos 2 metros cuadrados. milímetro

Fabricación del aparato más sencillo para soldadura por resistencia a partir de un supercondensador

soldadura por contacto