微波炉变压器点焊机，重新做电路板

xyz123

之前用微波炉变压器做了个点焊机，见
《http://www.crystalradio.cn/forum ... ead&tid=1840794 做微波炉点焊机，接触器精确定时》

彼时乃■■痱炎初现、各地■■时期，宅在家里拼凑的，有点杂乱。做出来后，用来点焊1865锂电芯，效果蛮好，打算重新做个整齐点的。

当时用的是块简单51单片机板，液晶屏数据线还错了一位，要用程序来补坑，这回修正。
控制接触器线圈用的继电器，这回也做到一起。

表贴元件占电路板面积小，不过手工焊接有点费力。
带引脚元件因有引线缓冲应力，对电路板变形、温度变化、震动的耐受较好。这次体验一下老风格，都选用带引脚元件。

之后准备做个机壳，前面板露出液晶屏和按键。液晶屏线多，又为了方便固定，决定焊在电路板上。
五六个按键也放在同一块电路板的话，有点放不下，决定按键另放在一块条形电路板上。

电路图：


大图：
点焊机 A4纸600dpi.zip (276.36 KB, 下载次数: 127)

2022-3-21 00:24 上传

点击文件名下载附件

大图分辨率是7015×4960，打印机设置为A4纸、600DPI，即可1∶1打印。

仍用的51单片机，IO脚富余很多，可根据方便电路板布线而改动。
除了参数设置用的键盘，还预备了三个按钮输入，想的是机壳面板、脚踏、焊笔，均可装个按钮开关。


补充内容 (2022-3-30 10:38):
原理图发现一处小错，JP1问题，见20楼帖。

KANGYD

一并改成可控硅吧

myydno1

楼上说的对，改成100A可控硅的吧。机械接触器反应太慢太慢了（点焊机需要毫秒级别的）！！！而且触点也不耐用。

电工张

本来用微波炉变压器作能量供应的机子点焊效果就差、比不上储能电容式的、只不过是比较耐操而已、但是焊点效果差

xyz123

KANGYD 发表于 2022-3-21 02:07
一并改成可控硅吧

除了触发外，用可控硅还需关注电压变化率、维持电流等参数。
自己还不够熟练，用示波器观察市电高压侧也较麻烦，这回仍用继电器、接触器了。

锤开TO220封装的MOS管元件看过，引脚与内部硅片之间的连线比头发粗不了多少，可控硅估计也差不多。直观感觉，承受十几A电流不太够力阿。
用微波炉变压器，次级、初级电流都还未实测过。估计有1～2kVA，220V线圈电流近10A了吧。

xyz123

myydno1 发表于 2022-3-21 07:23
楼上说的对，改成100A可控硅的吧。机械接触器反应太慢太慢了（点焊机需要毫秒级别的）！！！而且触点也不耐 ...

用可控硅的话，可以从非过零点处触发，实现小于一个正弦波的导通时间。

上回做的点焊机，做到了准确捕捉市电波形过零点，继电器、接触器各自的机械动作时间也很一致。实际用起来用，觉得以20毫秒为最小单位进行控制，效果还可以。

偶尔玩玩，接触器的触点寿命嘛，感觉也不必操心焊几百次就会废了。而且触点是可以拆开打磨的。

接触器简单扎实，原理简单不易出故障。觉得最大缺点是动作起来叭叭响，颇大声。
可控硅还不够熟练，希望之后能用上。

xyz123

电工张 发表于 2022-3-21 11:30
本来用微波炉变压器作能量供应的机子点焊效果就差、比不上储能电容式的、只不过是比较耐操而已、但是焊点效 ...

微波炉变压器传输的电流感觉蛮猛的，次级25平方毫米两圈，焊接时间20毫秒，会嗡地一声似乎整个变压器要跳起来。

结构简单、可靠性强自是优点了。
焊接效果嘛，为了避免焊点处高温扩散烫及周围，时间要短。为了能在短时内熔化焊点处，电流要大。
但电流太大的话会造成焊针处的薄镍片飞溅、熔穿，时间太短可能熔池尚未扩及底材，导致焊不起来。

所以焊材厚薄、电流大小、通电时间、焊针压力宜综合考虑，实测调节以取得良好效果，不必拘泥于两三千安、一两毫秒，可试试几百安、几十毫秒等其它方案。

xyz123

布线效果图：


计划电路板固定在机箱底板。液晶屏焊在电路板无元件面，朝向机壳面板的开孔，这样就不用考虑如何将液晶屏固定在机壳面板内侧了。


机壳面板按键大概有【设置】、【取消】、【确认】、【－】、【＋】几个，另做一小块长条形板，通过排线接到主板上。

电工张

打好板子之后，留一张空PCB给我试试，可以吗？手头上有一台双E900微波炉变压器（50平方4V）做的机子在吃灰尘呢，如果楼主愿意分享技术的话，可以改改试着用

xyz123

电路板做回来了。




单片机富余的IO脚，也引出来了备用。

设想的是电路板立放，固定在机壳底盘上。液晶屏焊在无元件面，朝向机壳面板的开孔。
键盘另做一块小长条形板，固定到机壳面板内侧，用排线连到主板。中间那个方孔就是为了给排线穿过用的。
机壳面板上还装有焊接按钮、脚踏开关和焊笔开关的插座、指示灯，这些连线从主板下方绕到元件面，所以电路板下缘凹进了一段。

翻找元件，准备焊接。

zycxjl000

要这么复杂啊，看网上做的都挺简单的。

xyz123

zycxjl000 发表于 2022-3-22 20:10
要这么复杂啊，看网上做的都挺简单的。

其实还算简单吧，除了液晶屏，键盘，单片机只用到了两三个IO脚，即检测过零点、驱动继电器而已。

现有的东西缺某个功能、不够好、操作不顺手、用起来不合意，DIY玩家便自己造一个。

见别人做的简单型，常用延时继电器、555定时电路，缺点是定时不够精细。
模拟电路用电位器调节，还有可能接触不良、且不易察觉的缺点。

我做这个，要令变压器准确地通电一个正弦波。
最小控制时段是20毫秒，即50Hz市电一个完整的正负波形，为的是变压器磁平衡。加之捕捉交流过零点，做到每次通电状况一致。

见上篇帖子《http://www.crystalradio.cn/forum ... ead&tid=1840794 做微波炉点焊机，接触器精确定时》中40、60、80……180ms的试验效果。
一般要根据被焊材质、厚薄，实验调整焊接时间、电流、焊针压力等因素，以取得好效果。控制板定时精确、稳定，才好进行对比，

见淘宝卖的控制板，常是几个灯、或数码管显示，信息不够详尽。按键少，功能复用太多，操作繁琐。
如今电子元器件丰富，我愿多点花费，用上液晶屏，显示通电毫秒数这样的直观信息。
按键多几个，各按钮意义简明，也避免微动开关接触不良影响区分长按、短按。

液晶屏能显示汉字更好，但程序、点阵字库会多费事一点，之后有机会再用吧。这次仍用1602液晶屏，前一版的51单片机程序只需换几个IO脚定义。

要做到小于20ms的通电时间，要用直流接触器，或可控硅。
接触器扎实不易坏，缺点是动作起来叭叭响，要做个好机壳隔音。换成可控硅就没这噪声了。

微波炉变压器的初级线圈电流估计十几A，淘宝卖的用可控硅的控制板，看起来有点单薄，论坛也时见DIY玩家炸管，感觉可靠性不足。

可控硅除了触发，还需注意瞬时电流承受能力、维持电流、dV∕dt影响、热负荷等因素。自己对可控硅还不够熟练，希望下次能用上。

xyz123

焊好了一部分

zycxjl000

xyz123 发表于 2022-3-22 23:19
其实还算简单吧，除了液晶屏，键盘，单片机只用到了两三个IO脚，即检测过零点、驱动继电器而已。

现 ...

都看完了，只能说你精益求精，你的工作是做这一块的吧？ 。太专业了，做这个真不是个简单的事。丰富的电路知识，还有设计经验。

xyz123

还差几个元件，手边一时找不齐，九十步离百步还需加点劲。

1602液晶屏手里有几块，却是不同厂家型号的各一。
仔细量了一遍，虽然外围尺寸都是80mm×36mm，但螺丝孔、排线孔、屏幕玻璃框的大小、位置各有些微不同。
于是将电路板的孔位开略大一点，若哪块屏坏的，换其它一块，稍微锉两下螺丝孔也能装上。




大图：
1602液晶屏尺寸 A4纸600dpi.zip (187.67 KB, 下载次数: 39)

2022-3-23 22:28 上传

点击文件名下载附件

大图像素点数是7015×4960，打印机设置为A4纸、600DPI分辨率，即可按真实大小打印。