步驟1：安全

確定-電可能很危險(xiǎn)！

此設(shè)備設(shè)計(jì)為在低電壓下工作，通常最大電壓為16V。這意味著觸電的可能性很小。但是，另一方面，我估計(jì)焊接電路的安培數(shù)即使在很短的時(shí)間內(nèi)也能超過1000安培！

執(zhí)行焊接時(shí)，我在焊接處經(jīng)歷了一定量的火花現(xiàn)場(chǎng)-我認(rèn)為這是焊接電極上壓力不足的結(jié)果-我建議在進(jìn)行焊接時(shí)使用安全眼鏡和手套。

步驟2：收集筆記本電腦電池

YouTube上有很多關(guān)于如何從筆記本電腦電池組中提取18650電池的視頻。我在這里包括的是有關(guān)“ Packprobe”使用的簡(jiǎn)短視頻。 Packprobe允許您查詢電池組內(nèi)部的板載芯片，您可以在其中收集有用的信息，例如電池組所經(jīng)歷的充電循環(huán)次數(shù)。

更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參見此處：

http://powercartel.com/projects/packprobe/documentation/

步驟3：為什么可以焊接時(shí)焊接？

。..這是一個(gè)很好的問題！

可以使用傳統(tǒng)的焊接技術(shù)將電池接線片固定到電池上。但是，它確實(shí)有一些非常明顯的缺點(diǎn)：

1）您正在向電池的端子引入大量的熱量。這可以從字面上“煮”電池，當(dāng)我嘗試用臺(tái)式烙鐵完成此操作時(shí)，似乎需要一段時(shí)間才能使接點(diǎn)溫度升高，其余的電池也會(huì)變熱。我想如果您有更高的瓦數(shù)鐵，您也許可以在一兩秒鐘之內(nèi)制造出一種焊料，然后。..

2）之后，您將需要清除焊劑殘留的焊劑。

因此，總而言之，它更快，更清潔并且更不容易損壞電池。

步驟4：電池標(biāo)簽焊接的原理

焊接電池片是所有主要制造商使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。想法是在短時(shí)間內(nèi)將一整安培數(shù)傳遞到一個(gè)很小的空間中，以形成電阻焊。專門為此目的而設(shè)計(jì)的“現(xiàn)成的”機(jī)器是可用的。他們當(dāng)然做得很好，當(dāng)然他們也很昂貴！

我的目的是制作一個(gè)自制版本，其中包含一些您可以通過商業(yè)手段購買到的功能，但價(jià)格不到成本的10％。

此處是指向我發(fā)現(xiàn)專用于電池接線片焊接的大量信息資源：

http：//www.macgregorsystems.com/app_note7_battery _.。.

。..這是指向一個(gè)制造商，其網(wǎng)站上有許多顯示電池片焊接的視頻：

http：//sunstoneengineering.com/applications/batter 。..

步驟5 ：有關(guān)“電池”選項(xiàng)卡材料的信息

“電池”選項(xiàng)卡（或條形）可以從互聯(lián)網(wǎng)上的各種來源購買，例如ebay，速賣通或阿里巴巴。優(yōu)質(zhì)電池組的制造商使用銅（帶鎳板）或純鎳。我對(duì)銅沒有任何評(píng)論，它是一種非常好的導(dǎo)體，但您需要的功率比此焊機(jī)所能提供的功率還要多，才能創(chuàng)造出良好的焊接效果。純鎳是選擇的材料，但要獲得它可能會(huì)很棘手。

Certiain供應(yīng)商清楚地說明了接線片的材料，但其他人則將鋼/鍍鎳的接線片當(dāng)作純鎳使用！雖然這對(duì)于某些電池組來說是可以接受的，但您應(yīng)該意識(shí)到兩種替代材料之間的區(qū)別：

1）如果刮擦了鎳板，鋼芯突舌將遭受腐蝕。

2）這種鋼的電阻約為純鎳電阻的2倍（兩倍）。

觀看視頻，但如果在家中進(jìn)行此測(cè)試，請(qǐng)小心！只需使用鹽水即可在一夜之間進(jìn)行類似的測(cè)試。

步驟6：設(shè)計(jì)要求-雙脈沖！

正如我在引言中所說，該焊機(jī)基于Ian Hooper開發(fā)的焊機(jī)。我熱衷于使用Ian開發(fā)的基本設(shè)置，但我喜歡潛在地對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)以包含商用計(jì)算機(jī)上可用的某些功能的想法。在過去的幾年中，我完成了許多基于Arduino微處理器的項(xiàng)目，并認(rèn)為該平臺(tái)是用于此應(yīng)用程序的理想平臺(tái)。

我的主要目標(biāo)是：

1）通過從Arduino控制MOSFET柵極來創(chuàng)建雙脈沖功能。

2）使用顯示器顯示主要過程參數(shù)。

3 ）可以通過電位計(jì)的輸入來更改主要過程參數(shù)

4）使用腳踏開關(guān)啟動(dòng)焊接

5）使用蜂鳴器可聽見地表明焊縫是進(jìn)行中并指示焊工何時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)行焊接

步驟7：電路

我在以下頁面中記錄了該電路。我對(duì)其進(jìn)行了細(xì)分，以使其更易于理解。我希望它能在構(gòu)建后記錄下來時(shí)是準(zhǔn)確和完整的！

而不是我只是設(shè)計(jì)電路而已！我大致知道自己想要做什么，并隨即著手實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能。

電容器板的詳細(xì)信息在Ian Hooper的頁面上：

http：//www.zeva.com.au/Projects/SpotWelderV2/

步驟8：電路接線1主控制電壓接線和Arduino I/O

第一幅接線圖顯示了來自12VDC鉛酸蓄電池的主控制電壓輸入。

前面板上裝有一個(gè)ON/OFF開關(guān)，可以為設(shè)備供電。為了防止意外的反極性，我包括了2個(gè)保護(hù)二極管。

還顯示了Arduino I/O。請(qǐng)參閱以下接線圖，以了解每個(gè)子電路的詳細(xì)信息。

步驟9：電路布線2-連接LCD

我使用了128 x 64 LCD，并將其安裝在面板后面。 LCD是基于ST7920芯片組的，我僅使用到Arduino的3線數(shù)據(jù)接口來驅(qū)動(dòng)它。

在Arduino程序中，我使用了庫U8Glib。所用的引腳是數(shù)字引腳10，11和13

步驟10：電路布線3-I/O連接

以下是以下布線的連接：

1）腳踏開關(guān)-連接到D4

2）蜂鳴器-（可選，但很有用）！我沒有購買從已經(jīng)失效的設(shè)備中收獲的蜂鳴器。我使用晶體管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槲也淮_定arduino是否可以提供驅(qū)動(dòng)電流（Arduino的內(nèi)存限制為40mA）

3）3 x 10k Liear多匝電位器-連接至A4， A5＆A6

NB：腳踏開關(guān)上的1uF電容器可“去抖動(dòng)” Arduino的輸入

步驟11：電路接線4-MIC4452 Mosfet驅(qū)動(dòng)程序

此驅(qū)動(dòng)器芯片可輕松用作SMD組件。我使用了一個(gè)微型SOIC pcb使其易于在手動(dòng)電路中使用！

有關(guān)芯片的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見隨附的PDF。我只是復(fù)制了第5頁上的有關(guān)外部連接和組件的說明。還增加了一個(gè)來自Arduino Pin6的電阻，以限制Arduino可以提供的電流。在輸出端還放置一個(gè)二極管?？赡懿皇潜匦璧模梢员Ｗo(hù)MIC 4452芯片，以防出現(xiàn)“反激”電流。

步驟12：電路接線5-電容器充電/放電-和電壓感應(yīng)

這里顯示的是臺(tái)式電源到電容器組的連接。

臺(tái)式電源直接連接到正母線和負(fù)母線。

泄油電路電阻器也都連接到相同的電源軌。他們將不斷地泄漏電容器上的電源（因此愛護(hù)者的電壓）。這樣可以確保在使用完焊機(jī)后，它們不會(huì)處于帶電狀態(tài)。我剛好手頭有4個(gè)48歐姆電阻，所以要并聯(lián)使用2個(gè)，串聯(lián)使用2個(gè)。如果要選擇其他值或額定功率，請(qǐng)確保使用V = IR和I2R計(jì)算以確保它們可以正常工作。

分壓器將電壓簡(jiǎn)單地分為輸入的1/3 （Arduino上的模擬引腳最高只能達(dá)到5v）。我可以在此處放置一個(gè)齊納二極管來保護(hù)A0引腳，但是無論如何我的電源都被限制在15伏以下。

步驟13：PCB的

這些PCB完全是Ian Hooper的設(shè)計(jì)。我接受了他的建議，并在Seeed工作室提出了它們-很棒的經(jīng)驗(yàn)-我強(qiáng)烈推薦它，您要做的就是提交Gerber文件，選擇所需的PCB數(shù)量（我選擇20臺(tái)，因?yàn)槲铱赡軙?huì)制造2臺(tái)機(jī)器）！ PCB到達(dá)大約兩周后。

http://www.seeedstudio.com/service/index.php？r=pcb

步驟14：組裝PCB

首先在每個(gè)PCB上添加4個(gè)小型SMD電阻

1）2 x 100Ohm電阻器。這些電阻器限制了用于打開2個(gè)MOSFET

2）2 x 10k歐姆電阻器中每個(gè)柵極的電流。這些電阻器位于MOSFET柵極和GND之間，可確保在柵極信號(hào)關(guān)閉時(shí)將MOSFET的柵極保持在“低”狀態(tài)。

芯片尺寸為1206，足夠大，可以用手拿到焊接。話雖如此，在帶LED照明的辦公桌放大鏡下工作對(duì)您很有幫助！

NB：請(qǐng)勿在PCB上添加電容器-在這種設(shè)計(jì)中，門由Arduino驅(qū)動(dòng)，而在伊恩（Ian）的焊機(jī)中，這些電容器將門“保持”打開，直到其所有電荷耗散到

步驟15：添加2個(gè)MOSFET和3個(gè)電容器

通過添加2個(gè)MOSFET繼續(xù)PCB組裝。確保將它們正確放置，并使金屬片朝向電容器。然后添加3個(gè)電容器。每塊板現(xiàn)在都已完成。

使用的部件如下：

1）電容器（在10個(gè)PCB上關(guān)閉30個(gè)電容器）Digikey鏈路，用于47，000uF 16V電容器

2）MOSFET（在10個(gè)PCB上關(guān)閉20個(gè)）Digikey鏈接，用于MOSFET 195A 40V N通道

步驟16：重復(fù)PCB組件

重復(fù)前面的2個(gè)步驟，直到獲得所需的PCB數(shù)量（我決定做10個(gè)）。

步驟17：在母線上安裝PCB

我加工了2種長(zhǎng)度的鋁，以形成2個(gè)漂亮的粗塊母線。然后將PCB板（背對(duì)背）安裝在匯流排上，并添加一些碳載潤(rùn)滑脂，以確保與PCB板良好且可持續(xù)的連接。

將PCB板固定在M4螺母上

然后可以通過短鏈接將PCB連接在一起。

碳載潤(rùn)滑脂的鏈接：

Jaycar碳載潤(rùn)滑脂

步驟18：添加PCB鏈接

然后可以通過短鏈接將PCB連接在一起。

3個(gè)鏈接為

1）正鏈接-要連接到工作臺(tái)上

2）負(fù)極鏈路-連接到臺(tái)式電源。

3）信號(hào)鏈路-從MIC4422柵極驅(qū)動(dòng)器接線。

注意：事后看來，我更希望它們可插拔而不是永久焊接。如果MOSFET發(fā)生故障，那么找出哪一個(gè)發(fā)生故障將是一場(chǎng)噩夢(mèng)！

步驟19：添加“飛輪”二極管

我添加了5個(gè)飛輪二極管，以在MOSFET柵極關(guān)閉時(shí)阻止任何反電動(dòng)勢(shì)循環(huán)反向電流。希望電路中沒有太多電感，因此對(duì)此的需求不是太大。我沒有尋找電壓尖峰所需的設(shè)備（一個(gè)好的示波器），所以我希望5個(gè)二極管就足夠了！ -此步驟中有很多“希望”！故障模式很可能是MOSFET燒斷了-如果只是短路就很難確定是哪一個(gè)燒斷了。

有一個(gè)比我更好的電子專家的建議會(huì)是個(gè)好辦法！

我使用的二極管可從Element 14購買：

STTH6002CW超快速二極管

步驟20：控制PCB

如前所述，

正如我之前所說，我只是在構(gòu)建過程中進(jìn)行了此構(gòu)建，并根據(jù)需要進(jìn)行了更改和修改。我敢肯定，如果需要的話，它可以做得更整潔，而且可以肯定的是占用的空間更小。因此，我只提供了一些照片和使用的主要部分的描述，而不是詳細(xì)介紹構(gòu)建的這一部分。

使用的部分：

1）使用的原型面包板是： Jaycar原型PCB

1）DC-DC電源（將12VDC降低到5VDC）用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的ebay鏈接

2）Arduino Pro Mini 5V 16MHz（clone）ebay Arduino Pro Mini的鏈接

3）MIC4452YM MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器（安裝在微型PCB上-SOIC微型PCB上）。一個(gè)10k的電阻將Arduino上的數(shù)字輸出引腳保持在低電平。

4）蜂鳴器（由故障設(shè)備修復(fù)）-由數(shù)字輸出引腳和一個(gè)小晶體管驅(qū)動(dòng)。

5）功率電阻器在您要降低電壓時(shí)從電容器中釋放能量（或者從安全角度考慮，它們將在關(guān)閉電源時(shí)使設(shè)備安全）。我使用了4個(gè)47Ω5瓦電阻。 Jaycar 47Ohm 5W電阻器

6）2個(gè)分壓器電阻，1個(gè)@ XXX歐姆和1個(gè)YYYohm。

7）2個(gè)12V輸入上的二極管可提供輸入極性保護(hù)。

8）腳踏開關(guān)。 Jaycar腳踏開關(guān)。腳踏開關(guān)端子上的1uF電容器可確保Arduino的輸入被“去抖動(dòng)”。

步驟21：電極

我用鋁條制成了電極-直徑約為10毫米。在其他設(shè)計(jì)中，我看到電極只是倒圓了一個(gè)鈍點(diǎn)。這似乎絕對(duì)不錯(cuò)，但我決定將筆尖更換為萬一，以防萬一我想嘗試不同的筆尖輪廓。為此，我在電極末端打了一個(gè)3mm的孔，然后使用一條短的3mm銅棒作為尖端。尖端用3毫米平頭螺釘固定在電極上。

在電極的另一端有一個(gè)插槽，用于容納8號(hào)電纜末端的壓接端子。 4毫米的螺栓和螺母將其固定到位-請(qǐng)記住在該接頭中使用一些導(dǎo)電油脂。然后將整個(gè)組件覆蓋在熱縮管中。

電極電纜

我購買了1米長(zhǎng)的紅色和黑色8SWG電纜。

Jaycar 8SWG電纜-紅色

Jaycar 8SWG電纜-黑色

端部用壓接凸耳

Jaycar 10mm2壓接凸耳

步驟22：包裝焊機(jī)

我想把零件裝箱起來，以提供相當(dāng)堅(jiān)固和整潔的成品。我在車庫里有一個(gè)破舊的微型UPS，當(dāng)我剝?nèi)ニ袃?nèi)部零件似乎很合適。

1）我首先將LCD屏幕安裝在前面。這需要我擴(kuò)大孔徑并提供4個(gè)固定件，每個(gè)固定件用于LCD的每個(gè)角。

2）然后，我為2條電極線安裝了2個(gè)XXmm導(dǎo)管隔板配件。

3）最后，我安裝了一個(gè)開/關(guān)按鈕開關(guān)。此開關(guān)隔離控制PCB的電池電源

第23步：外殼后面板

現(xiàn)在準(zhǔn)備后面板。我使用后面板來路由所有外部輸入。

1）1個(gè)用于12VDC外部電池的連接

2）1個(gè)臺(tái)式電源的連接

3）1個(gè)腳踏開關(guān)的連接。

我重用了一些現(xiàn)有的孔，并保留了保險(xiǎn)絲座的使用。電池輸入首先通過保險(xiǎn)絲，然后通過前面板按鈕。

步驟24：安裝10個(gè)PCB

使用我已經(jīng)在車庫周圍得到的材料，將PCB組件安裝在箱體內(nèi)。我將電容器的底部放在一個(gè)木制的模板上。這很容易用一小塊膠合板制成。我鉆了32毫米的孔，然后將其分成兩半。然后，我使用2條塑料桿（同樣來自上一個(gè)項(xiàng)目）將母線固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，并用m4機(jī)器人和螺釘固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

步驟25：安裝控制PCB并完成內(nèi)部接線

控制電路通過4個(gè)自攻螺釘直接安裝到塑料棒上。

內(nèi)部電纜現(xiàn)已連接。

步驟26：Arduino軟件

此處包含Arduino軟件。如圖所示，它是使用USB引線和FTDI轉(zhuǎn)換器上傳的。

注意，您將需要下載并使用用于LCD顯示屏的U8glib庫！

請(qǐng)按需使用和修改該軟件。但是請(qǐng)注意，我不能保證它的有效性-但是它似乎對(duì)我有用！

要點(diǎn)：

輸入

多圈電位計(jì)的3個(gè)輸入連接到模擬輸入A4，A5和A6

1個(gè)開關(guān)輸入，用于連接到數(shù)字輸入引腳4的腳踏開關(guān)

1個(gè)電壓輸入以通過分壓器顯示電容器上的實(shí)際電壓）在模擬引腳A0上

輸出

1個(gè)輸出數(shù)字引腳6上的MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器芯片（MIC4422）

1輸出用于數(shù)字引腳5上的蜂鳴器

3數(shù)字輸出，以驅(qū)動(dòng)ST7920 LCD顯示器（SPI串行）

軟件中有很多注釋，并且有很多“打印”命令已注釋掉，您可能希望對(duì)其進(jìn)行“取消注釋” p進(jìn)行調(diào)試！

第27步：加電和測(cè)試

第28步：改進(jìn)了？！

責(zé)任編輯：wv