Схема споттера своїми руками електросхема та відео керівництво

Силова електрична схема споттера давно пройшла стадії розробки, експериментів та використовується для рихтування авто у різноманітних варіантах. Після отримання досвіду роботи з пристроєм виникло питання автоматичного керування режимами роботи пристрою з більш точними регулюваннями та необхідними захистами. Споттер з режимом апарату точкового зварювання та споттер як зварювальний апарат для роботи електродом повинні мати різну тривалість та потужність імпульсу. Точка зварювання може вийти слабкою або надто міцною, що створить додаткові труднощі під час ремонту авто.

Фото 1. Споттер незамінний під час проведення автомобільних кузовних робіт.

Основні параметри, яким потрібне точне регулювання для якісного результату роботи, це потужність імпульсу та його тривалість. Запропонована схема дозволить підбирати та зберігати установки параметрів як у режимі зварювальний апарат, так і роблячи точкове зварювання.

Схема зібрана на трьох платах і складається із двох функціональних частин:

Плата, де розташований блок живлення. Зовнішній вигляд можна переглянути на фото 1.
Дві плати, на одній з яких розташований контролер та друга з кнопками перемикання та чотирирозрядним індикатором.

Блок живлення та його схема

Схема намотування трасформатора.

Схема блоку живлення показано на рис.1. Умовно її можна поділити на три складові:

ланцюг живлення первинної обмотки знижувального трансформатора;
понижуючий трансформатор;
вторинна обмотка з діодним мостом та стабілізатором напруги.

У ланцюзі первинної обмотки трансформатора встановлено мережевий фільтр, який зазвичай використовується в імпульсних блоках живлення.Тут він використовується для захисту мікросхеми контролера від імпульсів, що створюються в напрузі мережі при роботі споттера.

Трансформатор можна використовувати будь-який з напругою 220 В/24 В при роботі від мережі 220 В. При роботі від мережі 380 В потрібно застосувати відповідний трансформатор і мережевий фільтр.

До вторинної обмотки підключений діодний міст із конденсаторами, що згладжують, і стабілізатор напруги на мікросхемі LM2574. З виходу мікросхеми напруга номіналів в 5 подається на вихідний роз'єм Х1 через ланцюжок LC - фільтра для усунення високочастотних перешкод. Зазначені пунктиром з'єднувальні лінії повинні бути мінімальної довжини і розташовуватися якомога ближче до другої ніжки мікросхеми IC1.

1. Схема блоку живлення.

Напруга на клемі 1 роз'єму Х1 використовується контролером для визначення нульового рівня.

Напруга з клеми 7 роз'єму Х1 використовується для запуску контролера при позитивній напівхвилі напруги мережі.

Виготовлена своїми руками схема за відсутності помилок у складанні починає працювати без додаткових налаштувань. Наявність напруги 5 В контролюватиме світлодіод LED1.

Пускач К1 призначений для підключення напруги при замиканні вимикача S1.

Замість нього можна використовувати автоматичний вимикач із захистом потрібного номіналу або підключати напругу безпосередньо, за наявності запобіжників у мережі живлення.

Управління силовим тиристором точкового зварювання споттер

Фото 2. Зовнішній вигляд плати блоку керування з контролером.

Для керування силовим тиристором або симістором використовується мікросхема МОС3052. Ця серія мікросхем спеціалізована для використання в пристроях подібного типу та при заміні нааналоги. У цьому необхідно уважно оцінити технічні характеристики запропонованого варіанта.

При живленні схеми від напруги 380 В необхідно використовувати симистор типу ВТА40 - 800v, відповідно робоча напруга конденсатора С11 630 В, захисні варистори R14 і R15 типу 20D241. Для встановлення симістора потрібно використовувати радіатор. Конструкція елемента безпечна та не має з'єднання з тепловідведенням. На радіатор контролю температури бажано встановити термостат з температурою розмикання контактів 60-80°С. Аналогічним контролем можна оснастити силовий трансформатор. Аварійний сигнал від термостатів можна підключити до контролера для зупинки роботи при перевищенні температури вище за допустиму, з відображенням відповідного сигналу на індикаторах.

Для споттер великої потужності можна рекомендувати інший варіант схеми управління тиристорами. У ній застосовуються тиристори типу 70TPS12, для керування якими використані оптрони МОС3052. Тиристори цього типу мають електричне з'єднання з тепловідведеннями і повинні встановлюватися на роздільні радіатори або діелектричні прокладки.

Схема управління з блоком індикаторів точкового зварювання споттер

Малюнок 2. Схема блоку управління споттера.

Зовнішній вигляд плати блоку керування з контролером показано на фото 2.

На фотографії показаний зовнішній вигляд блоку індикаторів із кнопками керування без декоративної панелі. Панель індикаторів із кнопками та встановленою декоративною панеллю показана на іншому фото 3.

Схема керування має мінімум допоміжних елементів. Управління всіма процесами здійснюється мікроконтролером типу AtMega 16, встановленому у виконанні DIP. Елемент виробника фірми Atmel має невисоку вартість тавелика кількість висновків. Пристрій контролера дозволяє використовувати вхідні та вихідні сигнали на будь-які ніжки мікросхеми, тому плата виходить максимально спрощеною. Крім можливостей конфігурації, контролер оснащений оперативною та енергонезалежною пам'яттю великої ємності та ін. У схемі управління споттером його можливості використані приблизно на 20%.

Короткий опис роботи точкового зварювання споттер

Принципова схема блоку управління показано малюнку (рис.2). При надходженні напруги живлення завантажуються збережені в незалежній пам'яті дані для першої кнопки. На індикаторі відображається інформація, що видається контролером. Паралельно з виведенням інформації виконується контроль стану кнопок, при виявленні кнопки, що спрацювала, запускається відповідна підпрограма. Інформація на табло оновлюється через новий запит.

При кожному спрацьовуванні контактів кнопок лунає звуковий сигнал, його відсутність означає несправність або зависання контролера.

Фото 3. Панель індикаторів споттера.

За допомогою кнопок можна вибрати потрібний режим роботи, встановити потрібні параметри імпульсу. Підібраний режим можна зберегти у пам'яті для подальшого використання.

У режимі «Робота» контролер працює так:

Індикатори вимикаються, контролер контролює рівень напруги контакту AIN1.
При зниженні напруги до нульового рівня запускається лічильник із встановленим періодом паузи.
Після закінчення відліку видається команда на мікросхему керування тиристором (симістором). Процес повторюється кожному періоді мережного напруги використання лише позитивної половини періоду. Це удосконалення дозволяє уникнути режиму магнітногонасичення заліза.

Контроль напруги мережі відбувається по ланцюжку від блока живлення, через контакт роз'єму Х-1 на контакт контролера SIN. Елементи VR2 та Q2 коригують форму сигналу. Напруга на відкриття симістора подається на роз'єм Х3, контакти 1 і 2.

Склад схеми управління точкового зварювання споттер

Додатково з контролером використані ключі IC2, що розвантажують, для запобігання мікросхеми процесора від перевантажень. Мікросхема IC3 застосована через недостатню кількість висновків на процесорі. Використовується як регістр пам'яті з паралельним виходом та послідовним входом. Залежно від отриманого коду вмикається певний світлодіод. Цифрові індикатори мають сім сегментів, підключених до загального катоду. У загальну схему поєднуються доріжками плати. Як LED5-10 можна використовувати будь-які світлодіоди, підібравши необхідний колір.

Пристрій для звуку повинен мати власний генератор з робочою напругою 5 В. Пасивні елементи можна використовувати будь-яких марок з точністю номіналів до 20%.

Для програмування контролера необхідно встановити відповідний роз'єм, підключений висновків мікропроцесора: MOSI, MISO, SCK, Reset, Gnd. Прошивку можна виконувати на програматорі або комп'ютері зі встановленою спеціальною програмою. Існує кілька варіантів різних програм, які допомагають виконувати прошивку процесорів різного призначення. Основна увага приділена роботі пристрою як апарату точкового зварювання. Споттер у перекладі означає «крапка».