Punktschweißgerät für Akkupacks gesucht

[Cysign]

Hallo,
ich bin grade auf der Suche nach einem Punktschweißgerät für Akkupacks.
Ich hab mir vor ner Weile ein Malectrics Arduino Sporwelder (PCB v3.3) zusammengebaut - und da ich das Ding vielleicht einmal im Jahr nutzen werde, hab ich versucht die Automatterie/den Akkupack durch 2 1F-Kondensatoren wegzusubstituieren.
Ging leider in die Hose, denn bei Spannungen von 12V (und lediglich einem 1F Kondensator) hauts mir definitiv die FETs durch (hab die schon 2x tauschen müssen was nicht so einfach ist, da da ne Menge Kupfer/Alu dran hängt...hab zwei Lötkolben parallel dafür genutzt, damits heiß genug wird).
Heute ist mein zweiter 1F-Kondensator angekommen und ich hatte gehofft, dass ich mit 6-8V und 2x 1F-Kondensator evtl. genug Kapazität hätte um bei niedrigerer Spannung nicht die FETs zu grillen...ich hab zwar keinen Kurzschluss über die FETs erzeugt, aber ich glaube das eine Kiloohm darüber ist auch nicht gesund (habs leider nicht vorher gemessen).

Da ich aber endlich gerne Akkupacks bauen würde, frag ich mich obs ne bezahlbare Fertiglösung gibt.
Ich hab da zwar das Sunkko 737g gefunden - aber trotz nominell 15A haut das wohl 16A Sicherungen mit der Charakteristik B (die gängigerweise in deutschen Haushalten installiert sind - so auch bei mir) raus.

Einen Selbstbau (Mikrowellentrafo) trau ich mir nicht zu...dafür bin ich einfach nicht sicher genug im Umgang mit 230V-Schaltkreisen.

Hat jemand Erfahrungen mit nem Fertiggerät was er mir empfehlen kann? Ich würde gerne unter 150€ bleiben...da es ein Hobby ist ;)3552935530

[ARetobor]

Hallo,
Ich würde das hier zum Schalten nehmen:
https://shop.semikron.com/Produkte-und-Shop/Produktgruppen/Thyristor-Dioden-Diskrete/SKT-250-16-E.html
Zünden und gut.
Die Lade Spannung bestimmt die Zeit.
FETs reagieren allergisch auf langsames durchschalten.

Gruß
AR

[Cysign]

Im Malectrics Arduino Spotwelder ist daher auch ein FET-Treiber (Typ MCP1407) verbaut. Daran wirds eher nicht liegen - und mit einem Akku (Autobatterie oder LiIon-Akkupack) soll das Ding wohl auch funktionieren.

[ARetobor]

hier noch:
https://www.roboternetz.de/community/threads/71120-DIY-Kontaktschwei%C3%9Fger%C3%A4t/page2

Gruß
AR

[Cysign]

Das Arduino-Spotwelder-Projekt hab ich ja nachgebaut (nur eben mit Elkos statt Autobatterie) und darüber sprechen wir grade (nur neuer, in v3.3).

Da kommen IRFB7430 zum Einsatz (max. 195A package limited, bzw. 409A silicon limited - macht bei 8 Stück parallel 8*195A=1560A oder 8*409=3272A).

Bei http://www.guido-speer.de/Schaltung.pdf kommen IXFX180N10 zum Einsatz (180A, 5 Stück parallel => 5*180A=900A) - also theoretisch kann das weniger Leistung ab als das, was ich hier schon habe und was mit den Kondensatoren nicht klarkommt.

Hast du selbst Erfahrungen mit einem kondensatorgestützten Spotwelder? Oder mit einem gekauften Trafo-Spotwelder?

[ARetobor]

Hallo,
mal mit gebaut, seid dem sind aber schon über 20 Jahre vergangen.
Es ist nicht so einfach mehrere Transistoren synchron zu schalten.
Die Rechnung Addition der maximal Werte ist somit nicht
Zielführend.
Der Schaltungsaufwand kann dann schnell viel Zeit und zusätzliches
Material bedeuten.
Wer nicht die nötige Erfahrung besitzt, bezahlt schnell viel Lehrgeld.
Beim Thyristor hat man ein Bauelement und die Parameter der Maximalwerte auf einen Blick.
Zum Schutz kann man zur Not auch eine Kaltleiter verwenden.
( Halogenlampen)
Den Thyristor kann man zur Not auch mit der Hand zünden.
(maximalen Steuerstrom beachten)
Meiner Meinung nach rechtfertigt der geringere Aufwand den höheren
Anschaffungspreis.

Gruß
AR

PS
viel Erfolg
AR

[White_Fox]

Naja, Feldeffekttansistoren kann man eigentlich ganz gut parallel schalten (Bipolartransistoren machen in der Tat Ärger).


Aber zu deiner Schaltung: Der Schaltplan ist ja schonmal totaler Mumpitz...ein unübersichtliches Gewurschtel, genau wie ich es hasse. Wer solche Schaltpläne abliefert...naja.

Mal davon abgesehen ist die Schaltung nicht besser. Wenn man FETs schnell schalten will (und das willst du), nimmt man einen vernünftigen Treiber. Und baut sich keinen Murks aus Transistoren zusammen. Das wird schon alleine wegen der größeren Parasitäten schlechter als wenn ein Hersteller alles schön kompakt und klein in einen IC gießt.
Apropro Parasitäten...hast du alles möglichst induktivitätsarm verdrahtet?

Und die Aussage zu den FETs "mind. 55V, 75A" ist auch Blödsinn. Du brauchst erstmal eine Ahnung davon, wie die Entladekurve der Kondensatoren aussieht. Die Widerstände sind gering (oder sollten es zumindest sein), damit du abschätzen kannst wie hoch der Strom überhaupt so ist und über welche Zeit der abklingt.
Und dann gibt es für FETs in den Datenblättern oft noch eine Angabe, wie hoch die Kurzzeitbelastung sein darf, wobei Kurzzeit irgendwo im Bereich von wenigen µs liegt. Die ist wichtig, die solltest du beachte. Wenn dein Entladevorgang zu lange dauert, mögen die FETs das nicht.


Und ja, lasse bitte die Finger von Mikrowellentrafos, wenn du nicht weißt was du da tust. Das sind nicht nur "einfache 230V-Basteleien", sondern eher 2-3kV-Basteleien. In einem anderen Forum sagte mal jemand, Mikrowellentrafos fressen unvorsichtige Bastler zum Frühstück. Recht hatte dieser Jemand.

[Cysign]

Der Arduino Spotwelder v3.3 hat diesen Schaltplan:
https://raw.githubusercontent.com/KaeptnBalu/Arduino_Spot_Welder_V3/master/KiCad_PCB_Files/Spot_Welder_V3.3_Schematic.pdf

Das ist, was ich hier habe ;)

Die Transistoren werden durch den MCP1407 (FET-Treiber) geschaltet.
Induktivitätsarm vertrahten ist relativ simpel. Die Platine ist direkt an die GND-Schine meiner ELKOs geschraubt (siehe Foto im ersten Beitrag). Das positive Potential ist direkt von den Elkoe (die beide über die Messingschiene verbunden sind) an die Zuleitung zur Elektrode (ich glaub 16mm² war das? Bin mir da grade nicht 100% sicher...könnte auch mehr sein) geführt. Induktionsärmer geht vermutlich nicht.

Die Entladekurve der Kondensatoren wär wirklich interessant. Wie würdest du die aufzeichnen? Ich hab n Rigol DS1054z hier - falls das weiterhilft ;)

Die entladezeit kann ich per Display am Arduino Spotwelder einstellen. Meinen Hauptpuls kann ich per Arduino einstellen, hier ein Funktionsbeispiel des Arduino Spotwelders:
https://www.youtube.com/watch?v=CNmvx2JSCvA&t=162s

Ich trau mir zwar zu mit Trafos und 230V zu hantieren (ich hab das nötige Grundverständnis und auch mal nen Testaufbau mit nem 100:1-Tastkopf gemacht wo ich über 2000V an 230V Spannungsversorgung im Ausschaltmoment eines Trafos gemessen habe...aber desto mehr Ahnung man von sowas hat, desto mehr Respekt bildet sich auch ;), aber ich hab einfach keine Übung darin und einen Regeltrenntrafo womit ich erste Versuche machen könnte, habe ich hier auch (noch) nicht rumstehen...von daher will ich - wenn es ein 230V-Gerät werden sollte - lieber ein Fertiggerät haben.

Ansonsten stehe ich auch mit Marc (der Entwickler vom Malectrics Arduino Spotwelder) in Kontakt - er kann sich das Verhalten auch nicht erklären, denn bei ihm funktionierts mit 2x1F-Kondensator (wobei meine Car-Hifi-Dinger nicht unbedingt wirklich 1F haben müssen - vllt. ist das auch schon der Knackpunkt - da muss ich mal schauen, wie ich das ausmessen kann - auch hier bin ich für Vorschläge offen!).

[White_Fox]

Die Entladekurve würde ich erstmal ausrechnen. Dazu aber vorher den Leitungswiderstand vom restlichen Aufbau ausmessen. Das ist kein Hexenwerk, aber auch nicht ganz ohne, du brauchst immerhin ernsthafte Ströme zum messen. Der Ersatzserienwiderstand deiner Kondensatoren sollte im Datenblatt angegeben sein. Auch deren Induktivität wäre interessant.

Damit würde ich erstmal anfangen.

Ich weiß nicht wie schnell dein Oszilloskop ist und was es kann, aber wenn es zwei Meßkanäle hat und einen Einzelschuß speichern kann, würde ich mal die Gatespannung als Triggersignal setzen und die Spannung über dem Elko beobachten, wenn du entlädst. Über die solltest du zumindest qualitativ auf den Stromverlauf schließen können. Damit kriegst du zwar nur über Umwege raus wieviel Strom geflossen ist (und das auch noch mit einer häßlichen Fehlertoleranz), aber du kriegst immerhin ganz gut raus in welcher Zeit sich der Vorgang abspielt.

Den Strom direkt zu messen wird schwierig, außer du hast bereits einen definierten (Mess-)Widerstand irgendwo, über dem du eine Spannung messen könntest.

[Cysign]

Ich hab das Thema die letzten Tage nochmal in nem anderen Forum durchgekaut. Und ich bin zu dem Entschluss gekommen, dass ich den Spotwelder wie vorgesehen mit nem LiPo-Akku betreiben werde.
Danke für deinen Input. Aber mein Drang dieses Werkzeug endlich benutzen zu können ist grade größer als mein Basteltrieb ;)

[Cysign]

Ich bin beeindruckt. Akku dran und der Malectrics Arduino Spotwelder funktioniert absolut problemlos. Schade, dass ich vorher so viel Zeit und Geld mit den Kondensatorversuchen verplempert habe - aber das fällt mal wieder in die Kategorie Lehrgeld :D

Lediglich die Sicherung muss ich noch mit besseren Schrauben verbasteln...hab da nur Edelstahlschrauben in der Größe gehabt mit Stopmuttern. Ich denke, dadurch hab ich die Leitfähigkeit drastisch herabgesetzt und es gab in dem Bereich nen Funken beim ersten Versuch. Da ich aber alles gut mit Schrumpfschlauch isoliert hatte, ist da nichts passiert ;)

[Cysign]

Oh, es war doch nicht die Sicherung. Es war ein explodierter FET.
Und nach dem Reparieren sind nochmal 2 explodiert.
Ich vermute, dass die beim Löten zu heiß geworden sind (2 Lötkolben parallel mit je 60W). Ich bestell mir jetzt mal nen 200W Bratkolben und versuch dann mein Glück nochmal.

[Cysign]

Oh, der Vollständigkeit halber:

Ursache waren damals die Kondensatoren von Aliexpress. Ich bestelle da häufig Kleinkram - aber künftig keine Leistungstransistoren mehr :D

Ich hab dann n paar Transen beim Hersteller des Bausatzes bestellt (aus sicherer Herkunft) und siehe da: Seitdem geht das Ding.
Inzwischen habe ich auch noch so nen kweld aus ner Firmeninsolvenz zusätzlich sehr, sehr günstig bekommen, aber noch nicht verglichen.

[Crazy Harry]

Ich hab ein ganz einfaches und es funktioniert um 18650er mit 0.1mm Nickelband zu verschweissen. Eine 2032er Lithiumbatterie hab ich damit mal versehentlich durch geschossen :D
https://www.amazon.de/dp/B0DBQT4CH6