Saldatore a batteria al litio costruito dall'utente: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Recentemente, ho trovato una fonte in eccesso per le punte di saldatura alimentate a batteria Weller® BP1.

L'elettronica di saldatura a volte richiede una visita di riparazione in loco e gli strumenti sul campo possono essere una sfida.

Spesso costruisco i miei strumenti, trovando soluzioni preconfezionate troppo costose.

Avevo un vecchio Sears bruciato? Home Works Cacciavite della fine degli anni '90

e ho deciso di sventrare quel caso e mantenere l'interruttore a bilanciere momentaneo a due vie.

Nessuna delle batterie Ni-Cad che alimentano i miei vecchi strumenti è sopravvissuta oltre i 10 anni.

Ho un certo numero di celle 18650 2.2AH agli ioni di litio recuperate e

Ho deciso di mettere insieme tutto per costruire il mio saldatore a batteria in una domenica pomeriggio.

L'immagine mostra un caso più vecchio di un cacciavite elettrico del 1990 che aveva due celle Ni-Cad, jack di ricarica coassiale, interruttore a levetta a due vie e un bel foro rotondo all'estremità del cacciavite per un jack femmina RCA.

L'utente può creare QUALSIASI custodia simile a una penna e un altro post su Instructables.com mostra un progetto simile in una lattina ALTOIDS metallica.

Fase 1: Spiegazione del circuito

Nello schema mostrato, leggere da SINISTRA a DESTRA.

La ricarica USB proviene da QUALSIASI porta USB a un MINI-B, in un caricabatterie TP4056.

L'uscita del caricabatterie è collegata al TANK della batteria al Litio. Ho utilizzato una batteria al litio da un laptop Dell, ma è possibile utilizzare qualsiasi 18650, anche se suggerisco la capacità di 2 AH come pratica.

A destra della batteria si trova il pulsante momentaneo per consentire il flusso di corrente al LED bianco e alla punta. Questo è l'interruttore che premi per riscaldare il TIP.

Tra la batteria, l'interruttore e le connessioni RCA al TIP, ho usato cavi da 14 AWG (1,6 mm) per gestire la corrente fino a 1,8 Ampere.

Sul lato destro c'è la mia rappresentazione del suggerimento Weller BP1 trovato qui https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-t…. Il LED bianco è in 'parallelo' con il TIP.

Ho usato interconnessioni o jack e spine RCA per "estendere" la punta calda fuori dal case quando la punta si surriscalda. Mi piace anche rendere i miei strumenti "riparabili" sul campo, quindi le connessioni RCA aiutano nello scambio di suggerimenti.

Ho *saldato* i cavi AWG14 (1,6 mm) direttamente alla batteria, ma l'utente può utilizzare il portabatteria 1S 18650 se l'utente non è a suo agio con la saldatura diretta a un 18650 senza linguette. Avvertenza: le celle 18650 possono essere pericolose se si verifica un cortocircuito accidentale: solo CET / EET esperti, dovrebbero saldare direttamente a una cella; 18650 tipi possono essere ottenuti con "tab" di saldatura alle estremità.

Passaggio 2: sequenza di creazione (suggerito)

(1) Saldare i fili AWG14 dal NERO al negativo e dal ROSSO all'estremità positiva del 18650. Non più di 30 secondi per lato. utilizzare la pre-bagnatura/stagnatura ed è probabile che sia necessario utilizzare una saldatura LEAD di tipo 63/37 per questo compito. (scusa RoHS).

Professionisti: usare SAC305 sarà fragile; Vedo molti casi in cui gli strumenti portatili si sfaldano nel tempo con materiale di reclamo RoHS senza piombo utilizzato nelle articolazioni.

(2) Tagliare la lunghezza e saldare RED AWG14 su un lato dell'interruttore SPST momentaneo.

(3) Tagliare la lunghezza di RED AWG14 dall'altro lato dell'interruttore SPST momentaneo al centro del punto di connessione RCA TIP.

(4) Tagliare la lunghezza maggiore dell'AWG NERO dal negativo della batteria fino al punto di connessione del cilindro RCA.

(5) Saldare collegare fili di calibro più piccolo dal LED bianco "in parallelo con" i punti di connessione RCA, ANODO al positivo, CATODO al negativo. (le immagini della polarità del LED sono)

A questo punto, premendo l'interruttore dovrebbe accendersi il LED e si può testare il TIP con cautela.

(6) Tagliare e saldare collegare la coppia di fili di piccolo calibro da BAT+ al positivo della batteria, utilizzando il metodo di pre-bagnatura/stagnatura se necessario. Saldare collegare il BAT-pad della scheda TP4056 al negativo della batteria.

Collegare una fonte di alimentazione USB al jack USB Mini-B all'estremità del TP4056. Osserva il LED rosso fisso, che indica la carica. La tensione di interruzione attraverso la batteria dovrebbe essere di circa 4,10 - 4,25 Volt CC. La tensione nominale per un 18650 dovrebbe essere di 3,6 - 3,7 Volt CC.

L'immagine della polarità del LED proviene da tonytrains.com.

Passaggio 3: operazione

Premendo l'interruttore momentaneo si provoca il flusso di corrente dalla batteria 18650, al led bianco e poi attraverso la punta di saldatura BP1 tramite le interconnessioni RCA. il riscaldamento dovrebbe avvenire in 8-10 secondi da 25°C fino a 385+C. Evito di riscaldare per più di 30-45 secondi perché è difficile sulla cella 18650; Mi piace riscaldare a intervalli di 30 secondi con uno stato OFF di circa 15-20 secondi. Uso questo strumento solo per brevi attività sul campo.

Avevo notato che la temperatura esterna (bassa invernale) influirà sull'operazione. Ho provato a saldare in automobile fredda a -10 ° C e ho dovuto raggiungere il mio gas butano dopo la ventesima connessione circa.

Le operazioni di saldatura devono essere eseguite all'interno in una stanza adeguatamente ventilata. I fumi di saldatura sono un noto pericolo per la salute; utilizzare sempre la ventilazione per scaricare i fumi. Evidenti precauzioni per la protezione degli occhi e della pelle sono assunte dai professionisti in questo campo; indossare protezioni per gli occhi e la pelle durante la saldatura per proteggersi dagli schizzi, proprio come faresti per la saldatura.

La prima foto illustra l'assemblaggio completo dello strumento di saldatura.

La seconda foto mostra come ho riproposto un coperchio del pennarello secco "Sharpie" (r) (c) secco per coprire la punta del mio strumento mentre viene trasportato nella mia cassetta degli attrezzi. Questo è facoltativo e dipende dall'immaginazione dell'utente/creatore. Ricordo le mie esperienze con le penne a gas butano, la sensazione di bruciore mentre frugo nella cassetta degli attrezzi alla ricerca di un altro oggetto e il dolore duraturo, come spiegazione del mio personale bisogno di una copertura (fittizia).

Passaggio 4: Distinta base

La distinta base include

(1) Un astuccio di qualche tipo, probabilmente cilindrico che è comodo come una penna

(2) Jack femmina BP1 Weller Tip RCA fissato a un'estremità della custodia cilindrica (sopra)

(3) LED bianco, forse la dimensione di 5 mm, T1-3/4 (0,2 )

(4) filo di grande diametro (1,6 mm, 14 AWG) brevi lunghezze di ROSSO e NERO (o blu e verde per gli europei)

(5) Interruttore momentaneo, unipolare a lancio singolo, capace di 2A

(6) Batteria 18650 Li-ION, come i tipi recuperati dai laptop (sono necessarie precauzioni di manipolazione separate)

(7) Scheda di ricarica TP4056, che gestisce la ricarica da 2,5 a 4,2 Volt DC del 18650

Opzionale

(8) 18650 "supporto" per cella singola

(9) Cappuccio o copertura per TIP durante il trasporto dello strumento

Weller(r) vende il BP1 su https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-… per $ 8 e vedo la parte su ebay

Il TP4056 è ampiamente disponibile sui siti ebay, Amazon e Alibaba.

Il momentaneo Switch potrebbe richiedere un po' più di sforzo da reperire, ma molti appassionati dovrebbero essere in grado di ottenerlo localmente.

Mostro un Momentary tattile C&K solo perché questi sono interruttori solidamente costruiti e durano a lungo.

NON consiglierei un interruttore SPST di chiusura che si blocca in posizione ON in quanto ciò potrebbe portare al burnout del TIP.

(Sperimenterò un suggerimento nell'arco di 30 minuti per vedere e segnalare).

Passaggio 5: dettagli

I componenti nella mia lista sono prontamente disponibili su base globale.

Le schede TP4056 sono ottime per caricare solo una cella 18650 fino a 4,2 Volt.

Un 18650 ha più corrente e capacità di tre celle di zinco o alcaline da 1,5 V utilizzate nel design originale degli strumenti Weller BP6xx.

È necessario un piccolo interruttore momentaneo per accendere la corrente e quindi riscaldare la punta Weller BP1.

La punta normalmente funziona da 4,5 V, ma quel pacco a tripla cella scende presto a 3,5 Volt e riscalda ancora rapidamente quella punta da 2,4 Ohm. [3,85 V nominali, 1,8 di picco e poi 1,6 A costanti dopo aver raggiunto la temperatura, circa 2,4 Ohm, circa 6 Watt]

Questo particolare TIP BP1 è unico perché il barilotto di connessione si inserisce in un jack femmina RCA di dimensioni standard.

In confronto, un altro TIP noto come conico BP10 o cuneo BP11 (6V) è leggermente più grande sul perno centrale e non si adatta.

Ho deciso di realizzare un alloggiamento con un jack RCA femmina per consentire una rapida sostituzione del TIP sul campo.

Avevo alcuni "joiner" di metallo o due jack RCA femmina back to back nel negozio. La punta si riscalda fino a circa o oltre 400 gradi Celsius, quindi l'utilizzo di martinetti metallici aiuta a dissipare il calore di un funzionamento prolungato. Ho fissato questo falegname alla fine del mio caso. Non è necessario utilizzare il falegname come ho fatto io se il tuo caso è metallico; è possibile implementare un jack RCA femmina a montaggio superficiale con linguette a saldare. Ho usato una spina RCA MASCHIO sulla connessione interna all'estremità interna del falegname RCA.

Non ho inserito una resistenza di caduta nel circuito LED BIANCO parallelo. 47 Ohm in serie sarebbe stata una scelta prudente, tuttavia, la maggior parte dei LED bianchi funziona bene da 3,25-4,25 Volt CC e non è necessario un resistore da 47 Ohm. I LED di altri colori avranno una tensione diretta inferiore e si bruceranno a 4V in questo circuito. Il LED illumina l'area TIP e comunica all'operatore che la corrente è applicata alla TIP. Ho praticato un foro all'estremità dello strumento, ho incollato a caldo quel LED e ho "mirato" o puntato la luce LED nell'area della PUNTA. Suggerimento: non saldare al buio. per favore.

Ho saldato le mie estremità 18650 a fili di grosso calibro 14 AWG (1,6 mm), per gestire 2 Ampere di corrente durante il riscaldamento della punta. Con l'interruttore SPST momentaneo in serie, la corrente scorre verso l'RCA interno. Questa spina extra potrebbe essere eliminata e una femmina RCA avrebbe potuto essere montata sul case, ma volevo essere in grado di riparare quel falegname RCA se si sciogliesse in futuro.

Infine, ho trovato una scheda TP4056 nel mio negozio e l'ho incollata alla fine della custodia che ho riproposto per questo progetto. Va bene qualsiasi custodia lunga che assomigli a una matita per saldatura. BAT+ si collega all'estremità positiva del 18650 e BAT- si collega all'estremità negativa. Vedo che il mio 18650 si è caricato da quasi morto 2,6 V a pieno in 5,5 ore, ma ogni modello Li-ION è diverso. Quella scheda TP4056 ha due LED su di essa e BLU sembra essere l'indicazione quando il caricabatterie ha raggiunto la massima interruzione. Ho esaminato la corrente USB e funzionava a un massimo normale di 500 mA (in realtà a 570 mA), ma questa scheda TP4056 gestirebbe una velocità di carica di 1000 mA se la collegassi a un alimentatore a muro in grado di fornire una corrente più elevata. Il punto è che la scheda TP4056 non consentirà a un Li-ION di "caricare eccessivamente" "cuocere troppo".

Lo strumento può essere ricaricato da un "banco" di batterie portatili USB, ma molti di questi "banchi" tagliano l'uscita a 1Ampere e questa non è abbastanza corrente per riscaldare una punta BP1 con la sola corrente USB. Inoltre, non volevo uno strumento legato.

Ora io (il cervello) devo ricordare che lo strumento deve essere caricato *prima* di uscire dalla porta per una riparazione remota.

Il TIP è prodotto da Weller e Cooper Tools e l'immagine di novembre 2017 mostra uno strumento trovato in un negozio locale di surplus per $ 20 cad. AGGIORNAMENTO 11 GENNAIO 2018; Ho provato a inserire un Li-Ion 18650 nel negozio acquistato Weller; !non va bene!

Passaggio 6: maggiori dettagli sull'uso (questa è solo una lettura extra)

Ho acquistato diversi puntali BP1 e ho costruito un'altra versione molto più compatta con lo stesso schema in cui la femmina RCA è stata saldata direttamente al 18650 e il tutto si inserisce in un corpo MARKER "magico" con un interruttore momentaneo piatto. Questo è il mio design tascabile, anche se non porterò in giro un 18650 nella tasca dei pantaloni; Ho sperimentato il tocco di una chiave della macchina che si scioglieva quando era accidentalmente in cortocircuito su un 18650. Ho racchiuso la versione con penna tascabile in una custodia di plastica. Mi piace creare strumenti con oggetti scartati.

Una nota: i modelli con punta BP10 e BP11 richiedono un voltaggio e una corrente leggermente più alti (6) e (1,8) e sebbene queste punte si surriscaldino, non si adattano affatto ai jack RCA. E questi due TIP sono più costosi del BP1.

In un recente lavoro urgente che collega 9 fili a un PCB, avevo notato che il case del 18650 era leggermente elevato a circa 34c (caldo), quindi questo strumento dovrebbe essere utilizzato per il lavoro mobile. Trovo che questo strumento sia molto più sicuro e più controllabile del mio ferro alimentato a gas butano, che è troppo caldo anche dopo il lavoro, con il coperchio di sicurezza sulla punta.

Ho cercato di recente in instructables.com e altri tre post menzionano l'originale Cooper/Weller BP645 su cui si basa questo progetto, senza specifiche tecniche reali e senza una distinta base adeguata o informazioni sull'approvvigionamento dei componenti.

Ho anche gli strumenti originali Weller BP6xx e BP8xx, ma scopro che dimentico le celle alcaline e arrivo a un compito con un set di batterie mezzo morto. Sebbene si sostituiscano rapidamente le batterie AA, desideravo una soluzione ricaricabile alimentata agli ioni di litio.

Sentiti libero di farmi domande su *questo progetto* per favore. Spero che il mio post sia stato chiaro.

Il segreto per saldare con successo risiede nella conoscenza dei materiali che si stanno incollando, con un esame speciale delle proprietà eutettiche. Ho *raramente* rivelato questo segreto agli studenti negli ultimi 38 anni, ma i professionisti lo sanno.

Ho pubblicato il foglio delle specifiche BP1 dal sito Web Weller/Cooper Tools per informazioni. Ho misurato una resistenza media di 2,4 Ohm tra la punta di connessione e l'anello di ritorno, su quattro TIP BP1 che ho acquistato.

Step 7: Saldatura SICUREZZA

Non toccare la punta durante il riscaldamento. Evita le ustioni della pelle. Non indossare pantaloncini durante la saldatura per evitare gocciolamenti di materiale fuso o ustioni accidentali.

Indossare PROTEZIONI PER GLI OCCHI. Insisti sulla protezione degli occhi per i visitatori della tua panchina. Porto gli occhiali e ho avuto schizzi di saldatura che si sono avvicinati, colpendomi le guance e la fronte.

Usa la POSTURA corretta mentre sei seduto in panchina. OK, quindi ho saldato sotto un'auto, attento a evitare che la saldatura fusa goccioli sulla mia pelle o sui vestiti.

Lavati le mani dopo aver maneggiato la saldatura e il flusso. Non tenere la saldatura tra i denti o la bocca. Usa una "terza mano" o una morsa da banco per tenere il lavoro e la saldatura, se necessario.

Aerare l'area di lavoro o utilizzare una ventola di filtraggio da banco. Ci sono piani istruibili per i ventilatori a carbone attivo per rimuovere il veleno dai fumi. Uso una cappa da cucina riproposta con modifiche per aumentare il flusso d'aria e la purificazione dell'aria Oreck®. Uso anche una ventola dell'attrezzatura CA per spostare l'aria attraverso il mio banco e uso il filtro di sfiato sull'altro lato del flusso d'aria. Non sporgerti dalla parte superiore del lavoro poiché i fumi entreranno nei tuoi polmoni attraverso il naso e la bocca.

Alcune di queste precauzioni sono ovvie e mi vengono in mente forse un'altra mezza dozzina di punti "da non fare".

Passaggio 8: design migliorato (aggiunto il 10 gennaio 2018)

Aggiunto un Power MOSFET a canale N; reason= gli interruttori momentanei si surriscaldano con 2Ampere.

Qualsiasi MOSFET a canale N funzionerà. Il MOSFET commuta il negativo del carico (punta BP-1).

I LED della serie White sono cablati in parallelo con la punta BP-1 per l'indicazione; con un resistore di caduta da 33 Ohm, l'illuminazione è davvero debole a una tensione combinata di 6 V da due celle della serie 18650.

Aggiunta la doppia potenza 18650: riscaldamento più rapido e funzionamento migliore con temperature esterne fredde (a volte -30 ° C; Canada)

Custodia più piccola, ricarica esterna 18650, doppio LED bianco, porta RCA femmina che può essere estesa con cavo di prolunga RCA maschio-femmina.

Vedere il PDF allegato per tutti i dettagli in un unico foglio. La prima immagine era il mio prototipo; La seconda immagine è l'attuale build in 'dollar-store-case-for-rubber-bands' e ho realizzato un cavo di prolunga personalizzato da RCA maschio a RCA femmina.

Usando questo strumento: sto ottenendo un riscaldamento più veloce e circa 300 articolazioni. Un compito recente ha coinvolto i cavi degli altoparlanti dell'Auditorium. Sono riuscito a realizzare tutti i 16 cavi Speaker 14 AWG (32 giunti) in un luogo all'aperto a -10C, con molta potenza residua. Le estremità dei cavi erano 14 AWG intrecciate ai capicorda.

Distinta Materiali nella versione 2:

MOSFET Canale N; Wow, ne ho trovati molti sulle schede madri desktop DELL della fine degli anni 2000. Per lo più 40T03. Funzionano anche i canali N IRF. Queste cose sono MAGICHE e facili da collegare.

Gli interruttori momentanei come il costoso C&K nella versione 1 si riscaldano con l'uso ripetuto. Quindi uso MOSFET con resistore da 10K ohm tra gate e drain per evitare il latch. Uso una bassa resistenza come 470 o 560 per attivare il cancello in positivo. Wow, molta corrente può fluire senza riscaldare il MOSFET a canale n.

Ho usato due LED bianchi (3.6 V-forward) con una caduta di 33 Ohm nel mezzo (grazie gm280 per averlo suggerito) a causa della tensione totale di 8,4 V ma i due tendono a diminuire anche quando c'è molta potenza rimasta dopo un uso intenso.

Il jack RCA si surriscalda con l'uso ripetuto; Mi sono fatto una "penna" con cavo di prolunga e ho intenzione di fare un interruttore remoto momentaneo su quella "penna".

L'idea era di riutilizzare le parti del laptop; 18650 celle sono abbondanti, i MOSFET sono ovunque nella maggior parte delle moderne schede madri "verdi" per le modalità "sleep", i LED bianchi sono ora ovunque, resistori in carbonio, quei piccoli interruttori momentanei e così via.

Uso un "supporto" 2S 18650 perché ho un caricatore di rete CA esterno 18650 a doppia cella. Ora tutto quello che devo fare è ricordarmi di *RICARICARE* i miei strumenti dopo ogni attività del sito.