Soldador de batería de litio construido por el usuario: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Recientemente, encontré una fuente excedente de puntas de soldadura a batería Weller (r) BP1.

La soldadura electrónica a veces requiere una visita de reparación en el sitio y las herramientas de campo pueden ser un desafío.

A menudo construyo mis propias herramientas, y las soluciones disponibles en el mercado son demasiado costosas.

¿Tenía un viejo Sears quemado? Destornillador eléctrico Home Works de finales de la década de 1990

y decidió destripar ese caso y retener el interruptor basculante momentáneo de dos vías.

Ninguna de las baterías de Ni-Cad que alimentan mis herramientas más antiguas ha sobrevivido más de 10 años.

Tengo varias celdas de iones de litio 18650 2.2AH recuperadas y

Decidí juntarlo todo para construir mi propio soldador a batería en un domingo por la tarde.

La imagen muestra un caso más antiguo de un destornillador eléctrico de 1990 que tenía dos celdas de Ni-Cad, conector de recarga coaxial, interruptor de palanca bidireccional y un bonito orificio redondo en el extremo del destornillador para un conector hembra RCA.

El usuario puede crear CUALQUIER estuche similar a un bolígrafo, y otra publicación en Instructables.com muestra un proyecto similar en una lata metálica de ALTOIDS.

Paso 1: Explicación del circuito

En el esquema que se muestra, lea de IZQUIERDA a DERECHA.

La recarga USB viene de CUALQUIER puerto USB a un MINI-B, a un cargador TP4056.

La salida del cargador está conectada al TANQUE de la batería de Litio. Utilicé una batería de litio de una computadora portátil Dell, pero se puede usar cualquier 18650, aunque sugiero la capacidad de 2 AH como práctica.

A la derecha de la batería está el botón pulsador momentáneo para permitir que la corriente fluya hacia el LED blanco y la punta. Ese es el interruptor que presionas para hacer que el TIP se caliente.

Entre la batería, el interruptor y las conexiones RCA al TIP, utilicé cables de 14 AWG (1,6 mm) para manejar la corriente de hasta 1,8 amperios.

En el lado derecho está mi propia representación de la punta Weller BP1 que se encuentra aquí https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-t…. El LED blanco está en 'paralelo' con el TIP.

Usé interconexiones o enchufes y enchufes RCA para 'extender' la punta caliente fuera de la carcasa a medida que la punta se calienta. También me gusta hacer que mis herramientas sean "útiles" en el campo, por lo que las conexiones RCA ayudan a intercambiar consejos.

I * soldé * cables AWG14 (1,6 mm) directamente a la batería, pero el usuario puede usar un soporte de batería de tamaño 1S 18650 si el usuario se siente incómodo con la soldadura directa a un 18650 sin pestañas. Advertencia: las celdas 18650 pueden ser peligrosas si hay un cortocircuito accidental: solo los CET / EET experimentados, deben soldarse directamente a una celda; Se pueden obtener 18650 tipos con "pestañas" de soldadura en los extremos.

Paso 2: Crear secuencia (sugerido)

(1) Suelde los cables AWG14 NEGRO con negativo y ROJO con el extremo positivo de 18650. No más de 30 segundos por lado. use prehumedecimiento / estañado y es probable que necesite usar soldadura de PLOMO tipo 63/37 para esta tarea. (lo siento RoHS).

Profesionales: el uso de SAC305 será frágil; Veo muchos casos en los que las herramientas portátiles se deshacen con el tiempo debido al material de quejas de RoHS sin plomo utilizado en las juntas.

(2) Corte la longitud y suelde RED AWG14 a un lado del interruptor unipolar momentáneo.

(3) Corte la longitud de RED AWG14 desde el otro lado del interruptor SPST momentáneo hasta el centro del punto de conexión RCA TIP.

(4) Corte una longitud más larga de BLACK AWG desde el negativo de la batería hasta el punto de conexión del barril RCA.

(5) Suelde y conecte cables de calibre más pequeño del LED blanco "en paralelo" con los puntos de conexión RCA, ANODO a positivo, CATHODE a negativo. (las imágenes de la polaridad del LED son)

En este punto, presionar el interruptor debería iluminar el LED y puede probar el TIP con precaución.

(6) Corte y suelde, conecte el par de cables de calibre pequeño de BAT + al positivo de la batería, utilizando el método de prehumedecimiento / estañado si es necesario. Suelde y conecte la placa BAT-pad TP4056 al negativo de la batería.

Conecte una fuente de alimentación USB al conector USB Mini-B al final del TP4056. Observe el LED rojo fijo, lo que indica que se está cargando. El voltaje de corte en la batería debe estar entre 4,10 y 4,25 voltios CC. El voltaje nominal para un 18650 debe ser de 3,6 a 3,7 voltios CC.

La imagen de polaridad del LED es de tonytrains.com.

Paso 3: Operación

Al presionar el interruptor momentáneo, se produce un flujo de corriente desde la batería 18650 hacia el cable blanco y hacia adelante a través de la punta de soldadura BP1 a través de las interconexiones RCA. el calentamiento debería ocurrir en 8-10 segundos desde 25 ° C hasta 385+ C. Evito calentar por más de 30-45 segundos ya que eso es difícil para la celda 18650; Me gusta calentar en intervalos de 30 segundos con aproximadamente 15-20 segundos en estado APAGADO. Solo uso esta herramienta para tareas de campo cortas.

Había notado que la temperatura exterior (baja en invierno) afectaría la operación. Intenté soldar en un automóvil frío -10C y tuve que alcanzar mi gas butano después de la conexión número 20 más o menos.

Las operaciones de soldadura deben realizarse en interiores en una habitación debidamente ventilada. Los humos de soldadura son un peligro para la salud conocido; Utilice siempre ventilación para evacuar los humos. Los profesionales en este campo asumen precauciones obvias para la protección de ojos y piel; Use protección para los ojos y la piel durante la soldadura para protegerse contra las salpicaduras, tal como lo haría para la soldadura.

La primera foto ilustra el conjunto completo de la herramienta de soldadura.

La segunda foto muestra cómo rediseñé una cubierta seca para rotulador "Sharpie" (r) (c) Dry Marker para cubrir la punta de mi herramienta mientras la transportaba en mi caja de herramientas. Esto es opcional y depende de la imaginación del usuario / creador. Recuerdo mis experiencias con los bolígrafos de gas butano, la sensación de ardor mientras busco a tientas en la caja de herramientas otro artículo y el dolor duradero, como explicación de mi necesidad personal de una funda (ficticia).

Paso 4: Lista de materiales

La lista de materiales incluye

(1) Un estuche de algún tipo, probablemente cilíndrico que sea cómodo como un bolígrafo

(2) Conector hembra BP1 Weller Tip RCA fijado a un extremo de la caja cilíndrica (arriba)

(3) LED blanco, tal vez el tamaño de 5 mm, T1-3 / 4 (0.2 )

(4) cables de gran diámetro (1,6 mm, 14 AWG) tramos cortos de ROJO y NEGRO (o azul y verde para los europeos)

(5) Interruptor momentáneo, unipolar de un solo tiro, con capacidad de 2A

(6) Batería de iones de litio 18650, como los tipos que se recuperan de las computadoras portátiles (se requieren precauciones de manipulación por separado)

(7) Placa de carga TP4056, que gestiona la carga de CC de 2,5 a 4,2 voltios del 18650

Opcional

(8) 18650 "soporte" de celda única

(9) Tapa o cubierta para TIP mientras transporta su herramienta

Weller (r) vende el BP1 en https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-… por $ 8 y veo la pieza en ebay

El TP4056 está ampliamente disponible en los sitios de eBay, Amazon y Alibaba.

El Switch momentáneo puede ser un poco más complicado de obtener, pero muchos entusiastas deberían poder obtenerlo localmente.

Muestro un momentáneo táctil de C&K solo porque estos son interruptores de construcción sólida y duran mucho tiempo.

NO recomendaría un interruptor SPST de cierre que se bloquee en la posición de ENCENDIDO, ya que esto puede provocar el agotamiento del TIP.

(Experimentaré con un consejo durante 30 minutos para ver e informar).

Paso 5: Detalles

Los componentes de mi lista están disponibles a nivel mundial.

Las placas TP4056 son excelentes para cargar una celda 18650 hasta 4.2 voltios.

Un 18650 tiene más corriente y capacidad que tres celdas alcalinas o de zinc de 1,5 V que se utilizaron en el diseño original de las herramientas BP6xx Weller.

Se necesita un pequeño interruptor momentáneo para encender la corriente y así calentar la punta BP1 Weller.

La punta normalmente funciona desde 4.5V, pero ese paquete de celda triple pronto cae a 3.5 voltios y aún calienta esa punta de 2.4 ohmios rápidamente. [3,85 V nominal, 1,8 pico y luego 1,6 A constante después de alcanzar la temperatura, alrededor de 2,4 ohmios, alrededor de 6 vatios]

Este TIP BP1 en particular es único porque el cilindro de conexión encajará en un conector hembra RCA de tamaño estándar.

En comparación, otro TIP conocido como cuña BP10 cónica o BP11 (6V) es un poco más grande en el pasador central y no encaja.

Decidí hacer una carcasa con un conector RCA hembra para permitir un reemplazo rápido de la TIP en el campo.

Tuve algunos "ensambladores" de barril de metal o dos conectores hembra RCA espalda con espalda en la tienda. La punta se calienta hasta cerca o más de 400 grados Celsius, por lo que el uso de conectores de metal ayuda a disipar el calor de la operación prolongada. Arreglé esta carpintería al final de mi caja. No es necesario que uses la carpintería como lo hice yo si tu carcasa es metálica; puede implementar un conector hembra de montaje en superficie RCA con lengüetas de soldadura. Usé un enchufe RCA MACHO en la conexión interior al extremo interior del ensamblador RCA.

No puse una resistencia de caída en el circuito LED BLANCO paralelo. 47 ohmios en serie habrían sido una elección prudente, sin embargo, la mayoría de los LED blancos funcionan bien desde 3,25 a 4,25 voltios CC, y una resistencia de 47 ohmios no es necesaria. Los LED de otros colores tendrán un voltaje directo más bajo y se quemarán a 4 V en este circuito. El LED ilumina el área de la PUNTA y le dice al operador que se aplica corriente a la PUNTA. Taladré un agujero en el extremo de la herramienta, pegué el LED con adhesivo termofusible y "apunté" o apunté la luz LED al área de la PUNTA. Sugerencia: no suelde en la oscuridad. Por favor.

Soldé mis extremos 18650 a cables de calibre grande 14AWG (1.6 mm), para manejar 2 amperios de corriente mientras calentaba la punta. Con el interruptor SPST momentáneo en serie, la corriente fluye al RCA interno. Este enchufe adicional podría eliminarse y podría haberse montado una hembra RCA en la carcasa, pero quería poder reparar ese ensamblador RCA si se derrite en el futuro.

Por último, encontré una placa TP4056 en mi tienda y la pegué al final de la caja que volví a utilizar para este proyecto. Cualquier estuche largo que parezca un lápiz de soldadura servirá. BAT + se conecta al extremo positivo del 18650 y BAT- se conecta al extremo negativo. Veo que mi 18650 se cargó de 2.6V casi muerto a completo en 5.5 horas, pero cada modelo de Li-ION es diferente. Esa placa TP4056 tiene dos LED y AZUL parece ser la indicación cuando el cargador ha alcanzado el corte total. Miré la corriente USB y estaba funcionando a un máximo normal de 500 mA (en realidad a 570 mA), pero esta placa TP4056 manejaría una tasa de carga de 1000 mA si la conectara a una fuente de alimentación de pared capaz de ese suministro de corriente más alto. El punto es que la placa TP4056 no permitirá que un Li-ION se "sobrecargue" "sobrecocine".

La herramienta se puede recargar desde un "banco" de baterías portátil USB, pero muchos de estos "bancos" cortan la salida a 1 amperio, y esa corriente no es suficiente para calentar una punta BP1 solo con la corriente del USB. Además, no quería una herramienta atada.

Ahora yo (el cerebro) tengo que recordar que la herramienta debe cargarse * antes * de salir por la puerta a una reparación remota.

El TIP es fabricado por Weller y Cooper Tools y la imagen de noviembre de 2017 muestra una herramienta encontrada en una tienda de excedentes local por $ 20 CAD. ACTUALIZACIÓN 11 DE ENERO DE 2018; Intenté colocar un Li-Ion 18650 en la tienda que compré Weller; no encajará

Paso 6: Más detalles sobre el uso (esto es solo una lectura adicional)

He comprado varias de las puntas BP1, y he construido otra versión mucho más compacta con el mismo esquema donde la hembra RCA fue soldada directamente al 18650 y todo encaja en un cuerpo MARKER "mágico" con un interruptor momentáneo plano. Este es mi diseño de bolsillo, aunque no llevaré un 18650 en el bolsillo de mi pantalón; He experimentado el toque de la llave de un auto que se derrite cuando accidentalmente cortocircuito a través de un 18650. Incluí la versión del bolígrafo de bolsillo en un estuche de plástico para rotuladores. Me gusta hacer herramientas con artículos desechados.

Nota: los modelos de puntas BP10 y BP11 necesitan un voltaje (6) y corriente (1.8) ligeramente más altos y, aunque esas puntas se calientan, no encajan en los conectores RCA y estas dos TIP son más caras que las BP1.

En un trabajo urgente reciente que conectaba 9 cables a una PCB, noté que la carcasa del 18650 estaba ligeramente elevada a alrededor de 34c (caliente), por lo que esta herramienta debería usarse para trabajos móviles. Encuentro que esta herramienta es mucho más segura y controlable que mi plancha de gas butano, que está demasiado caliente incluso después del trabajo, con la cubierta de seguridad sobre la punta.

Recientemente busqué en instructables.com, y otras tres publicaciones mencionan el Cooper / Weller BP645 original en el que se basa este proyecto, sin especificaciones técnicas reales y sin una lista de materiales adecuada o información de abastecimiento de componentes.

También tengo las herramientas originales Weller BP6xx y BP8xx, pero me olvido de las pilas alcalinas y me pongo a trabajar con un juego de pilas medio agotado. Aunque es rápido para reemplazar las baterías AA, deseaba una solución recargable de Li-ION.

No dude en hacerme preguntas sobre * este proyecto * por favor. Espero que mi publicación haya sido clara.

El secreto para soldar con éxito radica en el conocimiento de los materiales que está uniendo, con un escrutinio especial de las propiedades eutécticas. * Rara vez * he revelado este secreto a los estudiantes durante estos últimos 38 años, pero los profesionales lo saben.

Publiqué la hoja de especificaciones BP1 del sitio web de Weller / Cooper Tools para obtener información. Medí una resistencia promedio de 2.4 ohmios entre la punta de conexión y el anillo de retorno, en cuatro TIP de BP1 que compré.

Paso 7: SEGURIDAD al soldar

No toque la PUNTA al calentar. Evite quemaduras en la piel. No use pantalones cortos mientras suelda para evitar goteo fundido o quemaduras accidentales.

Use PROTECCIÓN PARA LOS OJOS. Insista en protección ocular para los visitantes de su banco. Uso anteojos y he tenido salpicaduras de soldadura cercanas, golpeando mis mejillas y frente.

Use la POSTURA adecuada mientras está sentado en el banco. De acuerdo, he soldado debajo de un automóvil, con cuidado de evitar que la soldadura derretida gotee sobre mi piel o mi ropa.

Lávese las manos después de manipular soldaduras y fundentes. No sostenga soldadura en sus dientes o boca. Utilice una 'tercera mano' o un tornillo de banco para sujetar el trabajo y la soldadura si es necesario.

Ventile el área de trabajo o use un ventilador de filtración de mesa. Hay planes Instructable para ventiladores de carbón activado para eliminar el veneno de los humos. Utilizo una campana de cocina rediseñada con modificaciones para aumentar el flujo de aire y la purificación del aire Oreck (r). También utilizo un ventilador de equipo de CA para mover el aire a través de la parte superior de mi mesa y uso el filtro de ventilación en el otro lado del flujo de aire. No se incline sobre la parte superior del trabajo, ya que los vapores entrarán en sus pulmones a través de la nariz y la boca.

Algunas de estas precauciones son obvias y puedo pensar en otra media docena de puntos de "no".

Paso 8: Diseño mejorado (agregado el 10 de enero de 2018)

Se agregó un canal N de Power MOSFET; motivo = los interruptores momentáneos se calientan con 2 amperios.

Cualquier MOSFET de canal N funcionará. El MOSFET cambia el negativo de la carga (punta BP-1).

Los LED blancos de la serie están conectados en paralelo con la punta BP-1 para indicación; con una resistencia de caída de 33 ohmios, la iluminación es realmente débil a un voltaje combinado de 6 V de dos celdas de la serie 18650.

Energía dual 18650 agregada: calentamiento más rápido y mejor funcionamiento en temperaturas exteriores frías (-30 ° C a veces; Canadá)

Estuche más pequeño, carga externa 18650, LED blancos duales, puerto hembra RCA que se puede extender con un cable de extensión RCA macho a hembra.

Consulte el PDF adjunto para obtener todos los detalles en una hoja. La primera imagen fue mi prototipo; La segunda imagen es la compilación actual en 'estuche-tienda-dólar-para-bandas elásticas' y he hecho un cable de extensión personalizado RCA macho a RCA hembra.

Usando esta herramienta: obtengo un calentamiento más rápido y alrededor de 300 articulaciones. Una tarea reciente involucró cables de altavoces de auditorio. Me las arreglé para hacer todos los cables de 16 altavoces 14 AWG (32 uniones) en un lugar al aire libre a -10C, con mucha energía sobrante. Los extremos de los cables estaban trenzados de 14 AWG a terminales de clavija.

Facturar materiales en la versión 2:

Canal N MOSFET; Vaya, encontré muchos de estos en placas base de escritorio DELL de finales de los 2000. Principalmente 40T03. El canal N de IRF también funciona. Estas cosas son MÁGICAS y fáciles de conectar.

Los interruptores momentáneos como el costoso C&K de la versión 1 se calientan con el uso repetido. Entonces uso MOSFET con una resistencia de 10K ohmios entre la puerta y el drenaje para evitar que se enganche. Utilizo una resistencia baja como 470 o 560 para activar la puerta a positivo. Vaya, puede fluir mucha corriente sin calentar el MOSFET de canal n.

Usé dos LED blancos (3.6 V hacia adelante) con una caída de 33 ohmios en el medio (gracias a gm280 por sugerir eso) debido al voltaje total de 8.4V, pero los dos tienden a atenuarse incluso cuando queda mucha energía después de un uso intensivo.

El conector RCA se calentará con el uso repetido; Me hice un "bolígrafo" de cable de extensión y planeo hacer un interruptor remoto momentáneo en ese "bolígrafo".

La idea era reutilizar piezas de portátiles; Las celdas 18650 abundan, los MOSFET están en la mayoría de las placas base "verdes" modernas para los modos de "suspensión", los LED blancos ahora están en todas partes, las resistencias de carbono, esos pequeños interruptores momentáneos, etc.

Yo uso un "soporte" 2S 18650 porque tengo un cargador de red externo de doble celda 18650 AC. Ahora todo lo que tengo que hacer es recordar * RECARGAR * mis herramientas después de cada tarea del sitio.