自制微型交流電焊機(jī)

　　業(yè)余電子制作和維修過(guò)程中，難免遇到焊接電池極片或薄鋼板，而要確保順利完成這一任務(wù)就離不開(kāi)電焊機(jī)。電焊機(jī)通常可分為直流電焊機(jī)和交流電焊機(jī)兩種，這里介紹的是交流電焊機(jī)，它由降壓變壓器、電流調(diào)節(jié)器和散熱系統(tǒng)以及焊接導(dǎo)線、把手等附件組成。焊接時(shí)不必使用電焊條，只需把欲焊接的兩工件分別作為電路的兩個(gè)電極，利用接觸電阻處產(chǎn)生的高溫，將金屬瞬間熔化，從而將工件牢牢焊接在一起。由于購(gòu)買(mǎi)成品電焊機(jī)價(jià)格不菲，倘若你覺(jué)得自己動(dòng)手能力還不算太弱，也可以和筆者一樣充分發(fā)揮DIY精神，來(lái)制作一臺(tái)實(shí)用的微型交流電焊機(jī)。

　　電路工作原理

　　如圖1所示，B2是降壓變壓器。也是電焊機(jī)的核心部件。AB2整流橋、單向可控硅SCR、單結(jié)晶體管UJT、電阻R2、R3、R4、R5、電容C2及電位器RP構(gòu)成了焊接電流無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器。直流電流表A用于間接指示焊接工作電流大小。剛與LED組成電源指示電路。小型變壓器B1、整流橋AB1、電容C1以及風(fēng)扇M構(gòu)成了散熱系統(tǒng)。

　　由圖可以看出設(shè)備電路十分簡(jiǎn)潔，要說(shuō)復(fù)雜就只能算是電流調(diào)節(jié)器了。它利用單結(jié)晶體管的負(fù)阻特性組成張弛振蕩器，來(lái)作為單向可控硅的觸發(fā)電路。由于單結(jié)晶體管張弛振蕩器的電源取自橋式整流電路輸出的全波脈動(dòng)直流電壓。當(dāng)可控硅沒(méi)有導(dǎo)通時(shí)，張弛振蕩器的電容C2經(jīng)R2、R5及RP充電，電容兩端電壓VC2按指數(shù)規(guī)律上升。到單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓VP時(shí)。單結(jié)晶體管UJT突然導(dǎo)通,基區(qū)電阻RB1急劇減小。電容C2通過(guò)PN結(jié)向電阻R4迅速放電，使R4兩端電壓Vg發(fā)生一個(gè)正跳變。形成陡峭的脈沖上升沿，隨著電容C2放電，VC2按指數(shù)規(guī)律下降，當(dāng)?shù)陀诠赛c(diǎn)電壓V 時(shí)單結(jié)晶體管截止。

　　在R4兩端輸出的是尖頂觸發(fā)脈沖。使得可控硅SCR導(dǎo)通。B2初級(jí)繞組內(nèi)有交流電流流過(guò)，同時(shí)可控硅兩端壓降變得很小，迫使張弛振蕩器停止工作，當(dāng)交流電壓過(guò)零瞬間，可控硅被迫關(guān)斷。張弛振蕩器再次得電，電容C2又開(kāi)始充電，這樣周而復(fù)始不斷重復(fù)上述過(guò)程。調(diào)節(jié)電位器RP可以改變電容C2的充電時(shí)間，也就是改變張弛振蕩器振蕩周期。自然也就改變了每次交流電壓過(guò)零后張弛振蕩器發(fā)出第一個(gè)觸發(fā)脈沖的時(shí)刻。相應(yīng)地改變了可控硅SCR的導(dǎo)通控制角，使加在B2初級(jí)繞組兩端的電壓發(fā)生變化。最終達(dá)到調(diào)節(jié)控制次級(jí)輸出電流的目的。

　　器件的選擇及測(cè)試

　　降壓變壓器B2選用的是廢舊彩色電視發(fā)射機(jī)聲末高功放電子管FU-720F的燈絲變壓器。初級(jí)交流電壓220V。次級(jí)交流電壓4 V。穩(wěn)定輸出電流可達(dá)80A。如果一時(shí)找不到諸如此類(lèi)合適的低電壓大電流變壓器，也完全可以自制，首先找一個(gè)功率300W 以上的220V交流電源變壓器，拆除原次級(jí)繞組線圈。另用0,5平方厘米以上的銅質(zhì)電纜線在變壓器上繞6～10匝，確保輸出電壓約為4V即可。

　　單結(jié)晶體管選用BT33F，單向可控硅選用CR10AM，實(shí)際制作前還要檢測(cè)一下好壞并分清引腳電極。對(duì)單結(jié)晶體管。首先判定發(fā)射極e，將指針式萬(wàn)用表電阻檔置于R X 1k檔，用兩表筆測(cè)得任意兩個(gè)電極間的正、反向電阻均相等(約2～1OkΩ)時(shí)，這兩個(gè)電極即為b1和b2，余下的一個(gè)電極為發(fā)射極e,接著區(qū)分第一基極b1與第二基極b2，將黑表筆接E極，用紅表筆依次去接觸另外兩個(gè)電極，分別測(cè)得正向電阻值。由于管子構(gòu)造上的原因，第二基極b2靠近PN結(jié)，所以發(fā)射極e與b2間的正向電阻應(yīng)略小于e與b1間的正向電阻，范圍均在幾到十幾kΩ。因此測(cè)得阻值較小時(shí)紅表筆所接的電極即為b2。阻值較大時(shí)紅表筆所接的則為b1。不過(guò)即使b1、b2弄顛倒了。正常情況下也不會(huì)損壞管子。只會(huì)影響輸出脈;中的幅度，如果發(fā)現(xiàn)輸出的脈沖幅度偏小時(shí)。只需將兩個(gè)基極對(duì)調(diào)就可以了。

　　單向可控硅外形酷似大功率三極管。判別其陽(yáng)極(a)、陰極(k)和控制極(g)三電極引腳時(shí)。要用指針式萬(wàn)用表R×10檔。測(cè)量阻值與其余兩腳

　　均不通(正反阻值達(dá)幾百千歐以上)的則為A極。再測(cè)剩余兩腳問(wèn)阻值。阻值較小(約為幾十或幾百歐)時(shí)。黑表筆所接的為g極。另一腳為k極。如果測(cè)試結(jié)果與上述情況不符。說(shuō)明元件已壞。

　　直流電流表A可以用易購(gòu)的毫安表并接一段長(zhǎng)導(dǎo)線代替。導(dǎo)線就相當(dāng)于一個(gè)小阻值的分流電阻。具體長(zhǎng)度要根據(jù)實(shí)際使用顯示情況適當(dāng)修剪后確定。散熱風(fēng)扇使用常見(jiàn)的直流12V電腦風(fēng)扇,變壓器B1次級(jí)取10V即可。電阻要選2W 以上的，F(xiàn)U 選250V、4A的保險(xiǎn)絲。考慮次級(jí)輸出的電流較大,焊把導(dǎo)線應(yīng)采用紫銅芯線,并要有足夠的截面，以保證在使用過(guò)程中不會(huì)因過(guò)載而發(fā)燙。

　　最后提請(qǐng)注意的是，電路組裝完畢要安放到合適的金屬外殼內(nèi)，除保證良好通風(fēng)外，整個(gè)電路要與外殼良好絕緣，同時(shí)外殼還要可靠接地。

　　使用注意事項(xiàng)

　　三芯插頭接好220V市電，將電源開(kāi)關(guān)K閉合。電源指示燈LED點(diǎn)亮。同時(shí)散熱風(fēng)扇開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)工作，轉(zhuǎn)動(dòng)電位器RP旋鈕，調(diào)節(jié)好合適的焊接電流,即可進(jìn)行焊接作業(yè)了。因焊接電流限制，金屬工件直徑不能大于3mm或厚度不大于0.5mm，焊接時(shí)要保持工件平穩(wěn)，可用**鉗等夾具將一焊把固定在一工件上，另一焊把接觸另一工件,待金屬熔化后斷開(kāi)一個(gè)焊把電極即可。此外，還可以在薄金屬板上打孔，或?qū)⒁缓赴褗A緊金屬工件，用另一焊把電極作筆在工件上刻字、繪畫(huà)等。

　　操作電焊機(jī)應(yīng)了解和掌握安全用電知識(shí)。帶有市電的線路部分絕緣要可靠。焊接導(dǎo)線與電焊機(jī)、焊鉗連接應(yīng)用螺栓、螺母，加上墊圈并擰緊。對(duì)電焊機(jī)內(nèi)部還須定期檢查，發(fā)現(xiàn)連接有松動(dòng)或脫焊現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)擰緊和焊牢。導(dǎo)線有殘破時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換或處理;當(dāng)焊接工作完畢或暫停使用時(shí)，應(yīng)立即切斷電源，移動(dòng)電焊機(jī)時(shí)務(wù)必切斷電源;由于電焊時(shí)有大量火花噴出，焊件溫度也極高，為安全起見(jiàn)，焊接時(shí)要遠(yuǎn)離易燃易爆物品，室外作業(yè)還要注意防雨;為減少焊接時(shí)產(chǎn)生的較強(qiáng)紫外線輻射危害。連續(xù)工作時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),并盡量穿戴帆布做的防護(hù)服和手套。