Soldador de puntos sin transformador

La soldadura por puntos lleva con nosotros unos 40 años, pero a pesar de su antigüedad sigue gozando de buena reputación en los nuevos tiempos usándose de forma intensiva también en aplicaciones de electrónica donde la soldadura convencional con estaño no es efectiva, como por ejemplo a la hora de conectar baterías entre si con laminas de níquel, entre sus miles de aplicaciones más. En esencia la tecnología de la soldadura por puntos no es nada compleja , pues la configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a lo largo de los años, consistiendo básicamente en una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad conectada a un cabezal para soldar. Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos es uno de los pocos equipos donde la construcción casera de este es mucho más barata que comprarlo montado, incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos portales chinos, ya que incluso comprándolos allí , su precios van entre los 200€ en adelante. Si no estamos dispuestos a desembolsar esa cantidad otra opción es fabricar un soldador de puntos nosotros mismos pues en la red se pueden ver una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos basados en viejos transformadores de microondas , a los que se les elimina el secundario de AT por medios mecánicos y simplemente se rodea en el interior del entre-hierro en ese espacio que ha quedado vació de dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8 mm).

NO recomendamos construir un soldador de puntos basándose en un transformador de microondas, no sólo por el voluminoso espacio que ocupa ( y el ruido que genera) , sino, sobre todo, por el peligro que conlleva extraer dicho transformador , pues esta muy cerca el condensador de alto voltaje, cuya carga puede estar presente mucho tiempo después de que el horno de microondas esté desenchufado (y es extremadamente peligrosa una descarga de este tipo ). No confíe en la resistencia de purga interna del condensador , pues puede fallar y es muy peligroso ( si lo va a hacer, al menos conecte dos cables de prueba de clip de cocodrilo a la tierra del chasis de metal de microondas, asegurándose de que los cables no estén rotos,sujete una resistencia de 10K ... 1M al otro lado de un cable de prueba y descargue los dos terminales del condensador uno por uno a través de una resistencia de 1MΩ utilizando alicates aislados ).

En los últimos años, los supercondensadores han surgido como una alternativa o complemento importante para otros dispositivos de producción o almacenamiento de energía eléctrica como las pilas de combustible o las baterías . La principal virtud del primero frente a los dos últimos es la mayor potencia que es capaz de inyectar, aunque poseen una menor densidad de energía. Otras características de los supercondensadores s on la rapidez de carga y descarga, pueden proporcionar corrientes de carga altas, cosa que daña a las baterías, el número de ciclos de vida de los mismos, del orden de millones de veces, no necesitan mantenimiento, trabajan en condiciones de temperatura muy adversas y por último, no presentan en su composición elementos tóxicos, muy común en baterías.
La principal desventaja de los supercondensadores es la limitada capacidad de almacenar energía, y a día de hoy, su mayor precio. En realidad debido a sus diferentes prestaciones, condensadores y baterías no son sistemas que rivalizan entre sí, si no más bien se pueden considerar en muchas aplicaciones como sistemas complementarios donde la batería aporta la energía mientras el supercondensador aporta los picos de potencia

Si Q es la cantidad de carga almacenada cuando el voltaje entero de la batería aparece en los terminales del condensador, entonces la energía almacenada se obtiene de la integral:

Esta expresión de la energía se puede poner en tres formas equivalentes por solo permutaciones de la definición de capacidad C=Q/V.

Los materiales usados como electrodos para supercondensadores son principalmente de tres tipos: óxidos de metales de transición, polímeros conductores y materiales de carbono activados.

Se puede decir que, actualmente, sólo los supercondensadores basados en carbono, o también llamados condensadores de doble capa (double-layer capacitors), han conseguido llegar a la etapa de comercialización.

SOLDADOR ELECTRÓNICO DE PUNTOS

Es la forma mas habitual de y fácil de construir un soldador de puntos a un precio bastante asequible.

Estas configuraciones funcionan durante mucho tiempo y normalmente estas configuraciones son mucho mas optimas y eficientes que los soldadores basados en transformadores de microondas modificados.

La alta temperatura destruye las baterías de litio, por lo que la soldadura tradicional térmica no es una opción, así que esta configuración es perfecta , (es por eso que hay personas que la llaman "soldadura fria" )

El circuito propuesto es el siguiente:

Como vemos en el siguiente circuito, el principio es bastante sencillo usando 10 transistores Mosfet del tipo IRF1404 (Vdss=40V, Rds(on)=0.004ohm, Id=162A⑥) en configuración paralelo para controlar la descarga de un supercondensador de 120 Faradio de 15V compuesto por la asociación serie de 5 condensadores de 120F /2.7v , el cual almacena la energía suficiente para producir la chispa que permita realizar la soldadura por puntos.

Las resistencias de 1k y 10K únicamente sirven para asegurar que pase a conducción los transistores, motivo por el cual se usa un pulsador para que conduzca únicamente durante un breve espacio de tiempo en el que se mantenga apretando el pulsador

Aunque el IRF1404 soporta hasta 200W de disipación , el motivo por el que se usan 10 transistores en paralelo es para evitar usar un voluminoso radiador pues en esta configuración la disipación por elemento se divide por 10 ,lo cual hacen innecesario cualquier disipador térmico.

Alternativamente a los supercondensadores se pueden emplear dos viejas baterías de gel de 12V /7Ah , aunque el conjunto ya no sera tan liviano ,pero incluso será mas efectivo dado que no es necesario cargar los condensadores tras cada soldadura pues las baterías almacenan suficiente energía para bastantes soldaduras ( en el montaje de condensadores tras varias descargas si que los es)

El circuito montado, lo podemos ver en la imagen siguiente,donde se observa una peculiaridad importante: dada la gran intensidad que va a pasar por el circuito , los bornes de las dos conexiones de los mosfet , deben ser metálicos de buena sección para evitar que esto se quemen por el paso de la corriente:

Asimismo los cables de salida del circuito deben ser de una sección adecuada , y deberían terminar en una punta de cobre macizo para facilitar la soldadura

En la imagen se puede ver como se puede soldar dos pequeñas laminas de níquel

Por ultimo en la siguiente imagen podemos ver una versión del conjunto ya montado apreciándose claramente el pulsador de pie, y en este caso el uso de las dos baterías que sustituyen a los supercondensadores dado su mayor autonomía y rendimiento:

Componentes

10 X MOSFET IRF1404

Resistencia de 10k 1/4w

Resistencia de 1k

6 x Condensador de 120F , 2.7V (para el caso de montaje con condensadores) o 2 baterías de 12V 7AH

Pulsador normalmente abierto

Interruptor general

Voltímetro panel (para el caso de montaje con condensadores)

Fuente 15V (para el caso de montaje con condensadores)

2 x puntas de cobre