슈퍼 캐패시터 스폿 용접기 설계.

배터리 자작하시는 분들은 스폿 용접기 많이들 자작해 쓰시더군요.

저도 예전에 간단하게 만들어 본 적이 있긴 한데 당시엔 쓸 일이 없었습니다. 

그리고 대충 한번 만들어 본 것이라 여기저기 많이 어설펐죠.

언젠가 제대로 만들어 두는게 좋을 것 같아 분해해서 부품만 챙겨두었습니다. 

그리고는 잊은채로 한참 지났네요. 

스폿 용접기가 정말 쓸일이 많지는 않은데 필요한 일이 생기면 엄청 아쉽습니다. 

최근에는 집에서 쓰는 진공 청소기의 배터리 수명이 다 되어 또 생각이 나더군요.

파워 소스는 여러가지가 있지만 최종적으로는 고전류의 DC 전기가 필요합니다. 

AC 트랜스를 사용하는 방법은 저같이 몇년에 한번 필요한 사람에게는 좀 문제가 있습니다. 

덩치도 크고 무거운 물건을 몇년에 하루이틀 쓰자고 계속 보관하기는 어렵습니다. 

DC 파워를 쓰는 경우 RC용 고방전 리튬 폴리머 배터리를 사용하기도 합니다. 

이경우 리튬폴리머 가격이 비싸고 마찬가지로 몇년에 한두번 쓰자고 비싼 배터리 수명 낭비해가며 구매하기 애매합니다. 

그러던 와중에 '김원규의 만물상' 사이트에서 슈퍼 캐패시터를 저렴하게 팔길래 구매해뒀습니다. 

타오바오에서 사진만 보고 구매했더니 생각보다 너무 큰 용접봉이 왔군요.

가느다란 것보다는 차라리 이게 낫긴 합니다. 

며칠간 스타벅스에서 커피와 함께 작업했습니다. 

전에 만들었던 555타이머 컨트롤러는 발열과 전류 문제가 있는 듯 하여 도선넓이를 여유있게 잡았습니다. 

저걸로도 부족하고 FET에는 추가로 부스바를 달아서 용접할 예정입니다. 

캐패시터는 8직렬이라 좀 과해 보이긴 합니다. 

만충시 20V가 넘어버리게 되죠. 

테스트삼아 납땜해서 전압 측정을 해봤더니 전압이 높아질수록 충전속도가 극악하게 낮아집니다. 

그래서 전압을 좀 여유있게 두고 충전을 적당한 레벨에서 멈추면서 쓰는게 편할 것 같습니다. 

일단 여기까지 해 두고 회로 제작은 CNC 정비가 끝나는 대로 할 예정입니다. 

제어의 핵심은 IRFP3703을 사용한 스위칭 회로입니다. 

컨트롤러로 아주 짧은 시간(0.5ms~1.5ms 전후) 동안 ON/OFF를 해서 100A 도 넘는 고전류를 흘려줍니다. 

그러면 접촉면이 녹게 되고 그때 용접이 되는 원리입니다. 

실제로는 0.몇초 사이에 용접이 되므로 사람이 느끼기에는 뜨거워지지도 않고 별로 위험하지도 않습니다. 

아두이노는 이런 짧은 시간의 ON/OFF 스위칭 신호를 발생시켜 주기도 하고

전압 체크나 온도 체크등의 역할을 하게 됩니다. 

스위칭 신호만 발생시켜도 용접하는 데는 무리가 없기 때문에 555 타이머를 이용한 회로도 있습니다. 

https://blog.naver.com/kikch/221435954972

회로는 많은 곳에서 참조했지만 아두이노와 연결해서 사용하는 개념은 위 블로그를 많이 참조했습니다.