Soldadora de Puntos por Descarga de Condensador

Esquema del circuito de soldadura por puntos — Esquema del circuito de control para soldadora de puntos.

A continuación se presentan los cálculos de las resistencias y la tabla de materiales para el circuito de soldadura por puntos, considerando los componentes indicados: fuente variable 0-30 V, tiristor SKKT 92B12 E, banco de condensadores C1 = 20 000 µF, y condensador de disparo C2 = 47 µF. La recarga de C1 debe ser a 150 mA cuando la fuente está en 30 V.

1. Cálculo de resistencias

R1 (Resistencia de carga de C1)

Corriente de recarga deseada: 150 mA = 0.15 A
Tensión máxima de fuente: 30 V
Valor:
$R1 = \frac{V}{I} = \frac{30\,V}{0.15\,A} = 200\,\Omega$
Potencia disipada en el peor caso (C1 descargado):
$P = V \cdot I = 30\,V \cdot 0.15\,A = 4.5\,W$
Se selecciona R1 = 200 Ω, 10 W (margen de seguridad).
Tiempo aproximado de carga de C1:
$t \approx \frac{C \cdot V}{I} = \frac{20\,000\,\mu F \cdot 30\,V}{0.15\,A} = 4\,s$

R2 (Resistencia de carga de C2)

Se elige un tiempo de carga de C2 de aproximadamente 1 segundo para evitar falsos disparos.
C2 = 47 µF. Para 5 constantes de tiempo (carga al 99%):
$t = 5 \cdot R2 \cdot C2 \Rightarrow R2 = \frac{1\,s}{5 \cdot 47\,\mu F} \approx 4\,255\,\Omega$
Se selecciona R2 = 4.7 kΩ, 0.5 W.
Corriente máxima por R2: $30V / 4.7kΩ \approx 6.4\,mA$ . Potencia: $30V \cdot 6.4mA \approx 0.19\,W$ .

R3 (Resistencia de compuerta del tiristor)

Datos típicos del SKKT 92B12 E: $V_{GT} \approx 2.5\,V$ , $I_{GT} \approx 100\,mA$ . Para asegurar el disparo se usa $I_{GT} = 150\,mA$ .
Tensión disponible en C2: hasta 30 V.
Valor:
$R3 = \frac{V_{C2} - V_{GT}}{I_{GT}} = \frac{30\,V - 2.5\,V}{0.15\,A} = 183.3\,\Omega$
Se selecciona R3 = 180 Ω, 0.5 W (valor estándar).
Corriente pico: $27.5V / 180Ω \approx 153\,mA$ . Potencia pico: $0.153^2 \cdot 180 \approx 4.2\,W$ , pero es un pulso muy corto ( $R3 \cdot C2 = 180Ω \cdot 47µF \approx 8.5\,ms$ ), por lo que 0.5 W es suficiente.

2. Tabla de materiales

Componente	Valor / Especificación	Potencia / Tensión	Cantidad	Notas
Fuente de alimentación	Variable 0 – 30 V, ≥ 0.5 A	–	1	Debe entregar al menos 150 mA a 30 V
R1	200 Ω	10 W	1	Resistencia de carga de C1
C1	20 000 µF (banco)	≥ 50 V	1	Puede formarse con varios condensadores en paralelo
R2	4.7 kΩ	0.5 W	1	Carga de C2
C2	47 µF	≥ 50 V	1	Electrolítico
SW1	Pulsador NA	30 V, 1 A	1	Disparo manual
R3	180 Ω	0.5 W	1	Limitadora de corriente de compuerta
D1	SKKT 92B12 E	92 A, 1200 V	1	Tiristor módulo, requiere disipador
Electrodos	Puntas de cobre	–	2	Una fija y una móvil
Disipador	Para SKKT 92B12 E	–	1	Con pasta térmica
Cable de potencia	Calibre 8 AWG o más grueso	–	varios	Para conexiones de alta corriente
Terminales, borneras	–	–	varios	–

3. Notas y recomendaciones

Seguridad: C1 almacena una energía considerable ( $E = \frac{1}{2}CV^2 \approx 9\,J$ ). Añadir una resistencia de descarga (bleeder) de 1 kΩ / 5 W en paralelo con C1 para descargarlo al apagar el equipo.
Ajuste de R3: Verificar el datasheet exacto del SKKT 92B12 E. Si $I_{GT}$ es menor (por ejemplo 100 mA), R3 puede aumentarse a 270 Ω para reducir el consumo de compuerta.
Tiempo de recarga: Si se desea una recarga más rápida, disminuir R1, pero aumentará la potencia disipada. Con R1 = 200 Ω, la recarga toma ~4 s.
Disparo: Al presionar SW1, C2 se descarga a través de R3 hacia la compuerta del tiristor, disparándolo. La energía de C1 se descarga por los electrodos generando el punto de soldadura.
Fuente: Debe ser capaz de soportar el pico de corriente inicial de carga (150 mA) y estar regulada a 30 V para mantener la corriente especificada.

Este diseño es una base funcional; para soldadura real de metales se recomienda verificar la corriente de pulso y la duración según el material a soldar.