Паяльная станция российского производства: как выбрать и пользоваться
На сегодняшний день паяльник является обыденным устройством, которое позволяет решать многие бытовые задачи. Однако для выполнения качественной пайки и ремонта современного оборудования необходимо использовать более профессиональный инструмент, которым является .
Она позволяет осуществлять ремонт сложных устройств и пользуется большой популярностью не только у высококлассных специалистов, но и у начинающих радиолюбителей.
Классификация устройств
В магазинах можно встретить широкий выбор подобных устройств. В основном паяльная станция представляет собой электронный блок для установки температуры и паяльник.
Несмотря на огромный ассортимент, можно выделить следующие виды паяльных станций в зависимости от используемого припоя: первые предназначены для работы с оловянно-свинцовыми припоями, а вторые – без свинца.
Второй тип отличается наличием отдельного нагревательного элемента. Его мощность может достигать 160 Вт. Это связано с тем, что температура плавления бессвинцовых припоев достаточно высока. В связи с этим нужна большая мощность.
В то же время в подобных устройствах есть возможность регулировки температуры, что позволяет работать и с легкоплавкими свинцовыми сплавами.
Чертеж паяльника и фена в паяльной станции.
В зависимости от принципа действия блоков станции разделяются на:
- аналоговые и цифровые;
- по способу нагрева – на индукционные и бесконтактные.
Последние в свою очередь могут быть инфракрасными, термовоздушными или комбинированными. При выборе данного устройства необходимо определиться с тем, что нужно паять. Например, инфракрасные отлично подойдут для микросхем.
Паяльная станция с феном превосходно справляется с задачей демонтажа радиодеталей с большим количеством выводов. Обычные паяльники с данной задачей не справятся.
Термовоздушные паяльные станции
Для работы со схемами с большим количеством выводов используют бесконтактные станции. Инфракрасная является одной из их разновидностей. Нагревание в данном устройстве происходит за счет специального керамического элемента.
Подобное оборудование обладает рядом преимуществ:
- возможность работать со сложно-профильными микросхемами;
- радиодетали не сдуваются потоком воздуха;
- равномерный нагрев изделия.
Главным недостатком данного прибора является его высокая стоимость. В связи с этим его можно смело отнести к профессиональным станциям. Начинающие радиолюбители очень редко используют такое оборудование.
Паяльные станции с феном используются в основном для демонтажа микросхем, как уже было отмечено выше. В отсутствии данного оборудования специалисты могут использовать промышленный или . Однако подобные устройства не позволяют качественно выполнять работу.
Достаточно сильный поток воздуха может сдуть радиодетали, а неправильно выбранный температурный режим способен и вовсе вывести их из строя.
Профессиональные устройства позволяют регулировать рабочие режимы, что существенно упрощает процесс демонтажа.
Комбинированный вариант сочетает в себе термофен, паяльник для станции и другие виды оборудования. Использовать такие приборы достаточно просто. Например, для пайки проводов достаточно выставить температуру электропаяльника и залудить их с использованием флюса и олова.
Контактные и бесконтактные паяльные станции
Все современные паяльные станции делятся на две основные категории: контактные и бесконтактные. Первые больше всего напоминают классические устройства для работы с оловянно-свинцовым или бессвинцовым припоем.
Каждый из отмеченных типов обладает своими преимуществами и находит свое применение при решении тех или иных задач. На сегодняшний день большинство радиолюбителей отдают предпочтение использованию бесконтактной паяльной станции.
Конечно, контактные паяльники нельзя отнести к самым современным агрегатам. Комплектуются они обычно одним жалом. Однако большинство устройств позволяют с легкостью их заменять. Купить же жало не составляет труда.
В итоге, работать таким паяльником можно практически с любыми деталями. За исключением плат в сложной электронике.
Подобные устройства позволяют также регулировать температуру жала паяльника, что очень удобно при пайке припоями с разной температурой плавления. Работать с данной паяльной станцией очень просто, ведь они напоминают классические приборы.
Тем не менее возможности контактной пайки ограничены и не все задачи решаются с ее помощью. Особенно это относится к SMT монтажу. Справиться с помощью классического паяльника с этим не просто трудно, а иногда и вовсе невозможно.
Для данного типа работ необходимо применять бесконтактную пайку. Самым распространенным подобным оборудованием являются термовоздушные станции.
Принцип их работы заключается в том, что компрессор или турбина создают воздушный поток. Он, проходя через нагревательный элемент, набирает заданную температуру. Полученную струю направляют в зону пайки.
Электрическая схема паяльной станции.
Данные приборы широко используются для ремонта крупно- и мелкогабаритной бытовой техники. Мощности станции хватает для работы со свинцовыми и бессвинцовыми припоями.
В то же время они обладают ограничениями к использованию. Станцию нельзя применять для монтажа или демонтажа крупных BGA-микросхем.
Особое распространение термовоздушные станции получили в комбинации с другими видами устройств. Так, на рынке широко представлены различные варианты тандема термофена и паяльника.
Еще одним важным элементом такого оборудования является компрессор, который всасывает разогретый припой в специальный резервуар. Многие специалисты уже давно по достоинству оценили преимущество данного конструктивного элемента.
Самым современным решением для работы со сложными микросхемами являются инфракрасные паяльные станции. Инфракрасное излучение позволяет избежать механического перегрева микросхем, а также непосредственно их перегрева.
Среди задач, которые позволяют решать данные устройства:
- монтаж и демонтаж средних и крупных BGA-микросхем;
- уменьшение теплового эффекта за счет концентрации излучения там, где это необходимо;
- отсутствие необходимости использования различных насадок под каждую микросхему.
Учитывая все вышеперечисленные достоинства, инфракрасные станции практически полностью вытеснили другие варианты в профессиональных сервисных мастерских. Особенно при ремонте компьютеров, приставок, телефонов и ноутбуков.
Аналоговые и цифровые паяльные станции
По принципу работы паяльной станции существует разделение на аналоговые и цифровые. Они отличаются друг от друга способом стабилизации температуры для выполнения пайки.
Аналоговые станции отключают нагреватель при достижении определенной температуры. Если она снижается, нагреватель включается опять. Этот способ неидеален. В таких устройствах есть вероятность перегрева жала, поскольку точность установки температуры минимальная.
Принципиальная схема паяльной станции.
В цифровых станциях регулировка температуры осуществляется с помощью программы в микроконтроллере. Принцип работы прибора такой же, что и у аналогового варианта, только точность контроля температуры существенно выше.
Пайка описанными вариантами устройств осуществляется одинаково. Они позволяют устанавливать необходимые режимы в зависимости от ремонтируемых деталей и выбранного припоя. Однако для работы с массивными изделиями лучше отдать предпочтение цифровой станции.
Какой припой выбрать?
Отличие свинцового и бессвинцового припоя заключается в температуре их плавления. Второй вариант является более тугоплавким. В связи с этим используют более мощные паяльные станции для работы с бессвинцовым припоем.
При работе с таким тугоплавким припоем лучше отдать предпочтение бесконтактной паяльной станции.
Дело в том, что при ремонте электронных устройств, выполненных по бессвинцовой технологии, выпаивание отдельных микросхем может привести к отслаиванию дорожек печатной платы в связи с более высокими температурами.
Осуществлять подобную работу с помощью обычного паяльника крайне тяжело. А вот использование термофена с соответствующими насадками существенно упростит данную задачу.
Выбор паяльной станции
На сегодняшний день существует широкий ассортимент данных устройств в России. В связи с эти выбор паяльной станции – это трудная задача не только для начинающих радиолюбителей, но и для опытных мастеров.
Современная техника постоянно совершенствуется и развивается. Особенно наглядно это происходит с ее размерами, которые постоянно уменьшаются, а вместе с этим увеличивается трудоемкость ее ремонта.
При изготовлении оборудования проблем не возникает, ведь всю самую сложную пайку осуществляют роботы, способные выполнять такие действия в совершенстве. Однако ремонт выполняет живой человек. Результат починки во многом зависит не только от мастерства, но и от правильно выбранного оборудования.
Схема паяльной станции на основе ATmega8.
Итак, паяльные устройства можно разделить на следующие разновидности:
- контактные;
- термовоздушные;
- комбинированные термовоздушные;
- демонтажные;
- инфракрасные.
Общих правил при выборе станции не существует. Все зависит от задач, которые ей предстоит решать. И в каждом конкретном случае будет свой рейтинг лучших устройств.
Назначение
Конечно выбор напрямую зависит от применения устройства. Как уже было отмечено выше, в профессиональных мастерских отдают предпочтение инфракрасной паяльной станции, а вот для дома можно рассмотреть более простые варианты.
В то же время оправданной будет покупка устройства с большой мощностью, поскольку основным критерием в работе является температура жала и ее стабилизация.
Если необходимо работать с мелкими деталями, тогда стоит рассмотреть оборудования с паяльным феном.
Ремонтопригодность
Ремонтопригодность паяльной станции также является важным критерием. Дело в том, что очень часто в таких устройствах может выйти из строя жало или тэн. Лучше заранее прочитать отзывы покупателей о той или иной модели, чтобы определить ее надежность и качество.
Нередко происходит, когда при частом использовании с жала стирается защитное покрытие.
При пайке пользуются флюсом и оловом, которым необходимо залудить жало. Сделать это, если покрытие выгорело, невозможно. В связи с этим необходимо заранее рассматривать возможность покупки новых жал, а также их качество.
Электрическая схема станции для пайки.
Однако все равно лучше, в первую очередь, при выборе обращать внимание на то, для чего нужна паяльная станция. В выборе оборудования для электролаборатории, где будет осуществляться постоянно, целесообразно рассмотреть более дорогие и надежные варианты.
Температура
Существует широкий ассортимент оборудования по технической части паяльного устройства, что существенно усложняет вопрос: как выбрать паяльную станцию. В первую очередь целесообразно определиться с техническими особенностями прибора.
Любители заниматься ремонтом в домашних условиях могут использовать и обычные паяльники. Однако они могут перегревать микросхемы, что приведет не к их починке, а наоборот. В связи с этим температура является важным критерием.
При работе с массивными приборами и электрооборудованием мощность очень важна.
Тем не менее иногда ее избыток может приводить к:
- перегреву деталей;
- деградации покрытия жала;
- выходу из строя нагревательного элемента;
- перегреву дорожек;
- снижению .
Эксплуатация паяльной станции
Итак, как пользоваться паяльной установкой? Вообще это не сложнее техники пайки паяльником. Даже наоборот, пользоваться ею удобнее и комфортнее.
Стоит сразу выделить одно правило работы: не стоит устанавливать максимальную температуру без крайней необходимости. У контакторного паяльника это может привести к перегреву жала, а в термофене может выйти из строя термоэлемент.
Следует также использовать только качественный флюс. Хотя данный совет актуален любым оборудованием.
Не следует также включать термофен на максимальную мощность. Это приведет к сдуванию радиодеталей.
Итог
Паяльные станции уже давно вытеснили обычные паяльники в профессиональных мастерских. Особенно часто в таких задачах используются инфракрасные устройства. Доступность термовоздушных приборов делает их привлекательными и для начинающих радиолюбителей.
Они более функциональные и удобные в эксплуатации, чем классические паяльники, а их более высокая стоимость с лихвой окупается многочисленными достоинствами. Хорошая паяльная станция – залог качественного и надежного ремонта.
tutsvarka.ru
Паяльная станция своими руками на ATMega8
После того, как меня окончательно измучила моя паяльная станция 40 Вт неизвестного происхождения, я решился на создание паяльной станции своими руками профессионального уровня на АТМега8.
На рынке представлена недорогая продукция разных производителей (например, AIOU / YOUYUE и др.). Но у них, как правило, есть какой-то значительный дефект, либо спорный дизайн.
Предупреждаю: эта цифровая паяльная станция нужна, чтобы единственно паять, без лишних украшений типа AMOLED-дисплеев, сенсорных панелей, 50-ти режимов работы и интернет-управления.
Но все же у него будет несколько особенностей, которые вам пригодятся:
- неактивный режим (поддерживает температуру 100-150°С, когда паяльник лежит на подставке.
- таймер автоматического отключения, чтобы забывчивость не стала причиной пожара.
- УАПП для отладки (только для данной сборки).
- дополнительные разъемы на плате для подключения второго паяльника или фена.
Интерфейс достаточно прост: я сделал две кнопки, поворотный регулятор и ЖК-дисплей 16х2 (HD44780).
Для чего делать станцию самому
Причин, по которым представленные на рынке станции, не вызывают доверия, несколько: никогда нельзя знать наверняка, что вы приобрели хорошее изделие, до тех пор, пока оно не пройдет полный тест-драйв; пока вы не разберёте станцию, чтобы увидеть и оценить начинку и качество сборки; и, наконец, вы не можете пообщаться с другими владельцами этой же модели, чтобы поделиться впечатлениями и обсудить плюсы и минусы станции из-за того, что многие компании выпускают свою продукцию на рынок под новыми брендами каждые пару лет.
Пару лет назад я приобрел паяльную станцию через интернет, и, хотя работает она до сих пор хорошо, я устал работать с ней из-за дурацкого дизайна (короткий шнур питания, обдув не компрессорный и короткий неотсоединяемый шнур жала). Из-за недочетов в дизайне эту станцию даже на столе переставлять неудобно, корпус крутится вслед за жалом. Нутро было залито термоклеем, неделя ушла только на очистку компонентов и устранение мелких и крупных недостатков.
Крепление шнура подставки паяльника держалось на честном слове, изоляция постоянно сбивалась, а это и разрыв провода, и возможный пожар.
Шаг 1: Необходимые материалы
Список материалов и компонентов:
- Преобразователь 24 В 50-60Вт. У моего трансформатора есть вторичная линия 9В, которая пойдет на логические элементы, в то время как первичная линия пойдет на паяльник. Также можете использовать понижающий преобразователь 5В для элементов, и отдельно внутреннее содержимое блока питания 24В для паяльника.
- Микроконтроллер ATMega8.
- Корпус. Подойдет любая коробка из твердого материала, предпочтительно металлическая, можно взять корпус от блока питания. Можно заказать такой корпус.
- Двухсторонняя медная плата 100х150 мм.
- Поворотный регулятор от старого кассетного магнитофона. Работает отлично, нужно только заменить колпачок регулятора.
- ЖК-дисплей HD44780 16х2.
- Радиокомпоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.).
- Стабилизатор напряжения LM7805 или аналогичный ему.
- Радиатор размером не больше корпуса TO-220.
- Сменный наконечник HAKKO 907.
- МОП-транзистор IRF540N.
- Операционный усилитель LM358N.
- Мостовой выпрямитель, две штуки.
- 5-контактное гнездо и штекер к нему.
- Выключатель.
- Штепсельная вилка на ваш выбор, я использовал разъем от старого компьютера.
- Предохранитель 5А и держатель для предохранителя.
Время на сборку – примерно 4-5 дней.
Что касается источника питания, то вы можете сделать вполне жизнеспособные версии/дополнения. Например, можно получить блок питания 24В 3А, использовав LM317 и LM7805, чтобы сбросить напряжение до.
Все детали из этого списка можно заказать с китайских интернет-площадок.
Шаг 2: День первый – продумываем электрическую схему
У паяльника HAKKO 907 много клонов, еще существует две разновидности оригинальных жала (с керамическими нагревательными элементами A1321 и A1322).
Дешевые клоны – примеры ранних копий, с применением ХА-термопары и керамического нагревателя самого паршивого качества, или вовсе с нихромовой катушкой.
Клоны чуть подороже практически идентичны оригинальным HAKKO 907. Определить оригинальность можно по наличию или отсутствию маркировки на оплетке провода бренда HAKKO и номера модели на нагревательном элементе.
Можно также определить подлинность изделия, измерив сопротивление между электродами или проводами нагревательного элемента паяльника.
Оригинал или качественный клон:
- Сопротивление нагревательного элемента – 3-4 Ом
- Термистор — 50-55 Ом при комнатной температуре
- между жалом и ESD заземлением — меньше 2 Ом
Плохие клоны:
- На нагревательном элементе – 0-2 Ом для нихромовой катушки, больше 10 Ом для дешевой керамики
- на термопаре – 0-10 Ом
- между жалом и ESD заземлением – меньше 2 Ом
Если сопротивление нагревательного элемента слишком велико, скорее всего он поврежден. Лучше обменяйте его на другой (если есть возможность) или купите новый керамический элемент A1321.
Питание
Чтобы вы не запутались в схеме, преобразователь на ней изображен как два преобразователя. В остальном схема довольна проста и у вас не должно возникнуть трудностей с ее чтением.
- На выходе каждой вторичной линии напряжения устанавливаем мостовой выпрямитель. Я купил несколько выпрямителей 1000 В 2 А хорошего качества. Преобразователь на 24В линии выдает максимум 2А, а паяльнику нужна мощность 50 Вт, получается общая расчетная мощность будет примерно 48 Вт.
- К линии вывода 24В подключен сглаживающий конденсатор 2200 мкф 35 В. Кажется, что можно было взять конденсатор емкостью поменьше, но у меня в планах подключение дополнительных приборов к самодельной станции.
- Для снижения напряжения питания контрольной панели с 9В до 5В я использовал регулятор напряжения LM7805T с несколькими конденсаторами.
Управление через ШИМ
- На второй схеме изображено управление керамическим нагревательным элементом: сигнал с микроконтроллера ATMega идет на МОП-транзистор IRF540N через оптрон РС817.
- Значения резисторов на схеме условные, и в окончательной сборке могут быть изменены.
- Пины 1 и 2 соответствуют проводам нагревательного элемента.
- Пины 4 и 5 (термистор) соединяются с разъемом, к которому подключим операционный усилитель LM358.
- К пину 3 подключено ESD заземление паяльника.
Подключения к плате контроллера
Основа паяльной станции – микроконтроллер ATMega8. На этом микроконтроллере достаточно разъемов, чтобы не использовать сдвиговые регистры для входов/выходов и сильно упрощает дизайн устройства.
Три пина ОС для ШИМ дают достаточно каналов для будущих дополнений (например, второй паяльник), а количество каналов АЦП дает возможность контролировать температуру нагрева. На схеме видно, что я добавил дополнительный канал для ШИМ и разъемы для датчика температуры на будущее.
В правом верхнем углу находятся разъемы под поворотный регулятор (А и В для направлений, плюс кнопка-выключатель).
Разъем для ЖК-дисплея разделен на две части: 8 пинов – под питание и данные (пин 8), 4 пина – под настройки контраста/фоновой подсветки (пин 4).
Помимо основных разъемов я добавил 4-хпиновый разъем УАПП для установочной отладки (мы подключим только пины RX, TX и GND).
ISP коннектор не вводим в схему. Для подключения микроконтроллера и его перепрограммирования в любой момент я установил DIP-28 разъем.
R4 и R8 контролируют усиление соответствующих схем (максимально до ста крат).
Какие-то детали будут изменены в ходе сборки, но в целом схема останется такой.
Шаг 3: День 2 – подготовительная работа
Корпус, который я заказал, оказался слишком мал для моего проекта, или компоненты оказались слишком велики, поэтому я заменил его на более вместительный. Минусом стало то, что и размер паяльной станции увеличился соответственно. Зато появилась возможность добавить дополнительные приборы – диодную лампу для комфортной работы, второй паяльник, разъем под жало для пайки припоем или дымоудалитель, и т.д.
Обе платы были скомпонованы в один блок.
Подготовка
Если вам повезло, и вы раздобыли подходящее гнездо для паяльника HAKKO, пропустите два параграфа.
Сначала я заменил родной штекер на паяльнике на новый. Он цельнометаллический и с блокирующей гайкой, это значит, что он всегда будет на своем месте и практически вечный. Я просто отрезал старый 5-типиновый штекер и припаял новый вместо него.
Для разъема сверлим отверстие в стенке корпуса. Проверьте, входит ли разъем в отверстие, и оставьте его там. Остальные компоненты передней панели мы установим позже.
Припаяйте к разъему 5 проводков и смонтируйте 5-типиновый разъем, который пойдет на плату. Затем вырежьте отверстия под ЖК-дисплей, поворотный регулятор и 2 кнопки. Если вы хотите вывести кнопку включения на переднюю панель, под нее тоже нужно вырезать отверстие.
На последней фотографии видно, что для подключения дисплея я использовал шлейф от старого флоппи-дисковода. Это отличный вариант, также можно использовать шлейф IDE (от дисковода жёстких дисков).
Затем подключите 4-хпиновый разъем к поворотному регулятору и если вы установили кнопки, подключите и их.
По углам выреза под дисплей хорошо было бы просверлить 4 отверстия под монтажные маленькие винты, иначе дисплей не будет держаться на своем месте. На заднюю панель я вывел разъем под шнур питания и выключатель.
Шаг 4: День 2 – Делаем печатную плату
Вы можете использовать мой чертеж для печатной платы, или сделать свой, удовлетворяющий вашим требованиям и техническим характеристикам.
Прикладываю ZIP-архив со схемой и топологией печатной платы в Eagle (окончательный вариант) и PDF-файл с верхним и нижним слоями платы.
Примечание: моя плата сделана для ленивых, если вы хотите, можете сделать однослойную плату, можете просто припаять соединительные провода к 5В дорожке/дорожки питания или поиграть с вариантами подключений так, что для работы понадобится только нижний слой платы. Для легкого монтажа/демонтажа я сделал дизайн со сквозными контактами, но с компонентами с поверхностным монтажом и определенными знаниями вы сможете сделать схему раза в два меньше.
На последнем фото схема практически полностью собрана и готова к установке в корпус.
Шаг 5: День 3 – Завершение сборки и кодировка
На этом этапе обязательно нужно проверить напряжение в ключевых точках вашего агрегата (5VDC, 24VDC выводы и т.д.). Стабилизатор LM7805, МОП-транзистор IRF540 и все активные и пассивные компоненты не должны нагреваться на этом этапе.
Если ничего не нагрелось и не загорелось, можно собирать все компоненты на места. Если ваша передняя панель уже собрана, вам осталось только припаять провода преобразователя, плавкий предохранитель, разъема питания и выключателя.
Шаг 6: Дни 4-13 – Микропрограммное обеспечение
Пока я пользуюсь сырым и непроверенным микропрограммным обеспечением, поэтому я решил отложить его публикацию, пока не напишу самодиагностирующую отладочную подпрограмму. Я бы не хотел, чтобы ваш дом или мастерская пострадали от пожара, поэтому дождитесь окончательной публикации.
Я планирую добавить ПИД-регулирование и несколько дополнительных режимов с фиксированной выходной мощностью. Если вы не хотите ждать пока я выложу программу и решили написать свою, поищите хорошие источники информации на следующие темы:
- Дискретные ПИД-регуляторы
- Реализация ПИД-регуляторов
masterclub.online
Цифровая паяльная станция 5 в 1 (ver. DSS-2M)
РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >Цифровая паяльная станция 5 в 1 (ver. DSS-2M)
Описанная здесь паяльная станция является улучшенным продолжением и полностью переработанным ранее опубликованной DSS-1 и занявшей первое место с конкурсе на лучшую статью с применением МК .
Станция собрана в основном на SMD, питается от встроенного импульсного блока питания, поэтому и имеет небольшие габариты, что позволило уместить ее в более меньший корпус и, с учетом пожеланий и предложений, добавить функциональности.
Внешний вид:
Характеристики:
— станция имеет импульсный блок питания на UC3845, который обсуждался (в т.ч. и мной) здесь . Выходное напряжение – 24В, максимальный ток – 2,5А.
— возможность подключения внешней нагрузки на 220В (мощный паяльник и д.р.) с гальванической развязкой от сети.
— возможность подключения термофена (от паяльной станции Lukey 702 или аналогичный).
— возможность подключения низковольтного паяльника (24В) с термопарой (от паяльной станции Lukey 702 или аналогичный).
— возможность подключения преднагревателя плат Lukey 863 (или самодельного).
— возможность запоминания параметров подключения второго низковольтного паяльника (24В) или использования его как отдельного устройства вместо канала преднагревателя.**
** на плате возможность подключения (работы) двух паяльников одновременно – отсутствует.
— диапазон регулирования температуры паяльника 100 – 400 °C (шаг – 5 °C)
— диапазон регулирования температуры фена 50 – 450 °C (шаг – 10 °C)
— диапазон регулирования температуры преднагревателя 50 – 300 °C (шаг – 10 °C)
— диапазон регулирования скоростей вентиляторов – (40% – 100%) разбит на 7 шагов.
— регулировка температуры обеспечивается ПИ регулированием с подбором коэффициентов в автоматическом режиме, для более точной стабилизации температуры;
— защита от обрыва термопар;
1.Принципиальная схема блока МК приведена на рис.1.
2.Принципиальная схема блока индикации приведена на рис.2.
3.Принципиальная схема силовой части устройства приведена на рис.3.
4.Принципиальная схема блока питания устройства приведена на рис.4.
Намоточные данные трансформатора рассчитывались программой Flyback(3100)
ВНИМАНИЕ: Схема в «PROTEUS» кардинально отличается от оригинала и предназначена только для отладки и проверки работоспособности системы! Названия и номиналы деталей не совпадают!
За основу взят микроконтроллер фирмы Atmel (ATMega88Р), который настроен на работу от внутреннего RC генератора 8MHz. (Возможна установка ATMega8 без переделки печатной платы. За прошивкой обращайтесь к автору).
Конфигурация фьюзов:
Регистр сдвига (74HC595), два дешифратора (74HC238) и ключи Дарлингтона (ULN2003) используется для управления динамической индикацией индикаторов и светодиодов, а также опросом кнопок. Использование ключей Дарлингтона позволило отказаться от использования эмитерных повторителей на транзисторах, что позволило выиграть немного свободного места на плате, которые имеют размер 125 х 45мм.
Усилители термопар выполнены на двух (LM358).
Силовая часть выполнена по классической схеме на (MOC3063) и (BT138-600).
Немного фото внутренностей станции:
Блок управления и отображения информации:
В устройстве используется 3 спаренных трехзнаковых семисегментника с общим катодом, 3 двухцветных светодиода, 12 кнопок управления.
Лицевая панель отпечатана на обычной фотобумаге для струйных принтеров и покрыта сверху одним слоем обычного скотча 😉
Красный светофильтр взят в учебнике «ЕШКО» %)
Блок питания выполнен по классической схеме на (UC3845) намоточные данные трансформатора указаны на схеме. Блок, размером 120 х 130мм, имеет одну вторичную обмотку на 24В и нагружен на два стабилизатора на L7812 и L7805 так как данный тип БП нежелательно включать без нагрузки. По крайней мере, у меня он иногда стартовал и отключался из-за отсутствия нагрузки в дежурном режиме, поэтому пришлось поставить вентилятор 60*60мм для дополнительного обдува радиаторов и тем самым нагрузить БП (100-150мА вполне достаточно) или установить резистор около 33 Ом по питанию +5В. (я сделал и то и другое))
БОльшая часть деталей блока взята из компьютерного блока питания. Силовая часть расположена здесь же.
Фен и паяльник от паяльной станции Lukey-702
Работа с паяльной станцией:
Светодиоды: при нагревании до заданной температуры горит «красный» светодиод, если температура находится в пределах +/-5 градусов от заданной – горит «зеленый» светодиод, если температура превышает заданную более чем на 5 градусов – мигает «красный» светодиод. В случае обрыва термопары попеременно мигает «красный» и «зеленый» и на индикаторе показывает «Err» (нагрузка при этом обесточивается).
Также слева и справа от среднего индикатора имеется линейка из 7 светодиодов, которые визуально отображают скорость вентиляторов фена и преднагревателя соответственно. При отключении фена или преднагревателя скорость вентиляторов устанавливается на максимум вне зависимости от ранее установленной и остается включенной до температуры менее 25 градусов.
От себя хочу добавить, что у меня установлены зеленые светодиоды, однако их свечение (как выяснилось потом) не очень яркое, а через красный светофильтр их не видно вообще! Поэтому рекомендую либо не ставить их вообще, либо ставить, но красные. Некоторые могут сказать, что это излишество – и я соглашусь с ними, но мне захотелось так сделать. 😉
Паяльник:
Работа с паяльником осуществляется 3-мя кнопками «Solder on/off», «+5», «-5»
— при включенном паяльнике нажатие на «+5», «-5» соответственно увеличивают/уменьшают заданную температуру о чем свидетельствует мигание индикатора.
При использовании второго паяльника, его термопара подключается к другому усилителю термопар, а первый остается висеть в воздухе. Тем самым при включении питания Паяльника определяется какой из двух паяльников подключен.
Фен:
Работа с феном осуществляется 4-мя кнопками «Fen on/off», «+10», «-10», «Motor Speed»
— при включенном фене нажатие на «+10», «-10» соответственно увеличивают/уменьшают заданную температуру о чем свидетельствует мигание индикатора;
— при нажатии на кнопку «Motor Speed» на экран выводится скорость моторчика фена «F-x», которая может изменяться кнопками +/- соответственно.
— после выключения фена на индикаторе мигает текущая температура фена и работает вентилятор пока фен не остынет до температуры менее 25 градусов.
Также в фене имеется внутренний нормально разомкнутый геркон, который при замыкании отключает фен (например, при установке на подставку). Включить фен, установленный на подставку невозможно. Так как для подключения фена и низковольтного паяльника использовались одинаковые разъемы с одинаковым подключением термопар и нагревателей, а также исключения возможности случайного подключения паяльника «не туда» в разъеме паяльника необходимо сделать перемычку на месте подключения геркона, что тем самым обезопасит выход паяльника из строя (данная опция проверялась ТОЛЬКО в симуляторе).
Работа с внешней нагрузкой осуществляется 3-мя кнопками «EXT on/off» , кнопки «+» и «-», которыми можно варьировать мощность в нагрузке от 10 до 100 % с шагом «5».
Работа с внешним преднагревателем осуществляется 4-мя кнопками «Preheater», кнопки «+» и «-», и кнопкой «EXT on/off», которая играет роль выбора скорости вентилятора. По сути это дополнительный канал фена, который настраивается точно также как и фен.
Здесь имеются некоторые ограничения: при включенном преднагревателе НЕВОЗМОЖНО включить внешнюю нагрузку и наоборот.
И еще несколько фото станций.
Вопросы по БЛОКУ ПИТАНИЯ
Все обмотки блока питания намотаны одинаково в одну сторону с применением Z-намотки проводов обмоток (вместо C-намотки). Это значит, что после намотки слоя и его изоляции, провод переводится на сторону начала намотки уже изолированного слоя, изолируется от будущего слоя, и опять ведется намотка, – это и называется Z-образно. Если упрощенно, то, намотка слоев обмоток всегда ведется с одной стороны каркаса трансформатора, а не с разных. Этот способ намотки уменьшает значение индуктивности рассеяния, хотя он и более трудоемок, по сравнению с C-намоткой.
Более подробно о том как работает «Flyback» на (UC384x) описано здесь
По способам намотки и проводах – здесь
Трансформатор взят из обычного компьютерного блока питания. У меня их было около 8 штук, так что большинство деталей для БП станции было взято с них.
Как разобрать силовой трансформатор компьютерного БП?
В интернете описано очень много и маленькая тачечка способов его разборки, но я для себя остановился на следующем: обычным феном паяльной станции с температурой в 300 градусов сначала прогреваем сердечник по всей площади, а потом в месте соединения EI сердечника, около 5 минут (может и больше), одеваем на одну руку перчатку (я использовал те, которые используются для пайки пластиковых труб) в другую брал обычные плоскогубцы. Итак, прогрели, клей должен немного размякнуть, но всё равно держит очень хорошо, далее удерживая сердечник, плоскогубцами БЕЗ ОСОБЫХ УСИЛИЙ! иначе может треснуть, пытаемся расшатать место соединения. Потом снова прогреваем, и снова пытаемся расшатать. Если клей «пойдет», то разобрать трансформатор Вам скорее всего удастся (только если не будете торопиться и нервничать). У меня получилось с третьего раза, так что дерзайте! При этом получаем целый сердечник и заводской каркас. Также хочу обратить внимание, что клеем очень хорошо проклеена середина каркаса и сердечника.
После намотки транса и первом включении, склеивать сердечник я не рекомендую, а просто хорошо стянуть его кабельной пластмассовой стяжкой.
После окончания всех настроек склеить его при помощи «Этилцианакрилата» или в моем случае обычным «Супер-клеем» 🙂
Настройка блока питания заключается в следующем:
ВНИМАНИЕ! Детали высоковольтной части БП находятся под опасным для жизни сетевым напряжением!
Трансформатор работает на частоте 85кГц (допускается отклонение частоты в пределах +/-2кГц), которая меряется на 6 ноге U5 и подбирается цепочкой R8 и С9 (но номинал С9 желательно не трогать). D2 и R31 лучше при измерении не паять.
Затем проверяем, работает ли обратная связь, для чего паяем VO1, L2, R42, R40, R49, R12, U13, C24, R11 и переменный резистор VR1. Подключаем вывод +25V любому регулируемому источнику напряжения и изменением напряжения в пределах ~10-28V проверяем, измеряется ли сопротивление КЭ оптрона.
Если одно и другое работает, и при условии, что трансформатор намотан правильно — тогда можно паять остальные детали. Блок должен запуститься.
Перед первым включением БП вместо предохранителя подключаем лампу 220В/100-200W и ОБЯЗАТЕЛЬНО нагружаем БП какой-нибудь нагрузкой 2-5 ватт, не больше (я использовал компьютерный вентилятор подключенный к +12В). Включаем на несколько секунд, лампа накаливания должна мигнуть и потухнуть. После этого отключаем, ОБЯЗАТЕЛЬНО ждем пока разрядится конденсатор (150мкФ*450В), проверяем что греется.
Если лампа горит постоянно, значит БП у Вас не завелся. Нужно искать либо ошибки в монтаже, либо испорченные детали.
Потом включаем и изменением переменного резистора VR1 устанавливаем напряжение +24В (конденсатор С6 – 470мкФ*50В).
Всё, предохранитель можно ставить на место. Убирать или ставить «жука» вместо него не рекомендую.
Вопросы по интерфейсу программы и возможностях:
ВНИМАНИЕ: Если программа при запуске выдаёт ошибки на отсутствующие библиотеки (а она это сделает наверняка))), то для нормального запуска программы Вам необходимо просто скопировать содержимое папки «ocx» (MgButton.ocx, mscomm32.ocx, tabctl32.ocx) в папку «C:/WINDOWS/SYSTEM32».
Описание функциональных кнопок программы буду вести слева направо сверху вниз, чтобы не было путаницы.
«Save to Clipboard» — позволяет поместить скриншот (картинку) текущего графика в буфер обмена, для последующей обработки полученных графиков. Сохранение буфера обмена на диск возможно любой программой обработки изображений, которая имеется на компьютере (IrfanView, FSViewer, Paint, ASDSee, CorelDraw, XnView или любой другой).
«Свойства графика» — позволяет настроить толщину точек и линий графика, а также «Периодичность запросов» (в миллисекундах) для автоматического отображения происходящих процессов. От себя хочу добавить, что слишком маленькое время ставить не стоит, т.к. на посылку и ответ от МК нужно определенное время. А также «Шаг графика» — это расстояние между точками на графике. Чем меньше значение, тем плотнее будут отображены графики.
«Save to Excel» — в программе имеется возможность сохранения накопительных контрольных точек прохождения графика. Кликом мышки на области графика в память заносятся значения, которые в данный момент были считаны в окне «Показания», о чем свидетельствует вертикальная линия (маркер). Количество сохраненных маркеров накапливается до следующего запуска программы.
«Выбор СОМ порта» и «Open» — перед началом работы необходимо выбрать порт, на котором висит станция и открыть его, так как все последующие запросы станции не открывают порт, а всего лишь проверяют его состояние.
Окно «Показания»
«Источник» — выбор источника откуда будут считываться и отображаться показания на графике.
«Текущая температура» и «Заданная температура» — тут понятно.
«Интеграл» — чистое значение интеграла (накопленной ошибки) благодаря его введению отпала надобность введения «поправочных коэффициентов» с станцию, теперь программа сама всё подстраивает.
«ШИМ» — значение вычисленного ШИМа с учетом всех поправок, добавок, и корректировок.
«ADC» чистое значение АЦП контроллера (от 0 до 1023), что соответствует (0-5V)
«Разница Пр. — Тк» — показывает разницу температур между «мультиметром» и текущей. В принципе бесполезная величина.
«Темп (прибор)» — температура на мультиметре. Так как подключить мультиметр к компьютеру я даже и не пытался, а смотреть зависимость на графиках мне тоже хотелось, то я и добавил данную позицию. Изменение значения в данном поле осуществляется кнопками перемещения курсора на клавиатуре «вверх» и «вниз».
«Запрос данных 1 раз» — запрашивает данные со всех датчиков.
«Включить таймер» — тоже самое, что и «Запрос данных 1 раз», только делается это с определенной периодичностью.
Окно «Редактор наклонной характеристики»
«Темп. прибора» — сюда вводим значения полученные мультиметром в контрольных замерах.
«Темп. станции» — сюда вводим значения полученные станцией в контрольных замерах.
«Разница темп.» — понятно.
«Т* стации + К» — Значения вычисленные с учетом «разницы» и «наклона»
«Разница температур» и «К* наклонной» — нажатием кнопок перемещения курсора на клавиатуре «вверх» и «вниз» позволяет подогнать наклонную таким образом, чтобы она находилась в пределах реальной температуры измеренной с помощью мультиметра.
«График температур» — включение данной опции позволяет отобразить на экране наклонные характеристики станции, мультиметра и «нужной» температуры.
Окно «Коэффициенты поправок»
«Читать» и «Запись» — тут понятно.
«Разница» и «Наклон» — думаю тоже 🙂
Инструкция по настройке с помощью программы:
ВНИМАНИЕ:
После обновления прошивки или первом включении ОБЯЗАТЕЛЬНО необходимо сделать общий сброс станции (одновременное продолжительное нажатие кнопок «+5» «-5» «+10» «-10» при всех выключенных нагрузках, о чем будет свидетельствовать длинный «П-И-И-И-К»)
Настройка паяльника или фена:
1. Берем цифровой мультиметр с термопарой для измерения температуры, прикручиваем ее конец к кончику жала небольшим кусочком провода так, чтобы получился надежный контакт.
2. Ставим переменный резистор соответствующего ОУ в среднее положение.
3. Потом подключаем станцию с помощью обычного прямого модемного кабеля к свободному СОМ порту компьютера.
4. Запускаем программу, выбираем соответствующий порт и жмем «OPEN». В случае правильного подключения, программа сообщит Вам о том, что соединение прошло удачно.
5. Далее в окне «Показания» выбираем «Паяльник» и нажимаем кнопочку «Запрос данных 1 раз» или ставим галочку «Включить таймер». В этом окошке отобразятся данные полученные от станции. Пока нас интересует только температура, которую показывает станция.
6. Вращением переменного резистора добиваемся показаний температуры около 20 градусов, лучше пусть будет меньше.
7. Здесь же имеется окошко с кнопкой «Принудительного ШИМа», который нужно установить в районе 150-180 единиц ШИМа. Пишем ручками или выбираем из выпадающего списка и нажимаем кнопку. После этого включаем паяльник кнопкой. Ждем, пока хорошо прогреется паяльник и когда показания температуры на станции и мультиметре более-менее успокоятся, запоминаем «Реальную температуру» и «Температуру станции», которая как я уже говорил должна быть меньше реальной на 5-20 градусов.
8. Записываем полученные значения в соответствующие поля в окошке «Редактор наклонной характеристики» с левой стороны «Замер низ».
9. Далее повторяем пункт 7 только с установленным ШИМом равным около 400 единиц и записываем полученные результаты в «Замер верх».
10. Ну и непосредственно приступаем к подбору параметров в окошке ниже. Чтобы было более наглядно можно поставить галочку в «График температур» и на экране будет отображены наклонные характеристики станции, мультиметра и «нужной» температуры.
11. Поставив курсор в поле «Разница температур» или «К* наклонной» — нажатием кнопок перемещения курсора на клавиатуре «вверх» и «вниз» изменяем наклонную таким образом, чтобы она находилась в пределах реальной температуры измеренной с помощью мультиметра. При этом нужно следить за тем, чтобы величина поправок не превышала +/-99!
*** Мною было замечено, что некоторые термопары имеют почему-то отрицательную наклонную, т.е. с разница температур вначале гораздо больше, чем разница в конце. Так что это не ошибка.
Добившись одинаковых показаний, записываем вычисленные значения в поле «Коэффициенты поправок» и нажимаем «Запись».
Для «ОТКЛЮЧЕНИЯ» принудительного ШИМа нужно записать в него «0» или выключить и снова включить станцию. ВНИМАНИЕ! Установленный принудительный ШИМ действует на всё одновременно (паяльник, фен и преднагреватель), поэтому настройку всего и одновременно делать не нужно!
ВСЁ ! Настройка паяльника (фена) на этом закончена.
После того, как все поправки и коэффициенты будут вычислены и проверены, желательно из записать на бумажечку и кинуть в станцию, чтобы потом после обновления прошивки или других действий, Вам не пришлось проделывать вышеописанное заново. Так сказать сохранить в «БЗУ» — бумаго-запоминающее устройство
Дополнение от 22.10.2011г.
В станцию была добавлена возможность ручной калибровки температуры без использования компьютера. Т.е. программа «DSS2_setup.exe», а также «MAX232» уже в принципе не нужны, разве что если кому-то захочется поиграть станцией управляя ей с компьютера. Я вообще преследовал другую цель – сделать что-то типа «мониторинга» температуры, величины ШИМ и др. параметров на компьютере для того чтобы сделать график и по нему ориентироваться.
Также был решен вопрос о выборе алгоритма вычисления добавочных коэффициентов для корректировки наклонной характеристики станции относительно реальной температуры.
Формула расчета проста и представляет собой следующее:
«Н» = ((Т3-(Т1-Т2))-Т4) / (Т4-Т2)
«П» = (Т1-Т2)-(Т2 * «Н»), где
«Т1» – реальная температура нижнего замера (эталон) – «на рисунке=160»
«Т2» – температура нижнего замера по станции – «на рисунке=113»
«Т3» – реальная температура верхнего замера (эталон) – «на рисунке=361»
«Т4» – температура верхнего замера по станции – «на рисунке=243»
«Н» – угол наклона – «для рисунка = 54»
«П» – поправка к ошибке расчетов – «для рисунка = –15»
«Т.расч.» — Расчетная (реальная) температура
«Темп.» – искомая температура
отсюда «обратная» формула представляет собой автокорреляционную функцию и равна: «Т.расч.» = «Темп.» + («Темп.» * «Н») + «П».
Настройка со станции:
Для режима программирования кнопки управления имеют следующие функции
Вход в режим программирования — одновременное длинное нажатие на «-10» и «-5» при всех выключенных нагрузках (на экране все прочерки).
Меню настроек состоит из 8 пунктов, которые меняются по кругу (кнопки К2, К3) на левом индикаторе в формате «[F|P|S|E]-[H|L]», где
F – фен
P – преднагреватель
S – паяльник
E — второй паяльник
H — верхий замер
L — нижний замер
например: «F-H» – замер фена верхней температуры, «S-L» – замер паяльника нижней или комнатной температуры, «E-H» – замер второго паяльника верхней температуры, и т.д.
На втором (среднем) индикаторе отображается:
Значение сохраненной температуры (из таблицы температур) о чем свидетельствует точка в конце, или текущая температура без точки (в действительности значение АЦП деленное на 2) со станции в зависимости от состояния «[F|P|S|E]». Переключение режимов осуществляется кнопкой «Изменить» (К1).
Кнопки «+/-» (К4, К7) соответственно изменяют сохраненную температуру или заданную температуру. В последнем случае при нажатии на них индикатор мигает и показывает заданную температуру, после чего отображает текущую.
Кнопкой «Питание» (К6) осуществляется вкл/выкл нагрузки (в зависимости от состояния «[F|P|S|E]»).
На третьем (правом) индикаторе отображается «Значение сохраненной температуры с точкой» или реальная температура, которая вводится вручную кнопками «+5/-5» (К11, К12).
Изменения проводимые в отдельном меню должны запоминаться кнопкой «Сохранить» (К9) в таблицу замеров температур. Если кнопку не нажать, то значения не сохранятся и их можно будет вернуть в случае неверного ввода.
Если все замеры сохранены — нажимаем «Питание» (К6) для отключения нагрузки.
Расчет коэффициентов и поправок из таблицы замеров температур производятся ТОЛЬКО для выбранного режима кнопкой «Пересчитать и выйти» (К5) в зависимости от состояния «[F|P|S|E]», после чего станция выходит из режима программирования. Для остальных режимов вычисления не производятся.
Пример настройки фена:
1. Включаем станцию, индикаторы показывают прочерки.
2. Одновременно нажимаем и удерживаем несколько секунд кнопки К2 и К11 — вход в режим программирования.
3. Выбираем что будем корректировать (кнопки К2, К3) соответственно на левом индикаторе выбираем «F-L» т.к. нам нужно калибровать нижнее значение фена.
4. Нажимаем кнопку «Изменить» (К1), (точки пропадают).
5. В правом индикаторе кнопками (К11, К12) устанавливаем температуру фена или комнатную температуру (если фен холодный).
6. Запоминаем кнопкой «Сохранить» (К9).
7. Далее кнопками (К2, К3) выбираем на левом индикаторе «F-H» — это верхний замер.
8. Нажимаем кнопку «Изменить» (К1), (точки пропадают).
9. Кнопками (К4, К7) устанавливаем заданную температуру около 230 градусов (примерно, все равно в этом режиме показания температуры никогда не будут правильными).
10. Включаем нагрузку кнопкой (К6) и ждем когда показания на среднем индикаторе более-менее успокоятся, одновременно термопарой мультиметра смотрим температуру фена и если она перестала расти, значит фен прогрелся. Температура по мультиметру может отличаться на Очень много!.
11. В правом индикаторе кнопками (К11, К12) устанавливаем РЕАЛЬНУЮ температуру по мультиметру. Для ускорения ввода температуры можно нажать на кнопку (К10) и записать в правый индикатор показания равные среднему индикатору.
12. Запоминаем кнопкой «Сохранить» (К9).
13. Теперь кнопкой (К5) считаем поправки и выходим в рабочий режим станции.
Можно включать фен и пользоваться!
Для других устройств эти манипуляции проделываем аналогично.
Калибровка
Тест температур
Прошивка станции полностью работоспособна, однако некоторые мелкие доработки всё же не исключены ;-). Последние версии прошивок буду выкладывать здесь так как статью я редактировать не могу, а если выкладывать на форум, то потом можно запутаться на какой странице какая прошивка.
Файлы:
Печатка, прошивка и остальное
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
| Цифровая паяльная станция. Зачем она нужна и каковы её преимущества? Причин много: кому-то надоели отслоившиеся дорожки, кто-то подогревает паяльник зажигалкой или на газу, так как не может выпаять массивную деталь, у кого-то пробивает спираль на корпус и бьется током, кому-то нужно очень точно контролировать температуру жала паяльника, а кто просто хочет перейти на современную SMD элементную базу. Чем отличается паяльная станция от обычного паяльника, или даже паяльника с регулятором? В паяльной станции есть, говоря нашими терминами, обратная связь. При касании жалом массивной детали температура жала падает, соответственно уменьшается напряжение на выходе термопары. Это падение напряжения, усиленное ОУ, поступает на микроконтроллер, и он сразу же подает на нагреватель больше мощности, повышая температуру жала (точнее напряжение на выходе ОУ) до того уровня, который записан в память. Прочитав данную статью, собрав необходимую комплектацию, и не забыв предварительно прошить контроллер, вы в последний раз воспользуетесь своими старыми, надоевшими и не совершенными паяльниками, перейдя на более профессиональный уровень пайки схем. Итак, представляю вашему вниманию самодельную цифровую паяльную станцию. Функционально схема состоит из двух частей – блока контроля и блока индикации.
R1 — 1M Диодные мосты использовал разные, главное чтобы тянули по току. Трансформаторы — ТС-40. Правда подключаю только одну половинку трансформатора, поэтому он греется, но работает уже пару лет. В принципе, можно использовать простой импульсный блок питания, с запасом по мощности, чтобы избежать применения кулеров. В таком случае можно будет использовать компактный, недорогой пластиковий корпус. Плюс биппера подключается к 12-му выводу микроконтроллера (или к 14-му в случае применения контроллера в ДИП корпусе). Минус подключается на землю.
Фузы:
Теперь о паяльниках. В нашей самодельной станции можно применять паяльники от паяльных станций разных производителей. В своём варианте использую ZD-929 на 24 Вольта и 48 Ватт.
1. Многослойные паяльные наконечники не требуют (и не допускают) никакой заточки. 2. Неоправданно высокая температура сокращает срок службы наконечника. Используйте минимально возможную температуру. 4. При непрерывной работе, не реже раза в неделю необходимо снимать наконечник и полностью очищать его от окислов. Припой на наконечнике должен оставаться даже в холодном состоянии. Пару слов о «мягкой целлюлозной губке”. Ее вы должны приобрести там же, где покупали паяльник. Но не спешите тыкать в нее жалом. Перед этим ее необходимо намочить, в результате чего она разбухнет, и выжать. Теперь губка готова к эксплуатации. В крайнем случае вместо губки можно использовать Х/Б салфетку. Вот мы и подошли к концу. Теперь самое интересное – фотографии готовых девайсов.
Форум по радиолюбительским технологиям Обсудить статью САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ |
radioskot.ru
Самодельная цифровая паяльная станция DSS. — Микроконтроллеры — Схемы на МК и микросхемах
Евгений Князев
Привет ВСЕМ! Пополняем свою лабораторию самодельным инструментом – на этот раз это будет самодельная цифровая паяльная станция DSS. До этого у меня ничего подобного не было, поэтому и не понимал, в чем ее плюсы. Пошарив по интернету, на форуме «Радиокота» нашел схему, в которой использовался паяльник от паяльной станции Solomon или Lukey.
До этого все время паял таким паяльником, с понижающим блоком, без регулятора и естественно без встроенного термо-датчика:
Для будущей своей паяльной станции, прикупил уже современный паяльник со встроенным термо-датчиком (термопарой) BAKU907 24V 50W. В принципе подойдёт любой паяльник, какой Вам нравится, с термо-датчиком и напряжением питания 24 вольта.
И пошла потихоньку работа. Распечатал печатку для ЛУТ на глянцевой бумаге, перенёс на плату, протравил.
Сделал также рисунок для обратной стороны платы, под расположение деталей. Так легче паять, ну и выглядит красиво.
Плату делал размером 145х50 мм, под покупной пластиковый корпус, который уже был приобретён ранее. Впаял пока детали, какие были на тот момент в наличии.
R1 = 10 кОм
R2 = 1,0 МОм
R3 = 10 кОм
R4 = 1,5 кОм (подбирается)
R5 = 47 кОм потенциометр
R6 =120 кОм
R7 = 680 Ом
R8 = 390 Ом
R9 = 390 Ом
R10 = 470 Ом
R11 = 39 Ом
R12 =1 кОм
R13 = 300 Ом (подбирается)
C1 = 100нФ полиэстр
C2 = 4,7 нф керамика, полиэстр
C3 = 10 нФ полиэстр
C4 = 22 пф керамика
C5 = 22 пф керамика
C6 = 100нФ полиэстр
C7 = 100uF/25V электролитический
C8 = 100uF/16V электролитический
C9 = 100нФ полиэстр
С10 = 100нФ полиэстр
С11 = 100нФ полиэстр
С12 = 100нФ полиэстр
Т1 = симистор ВТ139-600
IC1 = ATMega8L
IC2 = отпрон МОС3060
IC3 = стабилизатор на 5 v 7805
IC4 = LM358P опер. усилитель
Cr1 = кварц 4 мГц
BUZER = сигнализатор МСМ-1206А
D1 = светодиод красный
D2 = светодиод зелёный
Br1 = мост на 1 А.
Для компактности плату сделал так, что Mega8 и LM358 будут располагаться за дисплеем (во многих своих поделках использую такой метод – удобно).
Плата, как уже говорил, имеет размер по длине 145мм, под готовый пластиковый корпус. Но это на всякий случай, т.к пока ещё не было силового трансформатора и в основном от него зависело, каким будет окончательный вариант корпуса. Или это будет корпус БП от компьютера, если трансформатор не влезет в пластиковый корпус, или если влезет, то готовый пластиковый покупной. По этому поводу заказал через интернет трансформатор ТОР 50Вт 24В 2А (они мотают на заказ).
После того, как трансформатор оказался дома, сразу стал ясен окончательный вариант корпуса для паяльной станции. По габаритам вполне должен был влезть в пластик. Примерил его в пластиковый корпус – по высоте подходит, даже есть небольшой запас.
Как уже говорил, что когда разрабатывал плату, то в первую очередь, конечно, учитывал размеры пластикового корпуса, поэтому плата в него подошла без проблем, только пришлось подрезать немного углы.
Переднюю панель для паяльной станции, как и в других своих поделках, сделал из акрила (оргстекла) 2мм. По оригинальной заглушке сделал свою. Пленку до окончания работы не снимаю, чтоб лишний раз не поцарапать.
Контроллер прошил, плату собрал. Пробные подключения готовой платы (пока без паяльника) прошли успешно.
Собираю все составные части паяльной станции в одно целое. Для паяльника поставил «Соломоновский» разъём (гнездо).
Подошло время для подключения самого паяльника и тут облом – разъём. Изначально в паяльнике был установлен такой разъём.
Пошёл в магазин за разъёмом. В магазинах у нас в городе ответной части не нашел. Поэтому в станции гнездо оставил, какое было, а на паяльнике разъём перепаял на наш советский от магнитофонов (СГ-5 вроде, или СР-5). Идеально подходит.
Теперь упаковываем всё в корпус, крепим окончательно трансформатор, переднюю панель, делаем все соединения.
Наша конструкция приобретает законченный вид. Получилась не большой, на столе займёт не много места. Ну и финальные фото.
Как работает станция, можно посмотреть это видео, которое я скинул на Ютюб.
Если будут какие нибудь вопросы по сборке, наладке — задавайте их ЗДЕСЬ, по возможности постараюсь ответить.
P.S.
По наладке:
1. Определить где у паяльника нагреватель, а где термопара. Померить омметром сопротивление на выводах, там где сопротивление меньше, там и будет термопара (нагреватель обычно имеет сопротивление выше термопары, у термопары сопротивление единицы Ом). У термопары соблюсти полярность при подключении.
2. Если сопротивление у измеренных выводов практически не отличается (мощный керамический нагреватель), то определить термопару и её полярность ,можно следующим способом;
— нагреть паяльник, отключить его и цифровым мультиметром на самом малом диапазоне (200 милливольт) замерить напряжение на выводах паяльника. На выводах термопары будет напряжение несколько милливольт, полярность подключения будет видна на мультиметре.
3. Если на всех выводах паяльника измеренное сопротивление (попарно) больше 5-10-ти Ом (и более) на двух парных выводах (нагреватель и искомая термопара), то возможно у паяльника вместо термопары стоит терморезистор. Определить его можно с помощью омметра, для этого измеряем сопротивления на выводах, запоминаем, затем нагреваем паяльник. Снова измеряем сопротивление. Там где величина показаний изменится (от запомненного), там и будет терморезистор.
Ниже на рисунке показана распиновка разъёма «Соломоновского» паяльника
4. Подобрать значение R4.
В прикреплённом архиве находятся все необходимые файлы.
Архив для статьи
vprl.ru
Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)
РадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)
Начать нужно с того, что однажды я озадачился приобретением паяльной станции, ибо «вечные» жала портятся от перегрева, а мой старенький паяльник не имел термостабилизатора.
Изучив рынок, пришел к выводу, что то, что мне хочется, стоит достаточно дорого. Подумал, почитал… И пришел к выводу, что реализовать станцию своей мечты смогу и сам. В качестве контроллера был выбран ATmega8, имеющий встроенные АЦП и ШИМ. Усилитель сигнала термопары на ОУ AD8551.
Паяльник приобрел от паяльных станций Solomon, название «SL-ICMC, паял.д/станц.SL-10, 20, 30CMC».
Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.
Распиновка разъема паяльника:
Схема устройства:
Теперь прокомментирую схему.
1. Трансформатор и диодный мост выбирается исходя из напряжения питания и мощности используемого паяльника. У меня это 24 В / 50 Вт. Для получения +5 В используется линейный стабилизатор 7805. Он обязательно должен иметь приличный радиатор. Или необходим трансформатор с отдельной обмоткой для питания цифровой части с напряжением 8-9 В.
2. Полевой транзистор на выходе ШИМ — любой подходящий (у меня стоит IRLU024N). Радиатор не потребовался.
3. Светодиод я использовал двухцветный, но можно соединить два, как показано на схеме. Пищалка со встроенным генератором, используется для озвучивания нажатия кнопок (можно не ставить).
LCD в проекте используется символьный, однострочный на 16 символов.
Подключение к контроллеру осуществляется следующим способом:
LCD |
Разъем на схеме U12 |
01 GND |
10 GND |
02 +5V |
09 VCC |
03 VLC |
08 LCD contrast control voltage 0…1V |
04 RS |
01 PD0 |
05 RD |
02 PD1 |
06 EN |
03 PD2 |
11 D4 |
04 PD4 |
12 D5 |
05 PD5 |
13 D6 |
06 PD6 |
14 D7 |
07 PD7 |
Назначение кнопок:
U6.1: Уменьшение установленной температуры на 10 град
U7: Увеличение установленной температуры на 10 град
U4.1: Программирование режимов работы P1, P2, P3
U5: Температурный режим P1
U8: Температурный режим Р2
U3.1: Температурный режим Р3
Прошивку контроллера можно осуществить как на внешнем программаторе, так и внутрисхемно. У меня программатор подключается вместо кнопок.
Данные EEPROM при прошивке зашивать необязательно, можно включить станцию с нажатой кнопкой U5, тогда значения температур примут нулевое значение. Останется запрограммировать их непосредственно через кнопки паяльной станции.
Теперь по поводу прошивок. Имеется 3 варианта:
1. С регулировкой температуры + — 10 градусов.
2. С регулировкой температуры + — 1 градус.
3. И еще одна версия на случай, если Ваш дисплей отображает только первую половину строки.
Также, есть печатная плата, спроектированная Sailanser-ом, за что ему большое спасибо.
Обсуждение статьи — тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
Паяльная станция
Устройство для пайки, включающее в себя паяльник, электронный блок управления и опционально дополнительное оборудования: термофен, подставка, оловоотсос.
Обзор паяльной станции Lukey 868
Плюсы: небольшая цена, небольшие размеры, современный дизайн, встроенный в фен компрессор, быстрый разогрев, защита от статики, металлическая подставка, мощный нагревательный элемент в паяльнике и фене (по сравнению с Lukey 702) Минусы: бывают глюки с индикацией, фен не отсоединяется от паяльной станции, только одно жало в комплекте, не надежное соединение паяльника и станции.
Автор: dossalab
44 0 [0] 2012 г.Доработка паяльной станции Lukey 936A
Доработаем «народную» и самую популярную в своем классе паяльную станцию Lukey 936A до extra-класса. Усовершенствованию подвергнется не только паяльник, но и блок управления.
Автор: bpf
18 0 [0] 2011 г.Цифровая паяльная станция 3 в 1 (DSS-1)
Идея создания самодельной паяльной станции у меня возникла давно, но так как я программирую микроконтроллеры не более года, и на просторах интернета подходящей мне паяльной станции я не нашел, то решил сделать паяльную станцию своими руками. Преимущество данной конструкции в том, что она имеет небольшое количество компонентов и все реализовано на одном микроконтроллере.
Автор: Васильченко Максим
17 0 [0] 2011 г.Станция для монтажа и демонтажа BGA и других SMD радио компонентов
При ремонте материнских плат настольных компьютеров, ноутбуков, а в последнее время сложной радиоэлектронной аппаратуры, спаянной бессвинцовым припоем, имеющим температуру плавления 230 С, не обойтись без специальных приспособлений. На рынке предоставлено довольно много подобных устройств, от дорогих, которые не по карману небольшой мастерской, до дешёвых, китайских предназначенных максимум поджарить тост, но выход тем не менее есть — собрать самому.
Автор: Алексей Яковлев
46 0 [0] 2011 г.Цифровая паяльная станция 4 в 1 (DSS-2.1). Дополнение
Описанная здесь паяльная станция является логическим продолжением ранее опубликованной цифровой паяльной станцией DSS-1 и занявшей первое место в конкурсе на лучшую статью с применением МК. Станция собрана в основном на SMD, питается от встроенного импульсного блока питания, поэтому и имеет небольшие габариты, что позволило уместить ее в более меньший корпус и с учетом пожеланий и предложений, добавить функциональности.
Автор: Васильченко Максим
6 0 [0] 2011 г.Мини цифровая паяльная станция с поддержкой термопарных и терморезисторных паяльников
Проект мини цифровой паяльной станции с поддержкой термопарных и терморезисторных паяльников. Представлена подробная инструкция по изготовлению, схема, печатная плата, проект в CodeVisionAVR и видео работы станции.
Автор: Спорыш Виталий
152 4.8 [2]Терморегулятор для паяльника HAKKO 907
Проект представляет собой источник питания для паяльника от паяльной станции. В нем присутствуют те же элементы что и в станции. Это индикатор температуры, возможность изменения задания температуры с использованием энкодера а также дополнительно возможность работы в режиме регулятора мощности без обратной связи.
Автор: Andruxa
97 0 [0]Паяльная станция на PIC12F683
Решил собрать паяльную станцию, но чужие схемы повторять как-то не интересно, а вариант на ATmega8 уж больно затаскан. Дома как раз завалялся микроконтроллер PIC12F683. Что получилось читайте ниже.
Автор: zeconir
15 0 [0]ZSS-01 паяльная станция своими руками с самообесточиванием
Самодельная паяльная станция (только паяльник, без фена). Используется стандартный паяльник от Lukey 702 с нихромовым нагревателем и термопарой. Основные функции паяльной станции: настраиваемый таймер автоотключения; нулевое потребление после отключения; удобная настройка температуры; одновременная индикация текущей и заданной температур; индикация ошибок.
Автор: Zlodey
103 5 [7]ИК паяльная станция своими руками
В статье описано создание самодельной инфракрасной паяльной станции, для замены BGA компонентов. Так же контроллером можно поддерживать необходимую температуру, например, во время сушки или запекания паяльной маски, и прочих случаях, где требуется точное поддержание температуры.
Автор: 4uvak
234 5 [9] Весь список теговcxem.net