8-900-374-94-44
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.
В авторском варианте стабилизатор 7805 подключен к диодному мосту, выход с которого идет на нагрев паяльника, но там минимум 24 вольта. Поэтому лучше использовать для этих целей более низковольтную обмотку трансформатора, если такова имеется, или отдельный источник питания, в качестве которого я использовал ЗУ от мобильного телефона. Если зарядное выдает стабильно 5 вольт, то можно отказаться от применения стабилизатора.
Почти все детали размещены на одной плате. Схема, печатка и прошивки взяты с сайта radiokot. Скачать их можно в архиве. Диодный мост и электролитический конденсатор находятся вне платы. В центре диодного моста имеется отверстие, с помощью которого он закреплен на корпусе паяльной станции. Электролит припаян прямо на него.
Комплектация: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, рассыпуха, трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор А-563G-11, пять тактовых кнопок (можно и три) и пятивольтовый биппер со встроенным генератором.
Номиналы элементов:
R1 – 1M
R2 – 1k
R3 – 10k
R4 – 82k
R5 – 47k
R7, R8 – 10k
R индикатора -0.5k
C3 – 1000mF/50v
C2 – 200mF/10v
C – 0,1mF
Q1 – IRFZ44
IC4 – 78L05ABUTR
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.
Технические характеристики паяльной станции. Температура от 50 до 500гр, (нагрев до 260гр примерно 30 секунд), две кнопки +10гр и -10гр температуры, три кнопки памяти – длинное нажатие (до моргания) – запоминание установленной температуры (ЕЕ), короткое – установка температуры из памяти.
После подачи питания схема в спящем режиме, после нажатия кнопки – включается установка из первой ячейки памяти. При первом включении температуры в памяти 250, 300, 350 градусов. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит и потом горит температура жала с точностью до 1*С в реальном времени (после нагревания иногда забегает на 1-2*С вперед, потом стабилизируется и изредка поскакивает на +-1*С). Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (реально может вырубиться и раньше). Если температура более 400*С, засыпает через 10 минут (для сохранности жала). Бипер пикает при включении, нажатиях кнопок, записи в память, достижении заданной температуры, три раза предупреждает перед засыпанием (двойной бип), и при засыпании (пять-бип). После сборки паяльную станцию необходимо откалибровать. Калибруется она с помощью подстроечника R5 и термопары, которая идет в комплекте со многими мультиметрами. У меня DT-838. Сверял с промышленной термопарой. Точность показаний порадовала.
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.
Вот распиновка его разъема:
и LUKEY, модель не знаю, но тоже на такое напряжение:
Позже выяснилось, что LUKEY значительно уступает своим качеством и мощностью. За непродолжительное время эксплуатации в нем полетела термопара. Кроме того, он слабее ZD-929. Разъем люкея такой же, как компьютерный PS/2, поэтому его сразу же отрезал и заменил на РШ2Н-1-17. Так понадежней будет.
Сопротивление нагревателя – 18 Ом, сопротивление термопары 2 Ома. У термопары необходимо соблюдать полярность. “+” термопары идет на R3, “–” на массу. Полярность термопары можно определить тестером, установив его на 200 мВ и прогревая паяльник зажигалкой.
Итак, мы перешли на новейшие монтажные технологии, а что дальше? А теперь необходимо прочесть правила эксплуатации, чтобы не запороть дорогостоящих, зато долго работающих жал.
1. Многослойные паяльные наконечники не требуют (и не допускают) никакой заточки.
2. Неоправданно высокая температура сокращает срок службы наконечника. Используйте минимально возможную температуру.
3. Мягкая очистка наконечника от нагара производится о влажную целлюлозную губку, так как оксиды и карбиды из припоя и флюсов могут образовать загрязнение наконечника, приводящее к ухудшению качества пайки и снижению теплопередачи.
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.
5. Недопустимо пользоваться агрессивными флюсами, содержащими хлориды или кислоты. Используйте канифольные флюсы.
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.
Самодельной станции:
Модернизированный под изогнутые жала местного радиозавода ZD-929 в подставке из двух винчестеров:
Люкей в покупной подставке. Визуально подставка похожа на аналогичную фирмы Pace (на что я и повелся при заказе), но только вместо литого металла там пластик:
Конструкцию собрал и испытал: Troll
Форум по радиолюбительским технологиям
Многие радиолюбители не могут подобрать подходящий инструмент различных микросхем и компонентов.
Паяльная станция своими руками для таких умельцев – это один из лучших вариантов решения всех проблем.
Больше не нужно выбирать из множества несовершенных фабричных устройств, достаточно найти подходящие комплектующие, потратить немного времени и сделать идеальное устройство, удовлетворяющее все требования, своими руками.
Содержание
Современный рынок предлагает радиолюбителям огромное количество всевозможных видов с разной комплектацией.
В большинстве случаев станции для пайки делятся на:
Первый вариант станций представляет собой паяльник, подключенный к блоку регулировки температуры.
Контактные паяльные устройства делятся на:
Аналоговые аппараты для пайки регулируют температуру жала при помощи термодатчика. Как только наконечник перегревается, питание отключается. При остывании сердечника питание вновь подается на паяльник и начинается нагрев.
Цифровые устройства управляют температурой паяльника при помощи специализированного ПИД регулятора, который в свою очередь подчиняется своеобразной программе, заложенной в микроконтроллер.
Отличительной особенностью индукционных устройств является нагрев сердечника паяльника при помощи импульсной катушки.
В процессе работы происходят колебания высоких частот, образующие в ферромагнетиковом покрытии аппаратуры вихревые токи.
Остановка нагрева происходит из-за достижения ферромагнетиком точки Кюри, после которой меняются свойства металла и прекращается эффект от воздействия высоких частот.
Бесконтактные аппараты для пайки делятся на:
Инфракрасные паяльные станции, по сравнению с термовоздушными, обладают следующими ощутимыми преимуществами:
Зависимость температуры от времени пайки.Важно отметить, что инфракрасные устройства для пайки являются профессиональным оборудованием и редко используются простыми радиолюбителями.
Термовоздушные станции для пайки используются для монтажа радиодеталей. В большинстве случает термовоздушными станциями удобно паять компоненты, находящиеся в SMD корпусах. Такие детали имеют миниатюрные размеры и хорошо паяются по средствам подачи на них горячего воздуха из термофена.
Комбинированные устройства, как правило, сочетают в себе несколько видов паяльного оборудования, например, термофен и паяльник.
Демонтажные станции комплектуются компрессором, работающим на втягивание воздуха. Такое оборудование оптимально подходит для снятия излишков припоя или демонтажа ненужных компонентов на печатной плате.
Все мало-мальски приличные станции компонентов в разных корпусах, имеют в наличие такое дополнительное оборудование:
Наиболее функциональная и удобная станция – это инфракрасная.
Перед тем, как сделать инфракрасную паяльную станцию своими руками, следует приобрести следующие элементы:
В качестве верхнего нагревателя можно использовать кварцевые или керамические нагреватели.
Изготовление паяльной станции своими руками. Преимущества керамических излучателей представлены:В свою очередь, кварцевые ИК подогреватели обладают следующими плюсами:
Этапы сборки ИК паяльной станции представлены ниже:
Большинство радиолюбителей предпочитают использовать старые системные блоки в качестве основы корпуса и алюминиевые уголки для крепления всех основных элементов нижнего нагревателя.
При подключении ламп рекомендуется использовать штатную проводку разобранного галогенового обогревателя.
По завершению процесса сборки станции следует переходить к непосредственной настройке микроконтроллера. Радиолюбителям, сделавшим самому инфракрасную паяльную станцию, зачастую приходилось использовать микрокомпьютер Ардуино ATmega2560.
Программное обеспечение, написанное специально для устройств, основанных на данном типе контроллера, можно найти в интернете.
Типовая схема паяльной станции включает:
В большинстве случаев, схема станции представлена следующими микрокомпонентами:
Точные маркировки деталей разнятся в зависимости от потребностей и предполагаемых рабочих режимов.
Процесс сборки инфракрасной паяльной станции во многом зависит от предпочтений мастера.
Типовой вариант устройства на микроконтроллере Ардуино, устраивающий большинство радиолюбителей, собирается в такой последовательности:
После полной сборки инфракрасной станции следует проверить все элементы на работоспособность.
Отдельное внимание нужно уделить проверке корректности работы термопар, поскольку в данной системе отсутствует их компенсация.
Это означает, что при перемене температуры воздуха в помещении термопара начнет измерять температуру с существенной погрешностью.
Проверка головки керамического нагревателя также важна. В случае, если инфракрасный излучатель перегревается, необходимо обеспечить обдув воздухом или охлаждение при помощи дополнительного радиатора.
Настройка режимов работы ИК паяльной станции в основном заключается в:
По мере выполнения паяльных работ может потребоваться изменение температур и режимов.
Такие действия можно произвести при помощи кнопок, связанных с микрокомпьютером:
Основные настройки микрокомпьютера представлены:
Некоторые конструкторы верхний нагреватель делают из фена. Такой подход подойдет лишь для пайки небольших элементов в SMD корпусах.
Самодельные ИК паяльные станции отлично подойдут для небольшого ремонта дома или в частных мастерских.
Благодаря относительной простоте конструкции и широкому функционалу инфракрасные станции пользуются невероятным спросом.
Основными рекомендациями при сборке станций и работе на них являются:
youtube.com/embed/cxh39oyxB_Q?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> ИК паяльные станции – это одни из лучших установок в самых разных корпусных исполнениях. Сделать паяльную станцию на инфракрасных подогревающих элементах можно даже в домашних условиях.
Как правило, домашние мастера для нижних нагревателей предпочитают использовать мощные галогеновые лампы. Основные распиновки разъемов, параметры микросхем, модели микроконтроллера, инструкции о том, как из бытового фена сделать паяльный и другая информация доступна в интернете.
Маленькая паяльная станция для жал Weller RT.
Совместимость с Arduino Leonardo для простого обновления прошивки и расширения через USB. Пользовательский интерфейс состоит из небольшого OLED-дисплея и поворотного энкодера.
Начиная с версии прошивки 1.2 включена последовательная консоль, которая позволяет вам устанавливать и считывать заданное значение станции, также вы можете считывать текущую температуру и, если таковые имеются, ошибки станции. Вы просто можете подключить станцию с помощью USB-кабеля к компьютеру и использовать встроенный терминал arduino ide для команд.
Убедитесь, что вы используете Newline или Carrigereturn в качестве автоматического завершения строки здесь. Поддерживаемые команды можно получить из readme или набрав «help» в терминале.
Помимо того, что он основан на версии Platino, были внесены некоторые изменения. Самым важным шагом было добавление обнаружения обрыва термопары во входной каскад. Если у наконечника плохой контакт, станция больше не будет подавать питание на нагреватель, чтобы предотвратить повреждение наконечника. Также было улучшено усиление входного напряжения, чтобы получить лучший диапазон, что означает, что мы можем лучше определять, есть ли у нас наконечник с перегревом. Также теперь вы можете измерить ток, протекающий через наконечник.
Для пользовательского ввода требуется только один поворотный энкодер (со встроенной кнопкой), чтобы управлять утюгом, и станция теперь имеет 0,96-дюймовый OLED-дисплей вместо буквенно-цифрового ЖК-дисплея 2×16, используемого в версии Platino. Все эти небольшие модификации Это также означает, что у нас появилось новое программное обеспечение для станции, но давайте посмотрим, что изменилось в схеме.
Вход для температуры имеет подтягивающий резистор 1 МОм до 5 В и подтягивающий резистор 10 МОм до 0 В на входе. Если по какой-то причине наконечник не подсоединен, мы получим показания температуры выше 600°C и можем с уверенностью предположить, что это связано с неисправностью.
Наконечник Weller RT имеет внутри термоэлемент. Поскольку он производит лишь небольшое усиление напряжения, зависящее от температуры, для использования полного результата АЦП микроконтроллера.
Для подачи питания (макс. 24 В) используется небольшой LDO для MCU и OLED. Присутствует диод для защиты платы от переполюсовки.
Делитель напряжения R7-R9 позволяет MCU считывать фактическое входное напряжение. Текущая прошивка имеет определение пониженного напряжения или низкого заряда батареи. Если напряжение на входе падает ниже 10,8 В, на наконечник больше не подается питание. Поскольку это довольно компактная паяльная станция, ее можно использовать в полевых условиях с одним из тех дешевых автомобильных стартовых комплектов Lipo.
Также интерес может представлять поворотный энкодер. Для подавления дребезга сигналов были добавлены конденсаторы емкостью 100 нФ. Это может пригодиться, когда сигналы энкодера обрабатываются полностью управляемым прерыванием способом. Также обратите внимание на внешние подтягивающие резисторы, которые обеспечивают четко определенное значение. MCU имеет свои внутренние, но их значения указаны где-то в диапазоне от 20 кОм до 60 кОм, в нашей схеме они имеют стабильное значение 10 кОм.
OLED подключен к SPI микроконтроллера, так что здесь ничего особенного. Также USB-подключение выполнено по даташиту и не содержит особых хитростей.
После включения станции вас приветствует загрузочный логотип, затем появляется главный экран. Вы можете видеть текущую температуру, мощность, подаваемую на наконечник, в виде гистограммы и целевую температуру, установленную пользователем.
Станция нагреет наконечник, как только появится главный экран. Целевая температура хранится в EEPROM микроконтроллера.
Если станция не используется в течение десяти минут, она перейдет в режим отключения питания и снизит температуру до 100°C. Если затем он будет оставаться бездействующим в течение еще 10 минут, станция перейдет в спящий режим и отобразит всплывающую подсказку, перемещающуюся по экрану. Нажмите кнопку поворотного энкодера, чтобы снова разбудить станцию.
При появлении этих ошибок вы можете подтвердить их, нажав кнопку поворотного энкодера. Затем, если снова все хорошо, станция возобновляет работу через десять секунд.
Последнее, о чем стоит упомянуть, это ограничитель тока.
Плата будет потреблять в среднем 1,5 А при использовании максимального рабочего цикла 50 % для сигнала управления ШИМ. Если у вас есть источник питания, способный выдерживать нагрузку более 1,5 А, вы можете изменить значение в коде. Параметр можно найти в HW_150500.h для станции.
Следить за проектом
22 июня
На вебинаре 22 июня 2023 года Клеменс Валенс (Elektor) и Даррен Венн (Microchip) погрузятся в
9000 2 июня 29 Хотите измерить основные характеристики аудиосхем? Присоединяйтесь к вебинару 29 июня 2023 г.
«Afforda
21 сентября
[Контент для партнеров] The Things Conference, самое захватывающее событие о LoRaWAN, состоится в сентябре
Добавьте свое мероприятие
Паяльник необходим, когда нужно собрать электрическую цепь. Это потому, что он позволяет прикрепить компонент к плате, образуя соединение. Вы также можете использовать его для других целей, при этом для каждого приложения требуется определенная температура. Эти электрические инструменты содержат уникальную смесь добавок, которая способствует сцеплению.
Кроме того, сегодня на рынке существует три различных типа паяльников. В WellPCB мы стремимся направить вас на правильный путь. Прочитав эту статью, вы лучше поймете возможности паяльника. Итак, приступим!
(Паяльник)
Портативный паяльник позволяет любому, кто разрабатывает проект, соединить вместе две различные металлические детали. Это происходит с помощью наконечника припоя с электронным подогревом, что позволяет осуществлять соединение в процессе плавления припоя. Мягкий припой содержит наполнители из металлических сплавов, которые плавятся при температуре ниже 400 °C. Кроме того, существуют три основных типа пайки: припой на основе свинца, припой без содержания свинца и припой с флюсовым сердечником.
Эти компактные, легко управляемые и доступные по цене инструменты представляют собой полезные приложения для создания ювелирных украшений, электроники, домашних проектов, ремонта автомобилей и т.
д. Эксперты по электронике или случайные любители обычно используют эти устройства для интеграции электронного компонента в печатную плату.
(Паяльное жало на паяльнике)
Паяльники имеют изолированную ручку и жало, электрически нагреваемое до 430°C. Процесс нагрева происходит при протекании электрического тока через шнур питания или батареи резистивного нагревательного элемента. Затем припой плавится, позволяя ему течь через наконечник. Оттуда он остывает, склеивая две заготовки вместе. Например, это может привязать электронный компонент к печатной плате. Вы также можете удалить припой с помощью фитиля. Некоторые могут работать от источника питания. Если вы хотите увеличить время пайки, убедитесь, что батарея имеет большую емкость.
Как использовать инструмент для пайки(Очень высокая температура способствует склеиванию)
Во-первых, вам потребуется правильное значение температуры для вашего проекта.
В конечном счете, это зависит от двух показателей: компонентов соединения и типа припоя. Мы рекомендуем применять температуру, которая не повредит материалы в результате горения. Например, если по проекту требуется температура 190 °C, вы должны установить утюг на 190 °C.
(Нанесение припоя на компоненты)
После того, как утюг нагреется до этой температуры, держите его в одной руке, а припой — в другой. Затем поместите утюг между областями, где будут соединяться оба компонента. Это нагреет детали, а не припой. После этого сделайте так, чтобы припой коснулся каждого нагретого компонента в зазорах, где они будут соединяться друг с другом. Как только они нагреются до соответствующей температуры, припой расплавится и потечет в зазоры. Затем нанесите припой на каждую деталь, пока не расплавится нужное количество.
Вам нужно дать паяному соединению остыть. Затем убедитесь, что он закреплен на месте, осторожно покачивая компонент, чтобы обеспечить прочное соединение. Приличное паяное соединение обеспечит блестящие, однородные и гладкие качества.
Для создания портативного паяльника вам потребуются следующие компоненты: медная проводка – 1x
Сначала отшлифуйте 8-миллиметровый наконечник из цельного медного стержня до образования просверленная цилиндрическая форма. Затем возьмите термостойкие проволочные гильзы и оберните их вокруг 1/3 медного стержня. Убедитесь, что вы оставили конец сверла открытым.
Шаг второй:(Используйте дрель, чтобы сделать отверстие)
Затем возьмите кусок цилиндрического дерева и просверлите в середине отверстие диаметром 8 мм и глубиной 2 см.
Плоскогубцами надежно поместите медный стержень в просверленное отверстие.
(изображение, показывающее провода)
Наденьте 35-сантиметровый кусок нихромовой проволоки на термостойкие гильзы. Используйте сплошную медную проволоку толщиной 1 мм, чтобы соединить каждый конец вместе.
Шаг четвертый:Затем прикрепите положительный вывод выключателя к положительному концу зажима аккумулятора. Между тем, отрицательная клемма переключателя соединяется с медным проводом. С помощью суперклея приклейте кнопку включения/выключения к ручке.
Шаг пятый:
Привяжите отрицательный конец зажима аккумулятора к противоположному концу медного провода.
Шаг шестой:(изображение с аккумулятором)
Прикрепите зажимы типа «крокодил» к свинцово-кислотному аккумулятору постоянного тока 12 В и нажмите кнопку переключателя, чтобы активировать цепь.
Жало паяльника будет дымиться первые несколько раз, это нормальный процесс. Это происходит из-за обжигающего эффекта медной эмали. Подождите одну минуту, пока информация остынет, затем оберните припой поверх наконечника.
Наконец, проверьте работу паяльника.
Самодельный паяльник. Принцип работы:После включения цепи температура нихромовой катушки повысится. Поскольку они образуют оксид хрома, нихромовая проволока может выдерживать чрезвычайно высокие температуры без повреждений. Затем медная проволока вызывает интенсивное тепло, достигающее 430°C, и становится теплопроводным. По сути, это устанавливает необходимую температуру жала паяльника.
Резюме В целом, паяльная станция обеспечивает одно основное преимущество: соединение компонентов на печатной плате. Такое устройство работает за счет электрического тока, заставляя его нагреваться до высоких температур. После этого пользователь может нанести припой на компоненты, которые он хочет соединить вместе.
