8-900-374-94-44
Как начинающие радиомастера, так и те, кто изрядно поднаторел в этом деле, при пайке радиоэлектронных элементов сталкиваются с некоторыми трудностями. Купленный в магазине недорогой паяльник может «порадовать» перегревом, из-за которого на жале образовывается нагар, что ведет к неполноценному контакту с оловом на плате, также перегревается плата и отслаиваются дорожки. В этой статье напишем, как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками, предоставив схемы сборки, видео и фотографии.
Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала.
Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.
Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры. Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max. Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».
Схема сборки в домашних условиях
Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.
youtube.com/embed/Eik94_Xxk0E»> Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.
Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.
Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В. Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой.
Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.
Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.
Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:
Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.
В схему паяльной станции с феном входит блок и манипулятор-термофен, где нагревается воздух.
Главным образом компрессорные станции отличаются от турбинных тем, что последние могут сформировать больший воздушный поток, но недостаточно проталкивают воздух через узкие отверстия. Компрессорные же станции более эффективны, когда воздух должен пройти через узкие насадки, используемые для пайки в труднодоступных местах.
Принцип работы станции: поток воздуха проходит через спиралевидный или керамический нагреватель в трубке термического фена, нагревается до требуемой температуры и через специальные насадки выходит на обрабатываемую деталь. Термофен способен обеспечить температуру воздуха 100-800°C. В современных станциях температура, мощность и направление воздушного потока легко регулируются.
В сравнении с прочими станциями (в частности, инфракрасными), недостатки термовоздушных станций следующие:
Преимуществом же является то, что турбовоздушные станции гораздо дешевле других.
В домашних условиях проще и дешевле сделать станцию с феном на вентиляторе, где роль нагревателя играет спираль. Керамический нагреватель стоит дорого, а в случае резких изменений температуры может потрескаться. Компрессор сложно сконструировать самостоятельно, и его нельзя присоединить к фену, поэтому от главного блока придется проводить трубу для воздуха, что добавляет неудобств.
Нагнетателем послужит малогабаритный вентилятор (подойдет кулер от блока питания компьютера) возле ручки термического фена.
К нему присоединяется трубка, в которой воздух нагревается и выходит на паяемый элемент. На торце кулера вырезается отверстие, через которое в трубку с нагревателем попадает воздух. С одной стороны кулер плотно закрывается, чтобы воздух во время работы шел лишь в трубку, а не выходил наружу. Нагнетатель монтируется в задней части фена.
Нагреватель собрать гораздо труднее. Нихромовая проволока спиралью накручивается на основание. Витки соприкасаться друг с другом не должны. Длина спирали рассчитывается из расчета того, что ее сопротивление должно равняться 70-90 Ом. Основанием может служить основание с низкой теплопроводностью и большой стойкостью к высоким температурам.
При конструировании фена много разных деталей могут быть взяты из старых домашних фенов. В каждом, даже простом и дешевом, устройстве есть слюдяные пластины, из которых для спирали собирается крестообразное основание. Также используются основания старых паяльников либо галогенных ламп для прожекторов.
Основание на 5-7 см должно быть не занятым спиралью. От спирали по основанию отводятся концы. Затем эта часть плотно обматывается жаропрочной тканью.
Далее, из фарфора, керамики и подобных материалов делается трубка. Диаметр рассчитывается так, чтобы между ее внутренними стенками и спиралью оставался маленький зазор. Сверху на сопло наклеиваются термоизоляционные материалы:
Изоляция обеспечит больший КПД фена и позволит спокойно брать его руками.
Нагревательный элемент и трубка-сопло по отдельности соединяются с нагнетателем таким образом, чтобы воздух шел в сопло, а нагреватель находился внутри сопла посередине. Место скрепления сопла и нагнетателя изолируется во избежание пропускания воздуха.
По форме получившаяся конструкция напоминает пистолет. Для удобства к корпусу можно прикрепить держатели и ручки. Специальные насадки покупаются или вытачиваются из термостойкого металла.
От изготовленного фена к главному блоку должны отходить четыре провода и выходить из задней части фена. Их рекомендуется собрать вместе и изолировать повторно.
В корпусе блока размещаются два реостата, один из которых регулирует мощность потока воздуха, а другой – мощность нагревательного элемента. Лучше, если выключатель для нагревателя и нагнетателя будет общим. Завершающее действие – устройство выхода для розетки.
Паяльная станция-фен – довольно удобное приспособление, которое можно собрать самостоятельно. Несмотря на имеющиеся недостатки, это вполне пригодное устройство для ремонта бытовой техники.
Паяльные станции
Привет.
Некоторое время назад я собрал маленькую паяльную станцию, о которой хотел рассказать. Это дополнительная упрощенная паяльная станция к основной, и конечно не может ее полноценно заменить.
Основные функции:
1. Паяльник. В коде заданы несколько температурных режимов (100, 250 и 350 градусов), между которыми осуществляется переключение кнопкой Solder. Плавная регулировка мне тут не нужна, паяю я в основном на 250 градусах. Мне лично это очень удобно. Для точного поддержания температуры используется PID регулятор.
Заданные режимы, пины, параметры PID можно поменять в файле 3_Solder:
struct {
static const byte termistor = A2; // пин термистора
static const byte pwm = 10; // пин нагревателя
static const byte use = 15; // A1 пин датчика движения паяльника
int mode[4] = {0, 150, 250, 300}; // режимы паяльника
byte set_solder = 0; // режим паяльника (по сути главная функция)
static const double PID_k[3] = {50, 5, 5}; // KP KI KD
static const byte PID_cycle = air.
PID_cycle; // Цикл для ПИД. Участвует в расчетах, а также управляет частотой расчетов ПИД
double PID_in; // входящее значение
double PID_set; // требуемое значение
double PID_out; // выходное значения для управляемого элемента
//unsigned long time;
unsigned long srednee;
} sol;2. Фен. Также заданы несколько температурных режимов (переключение кнопкой Heat), PID регулятор, выключение вентилятора только после остывания фена до заданной температуры 70 градусов.
Заданные режимы, пины, параметры PID можно поменять в файле 2_Air:
PID_cycle; // Цикл для ПИД. Участвует в расчетах, а также управляет частотой расчетов ПИД
double PID_in; // входящее значение
double PID_set; // требуемое значение
double PID_out; // выходное значения для управляемого элемента
//unsigned long time;
unsigned long srednee;
} sol;struct {
static const byte termistor = A3; // пин термистора
static const byte heat = A0; // пин нагревателя
static const byte fan = 11; // пин вентилятора
int mode_heat[5] = {0, 300, 450, 600, 700}; // быстрые режимы нагревателя
byte set_air = 0; // режимы фена (нагреватель + вентилятор) по сути главная функция
static const double PID_k[3] = {10, 2, 10}; // KP KI KD
static const byte PID_cycle = 200; // Цикл для ПИД. Участвует в расчетах, а также управляет частотой расчетов ПИД
double PID_in; // входящее значение
double PID_set; // требуемое значение
double PID_out; // выходное значения для управляемого элемента
unsigned long time;
unsigned long srednee;
boolean OFF = 0;
} air;Нюансы:
Какой в этом плюс: если случайно оборвется провод термопары или терморезистора, на выходе ОУ будет максимальное значение и контроллер просто перестанет подавать напряжение на нагреватель, так как будет думать что наш паяльник раскален и его нужно охладить.Основные узлы и состав:
1. Основная плата:
— Arduino Pro mini,
— сенсорные кнопки,
— дисплей от телефона Nokia 1202.
2. Плата усилителей:
— усилитель терморезистора паяльника,
— полевой транзистор нагрева паяльника,
— усилитель термопары фена,
— полевой транзистор включения вентилятора фена.
3. Плата симисторного модуля
— оптосимистор MOC3063,
— симистор со снабберной цепочкой.
4. Блок питания:
— блок питания от ноутбука 19В 3.5А,
— выключатель,
— стабилизатор для питания Arduino.
5. Корпус.
А теперь подробнее по узлам.
Обратите внимание наименование сенсорных площадок отличается от фото. Дело в том, что в связи с отказом от регулировки оборотов вентилятора, в коде я переназначил кнопку включения фена. В самом начале регулировка оборотов была реализована, но так как напряжение моего БП 20В (увеличил на 1В добавлением переменного резистора), а вентилятор на 24В, решил отказаться. Сигнал с сенсорных кнопок TTP223 (включены в режиме переключателя Switch, на пин TOG подан 3.3В) считывается Arduino. Дисплей подключен через ограничительные резисторы для согласования 5В и 3.3В логики. Такое решение не совсем правильное, но уже работает несколько лет в разных устройствах.
Основная плата двухстороннего печатного монтажа. Металлизацию оставлял по максимуму, чтобы уменьшить влияние помех, а также для упрощения схемы сенсорных кнопок (для TTP223 требуется конденсатор по входу на землю для уменьшения чувствительности. Без него кнопка будет срабатывать просто при приближении пальца. Но так как у меня сделана сплошная металлизация этот конденсатор не требуется). Сделан вырез под дисплей.
Фото платы без деталей
На верхней стороне находятся площадки сенсорных кнопок, наклеена лицевая панель, припаивается дисплей. Площадки сенсорных кнопок и дисплей подключены к нижней стороне через перемычки тонким проводом. Типоразмер резисторов и конденсатора 0603.
Изготовление лицевой панели
Лицевую панель, по размерам из 3Д модели, я сначала нарисовал в программе FrontDesigner-3.0_rus, в файлах проекта лежит исходник.
Распечатал, вырезал по контуру, а также окно для дисплея.
Далее заламинировал самоклеящейся пленкой для ламинирования и приклеил к плате. Дисплей за также приклеен к этой пленке. За счет выреза в плате дисплей получился вровень с основной платой.
На нижней стороне находится Arduino Pro mini и микросхемы сенсорных кнопок TTP223.
Небольшое исправление
Как правильно заметил easyJet в схеме дифференциального усилителя была ошибка, отсутствовал резистор R11 (выделил цветом). Но ошибка не критичная, влияет при равенстве сопротивления R3 и терморезистора в паяльнике, то есть при комнатной температуре. В случае исправления потребуется калибровка температуры паяльника. В своей паяльной станции решил оставить как есть.
Схема паяльника состоит из дифференциального усилителя с резистивным мостом и полевого транзистора с обвязкой.
Схема фена состоит из неинвертирующего усилителя и полевого транзистора.
Типоразмер резисторов и конденсаторов 0603, за исключением резистора 56 Ом — 1206.
Настройка не требуется.
Нюансы: применение операционного усилителя LM321 (одноканальный аналог LM358) для дифферециального усилителя не является оптимальным, так как это не Rail-to-Rail операционный усилитель, и максимальная амплитуда на выходе будет ограничена 3.5-4 В при 5В питания и максимальная температура (при указанных на схеме номиналах) будет ограничена в районе 426 градусов. Рекомендую использовать например MCP6001. Но нужно обратить внимание что в зависимости от букв в конце отличается распиновка:
Плата симисторного модуляСхема стандартная с оптосимистором MOC3063. Так как MOC3063 сама определяет переход через ноль напряжения сети 220В, а нагрузка — нагреватель инерционный элемент, использовать фазовое управление нет смысла, как и дополнительных цепей контроля ноля.
Нюансы: можно немного упростить схему если применить симистор не требующий снабберной цепочки, у них так и указано snubberless.
Выбор был сделан по габаритным размерам и выходной мощности в первую очередь. Также я немного увеличил выходное напряжение до 20В. Можно было и 22В сделать, но при включении паяльника срабатывала защита БП.
Корпус проектировался под мой БП, с учетом размеров плат и последующей печати на 3Д принтере. Металлический даже не планировался, приличный алюминиевый анодированный корпус дороговато и царапается, и куча других нюансов. А гнуть самому красиво не получится.
Разъемы:
1. Фен — «авиационный» GX16-8.
2. Паяльник — «авиационный» GX12-6.
Немного фото
Исходники лежат тут.
На этом все.
P.S. Первую версию я сохранил в черновиках на память.
В интернете много разных паяльных станций, но у каждой свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, некоторые не доделаны и т.д. Мы сделали упор на простоту, дешевизну и функциональность, чтобы собрать такую паяльную станцию смог каждый начинающий радиолюбитель.
Обычный паяльник, подключенный напрямую к сети, просто греет постоянно с одной и той же мощностью. Из-за этого он очень долго нагревается и нет возможности регулировать температуру в нем. Можно приглушить эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно. Паяльник, подготовленный для паяльной станции, имеет встроенный датчик температуры, что позволяет подавать на него максимальную мощность при нагреве и затем поддерживать температуру на датчике.
Если просто попытаться отрегулировать мощность пропорционально разнице температур, то либо будет очень медленно прогреваться, либо температура будет плавать циклично. В результате программа управления должна содержать алгоритм ПИД-регулирования. В нашей паяльной станции мы, конечно же, использовали специальный паяльник и уделили максимальное внимание температурной стабильности.
Питание от источника постоянного напряжения 12-24 В
Потребляемая мощность при питании 24 В: 50 Вт
Сопротивление паяльника: 12 Ом
Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от напряжения питания
Максимальное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5 градусов
Алгоритм регулирования: PID
Отображение температуры на семисегментный индикатор
Тип нагревателя: нихромовый
Тип датчика температуры: термопара
Возможность калибровки температуры
Установка температуры с помощью экокодера
Светодиод для индикации состояния паяльника (нагрев/работа)
Схема предельно проста.
В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптрона поступает на операционный усилитель LM358 с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и далее на вход АЦП микроконтроллера ATmega8A. Для отображения температуры используется семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы. При вращении ручки энкодера BQ1 устанавливается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении начальное значение устанавливается на 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитывая коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер с помощью ШИМ-модуляции нагревает паяльник. Для питания логической части схемы использовался простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.
Список компонентов
Для сборки печатной платы и корпуса требуются следующие компоненты и материалы:
BQ1. Энкодер EC12E24204A8
С1. Электролитический конденсатор 35В, 10мкФ
С2, С4-С9. Конденсаторы керамические X7R, 0,1мкФ, 10%, 50В
С3. Электролитический конденсатор 10В, 47мкФ
ДД1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
ДА1. Стабилизатор напряжения L7805CV на 5В в корпусе ТО-220
ДА2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
HG1. Индикатор семисегментный трехразрядный с общим катодом ВС56-12ГВА. Также на плате предусмотрено место для дешевого аналога.
ХЛ1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
Р2, Р7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт - 2шт
Р6, Р8-Р20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт - 13шт
Р3. Резистор 10 кОм, 0,125 Вт
Р5. Резистор 100 кОм, 0,125 Вт
Р1. Резистор 1 Ом, 0,125 Вт
Р4. Подстроечный резистор 3296 Вт 100 кОм
ВТ1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе ТО-220
ВТ2-ВТ4. Транзисторы BC547BTA в корпусе ТО-92 - 3шт
Хс1. Двухконтактная клемма с шагом выводов 5,08 мм
Двухконтактная клемма с шагом выводов 3,81 мм
Клемма трехштырьковая с шагом выводов 3,81 мм.
Радиатор стабилизатора FK301
Корпусной блок ДИП-28
Корпусной блок ДИП-8
Разъем для паяльника
Выключатель питания SWR-45 B-W (13-KN1-1)
Паяльник. Мы напишем об этом позже
Детали из оргстекла для кузова (файлы для резки в конце статьи)
Ручка энкодера. Его можно купить, а можно распечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
Винт М3х10 - 2шт
Винт М3х14 - 4шт.
Винт М3х30 - 4шт.
Гайка М3 - 2шт.
Гайка квадратная М3 - 8шт.
Шайба М3 - 8шт.
Горизонтальная шайба М3 - 8шт.
Также необходимы для сборки монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка Подробности процесса установки будут показаны и прокомментированы в видео ниже. Отметим лишь несколько моментов. Соблюдайте полярность электролитических конденсаторов, светодиода и направление установки микросхем. Чипы не устанавливаются до полной сборки корпуса и проверки напряжения питания. С микросхемами и транзисторами нужно обращаться осторожно, чтобы не повредить их статическим электричеством.
То есть осталось только подать питание на плату и подключить разъем паяльника.
Разъем паяльника требует пайки пяти проводов.
К первому и пятому красные, к остальным черные. На контакт нужно сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
Короткий (от коммутатора к плате) и длинный (от коммутатора к блоку питания) красные провода припаять к выключателю питания. Затем переключатель и разъем можно установить на переднюю панель. Обратите внимание, что переключатель может быть очень тугим. При необходимости измените файлы лицевой панели!
Вы можете найти HEX-файл прошивки контроллера в конце статьи. Биты слияния должны оставаться установленными на заводе, то есть контроллер будет работать на частоте 1 МГц от внутреннего генератора.
Первое включение нужно производить до установки микроконтроллера ATmega8 и операционного усилителя на плату. Подайте на цепь постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть «+», черный «-») и проверьте наличие напряжения питания 5В между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 (средний и правый выводы) .
После этого отключите питание и установите в панели микросхемы DA1 и DD1. При этом следите за положением ключевых фишек.
Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. Индикатор показывает температуру, энкодер ее меняет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы. Далее необходимо откалибровать паяльную станцию. Лучшим вариантом для калибровки является использование дополнительной термопары. Необходимо установить требуемую температуру и проверить ее на жале эталонным прибором. Если показания отличаются, подрегулируйте многооборотным подстроечным резистором R4. При настройке помните, что показания индикатора могут незначительно отличаться от фактической температуры. То есть, если вы выставили, например, температуру «280», а показания индикатора немного отклоняются, то по эталонному прибору нужно добиться именно температуры 280 °С. Если у вас нет теста измерительный прибор под рукой, можно поставить резистор около 90 кОм, а затем подобрать температуру опытным путем.
После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не треснуть детали, устанавливать переднюю панель.
В текущей версии мы обновили чертежи для резки оргстекла, изготовления печатных плат, а также обновили прошивку, чтобы убрать мерцающий индикатор. Обратите внимание, что для новой версии прошивки нужно включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN (то есть изменить настройки по умолчанию).
СПИСОК ССЫЛОК ДЛЯ СКАЧИВАНИЯ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-26215.zip
Опубликовано: 16.07.2019 Теги: проекты atmega8, проект avr, проекты микроконтроллеров
Это самодельный проект цифровой паяльной станции с регулируемой температурой. Это простой проект, для создания которого требуются только базовые навыки, и он полностью построен из готовых компонентов, доступных из онлайн-источников.
В устройстве используется ПИД-регулятор температуры, ТТР (твердотельное реле) и трансформатор, а также металлический корпус, подставка для пайки и некоторые другие детали. Он относительно недорог в сборке, плюс из него получается довольно хороший магазинный инструмент.
Это самодельное устройство не такое отзывчивое, как серийно выпускаемые, такие как Weller или Hakko, но работает на удивление хорошо. ПИД-регулятор был разработан в первую очередь для управления производственным процессом, но его было достаточно легко адаптировать для использования в паяльной станции. Этот пост сопровождается серией видеороликов, показывающих, как оптимизировать ПИД-регулятор и добиться от него максимальной производительности.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Ниже приведена схема подключения устройства.
Схема подключения цифровой паяльной станции «Сделай сам» (щелкните, чтобы увеличить)
Здесь действуют обычные меры предосторожности, поэтому будьте внимательны.
ВНИМАНИЕ!! – НЕ ПЫТАЙТЕСЬ построить эту схему, если вы не знаете, что делаете! Если вы не совсем уверены, что знаете, что делаете, попросите кого-нибудь помочь вам, кто знает. Существует возможная опасность поражения электрическим током ЧТО МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЬНЫМ . Если вы решите построить эту схему или работать с ней, вы делаете это на свой страх и риск!
Паяльник, который я выбрал, был заменой паяльника Solomon для паяльной станции SL-30. Это блок на 24 В, 48 Вт с датчиком термопары типа К. ПИД-регулятор совместим с некоторыми датчиками RTD (датчик температуры сопротивления) типа PTC (положительный тепловой коэффициент), такими как PT10 или PT100. Но, насколько мне известно, единственные совместимые паяльники, доступные для этого типа ПИД-регулятора, должны использовать датчик термопары типа K.
Другие паяльники, которые также могут быть совместимы, доступны под торговыми марками Elenco (600010), Pensol (IRON-N), Tenma (21-7936) и Ningbo Zhongdi (ZD-929C). Я не проверял ни один из них, поэтому я не могу лично поручиться за них, но я упоминаю их только для того, чтобы предоставить некоторые альтернативные варианты.
Первое, что я сделал, это установил тип разъема и назначение контактов для разъема. В устройстве Solomon используется 5-контактный разъем DIN с поворотом на 180 градусов. Я открутил два винта на ручке паяльника, чтобы частично разобрать блок. Я проверил непрерывность между контактами разъема и каждым проводом. Используется 5-жильный кабель. Несмотря на то, что в Интернете есть ссылки на назначение контактов, это было достаточно легко проверить, и я должен был быть абсолютно уверен.
Цвета проводов: красный (контакт 1), черный (контакт 4), зеленый (контакт 2), желтый (контакт 5) и белый (контакт 3).
Красный и черный провода были для положительного и отрицательного проводников термопары, белый и желтый провода были для нагревательного элемента, а зеленый провод был заземлен на металлическую пластину паяльника.
Я впервые работал с ПИД-регулятором температуры. Мне нужно было ознакомиться с тем, как его использовать, поэтому я установил базовую тестовую плату. Эта первая тестовая плата была сделана за несколько дней до предыдущего поста с использованием модифицированного паяльника с ПИД-контроллером с двумя дисплеями.
Для этого первого теста я подключил лампочку на 120 вольт в качестве нагревательного элемента, термопару типа K длиной один метр, помещенную напротив лампочки, и твердотельный реле на 25 ампер, чтобы включать и выключать лампочку. Я поигрался с настройками, и он без проблем включал и выключал лампочку в зависимости от температуры.
Далее я хотел посмотреть как работает блок с датчиком термопары паяльника. Я отключил термопару от предыдущего теста и подключил паяльник к 5-контактному разъему DIN.
Я приложил жало паяльника к лампочке, чтобы тепло от лампочки нагревало датчик. Затем я подключил контакты датчика на разъеме к ПИД-регулятору с помощью проводов типа «крокодил». Когда лампочка нагревалась, изменение температуры регистрировалось на дисплее ПИД-регулятора. Все идет нормально.
Следующим испытанием было найти трансформатор на 24 вольта для питания паяльника. Ниже фото тестовой платы. Первые пару трансформаторов, которые я пробовал, были неадекватными. Я остановился на блоке на 75 ВА от Veris (номер модели X075CAA показан ниже на фото). Я продолжал использовать твердотельное реле на 25 ампер до определенного момента, пока не нашел в Интернете несколько ссылок на подключение твердотельного реле к трансформатору.
Справочники предупредили меня о том, что в этой конфигурации SSR может испытывать некоторые броски тока во время переключения. Ситуация могла бы даже усугубиться, если бы паяльник имел керамический нагревательный элемент. Существовала вероятность того, что использование твердотельного реле на 25 ампер могло привести к его преждевременному выходу из строя.
Я не хотел внезапного отказа твердотельного реле, поэтому я решил увеличить емкость твердотельного реле до 40 ампер, чтобы получить немного больше запаса мощности.
Цель тестирования заключалась прежде всего в том, чтобы убедиться, что вторичное напряжение от трансформатора не превышает 24 вольт под нагрузкой. Подача более 24 вольт может привести к преждевременному выходу из строя паяльника. Когда я проверил его без нагрузки, оно было от 26,1 до 26,2 вольта. Я подключил мультиметр к вторичным выводам трансформатора на тестовой плате. Вот на фото ниже видно, что при нагрузке от паяльника выходило напряжение ниже 24 вольт. Это было то, что я хотел. Спецификация SSR имеет падение напряжения 1,6 вольта, поэтому это способствовало снижению напряжения. В моем случае я считаю, что это было больше похоже на 1,2 вольта.
Я также проверял температуру паяльника на термометре. Когда температура достигнет заданного значения (SV), температура паяльника будет меньше, чем ПИД-регулятор.
На этом фото, например, ПИД-регулятор показывал 341 градус, а паяльник — 334 градуса. Я хотел проверить, вызвана ли разница контроллером или паяльником, поэтому я провел еще один тест.
Я сделал набор щупов из кожи крокодила для своего цифрового термометра. Провода будут подсоединены к штырям датчика термопары на DIN-разъеме.
Тест показал, что разница исходит от паяльника, а не от ПИД-регулятора. Показания ПИД-регулятора немного отставали от показаний термометра, когда температура колебалась, но практически не менялись, когда температура стабилизировалась. Например, температура на ПИД-регуляторе будет меньше, чем на термометре, когда температура повышается, и будет больше, чем на термометре, когда температура падает. Я нашел настройку в ПИД-регуляторе, чтобы компенсировать разницу в температуре. Это был последний тест перед сборкой блока.
После завершения испытаний модуль был готов к сборке. Большинство деталей показаны на видео ниже, а в следующей таблице перечислены все детали вместе с поставщиками и ссылками.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Все детали можно приобрести у онлайн-поставщиков. Это список деталей для сборки, включая ссылки:
| Артикул | Кол-во | Поставщик | URL-адрес |
| Сменный утюг Соломона для SL-30 | 1 | Специалисты по цепи | ссылка |
| Алюминиевый корпус 6,7″ x 4,7″ x 3,5″ | 1 | Специалисты по цепи | ссылка |
| ПИД-регулятор температуры XMT7100 | 1 | eBay | ссылка |
| Трансформатор Veris X075CAA | 1 | eBay | ссылка |
| Твердотельное реле 40DA 40A | 1 | eBay | ссылка |
| Теплоотвод для твердотельного реле ССР | 1 | eBay | ссылка |
| Клавишный переключатель SPST, 120 В, 15 А | 1 | eBay | ссылка |
| Розетка питания IEC | 1 | Вся электроника | ссылка |
| Держатель предохранителя для панельного монтажа 3AG | 1 | Вся электроника | ссылка |
| 6-дюймовый шнур питания IEC, плоский SPT-2 | 1 | Вся электроника | ссылка |
5-контактный разъем DIN, панельный монтаж, 180 град. | 1 | Вся электроника | ссылка |
| Подставка для пайки | 1 | Вся электроника | ссылка |
Обновление: 16 июля 2015 г.:
Был некоторый интерес к общей стоимости материалов для этого проекта, поэтому вот разбивка:
| Паяльник | 12,50 | |
| Металлический корпус | 9,65 | |
| Контроллер XMT7100 | 21,39 | |
| Трансформатор Veris X075CAA | 14,98 | |
| Твердотельное реле SSR 40DA | 4,25 | |
| Твердотельный радиатор Радиатор | 2,60 | |
| Кулисный переключатель SPST | 0,72 | (5 для 3,58) |
| Розетка питания IEC | 1,25 | |
| Держатель предохранителя для панельного монтажа 3AG | 0,90 | |
| 6-футовый шнур питания IEC | 3,25 | |
| 5-контактный разъем DIN | 1,60 | |
| Подставка для пайки | 4,00 | |
| Итого | 77,09 |
В первую очередь необходимо спланировать расположение крупных деталей в корпусе.
На фото ниже показаны вырезки из бумаги, приклеенные скотчем к нижней стороне пластиковой упаковки на корпусе.
Обратите внимание: должно быть достаточно места не только для всех деталей, но и для винтов с резиновыми ножками. Обратите внимание на четыре отверстия для винтов на фотографии ниже. Два из них лежат под деталями, крепящимися непосредственно к днищу корпуса (трансформатор и радиатор ТТР). Их нужно было проверить на просвет, и, как оказалось, место было.
Снял замеры и сделал эскизы расположения вырезов в панели спереди и сзади. Я использовал ультратонкий фломастер, чтобы нарисовать места вырезов на панелях. Ниже показана передняя панель. Алюминиевый листовой металл был покрыт полупрозрачным синим пластиковым покрытием для защиты отделки.
На фотографии ниже показан вид задней панели. Позаботьтесь о том, чтобы сделать точные измерения отверстий. Вы хотите, чтобы все части были плотно прилегающими.
Ниже показано несколько ручных инструментов, используемых для вырезания отверстий: пара круглых напильников, плоский напильник и высечный инструмент.
Для сверления отверстий использовалась электрическая дрель и набор сверл. На фото ниже один из круглых напильников использовался для удлинения отверстия держателя предохранителя.
На фотографии ниже показана передняя панель. Коническая развертка была использована для увеличения отверстия под гнездо DIN. Были установлены резиновые ножки. Трансформатор плюс радиатор твердотельного реле и радиатор также были смонтированы с помощью винтов № 6-32 x 3/8 дюйма с плоской головкой и крестообразным шлицем, шестигранных гаек и шайб.
Готовые вырезы в панелях показаны на фото ниже.
Корпус корпуса необходимо скрепить дополнительными винтами, чтобы торцевые панели не прогибались при подключении шнура питания или нажатии кнопок контроллера. Отметки для расположения отверстий были сделаны на кусочках малярного скотча, прикрепленных к боковым панелям.
Отверстия просверлены электродрелью. Обратите внимание, что защитное пластиковое покрытие было полностью снято снизу и немного с боков при подготовке к окончательной сборке.
Отверстия в верхнем корпусе были раззенкованы, а верхняя и нижняя половины соединены для проверки совмещения отверстий.
Другой вид корпуса корпуса. Все защитное пластиковое покрытие было удалено, и устройство готово к окончательной сборке.
Выводы были припаяны к держателю предохранителя (показан ниже). К концам проводов были присоединены плоские обжимные клеммы, а на все открытые соединения надеты термоусадочные трубки. Одна из плоских клемм подключается к розетке питания IEC, а другая — к выключателю.
Были подготовлены провода для розетки и выключателя питания IEC. К концам присоединялись плоские обжимные клеммы. Для минимизации открытых разъемов была применена термоусадочная трубка. Кольцевая клемма будет обжата на конце зеленого провода, который будет прикреплен к шасси. Оголенные концы черного и белого проводов подключаются к ПИД-регулятору.
Выводы были припаяны к разъему DIN, а все открытые соединения были покрыты термоусадочной трубкой.
Кольцевая клемма будет обжата на конце зеленого провода, который будет прикреплен к шасси. Толстый черный провод подключается к одной из клемм высокого напряжения на твердотельном реле. Красный провод и оставшийся черный провод подключаются к клеммам ПИД-регулятора.
Белый провод с синей термоусадочной трубкой будет соединен с синим вторичным проводом на трансформаторе с помощью гайки. Использование проволочной гайки для этого последнего соединения позволяет выполнять всю пайку к разъему DIN на столе, а не в ограниченном пространстве внутри узла.
Сначала на заднюю панель был установлен держатель предохранителя, так как он располагался в ограниченном пространстве и требовался доступ для затягивания гайки. Я использую предохранитель на 2 ампера. Пока не дул, но и на максимальном огне еще не пробовал.
Провод, подготовленный на предыдущем шаге, был подключен к коммутатору.
Был установлен коммутатор, а затем розетка питания IEC с помощью винтов #6-32 x 3/8 дюйма с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, шестигранных гаек и шайб.
Мне пришлось согнуть обжимные клеммы на выключателе, чтобы оставить некоторый зазор от трансформатора.
На фотографии ниже показаны установленные компоненты задней панели.
Гнездо DIN вставляется в монтажное отверстие на передней панели, а зеленые провода заземления от розетки питания IEC и гнезда DIN прикрепляются к шасси с помощью одного из крепежных винтов опоры трансформатора (щелкните фото, чтобы увеличить) .
Гнездо DIN монтировалось с помощью винтов № 4-40 x 3/8 дюйма с полукруглой головкой и крестообразным шлицем, шестигранных гаек и шайб. Разъем паяльника был подключен и проверен, чтобы убедиться, что между головками винтов есть достаточный зазор.
На приведенной ниже фотографии показан вид сзади, показывающий монтаж разъема DIN.
ПИД-регулятор является последним компонентом, который необходимо установить. Остальные провода были пропущены через вырез на передней панели и подключены к клеммам ПИД-регулятора в соответствии со схемой подключения.
Обратите внимание на оранжевую гайку рядом с трансформатором. Эта проволочная гайка соединяет один из вторичных проводов с белым проводом от контакта № 5 на разъеме DIN.
ПИД-регулятор вставляется в вырез на передней панели.
ПИД-регулятор полностью вставляется в вырез в панели и фиксируется с помощью зажимов, встроенных в пластиковый корпус.
Ниже показано готовое к использованию устройство с подставкой для пайки.
У меня была возможность использовать устройство в обычном повседневном режиме. Я смог использовать его без задней мысли, и это сработало как шарм. Я заменил коническое жало на 1/16-дюймовое долото на паяльнике, и мне нравится, как оно работает. Это хороший проект электроники «сделай сам». Это просто сделать, довольно недорого и делает отличный инструмент для магазина!
Цифровая паяльная станция «Сделай сам»: Настройки ПИД-регулятора
Цифровая паяльная станция «Сделай сам»: настройка температуры Цифровая паяльная станция своими руками: регулировка температуры
Нравится Загрузка.
Конденсаторы керамические X7R, 0,1мкФ, 10%, 50В
С3. Электролитический конденсатор 10В, 47мкФ
ДД1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
ДА1. Стабилизатор напряжения L7805CV на 5В в корпусе ТО-220
ДА2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
HG1. Индикатор семисегментный трехразрядный с общим катодом ВС56-12ГВА. Также на плате предусмотрено место для дешевого аналога.
ХЛ1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
Р2, Р7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт - 2шт
Р6, Р8-Р20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт - 13шт
Р3. Резистор 10 кОм, 0,125 Вт
Р5. Резистор 100 кОм, 0,125 Вт
Р1. Резистор 1 Ом, 0,125 Вт
Р4. Подстроечный резистор 3296 Вт 100 кОм
ВТ1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе ТО-220
ВТ2-ВТ4. Транзисторы BC547BTA в корпусе ТО-92 - 3шт
Хс1. Двухконтактная клемма с шагом выводов 5,08 мм
Двухконтактная клемма с шагом выводов 3,81 мм
Клемма трехштырьковая с шагом выводов 3,81 мм.
Радиатор стабилизатора FK301
Корпусной блок ДИП-28
Корпусной блок ДИП-8
Разъем для паяльника
Выключатель питания SWR-45 B-W (13-KN1-1)
Паяльник.
Мы напишем об этом позже
Детали из оргстекла для кузова (файлы для резки в конце статьи)
Ручка энкодера. Его можно купить, а можно распечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
Винт М3х10 - 2шт
Винт М3х14 - 4шт.
Винт М3х30 - 4шт.
Гайка М3 - 2шт.
Гайка квадратная М3 - 8шт.
Шайба М3 - 8шт.
Горизонтальная шайба М3 - 8шт.
Также необходимы для сборки монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка