В интернете очень много схем различных паяльных станций, но у всех есть свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, третьи не закончены и т.д.
Мы сделали упор именно на простоту, низкую стоимость и функциональность, чтобы каждый начинающий радиолюбитель смог собрать такую паяльную станцию.
Обратите внимание, что у нас также есть версия этого устройства на SMD-компонентах!
Для чего нужна паяльная станция
Обычный паяльник, который включается напрямую в сеть просто греет постоянно с одинаковой мощностью. Из-за этого он очень долго разогревается и никакой возможности регулировать температуру в нем нет. Можно диммировать эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.
Паяльник, подготовленный для паяльной станции имеет встроенный датчик температуры и это позволяет при разогреве подавать на него максимальную мощность, а затем удерживать температуру по датчику. Если просто пытаться регулировать мощность пропорционально разности температур, то он будет либо очень медленно разогреваться, либо температура будет циклически плавать.
В итоге программа управления обязательно должна содержать алгоритм ПИД-регулирования.
В своей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделили максимум внимания стабильности температуры.
Паяльная станция Simple Solder MK936
Технические характеристики
- Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
- Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
- Сопротивление паяльника: 12Ом
- Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
- Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
- Алгоритм регулирования: ПИД
- Отображение температуры на семисегментном индикаторе
- Тип нагревателя: нихромовый
- Тип датчика температуры: термопара
- Возможность калибровки температуры
- Установка температуры при помощи экодера
- Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)
Принципиальная схема
Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы.
При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.
Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.
Принципиальная схема Simple Solder MK936
Печатная плата
Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.
Печатная плата. Лицевая сторона
Печатная плата. Обратная сторона
Список компонентов
Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:
- BQ1. Энкодер EC12E24204A8
- C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
- C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
- C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
- DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
- DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
- DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
- HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
- HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
- R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
- R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
- R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
- R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
- R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
- R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
- VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
- VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
- XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
- Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
- Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
- Радиатор для стабилизатора FK301
- Колодка для корпуса DIP-28
- Колодка для корпуса DIP-8
- Разъем для подключения паяльника
- Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
- Паяльник. О нем мы еще позже напишем
- Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
- Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
- Винт М3х10 — 2шт
- Винт М3х14 — 4шт
- Винт М3х30 — 4шт
- Гайка М3 — 2шт
- Гайка М3 квадратная — 8шт
- Шайба М3 — 8шт
- Шайба М3 гроверная — 8шт
- Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка
Вот так выглядит комплект всех деталей:
Комплект деталей для сборки паяльной станции Simple Solder MK936
Монтаж печатной платы
При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:
Сборочный чертеж печатной платы паяльной станции Simple Solder MK936
Подробно процесс монтажа будет показан и прокомментирован в видео ниже. Отметим только несколько моментов. Необходимо соблюдать полярность электролитических конденсаторов,светодиода и направление установки микросхем.
Микросхемы не устанавливать до тех пор, пока корпус полностью не собран и не проверено питающее напряжение. С микросхемами и транзисторами необходимо обращаться аккуратно, чтобы не повредить их статическим электричеством.
После того, как плата собрана, она должна выглядеть вот так:
Печатная плата паяльной станции в сборе
Сборка корпуса и объемный монтаж
Монтажная схема блока выглядит следующим образом:
Монтажная схема паяльной станции
То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.
К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные.
На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.
Затем выключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может входить очень туго. При необходимости доработайте лицевую панель надфилем!
Подключение разъема паяльника
Далее необходимо скрутить винтами левую и заднюю стенки корпуса. Помните, что оргстекло — хрупкий материал, и не перетягивайте резьбовые соединения!
Сборка корпуса паяльной станции
На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!
Сборка корпуса паяльной станции
Прошивка контроллера и настройка
HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.
Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату.
Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть «+», черный «-«) на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы). После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки.
При этом следите за положением ключа микросхем.
Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.
Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.
Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары. Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.
При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры. То есть, если вы установили, например, температуру «280», а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.
Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.
После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.
Паяльная станция в сборе
Паяльная станция в сборе
Видео работы
- Мы сняли краткое видео-обзор
…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:
Заключение
Это простая паяльная станция сильно изменит ваше впечатление о пайке, если вы паяли до этого обычным сетевым паяльником. Вот так она выглядит, когда сборка завершена.
О паяльнике надо сказать еще пару слов.
Это самый простой паяльник с датчиком температуры. У него обычный нихромовый нагреватель и самое дешевое жало. Мы рекомендуем вам сразу приобрести для него сменное жало.
Подойдет любое с внешним диаметром 6,5мм, внутренним 4мм, и длиной хвостовика 25мм.
Паяльник в разобранном виде с запасным жалом
Файлы для скачивания
Печатная плата в формате Sprint Layout
Прошивка для микроконтроллера
Файл для резки оргстекла
Модель ручки энкодера для 3D-печати
UPD
Выложенные выше файлы устарели. В текущей версии мы обновили чертежи для резки оргстекла, изготовления печатной платы, а также обновили прошивку, чтобы убрать мерцание индикатора.
Обратите внимание, что для новой версии прошивки требуется включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN (то есть изменить стандартные настройки).
Печатная плата в формате Sprint Layout V1.
1
Прошивка для микроконтроллера V1.1
Файл для резки оргстекла V1.1
Также эту паяльную станцию можно приобрести в виде набора для самостоятельной сборки в нашем магазине и у наших партнеров GOOD-KITS.ru и ROBOTCLASS.ru.
Самодельная паяльная станция 5 в 1
Паяльная станция построена на картриджах Hakko T12. Имеет два паяльника по 70 Ватт, вытяжку дымоуловитель, блоки питания для внешних потребителей. Бюджет составил около 10-15$.
Начало эпопеи было несколько месяцев назад когда пришло купленное на пробу жало Hakko T12-KU. Собранный для пробы паяльник «паяльник на жале Т12» оказался вполне удобным, также сами картридж жала порадовали своей работой. Было заказано еще одно более массивное жало, и я решил сделать законченную паяльную станцию.
Функции паяльной станции:
-
Два паяльника по 70вт управляемых по отдельным каналам. При выпайке деталей, часто удобней пользоваться двумя паяльниками одновременно. Да и при монтаже не надо терять время на смену жала. Плюс в моей конструкции паяльника замена жал не предусмотрена, для тех кто хочет иметь сменные жала в качестве одного из паяльников нужно поставить покупную ручку.
-
Вытяжка с фильтром. Дышать флюсом и припоем особо не хочется и лишнего места на столе, как правило нет, а тут одним блоком заменил два.
-
Блок питания 24в с отдельным выключателем, можно подключить дрель или других потребителей. Дополнительно также экономится место, поскольку не надо держать блок питания для дрели или постоянно перенастраивать лабораторный блок питания.
-
Блок питания 5в, два разъема USB, для питания самих устройств. Я последнее время на все платы с питанием от 5в распаиваю в качестве питания мини USB разъемы или для совсем мелких плат кидаю шнурок с USB разъемом на конце.
- Warning
- Сначала несколько предупреждений.
- Первое.
В случае отсутствия качественной земли крайне не рекомендую использовать для питания паяльников блок построенный на основе компьютерного блока питания. Т.е.
не желательно их использовать в старых домах где не проведена централизованно шина заземления.
Использовать в качестве заземления трубы центрального отопления также нельзя поскольку сейчас массово в квартирах заменяются трубы на пластиковые и нельзя быть уверенным в электрическом соединении батареи с землей.
Если вы предполагаете возможность использования паяльной станции при отсутствии качественного заземления, то следует блок питания строить на основе классического трансформатора.
(Схемы регуляторов температуры не требуют стабилизированного источника питания, единственное желательно, что бы напряжение лежало в пределах от 19 до 24 в, иначе мощность паяльника значительно упадет. т.е.
можно обойтись после трансформатора просто выпрямителем с конденсаторным фильтром)
Второе.
Я не заземлял жало. Предполагаю при пайке особо чувствительных элементов просто бросать провод с крокодилом на жало.
Если вы часто паяете маломощные полевые транзисторы и другие элементы, особо чувствительные к пробою, то рекомендую заземление заложить сразу.
Единственное по соображениям безопасности жало как и браслет следует заземлить через резистор более 100 кОм (рекомендуется через резистор 1МОм).
Третье.
Как говорится не все йогурты одинаково полезны.
Второе жало купленное за $2.76 имеет заметные недостатки.
Перечислю по возрастанию проблемы.
1. При работе регулятора от жала слышны звуки, щелчки при включении циклов нагрева. Скорее всего при заливке нагревателя остались пустоты, как это скажется на долговечности не понятно.
2. Термопара занижает показания. Если у вас такое жало будет использоваться вместе с нормальными придется проводить постоянно перекалибровку, смешение довольно большое около 100гр. А для аналоговой схемы регулировки перекалибровка представляет не тривиальную задачу.
3. Самый главный недостаток. При протекании тока похоже нагревается холодный спай термопары, что нарушает нормальную работу регулятора.
Привожу осциллограммы работы регулятора со старым жалом (стоило оно около 4$) и нового.
Со старым жалом регулятор нормально функционирует, цикл нагрева и длинная пауза пока набранная температура не упадет до пороговой.
Жало за 2.76$ кардинально отличается в поведении. Как я предполагаю происходит нагрев холодного спая током протекающим во время разогрева.
И после цикла нагрева при измерении температуры происходит ошибка и схема снова уходит в нагрев, пока температура горячей части не превысит температуру на которую нагрелся холодный спай протекающим током. После пачки циклов нагрева порог все таки превышается и регулятор уходит в длинную паузу.
Холодный спай быстро остывает (менее 100мс) и температура меряется близко к правильной. В итоге фактически удлиняется цикл нагрева и мы получаем колебания температуры жала, для относительно массивного жала на конце они оказались на уровне нескольких градусов, что не фатально влияет на работу.
Как подобные жала будут работать с ПИД регуляторами затрудняюсь сказать, но думаю результаты будут более плачевные и добиться устойчивой работы регулятора не получится.
Основной блок
Паяльная станция построена на базе блока питания АТХ с 12см вентилятором. Взял для переделки вот такого махрового китайца. Заявленная мощность совершенно не соответствует начинке, реально блок ватт на 200. Но для наших целей вполне сойдет потребление в пике двух паяльников не превысит 140 Вт.
С верху разместил два регулятора температуры, отдельно для каждого паяльника. И три выключателя позволяющие раздельно включать каждый паяльник и внешнюю нагрузку 24в. Общее включение блока оставил на штатном выключателе блока АТХ. Кабель питания также подключается к штатному разъему. Дополнительно вывел разъемы питания 24в и колодку USB для подключения нагрузки 5в.
12см вентилятор помимо обдува блока, использую для вытяжки дыма. Для увеличения воздушного потока помимо вентилятора внутри корпуса установлен еще один вентилятор на наружной стороне. Желательно использовать вентиляторы мощностью более 4Вт. Мне попался вентилятор 12см 220В 8Вт который я использовал как внешний.
Для питания вентилятора 12в используется линейный стабилизатор КРЕН8Б установленный через изолирующую прокладку на радиатор низковольтных диодов. Он понижает напряжение 24В до 12, одновременно он вместе с вентилятором служит нагрузкой блока питания на холостом ходу.
При использовании 2 мощных вентиляторов 12В желательно использовать импульсный понижающий стабилизатор (стоимость готовой платы на ток около 2А на али около 1$). В крайнем случае, при использовании линейного стабилизатора установите его на отдельный радиатор. На внешний вентилятор спереди закреплена решетка от вентилятора блока питания, по верх которой размешен воздушный фильтр.
Использовал кусок фильтра от кухонной вытяжки, он в составе волокна имеет отсорбент. Можно также поискать и чисто угольные фильтры, мне к сожалению пока не попался подходящих размеров.
Подробно останавливаться на переделке блока АТХ не буду поскольку доработка зависит от модели блока питания. Мой блок был построен на базе микросхемы 3845.
Я убрал все все элементы не 12в каналов и все элементы штатных фильтров и конденсаторов вторичного питания. Распаял новый фильтр используя более высоковольтные конденсаторы.
Мне повезло, что в максимуме блок выдавал 29в, и для получения 24в пришлось только подобрать сопротивление резисторов в цепи стабилизации, и заблокировать цепи защиты по напряжению.
На задней решётке видны клеммы 24 в и планка с USB взятая от старого корпуса. Отверстия проделывал просто выкусывая элементы решётки.
Конструкция паяльников
Конструкцию рассматривал и в предыдущей статье. Сейчас повторно и более подробно покажу этапы изготовления.
Подключения проводов на скрутке и термоусадках.
А также относительно прошлого раза несколько изменил склейку бумаги. Я в этот раз увеличение площади слоев сделал постепенной, что облегчило склейку.
- Сверху обжал термоусадку.
- Сзади для увеличения жесткости залил клеем.
Ручка паяльника получается легкая 26 гр. Расстояние от жала не большое всего 4.5 см.
- Такую конструкцию можно использовать как минимум для второго паяльника, например сделав его на основе жала T12-K или T12-KF, которые удобны для выпаивания компонентов и микросхем.
- Также в сети встречал такой вариант: человек припаивали провода к контактам, а ручку делал из дерева.
- Схема регулятора температуры
В этот раз сделал схему на основе LM324. (схема на основе LM358 приведена в прошлый раз).
Китайский вариант схемы взятый за основу должен быть тоже работоспособным, единственное надо параллельно конденсатору С4 поставить защитный диод типа 1N4148, как в схеме на LM358, и полевой транзистор должен иметь разрешённое напряжение по затвору более 25 в.
Основное отличие этой схемы, от схемы на LM358, это то что напряжение с термопары сначала усиливается, а лишь затем подается на компаратор. Моя схема представляет компиляцию предыдущего устройства на LM358 и китайской схемы на LM324.
Плату рисовал в Sprint-Layout версии 5. Переменный резистор ВСП4-1 0.5вт, СМД резисторы и керамические конденсаторы типоразмера 0805, кроме R3 размера 2512 и R8 размера 1206, конденсатор С7 типо размера В.
Разводка платы не идеально но мне нужно было что бы по размерам и посадке она совпадала с предыдущей платой.
Диод D3 служит для зашиты от неправильного включения и в принципе он не нужен если плата не используется автономно, но я в процессе отладки умудрился включить плату неправильно по полярности в итоге через несколько секунд рванул конденсатор С5, а остальная плата осталась цела.
Резистор R3 можно заменить просто перемычкой. Резисторы R1 и R2 вместе с подстроечным резистором определяют диапазон регулировки температуры, к сожалению разброс дрейфа нуля операционного усилителя не позволяет точно подобрать номиналы этих резисторов. У меня диапазон регулировки настроен от 200 до 400 градусов.
Плату делал на двух стороннем текстолите одна из сторон используется под землю. В контакты обозначенные на схеме как с металлизацией впаиваются перемычки остальные зенкуются.
Но плату можно сделать и используя односторонний текстолит, тогда со всех точек обозначенных металлизацией бросаются перемычки проводами на точку расположенную рядом с отрицательным выводом электролита С5 (желательно внести изменения в плату добавив там дополнительных площадок).
Я обрезаю плату до нужного размера после травления сверловки и лужения, поскольку на краях где резал ножницами фольга деформированна и плохо зачищается.
После распайки СМД деталей отмыл плату, а уже затем распаял переменный и подстроечный резистор, а также ДИП детали с проводами. Это позволяет при пайке СМД меньше ограничиваться в выборе флюсов.
Остальные детали и провода паяю используя спиртоканифоль или последнее время чаще безотмывочный флюс. (Из за проблем с жалом во время отладки и пока не понял причин немного замучил плату перепайками.)
В целом схема на LM324 немного лучше работает чем на LM358, хотя при пайке различия не особо заметны. Схема на LM358 при подходе к температуре стабилизации примерно на секунду частит светодиодом, т.е.
подход происходит плавно с падением мощности отдаваемым в нагреватель вблизи температуры стабилизации. Схема на LM324 выходит на режим стабилизации более резко почти сразу переходя на медленное мигание светодиодом.
Какую схему выбрать для реализации скорее должно определятся какие детали под рукой, как я говорил при пайке особой разницы я не заметил, хоть схема на LM324 и ведет себя лучше.
Планы
Или что хотел сделать и пока не реализовал, как говорится, в мире нет ничего более постоянного чем сделанное временно.
-
Подумываю поставить разъемы для паяльников. Чтобы можно было сделать еще паяльников под другие жала и в случае необходимости менять подключенные паяльники. Сейчас на корпусе есть два мини джека, но я опасаюсь их использовать для тока в три ампера.
-
Поставит предохранитель на внешние разъемы 24в и возможно также для USB выходов.
-
Ну и надо искать, чем заменить старый фильтр вытяжки, а то он уже грязный, и воздух проходит с трудом.
-
Также хорошо бы сделать какую то новую подставку под оба паяльника.
-
На вентилятор необходимо установить небольшой козырек, что бы направлять потоки воздуха и улучшить всасывание дыма.
-
Как продолжения идеи козырька подумываю туда же прикрепить увеличительное стекло с подсветкой, но это совсем из далеких планов.
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
Простая паяльная станция своими руками
Однажды паяя какую-то, сейчас уже не помню какую, штуку, лицом к лицу столкнулся с тем, что мне надо было довольно быстро менять жала у паяльника. С тонкой иголочки на более массивное жало «паяльный нож».
И надо было это сделать несколько раз. После этого я задумался о втором паяльнике. Чтобы можно было просто менять паяльник в паяльной станции, а не жало.
Если бы это случилось полгода назад, то я бы просто пошел в магазин, и купил бы вторую станцию. Сейчас простенькие аналоговые паяльные станции стали немного дороговаты. Решено было делать самому.
Встал вопрос о схемотехнике. Т.е. какую станцию делать, цифровую? Аналоговую? Или просто тупо ШИМ-регулятор для нагревателя? Здесь надо сказать, что у меня есть доступ к цифровой паялке (у меня есть Lukey 852D+ Fan).
И доступ к аналоговой Xytronic 136ESD (вроде бы правильно написал название). Этот Кситроник покупался более 10 лет назад, стоил огромных денег, настоящая американсая (вроде как) паялка. Очень надежная, отлично работающая.
Надо еще сказать, что сам рабочий орган — паяльник — у обоих этих станций одинаковый. У Xytronic не так давно сгорел родной нагревательный элемент, и был установлен такой же, как у Lukey, т.е, Hakko 1321. Это керамический нагревательный элемент с терморезистором в качестве термодатчика.
Так же надо сказать, что какой-то огромной разницы при работе паяльником на микроконтроллере и разницы при работе аналоговой станции я не замечаю. Посему было решено остановиться на аналоговом регуляторе мощности паяльника с поддержанием температуры.
Такие схемы строятся, как правило, по одному и тому же принципу. Вначале стоит каскад, который является усилителем для термодатчика, затем стоит компаратор. На компараторе строится задатчик мощности паяльника. Схему, не мудрствуя лукаво, тиснул с forum.cxem.net (forum.
cxem.net/index.php?…23872&st=300#entry2041935). Но она у меня целиком и полностью не заработала. Видимо, термодатчик был у меня не той системы. Немного пришлось ее доработать. Собственно, вся доработка свелась к:1. Некоторой коррекции коэффициэнта усиления первого ОУ.
2. Модификации силового каскада. Был удален симистор, и вместо него установлен полевой транзистор.
Схема, уже с учетом внесенных изменений:
Далее была разведена печатная плата под какой-то найденный корпус, и приготовлено вот такое устройство:
На нижней части корпуса закреплена печатная плата, к верхней прикручены внешние органы управления — регулятор температуры (переменный резистор), гнездо для паяльника (микрофонный 4-х пиновый разъем), кнопка Вкл/Выкл, и два LED-индикатора.
Один индикатор — показометр включенного питания, второй — показометр нагрева. Покрутив ручки синих подстроечных резисторов, выставил минимальную и максимальную температуры нагрева.
Собрав все детальки, пластмасски и паяльник в организованную кучку, взболтнув и закрутив болтики, получил вот такую штуковину:
Как видно, получилось довольно компактная вещица. Кстати, размеры (в миллиметрах) ПП:
Компактность была достигнута за счет использования современной элементной базы на основе компьютерных технологий (мосфет с материнской платы компа) и за счет использования внешнего источника питания. ИП — адаптер питания для ноутбука, 20В, 4.7А. Можно использовать практически любой адаптер, который на выходе даст выше 15-24 вольта с током от 2-х ампер.
Паяльник был куплен за 350 рублей. В нем оказался нихромовый нагреватель (а чего вы хотели за эти деньги?). Но корпус у него был в лучших традициях клона Hakko 907. В общем, из него были выкинуты родные внутренности, инсталлирован нагреватль Hakko. Так же был оборван родной короткий и дубовый шнур. И был установлен шнур от шариковой мышки, длинный и очень эластичный.
Трехдевная работа паяльником показала, что получилась станция, которая ничуть не хуже в работе, чем заслуженный Кситроник и цифровой китаец.
Проект в ДипТрейс.
Паяльная станция своими руками
- novgen
- Паяльная станция: несложная схема, доступные радиодетали, доступно начинающим радиолюбителям
- Здравствуйте, уважаемые читатели сайта.
Сегодня, я расскажу Вам, как самостоятельно сделать паяльную станцию из доступных радиодеталей. Эта конструкция доступна для повторения как опытным, так и начинающим радиолюбителям.
Для качественной пайки, своих конструкций, в домашних условиях, требуется установка точной температуры жала паяльника. Это один из самых важных параметров для паяльника. Температура жала должна быть ниже, чем температура горения канифоли и выше температуры ее кипения, и плавления олова.
Радиолюбителям, имеющим низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехпроводным кабелем для подключения к устройству регулирования температуры, рекомендую изготовить простой стабилизатор температуры жала. Мной был выбран для этой цели паяльник, от паяльной станции – HAKKO – 907.
О температуре жала паяльника:
Температура жала – определяет качество пайки. Температуру, как правило, регулируют по таянью канифоли…. Она должна кипеть, но не гореть. На жале хорошо отрегулированного паяльника канифоль кипит, но не горит. Кипящая канифоль – приятно пахнет, быстро испаряется, но не оставляет на жале сгоревших остатков черного цвета.
Некоторые данные Паяльной станции:
1. Выход на раб.темп. – 225град.- 50сек.
2. Поддержка темп.(интервал между включ. и выключ.) – 4 град.
3.
Выставленная шкала регулировки 26-320 град (если регулятор выставить на минимум, паяльник остывает до комнатной темп. и выключается)
4. Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3-4 град.
5.
Паяльник 24в/50w – HAKKO 907, со сменными жалами (практически можно вставить любое – медь, керамику или вечное)
В устройстве применены широко распространённые комплектующие.
Никаких ограничений по замене малосигнальной части схемы – нет.
- В качестве измерителя (индикатора) температуры, я применил микросхему ICL7107 (КР572ПВ2А) и семисегментные индикаторы – SA04-11 (Красные с общ. анодом)
Силовые элементы лучше применять с допусками по напряжению и по току, соответствующими питающему напряжению и мощности потребителя – нагревателя паяльника (50 W).- Скачать файлы печатных плат (в формате SPL.6):
- Паяльная станция (69.0 KiB, 6,816 hits)
- Измеритель (72.0 KiB, 5,442 hits)
- Скачать Даташиты (использованные в конструкции):
- TS106 (78.4 KiB, 4,656 hits)
- MOC3063 (296.5 KiB, 14,656 hits)
- LM358 (459.6 KiB, 3,871 hits)
- L7805, L7905 (1.8 MiB, 2,971 hits)
- ICL7107 (179.8 KiB, 4,583 hits)
На этом пожалуй и всё. Жду Ваши отзывы и комментарии на сайте или форуме.
С уважением, novgen (Автор)
Паяльная станция в корпусе CD привода
Паяю не каждый день, но часто, будь это ремонт или какие-нибудь проекты.
Был у меня обычный паяльник, купленный за 100 рублей, который просто вставляется в розетку и начинает греться.
Тот самый паяльник
Но пользоваться таким паяльник стало неудобно: во-первых, температура была всегда одна — максимальная, во-вторых, там стояло медное жало, которое после 2х раз использования выгорало и там, где должен быть шлиц, был желоб, которым, сами понимаете пользоваться неудобно или невозможно, приходилось время от времени стачивать жало напильником. Тогда я решил сделать себе собственную паяльную станцию с паяльником и феном.
КОМПЛЕКТУЮЩИЕ
В одном здании возле работы проходил ремонт, старую мебель и какую-то технику выносили на свалку. Там я нашёл 4 системных блока питания от компьютера, старые жёсткие диски и приводы. Блоки питания были полностью исправны, я решил использовать один из них для питания станции.
Подопытный компьютерный блок питанияПодопытный компьютерный блок питания
Станцию решил сделать в корпусе от CD привода.
CD привод в корпусе которого будет паяльная станцияCD привод в корпусе которого будет паяльная станция
В интернете я начал искать самый дешёвый паяльник, который можно было купить в городе, тогда я нашел вот такую вот ручку.
Паяльник для паяльной станцииПаяльник для паяльной станции
На тот момент цена была где-то 200-300 рублей.
Он имеет разъём с 5-ю контактами, два пина идут на питание паяльника, два других — контакты термопары и 5-й это земля, который крепится на корпус. Ответный разъем пришлось заказать в интернете.
Разъем male для установки на станциюРазъем male для установки на станцию
Этот паяльник работает от 24 вольт, но компьютерный блок питания выдает максимум 12-14 вольт. Поэтому пришлось переделать слегка компьютерный БП, чтобы он выдавал на выходе уже 24 вольт.
Я не стану рассказывать как это делается, так как тема не новая и про это есть достаточно информации в Интернете. В общем, с питанием все решено.
Как видно в блоке питания силовые компоненты, такие как транзисторы, сдвоенные диоды Шоттки расположены на радиаторах, высота которых выше высоты корпуса привода.
Радиаторы в компьютерном блоке питанияРадиаторы в компьютерном блоке питания
Чтобы БП поместился в корпусе, я удалил радиаторы, а силовые компоненты подключил через провода к плате, а их разместил на корпус привода через штатную изолирующую подкладку с подкладками под болты.
Диод Шоттки, перемещенный с радиатора на корпус CD приводаДиод Шоттки, перемещенный с радиатора на корпус CD приводаСиловые транзисторы, перенесенные с радиатора на корпус CD приводаСиловые транзисторы, перенесенные с радиатора на корпус CD привода
На полную мощность БП работать не будет, поэтому сильно компоненты греться не будут и да, повезло, что размер трансформатора оказался не больше чем корпус, возможно мощность где-то 200-300 Вт, чего в любом случае хватит за глаза.
Фен тоже искал самый обычный, чтоб недорогой был. Нашел вот такой вот фен от станции Baku, тогда он стоил в районе 700 рублей.
Фен для станции
Фен имеет 8 проводов: 2 контакта термопары, 2 других — для питания вентилятора, 2 — для накала спирали, 1 контакт — земля, последний провод подключен к геркону, расположенному в корпусе фена, и используется как сигнальный провод, с помощью которого можно получать сигнал об замыкании контактов при приближении магнита и, например, отключать накал фена. Обычно делают подставки в котром размещен магнит. Дополнительно было заказано в интернете два разъема male и female.
Разъемы для фена male и femaleРазъемы для фена male и female
Управление нагревом я решил сделать на микроконтроллере Atmega88, а данные выводить на двухстрочный экран 1602 на базе hd44780, так как эти компоненты у меня уже были, да и LCD как раз по размеру.
От родного системного блока у меня была заглушка, куда ставится привод, из нее я решил сделать переднюю панель.
Заглушка от системного блокаЗаглушка от системного блока
На панель должны были вместиться два разъема: для паяльника и фена, lcd экран и органы управления. Сразу замерил размер панельки, прикинул размер платы, чтобы на нее вместилось. Начал делать схему.
СХЕМА
Разводил плату с 3d объектами компонентов, чтобы сразу все расположить правильно. На такой панельке много органов управления не разместить, поэтому я решил использовать один энкодер для управления всем.
Паяльник будет запитан от нашего БП, через транзистор будем управлять мощностью через ШИМ, спираль фена будем питать от сети 220 вольт через симистор, для питания МК и экрана возьмём 5 вольт с дежурного питания БП.
В МК настроил 4 канала ШИМ, один для управления мощностью паяльника, второй для управления мощностью накала спирали фена, третий для управления оборотами вентилятора фена и 4 для динамика. Для измерения температуры настроил два канала АЦП, через операционные усилители будем усиливать сигнал с термопар и посылать на АЦП.
Главный лист схемы
Здесь у нас микроконтроллер с обвязкой по питанию и кварцем на 8 Мгц, так же LCD экран 1602, разъемы: питания, паяльника, фена, программирования, сам энкодер с подтяжкой.
Сделал штыревой разъем, чтобы можно было переключать входное питание при помощи перемычки. Если оно уже 5 вольт, то можно сразу подавать его на всю цепь, если больше, тогда нужно переставить перемычку, чтобы входящее напряжение подавалось на стабилизатор на 5 вольт. На схеме транзистор BCP56 — это стабилизатор AMS1117-5.0, просто у них одинаковые корпуса, не стал заморачиваться с поиском.
Схема подключения операционных усилителей для термопар фена и паяльникаСхема подключения операционных усилителей для термопар фена и паяльника
Здесь усиливаем напряжение с термопар и подаем на входы АЦП микроконтроллера.
Схема звуковой и световой индикацииСхема звуковой и световой индикации
Здесь управление включением светодиодами и динамиком, но помимо этого здесь ещё два силовых транзистора, управляющие оборотами кулера фена и мощностью нагрева паяльника. На месте С1 будет стоять динамик, его размер подходит, просто не стал заморачиваться над УГО и моделью с футпринтом.
Схема подключения оптопары с симистором к сети 220 вольтСхема подключения оптопары с симистором к сети 220 вольт
Так как блок питания не потянет наш фен, мощность котрого около 800 ватт, то спираль будем запитывать от сети 220 вольт через симистор. Чтобы развязать 220 вольт от микроконтроллера, используем оптопару с симисторным выходом, через которую будем управлять открытием симмистора. Антенна на схеме это просто отверстие куда будет подключаться сетевой провод от 220 вольт.
Разводка платы3D модель платы управления (вид спереди)3D модель платы управления (вид спереди)
Под энкодером как раз тот самый конденсатор С1, там будет стоять динамик и колпачка над кнопкой включения не будет, тут главное отверстия.
3D модель платы управления (вид сзади)3D модель платы управления (вид сзади)
СБОРКА
Делаю плату для лазерно-утюжной технологии (ЛУТ).
Вот что получилось после травления:
Нижний слой платы
Просверливаю отверстия для выводных компонентов и разъёмов. Далее припаиваю компоненты. Вот что получилось:
Нижний слой платы с компонентамиНижний слой платы с компонентамиВид спереди платы управленияВид спереди платы управления
Разъем для фена тогда ещё не пришел, поэтому провода припаял напрямую. Слева ещё нужно вырезать отверстие под кнопку. Заливаю написанную программу в микроконтроллер и проверяю на работоспособность.
Передняя панель платы управленияПередняя панель платы управления
В заглушке от системного блока вырезал отверстия и окна, установил плату управления через стойки.
Бутерброд из платы
Геркон на фене не использовал, не подключенный синий провод от него.
Вид сзади в корпусе
Там где нет соединений на плате с разъемами в соответствии с надписями на схеме, подаю питание с блока питания для паяльника и кулера фена, а провода для накала спирали фена подключаю от 220 вольт. При включении, в разрыв 220 вольт включаю лампу накаливания, чтобы в случае неправильного соединения не получить короткое замыкание сети.
Ещё решил поставить кулер в корпус. Инструмента подходящего не было, кое-как прогрыз отверстие для кулера.
Отверстие кулера в крышке корпусаОтверстие кулера в крышке корпусаКулер на корпусе
Изначально при разборе корпус CD привода получается без передней и задней крышки, сперпеди у нас панель управления, а сзади остается дыра. Ничего подходящего не было, сделал заднюю крышку из текстолита.
Задняя крышка станции
Просверлил в ней отверстия для проветривания.
Внешний вид паяльной станцииВнешний вид паяльной станции
Работа программы
При включении происходит звуковой сигнал. Сразу находимся в режиме паяльника, энкодером выбираем температуру с шагом 50 градусов, сразу происходит нагрев.
Программа простая, происходит постепенный нагрев, который уменьшается при приближении к выбранной температуре, как только достигло выбранной температуры, происходит звуковой сигнал и загорается красный светодиод, что свидетельствует о нагреве паяльника до выставленной температуры.
По достижении выставленной температуры, питание отключается, как только она становится ниже установленной, происходит подпитка, чтобы вернуться к прежней температуре и так по циклу.
Режим паяльника
Если нужен фен, то нажимаем на энкодер.
После нажатия находимся в режиме регулировки оборотов, паяльник при этом отключается, выкручиваем нужный поток воздуха и нажимаем кнопку энкодера, далее попадаем в режим регулировки температуры фена.
Если не будет крутится вентилятор фена, то спираль не включится, чтобы случайно не спалить фен. Визуально сила потока на LCD не отображается, поэтому выкручивается по ощущению)
В режиме фена
Если нажать энкодер в режиме фена, то возвращаемся снова к паяльнику, при этом отключается накал фена, а вентилятор продолжает крутиться. По достижении ниже 100 градусов, вентилятор останавливается.
Хотел сделать, чтобы можно было переключать в режим одновременного пользования паяльника и фена, но потом подзабил, хотя это не сложно. Конечно удобней, когда сразу можно регулировать температуру паяльника, фена и поток воздуха без лишних переключений, но для себя я не встретил в этом проблем, сделал так.
Пользуюсь второй год, ничего не сгорело, не сломалось, неудобств не испытывал. Конечно лучше купить нормальную паяльную станцию, но я захотел сделать сам.
Можно даже разместить эту станцию в ПК в место привода)
Загрузка...
