Самая простая паяльная станция своими руками
Приветствую, Самоделкины!
Прошло то время, когда паяльные станции были дорогими и не такими доступными как сейчас. Это раньше не было китайских интернет-магазинов и торговых площадок, и радиолюбители приобретали паяльные станции за баснословные деньги. В наши дни конечно же все немного по-другому. Рынок буквально завален дешевыми копиями японских жал Hakko T12.
Данные жала произвели настоящую революцию. Они способны нагреваться до рабочей температуры за считанные секунды и к тому же имеют необгораемый наконечник.
В таких жалах термопара расположена очень близко к кончику, это позволяет паяльной станции мгновенно реагировать на перепады температуры жала, что в свою очередь дает возможность контролировать температуру жала с достаточно высокой точностью.
Но было кое-что у Hakko ещё более популярней — вот эта станция:
Это Hakko 936, обычная аналоговая станция. Клонов этой станции существовало бесчисленное множество, производством 936-ой станции занимались буквально все, кому не лень, и она была самой доступной.
Идея создания этого проекта пришла автору YouTube канала «AKA KASYAN» когда он разбирался у себя на чердаке и нашел вот такой паяльник:
Было принято решение собрать простую паяльную станцию и вспомнить былое. Ниже представлена схема оригинальной паяльной станции Hakko 936:
На следующем изображении вы можете видеть упрощенную схему от китайских клонов той же станции:
Схема китайских клонов проще в разы. Автор переработал ее, что-ты добавил, что-то убавил, подогнав тем самым ее под свои нужды.
Управляющим звеном в оригинальной схеме, как видите, является симистор:
Автор же решил использовать в данном проекте полевой транзистор, и на то были свои причины, а именно, в качестве источника питания у нас с вами будет импульсный блок с чистой постоянкой на выходе. В таком случае симистор попросту не закроется, и станция работать не будет.
К тому же на симисторе мы получим потери, они конечно не столь ощутимы, но все же, поэтому выбран полевой транзистор.
Станция аналоговая, никакого ШИМ управления. Все управление построено на сдвоенном операционном усилителе lm358.
Как известно в любом нормальном паяльнике имеется термопара.
Она необходима для контроля температуры жала. Термопара — это два разнородных металла сваренных друг с другом. Термопара имеет кончик в виде шарика, и когда этот шарик нагревается, термопара вырабатывает мизерное электричество.
Если подключить термопару к мультиметру и подогреть ее, то напряжение составит всего навсего 12мВ.
Этого очень мало, чтобы задействовать термопару в реальной схеме. Данное напряжение необходимо увеличить, и поэтому первая часть схемы представляет из себя усилитель напряжения с термопары.
Для наглядности проведем тот же опыт, но с усилителем:
Как видим, напряжение на мультиметре доходит до 1,5В. Затем усиленное напряжение поступает на инверсный вход второго элемента.
На его неинвертирующий вход подается напряжение с опорного источника, которое формируется стабилитроном на 5,1В.
Далее напряжение с термопары сравнивается с опорным, и если напряжение, которое идет с термопары ниже опорного напряжения, то на выходе операционного усилителя мы получаем единицу (1) или плюс (+) питания и наоборот.
В стоковую цепь транзистора подключен нагревательный элемент паяльника и светодиод, который выполняет роль индикатора.
Если светодиод светится, это говорит о нагреве жала. В ходе работы он периодически будет включаться и выключаться, то есть, если термопара холодная — включается транзистор и начинается нагрев, а когда нагреватель, а, следовательно, и термопара нагрелись до заданного значения температуры, транзистор закроется и нагрев прекратится, и так все время.
В основном такие паяльники работают от напряжения 24В, а иногда чуть меньше.
Для питания схемы управления в лице операционного усилителя, напряжение уменьшается до 12В с помощью второго стабилитрона.
Конечно можно использовать и микросхемные стабилизаторы на 12В, но операционный усилитель потребляет мизерный ток и обычного стабилитрона на 1Вт хватит вполне.
Можно вполне обойтись всего одним стабилитроном, опорное напряжение взять непосредственно с питающего операционника напряжения, но в таком случае придется пересчитать многие компоненты схемы, да и к тому же иметь отдельный опорный источник более предпочтительно.
Вот такая компактная печатная плата получилась:
Ее вы можете скачать вместе с общим архивом проекта. А теперь давайте проверим работу схемы. На изображении ниже представлена распиновка разъема, используемого в данном проекте паяльника:
Далее подключаем все по схеме. Нагреватель полярности не имеет, а вот термопара – да, и, если термопара подключена неправильно, схема не будет реагировать на нагрев и транзистор все время будет открыт.
После подключения необходимо откалибровать температуру жала паяльника. Специально для этой задачи на плате предусмотрен подстроечный резистор.
Более подробно о процессе сборке, настройке и калибровке самодельной паяльной станции смотрите в оригинальном видеоролике автора:
Медленным вращением подстроечного резистора нам необходимо добиться нужной температуры. Максимальная температура у подобных паяльных станций, как правило, лежит в пределах от 420 до 480 градусов.
Итак, калибровка завершена. Далее все необходимо установить в корпус.
Теперь займемся изготовлением аналоговой шкалы. Для этого сначала ставим регулятор в минимальное положение, дожидаемся максимального нагрева, и измеряем температуру. Полученное значение наносим на шкалу.
Далее проделываем все тоже самое для различных температур: 250 градусов, 280, 300, 320, 350 и так далее до 480 градусов.
После проделанных манипуляций у нас получился клон упомянутой в начале статьи станции Нakko 936. Там все работает точно по такому же принципу.
Для того, чтобы видеть процесс нагрева в реальном времени индикаторный светодиод необходимо вывести на лицевую панель.
Вот такая паяльная станция в итоге у нас получилась. На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.| Цифровая паяльная станция. Зачем она нужна и каковы её преимущества? Причин много: кому-то надоели отслоившиеся дорожки, кто-то подогревает паяльник зажигалкой или на газу, так как не может выпаять массивную деталь, у кого-то пробивает спираль на корпус и бьется током, кому-то нужно очень точно контролировать температуру жала паяльника, а кто просто хочет перейти на современную SMD элементную базу. Чем отличается паяльная станция от обычного паяльника, или даже паяльника с регулятором? В паяльной станции есть, говоря нашими терминами, обратная связь. При касании жалом массивной детали температура жала падает, соответственно уменьшается напряжение на выходе термопары. Это падение напряжения, усиленное ОУ, поступает на микроконтроллер, и он сразу же подает на нагреватель больше мощности, повышая температуру жала (точнее напряжение на выходе ОУ) до того уровня, который записан в память. Прочитав данную статью, собрав необходимую комплектацию, и не забыв предварительно прошить контроллер, вы в последний раз воспользуетесь своими старыми, надоевшими и не совершенными паяльниками, перейдя на более профессиональный уровень пайки схем. Итак, представляю вашему вниманию самодельную цифровую паяльную станцию. Функционально схема состоит из двух частей – блока контроля и блока индикации.
R1 — 1M Диодные мосты использовал разные, главное чтобы тянули по току. Трансформаторы — ТС-40. Правда подключаю только одну половинку трансформатора, поэтому он греется, но работает уже пару лет. В принципе, можно использовать простой импульсный блок питания, с запасом по мощности, чтобы избежать применения кулеров. В таком случае можно будет использовать компактный, недорогой пластиковий корпус. Плюс биппера подключается к 12-му выводу микроконтроллера (или к 14-му в случае применения контроллера в ДИП корпусе). Минус подключается на землю.
Фузы:
Теперь о паяльниках. В нашей самодельной станции можно применять паяльники от паяльных станций разных производителей. В своём варианте использую ZD-929 на 24 Вольта и 48 Ватт.
1. Многослойные паяльные наконечники не требуют (и не допускают) никакой заточки. 2. Неоправданно высокая температура сокращает срок службы наконечника. Используйте минимально возможную температуру. 4. При непрерывной работе, не реже раза в неделю необходимо снимать наконечник и полностью очищать его от окислов. Припой на наконечнике должен оставаться даже в холодном состоянии. Пару слов о «мягкой целлюлозной губке”. Ее вы должны приобрести там же, где покупали паяльник. Но не спешите тыкать в нее жалом. Перед этим ее необходимо намочить, в результате чего она разбухнет, и выжать. Теперь губка готова к эксплуатации. В крайнем случае вместо губки можно использовать Х/Б салфетку. Вот мы и подошли к концу. Теперь самое интересное – фотографии готовых девайсов.
Форум по радиолюбительским технологиям Обсудить статью САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ |
СХЕМА ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ
Давно мечтал о паяльной станции, хотел пойти и купить — но как-то не по карману мне было. И решил сделать сам, своими руками. Купил фен от Luckey-702, и начал потихоньку собирать по приведенной схеме ниже. Почему выбрал именно эту электросхему? Так как видел фото готовых станций по ней и решил, что она рабочая на 100%.
Принципиальная схема самодельной паяльной станции
Схема простая и довольно неплохо работает, но есть нюанс — очень чувствительная к наводкам, поэтому желательно навешать побольше керамики в цепи питания микроконтроллера. И по возможности сделать плату с симистором и оптопарой на отдельной печатной плате. Но я так не делал, для экономии стеклотекстолита. Сама схема, прошивка и печатка прилагаются в архиве, только прошивка под индикатор с общим катодом. Фьюзы для МК Atmega8 на фото ниже.
Для начала разберите ваш фен и определите на какое напряжение у вас стоит моторчик, потом подключите все провода к плате кроме нагревателя (полярность термопары можно определить подключив тестер). Примерная распиновка проводов фена Luckey 702 на фото ниже, но рекомендую разобрать свой фен и посмотреть что и куда идет, сами понимаете — китайцы, они такие!
Затем подайте питание на плату и переменным резистором R5 настройте показания индикатора на комнатную температуру, потом отпаяйте резистор на R35 и подстроечником R34 отрегулируйте напряжение питания моторчика. А если он у вас на 24 вольт, то отрегулируйте 24 вольт. И после этого померяйте напряжение на 28 ноге МК — там должно быть 0,9 вольт, если это не так пересчитайте делитель R37/ R36 (для 24 вольтового моторчика соотношение сопротивлений 25/1, у меня 1 кОм и 25 кОм), напряжение на 28 ноге 0,4 вольт – минимальные обороты, 0,9 вольт максимальные обороты. После этого можете подключить нагреватель и если понадобится откорректировать температуру подстроечником R5.
Немного об управлении. Есть три кнопки для управления: Т+ ,Т-, М. Первые две изменяют температуру, нажимая один раз кнопку значение меняется на 1 градус, если удерживать то значения начинают быстро меняться. Кнопка М — память позволяет запоминать три значения температуры, стандартно это 200, 250 и 300 градусов, но вы можете изменить их как вам удобно. Для этого надо нажать кнопку М и удерживать пока не услышите дважды подряд сигнал бипера, тогда можете кнопками Т+ и Т- изменять температуру.
В прошивке есть функция охлаждения фена, кладя фен на подставку он начинает охлаждаться моторчиком, при этом нагреватель выключается и пока не остынет до 50 градусов моторчик не выключается. Когда фен на подставке, когда холодный или обороты двигателя меньше нормальных допустимых (на 28 ноге меньше 0,4 вольт) — на дисплее будет три черточки.
Подставка должна быть с магнитом, желательно посильнее или неодимовым (от винчестера). Так как в фене есть геркон который переводит фен в режим охлаждения когда он на подставке. Я пока что еще не сделал подставку.
Фен можно остановить двумя способами — кладя на подставку или скручивая обороты моторчика до нуля. Ниже фото моей готовой паяльной станции.
Видео работы паяльной станции
В общем схема, как и предполагалось, вполне толковая — можете смело повторять. С уважением, AVG.
Форум по самодельным станциям
Обсудить статью СХЕМА ПАЯЛЬНОЙ СТАНЦИИ
Паяльная станция своими руками: 3 простых способа изготовления
Пайка электронных плат требует соблюдения определенного уровня температуры для различных деталей, ведь недостаток нагрева приведет к плохому соединению припоя, равно, как и чрезмерный нагрев вызовет преждевременное окисление олова и такое же низкое качество пайки.
Помимо этого на перегретой плате могут отслаиваться дорожки, обугливаться целые участки. Если раньше для работы с мелкими и крупными деталями, лужением относительно большой площади радиолюбители использовали набор из нескольких паяльников, сегодня эта функция решается одной паяльной установкой. Но из-за высокой стоимости такого устройства не все могут позволить себе ее приобретение, поэтому мы расскажем, как собирается паяльная станция своими руками.
Принцип действия и варианты реализации
Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.
Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.
Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.
Способ №1. Контактная паяльная станция
Для такой паяльной станции вам понадобиться относительно классический паяльник мощностью хотя бы 80 – 100Вт, регулятор мощности (в данном примере мы будем использовать диммер), диодный мост, соединительные провода. Такая паяльная станция будет работать без обратной связи по температуре жала паяльника, поэтому результативность воздействия на припой придется определять опытным путем.
Рис. 1: схема изготовления простейшей станцииТак как в домашней сети напряжение может быть значительно ниже 220В, в схеме паяльной станции будет использоваться диодный мост.
Процесс изготовления состоит из следующих этапов:
- Соберите из четырех диодов мост или возьмите готовую сборку с параметрами работы с 220 В на 300 В;
- Отрежьте питающий шнур на расстоянии 10 – 15 см от ручки, запас нужен для подключения к паяльной станции;
- Зачистите выводы проводов как возле паяльника, так и на шнуре, его также будем использовать для подключения;
- Подключите одну из жил шнура питания к диодному мосту через диммер, а вторую напрямую;
- Подсоедините выводы диодного моста к жилам паяльника, лучше использовать клеммное соединение, болтовое или пайку;
- Места электрических соединений заизолируйте для предотвращения поражения электрическим током при работе паяльной станцией;
- Установите мост и светорегулятор на диэлектрическое основание.
Простейшая паяльная станция готова к использованию, достаточно включить ее в розетку и повернуть ручку в нужное положение. Принцип работы с ней схож с прибором для выжигания по дереву. Работая с крупными элементами, регулятор мощности устанавливается в максимальное положение. С мелкими, выводится в половинное значение, следует отметить, что конструкция регулятора температуры на основе диммера изменяет напряжение питания от 220 до 0В, а вам ограничивать его меньше половины смысла не имеет.
Способ №2. Бесконтактная паяльная станция
Как показывает практика, далеко не всегда нагревом жала можно воздействовать на любые элементы платы, к примеру, к тем же smd деталям крайне трудно подобраться. В таких ситуациях используется паяльный фен, направляющий поток горячего воздуха на ножки.
Несмотря на схожесть, переделать обычное устройство для сушки волос в инфракрасную станцию не получится, так как рабочая температура должна достигать 500 — 800ºС. Для сборки такой паяльной станции вам понадобится компрессор для подачи воздуха, нагревательный элемент, корпус для элементов управления, сопло, понижающий трансформатор, выпрямитель, блок управления скоростью подачи воздуха.
Принципиальная схема такой паяльной станции приведена на рисунке ниже:
Рис. 2: электрическая схема термофенаПринцип действия паяльной станции основан на воздействии инфракрасного излучения от нагревательного элемента непосредственно в область пайки. Компрессор подает воздух от нагревателя через сужающееся сопло, создавая эффект турбины, производительность насоса желательно обеспечить в пределах от 20 до 30 л в минуту.
При изготовлении инфракрасной станции существует два способа для ее выполнения — ручная модель или стационарная. Первый вариант подходит в тех ситуациях, когда корпус ИК паяльной предвидится относительно небольших размеров и будет удобно помещаться в руке. Второй способ подойдет для крупногабаритных приспособлений, в которых станция установлена неподвижно, а заготовка перемещается под соплом.
Рассмотрим такой пример изготовления паяльной станции бесконтактного типа:
- Намотайте нагревательную спираль из нихромовой проволоки, в данном случае используется диаметром 0,8мм. Можете взять и другой вариант, к примеру, от электрической плиты.
Рис. 3: намотайте нагревательный элемент - Для намотки используйте жесткий каркас, укладывайте витки вплотную, но не делайте нахлестов и следите за тем, чтобы не закоротить намотку. Чем меньше диаметр проволоки у вас получится, тем эффективнее будет идти нагрев, достаточно будет спирали с наружным диаметром 8 – 10 мм.
- В данном примере изготавливаются несколько спиралей, соединяемых параллельно для повышения температуры нагрева.
- Установите полученную спираль на цилиндрический каркас из негорючего материала.
Рис. 3: намотайте нагревательный элемент
Рисунок 4: поместите спирали на диэлектрический элементПредварительно удалите с каркаса все лишнее но если он уже готов, можете сразу осуществлять намотку.
- Изготовьте металлический стакан для нагревательного элемента, в этом примере изготовления паяльной станции мы сделаем его из корпуса пальчиковой батарейки.
- Из куска телескопической антенны от радиоприемника сделайте сопло, один край которого нужно расплескать и надеть на шайбу. Рис. 5. Наденьте шайбу
- Прикрутите шайбу сопла к стакану из батарейки при помощи соразмерных болтов. Рис. 6: прикрутите сопло к стакану
- Поместите внутрь стакана между спиралью и стенками термоизоляционный материал, чтобы предотвратить перегревание наружных деталей.
- Соберите диодный мост из четырех полупроводниковых элементов, если под рукой уже есть готовая сборка, можете использовать и ее.
- Изготовьте блок питания из понижающего трансформатора и выпрямительного агрегата, ваша задача получить на выходе низкое напряжение для снижения вероятности поражения электротоком. В рассматриваемом примере получается около 10 – 15В, мощность трансформатора составляет 150Вт. Аналогичная модель может браться с готового оборудования.
- Корпус для паяльной станции мы изготовим из обычной пластиковой бутылки. В данном примере нам нужен прозрачный пластик, так как в нем легче подключать блок питания, нагнетатель воздуха и плату управления. Рис. 7. соедините все элементы в корпусе
- Подключите куллер и нагревательную спираль к выводам блока питания, подсоедините регулятор напряжения. Рис. 8. установите кулер
Рис. 5. Наденьте шайбу
Рис. 6: прикрутите сопло к стакану
Рис. 7. соедините все элементы в корпусе
Рис. 8. установите кулерРегулировка мощности теплового потока может осуществляться либо по скорости подачи воздуха, либо по уровню напряжения, подаваемого на нагреватель.
- Подключите шнур питания к выводам трансформатора – паяльная станция готова к использованию. Рис. 9: паяльная станция готова
Рис. 9: паяльная станция готоваСпособ №3. Автоматическая паяльная станция на базе Ардуино
Такая паяльная станция собирается на базе микроконтроллера Arduino, который выполняет роль логического элемента, обрабатывающего данные от индикатора температуры и регулирующего мощность нагрева жала. Отличительной особенностью такого устройства является полная автоматизация контроля за температурой – вам достаточно задать ее и дождаться нагревания. Пример схемы для сборки приведен на рисунке ниже:
Рис. 10. схема паяльной станции на базе ардуиноЧтобы собрать такую станцию вам понадобится:
- сама плата Ардуино для управления работой паяльной станции;
- цифровое табло для отображения температуры нагрева;
- микросхему для программирования паяльной станции;
- транзистор, стабилизатор и кнопки, магазин резисторов и емкостных элементов.
Для сборки такой паяльной станции воспользуйтесь приведенной схемой, в качестве нагревательного элемента будет выступать жало обычного паяльника с датчиком температуры, которые подключаются к собранной схеме.
К недостаткам такого устройства следует отнести его сложность, из-за чего начинающие радиолюбители могут попросту не собрать рабочую версию с первого раза. Также для пайки используемых в автоматической станции элементов вам понадобиться специальный паяльник и предварительные навыки работы с ним, чтобы не испортить детали.
Видео по теме
cxema.org — Крутая паяльная станция своими руками
Давно хотел купить станцию, но из-за финансовых проблем не представилась возможность и чуть подумав решил — а нельзя ли ее сделать своими руками?
Немного порылся в сети и нашел такой ролик https://www.youtube.com/watch?v=wzGbTwlyZxo. Станция как раз то, что мне нужно — управление микроконтроллером, вывод данных на жк дисплей 16х2, на котором отображается.
Верхняя строка — заданная температура паяльника и действующая температура на нем, данные обновляются несколько раз в секунду (0-480гр)
Нижняя строка — заданная температура фена, действующая температура на нем (0-480гр), а также скорость вращения встроенного в фен вентилятора (0-99)
Плата и схема
Печатную плату можете скачать (+ схема и прошивка) тут, все в оригинале, как у автора.
Несколько советов для тех, кому лень смотреть ролики (хотя в них я все довольно подробно пояснил)
Размеры печатной платы уже установлены, зеркалить тоже не нужно. Клеммы, через которые органы управления стыкуются с платой желательно заменить, т.е вместо клемм использовать обычный способ — взять провода и запаять в соответствующие отверстия на плате.
Во время травления ОБЯЗАТЕЛЬНО сверить участки платы с шаблоном , поскольку в некоторых местах выводы SMD компонентов могут образовать КЗ, на фото все это прекрасно видно
МК типа ATMEGA328 — тот же микроконтроллер, которых на платках программатора с набором arduino uno, в Китае стоит копейки, но с мк вам будет нужен либо самодельный программатор, либо родной arduino uno, а также кварцевый резонатор на 16МГц.
МК полностью отвечает за управление и вывод данных на ЖК дисплей. Управление станцией довольно простое — 3 переменных резистора на 10кОм (самые обычные, моно — 0,25 или 0,5 ватт) первых отвечает за температуру паяльника, второй — вена, третий увеличивает или уменьшает обороты встроенного в фен кулера.
Паяльник управляется мощным полевым транзистором, через который будет протекать ток в до 2-х Ампер, следовательно на нем будет нагрев, будет также нагреваться и симистор — его вместе с транзистором и стабилизатором на 12 Вольт проводами вывел на общий теплоотвод, дополнительно изолировал корпуса этих компонентов от радиатора.
Светодиоды обязательно взять 3мм с небольшим потреблением (20мА) из за использования более мощных светодиодов 5мм (70мА) у меня не работал фен, точнее не шел нагрев. Причина в том, что светодиод на плате и светодиод, который встроен в опторазвязку ( он и собственно управляет всем узлом нагрева фена) подключены последовательно и попросту не хватало питания, чтобы светодиод в опторазвязке засвечивался.
Паяльник
Сам взял паяльник Ya Xun для станций такого типа 40 ватт с долговечным жалом. Штекер имеет 5 пинов (контактных отверстий), распиновка штекера ниже
Учитывайте, что на фото распиновка штекера, который на самом паяльнике,
Паяльник имеет встроенную термопару, данные из которого принимаются и расшифруются уже самой станцией. ОБЯЗАТЕЛЬНО нужен паяльник с термопарой, а не с термистором в качестве датчика температуры.
Термопара имеет полярность, при неверном подключении термопары паяльник после включении наберет максимальную температуру и станет неуправляемым.
Фен
В принципе мощность может быть от 350 до 700 ватт, советую не более 400 ватт,
того сполна хватит для любых нужд. Фен тоже со встроенной термопарой в качестве температурного датчика. Фен должен быть со встроенным кулером. Имеет гнездо 8 пин, распиновка гнезда на фене представлена ниже.
Внутри фена имеется сам нагреватель на 220 Вольт, термопара, вентилятор и геркон, последний сразу можно выкинуть, в этом проекте он не нужен.
Нагреватель не имеет полярности , а термопара и кулер — имеют, так, что соблюдайте полярность подключения, в противном случае мотор не будет крутиться, а нагреватель наберет максимальную температуру и станет неуправляемым.
Блок питания
Любой (желательно стабилизированный адаптер) 24 Вольт минимум 2 Ампер, совету- 4-5 Ампер. Отлично подойдут универсальные зарядники для ноутбуков, в которых есть возможность подстройки выходного напряжение 12 до 24 Вольт, защита от коротких замыканий и стабилизированных выход — а стоит копейки, сам выбрал именно такой.
Можно также использовать маломощный блок питания для светодиодных лент 24 Вольт, есть с током от 1 Ампер.
Можно также слегка доработать электронный трансформатор ( как самый бюджетный вариант) и внедрить в схему, более детально о блоках питания я пояснил в конце видеоролика (часть 1)
Можно также использовать трансформаторный блок питания — можно и не стабилизированный, но повторюсь — стабилизацию иметь желательно.
Монтаж и корпус
Корпус от китайской магнитолы, к ней отлично подошел дисплейчик 16х2, все органы управления установлены на отдельный пластиковый лист и стыкованы к нижней части магнитолы.
Основные силовые компоненты укреплены на теплоотвод, через дополнительные изоляционные прокладки и пластиковые шайбы. Теплоотвод взят от нерабочего бесперебойника.
Он нагревается, но только после долгой работы феном на большой мощности, но все это терпимо, к стати — на плате предусмотрен дополнительный выход 12 Вольт для подключения купера, так, что можно и отдувать радиатор если в этом есть нужда.
Настройка
В принципе для настройки нужен либо термометр либо тестер с термопарой и возможностью измерения температуры.
Для начала нужно выставить на паяльнике некоторую температуру (к примеру 400гр) дальше прижать термопару к жалу паяльника, чтобы понять реальную температуру на жале, ну а дальше просто с помощью подстроечного резистора на плате (медленное вращение) добиваемся того, чтобы сравнить реальную температуру на паяльнике (которая выводится на дисплей) с той, что показывает термометр.
То же самое нужно проделать с феном, только термометр нужно поставить под струю горячего воздуха.
Очень совету- подстроечные резисторы взять многооборотные для удобной и наиточной настройки.
К стати — третий подстроечник на плате отвечает за контраст дисплея.
Минусы
Честно скажу — не заметил, конструкция универсальна, удобна, проста и одновременно получаем профессиональную паяльную станцию для любых нужд, за что и автору большой респект.
Основные достоинства и затраты.
Ценовая категория таких станций в районе 100 — 150 $, у нас есть полное управление феном и паяльником и достаточно умная начинка, которая выводит все данные на жк дисплей, в бюджетных станциях вместо дисплея обычные светодиодные индикаторы.
Умная система управления термофеном — при отключении самого фена кулер будет работать до тех пор, пока не охладит нагреватель, затем сам по себе отключится, тоже очень продуманное решение для безопасности, которое имеется на всех профф. станциях.
Также имеется возможность регулировки оборотов кулера.
И в случае фена и в случае паяльника максимальная температура 480гр.
На счет затрат
- Паяльник можно купить тут
- Фен тут
- Насадки для фена тут
- Плата ардуино с мк тут
- ЖК дисплей тут
- Набор жал для паяльника тут
- Блок питания тут
P.S. данная статья была напечатана за пол часа, если что пропустил — простите.
Simple Solder MK936. Простая самодельная паяльная станция своими руками
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
Намучился в свое время с мелкими безвыводными детальками для печатного монтажа (SMD) и полевыми транзисторами паяя их большим сетевым паяльником. Потом сделал миниатюрный паяльничек из МЛТ-резистора, но как-то не очень долго он жил. А тут встретил в местном электрическом магазине паяльник от китайской паяльной станции Lukey. C паяльными станциями сталкивался ранее и удобство их оценил. Посему, пришла мысль сделать блок управления самостоятельно.
Чем отличается паяльная станция от обычного паяльника, или даже паяльника с регулятором? В паяльной станции есть, обратная связь. При касании жалом массивной детали температура жала падает, соответственно уменьшается напряжение на выходе термопары. Это падение напряжения, усиленное операционным усилителем (ОУ), анализируется, и отрабатывается – схема подает на нагреватель больше мощности, повышая температуру жала, до установленного уровня.
Найденный паяльник низковольтный (24В), довольно удобен, в руке лежит как фломастер, жало тонкое, все железо паяльника заземлено для стекания статического электричества. Провод довольно мягкий, словом, понравился.
Порывшись на просторах, нашел немало конструкций, как аналоговых так и цифровых, подобрал наиболее подходящую по функциональным возможностям и содержащую доступные элементы. Выбор пал на цифровую паяльную станцию на микроконтроллере ATmega8 и семисегментном светодиодном индикаторе. Управление пятью кнопками.
Первым делом распотрошил паяльник, интересно же, как он внутри сделан. Сфоткал внутренности, может быть, кому пригодится.
Ну ничего, все вроде культурно, заодно посмотрел куда какие провода идут — разъем на хвосте был жидковат, вроде как пи-си-пополам от мышек и клавиатур. Заменил его на DIN 5-ти штырьковый, всяко по надежнее будет, гнездо, опять же, легче найти.
Та-ак, вот эта платка в ручке, пружина для контакта «земли» с остальными железками паяльника, в том числе и жалом (смотри про полевые транзисторы выше).
Вышеупомянутые железки.
Платка поставлена на место, снаружи только контактная пружина с керамическим нагревателем, где то там, внутри и термопара.
Делай раз!
Делай два!
Делай три.
Четыре. Паяльник в сборе. Аплодисменты.
Собственно схема. Принципиальная.
Функционально схема состоит из двух частей – блока контроля и блока индикации.
Где
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 – 7805
Бипер со встроенным генератором, подключается + к 14 ноге контроллера, — к минусу питания.
Что умеет:
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, короткое — установка температуры из памяти. После подачи питания схема спит, после нажатия кнопки — включается последняя использованная установка температуры. При первом включении температуры в памяти 250, 300, 350гр. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит и потом горит температура жала с точностью до 1 гр в реальном времени (после нагревания иногда забегает на 1-2 гр вперед, потом стабилизируется и изредка проскакивает на +-1гр). Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (защита от забывания выключить). Если температура более 400гр, 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).
Что понадобилось.
Материалы.
Кроме радиоэлементов — монтажный провод, кусочек оцинкованной стали и органического стекла, нетолстая нержавеющая сталь для подставки, нейтральный силиконовый герметик, фольгированный материал и химикаты для изготовления печатной платы, сопутствующие мелочи.
Инструменты.
Паяльник с принадлежностями, инструмент для радиомонтажа и мелкий слесарный. Ножницы по металлу. Пригодились вытяжные заклепки со специальными клещами для их установки. Нечто для сверления, в том числе и отверстий на печатной плате (~0,8мм), можно изловчиться одним шуруповертом – платки маленькие, отверстий немного. Гравер с принадлежностями. Не обойтись без компьютера со специальным софтом (PonyProg ) для «прошивки» микроконтроллера. Хорошо, если есть доступ к принтеру. При изготовлении подставки, пользовался маленьким сварочным инвертором с принадлежностями, но можно обойтись и винтиками.
Наиболее эргономичная форма корпуса и компоновка элементов, была проработана в САПР AutoCAD. Пришлось повозиться. Идею корпуса этакой пирамидкой подсмотрел у какой-то дорогущей буржуйской модели паяльной станции. Очень понравилась.
Платы разведены для разработанного корпуса в программе Sprint Layout. Кнопки, индикатор, прямо на плате. Радиатор полевому транзистору не требуется.
Выше, процесс облуживания дорожек платы и инструмент для него – кусочек медной оплетки примотанный тонкой проволокой к ручке. Плата после зачистки мелкой шкуркой и нанесения жидкого флюса, крепится к столу струбциной, конец оплетки с припоем прижимается мощным паяльником к плате и протаскивается по дорожкам. Они равномерно покрываются тонким слоем припоя без иголок и других дефектов.
Установка элементов. Микросхемы в панельках, благо они дешевы и легко доступны. Индикаторы АЛС 324.
Так, ну вот, все в сборе, процессор прошит, соединения на живую нитку, пробуем. С первого раза, чуток напутал с индикацией, после устранения все заработало как нужно. Большой конденсатор вне платы, появился в процессе настройки, он включен к выпрямительному мосту и немного повышает просевшее напряжение.
Теперь, самое сложное – оформить в корпус. Из макетов в инструменты.
Корпус выполнен из кровельной оцинкованной стали. Начертил развертку, перенес на железку, вырезал ножницами, согнул. Прямоугольные окошки выпиливал крохотным отрезным кругом, гравером.
Передняя панель — простой испытанный вариант из напечатанной на плотной бумаге панели и оргстекла поверх. Светофильтр на индикаторы из двух слоев от коричневой одноразовой баклажки.
Трансформатор довольно мощный и соответственно тяжелый, чтоб надежно закрепить его внутри корпуса, пришлось сооружать такое вот крепление. Пластинка-подставка с вваренным кусочком резьбовой шпильки, металлическая шайба, резиновые прокладки, изоляция резьбы — чтоб провода не покорябала, пластинка с контактными лепестками, чтоб пайки были не на весу.
Трансформатор в сборе, крепится в корпус за четыре угла подошвочки вытяжными заклепками.
Корпус в боевом положении, обратите внимание на весьма плотный монтаж — результат корпения в Автокаде.
Вот, еще один аспект в удобстве пользования паяльником — хорошая подставка. Сварил ее из нетолстой листовой нержавейки, по мотивам фабричных. Вес получился вполне приемлимый, ничего не ёрзает, не опрокидывается.
Узел держателя на промежуточной примерке. Чашечка сделана из отрезанного горлышка от пустого алюминиевого баллончика с ингалиптом.
Ортопедическая эластичная прокладка из нейтрального (чтоб не разъело алюминий) силиконового герметика. Формовка выполнялась самим паяльником. Соответствующее его место было плотно обернуто пищевой полиэтиленовой пленкой и вдавлено в жидкий герметик. Подставка вообще и этот узел в частности, получились весьма удобными. Пальник сидит плотно, его можно не вкладывать, а почти вбрасывать, на манер дартса, причем без особенного лязга и брякания. Сильно точное прицеливание, тоже не требуется.
Паяльная станция в сборе, к слову, на свеже сделанном рабочем столе.
Да, пришлось еще делать программатор для контроллера.
DB-9 для COM порта не нашлось, пришлось делать из длинного — махнул «болгаркой» и приходи-кума-любоваться!
USB-это для питания.
После более чем двух лет эксплуатации, существенных недостатков не обнаружено. Индикаторы только тускловато светятся при обычном рабочем освещении — лень было ключи — транзисторы ставить. Но это недостаток самих индикаторов. Ничего не разбирая и не допаивая, можно сверху приладить блендочку, но не особенно нужно. Три температуры в памяти (дежурный режим, рабочий и для безсвинца или деталек помассивнее) устанавливаются один раз, потом их нужно только вызывать по мере необходимости в «один тырк».
Авторы схемы паяльной станции и прошивки контроллера, некто — Миха-Псков, e-mail: [email protected], Hricava, e-mail: [email protected], им спасибо, все работает не первый год, совершенно безупречно.
Прошивка (2 версии) скачиваем: 02.rar [26.49 Kb] (скачиваний: 241)
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.