» » Инфракрасная паяльная станция с МК-управлением. Строим!

 
 
 

Инфракрасная паяльная станция с МК-управлением. Строим!

📆17.07.16 🙋inmiddle 👀30 749 💬11

Была зима и, видимо, из-за нехватки солнечного света на меня напала тоска. Обычное дело. Но в этот раз решил что-то изменить. А, как известно, лучший способ развеяться — сотворить что-нибудь и желательно полезное. Моя работа — ремонт всяких цифровых штук. Почему бы мне не собрать ИК паяльную станцию?

На самом деле, я давно об этом думал. А узнав цены, понял, что хочу её именно собрать. Поэтому потихоньку покупал или собирал необходимые компоненты. Но всё как-то руки не доходили.

На этот же раз так совпало, что у меня было мало работы и практически все компоненты в наличии.
За работу!

Постановка задачи

Прикинул задачу. Мне нужно:
1. Сравнительно несложное устройство.
2. С «мозгами» на ATMEGA
3. Нижний нагреватель на основе галогенных ламп на 1000 Вт.
4. Верхний нагреватель на основе заводского керамического нагревателя от китайцев.

5. Верхний нагреватель должен быть подвижным в трех плоскостях для центровки точки нагрева и высоты.

Прожекторные лампы и держатели для них у меня уже были. Киловаттные лампы я считаю оптимальными по нагреву и габаритам. Их шесть штук, соединены по две последовательно.

Корпус станции и механика

В качестве корпуса взял трофейный корпус от бесперебойника.

Корпус имеет съемную верхнюю крышку из толстой жести. Прикинув длину ламп по отношению к корпусу, понял, что «вот она, рыба моей мечты». В крышке вырезал окно для ламп. Заднюю стенку заменил ячеистой, вырезанной из крышки какого-то советского УЗЧ (похоже, «Веги»).


Основа для крепления держателей ламп сделана на листовой жести от семнадцатидюймового TFT монитора. На ней закреплены собственно держатели, а на них — отражатель, вырезанный из листового алюминия — опять же от семнадцатидюймового TFT монитора (да, много у меня этого хлама). Также в этой основе установлена термопара, взятая от неисправного термофена.

Получился такой «сэндвич».



Долго ломал голову над верхним нагревателем, особенно над тем, как сделать его подвижным. Сначала хотел использовать валы от принтеров, но тут уже без токаря не обойтись. И хотя есть у меня знакомый хороший токарь, не хотелось его беспокоить по пустякам.

Выход был найден. На ловца и зверь бежит! Это вид в разрезе центральной стойки от старой стеклянной витрины. Два куска использовал как вертикальную и горизонтальную направляющие, а еще один кусок, разрезанный уже вдоль — как полозья, по которым и будут передвигаться направляющие. В качестве элементов, которые передвигаются в полозьях, взял обыкновенные болты «пятерки». Болтов ушла целая горсть.



Корпус верхнего нагревателя выгнул из жести от корпуса DVD плеера. Использовал для этого двое маленьких тисков и ровную дощечку. Верхнюю часть разрезал ножницами по металлу и загнул плоскогубцами и молотком.

В коробке, помимо нагревателя, находится и вентилятор. Нашел самый оборотистый (5000 об./мин, а может и больше). Он просто необходим для вытягивания испарений при паянии, а то чуть подышал, и нос заложило и в горле першит. Сверху закреплен патрубок для гофротрубы, которая соединена с вентиляцией. Патрубок, кстати, от корпуса системного блока.


Из-за ограниченного размера нижней части корпуса и довольно больших размеров несущей верхнего нагревателя и его коробки, верхний нагреватель пришлось сделать съемным, чтобы можно было его использовать в крайних положениях справа и слева.


Кроме этого, пришлось соорудить переходную планку, необходимую для выравнивания верхнего нагревателя.

Схема контроллера ИК паяльной станции

А управляет нагревом контроллер на двух ATMEGA8. С написанием программ у меня не очень, язык «Си» только «почитать», про ассемблер вообще молчу.
Поэтому искал готовый вариант в интернете. Хотел именно на AVR, потому что для этих контроллеров у меня есть готовый программатор. Искал довольно долго. Изучил все ветки, посвященные паяльным станциям, на «Радиокоте» и на «Паяльнике».
Остановился на этом варианте.

В нем достаточный функционал и он простой для повторения. Оба канала полностью идентичны. Единственное, что изменил — вместо MOC3023 поставил MOC3063, т.к. этот чип с контролем перехода через ноль, поэтому меньше помех в сеть. В момент разогрева потребляемая мощность около 3000 Вт и это важно.

В нижнее плечо поставил симистор помощнее — BTA41.

При первом запуске вышел небольшой «бабах». Оказалось, что я случайно подключил симистор параллельно нагрузке, т.е. фактически параллельно сети. Предохранители ушли в мир иной. А на втором канале «потерял» один провод.
Больше никаких проблем не было. Будьте внимательны, не торопитесь при запуске!

Платы и сборка ИК паяльной станции

В приложении выкладываю свой вариант. Скажу сразу, делал на скорую руку и уже давно. Поэтому платы без обозначений, чисто разводка. И лень возвращаться, вспоминать, что да как, извините уж.
Столько свободного места планировалось для стабилизатора на 5 В, но так как блок питания взял готовый, то место осталось.
Желающие смогут найти другие варианты ПП в Сети.

Конструктивно управление выполнено на трех платах. Две платы 100 мм на 70 мм, на одной расположились индикаторы и кнопки, на второй находится вся слаботочная электроника.


Заготовки для плат брались пачкой в Китае, поэтому под их размеры и подгонял. Платы стоят одна над другой, печатью друг к другу, между ними — шлейфы.

Силовая часть выполнена на стеклотекстолите навесным монтажом.


Питает все это блок питания от DVD плеера. Установлен готовый фильтр питания от древнего копира, с предохранителями на 10 Ампер.

Внутри корпуса всё скомпоновано так:




Наладка

В приложении есть инструкция по наладке, но я настраивал методом «научного тыка». Использовал китайские токовые клещи, в комплекте к которым шла термопара. Поставил «эталонную» термопару рядом с установленной, и крутил подстроечники. Старался сделать так, чтобы показания совпадали и подстроечники находились не в крайних положениях. Все. Ничего сложного.

Термопара от верхнего нагревателя просто устанавливается на нагреваемую плату поближе к чипу через капельку флюса, а не в сам нагреватель.
Так показания будут точнее, и не будет перегрева. Это я подсмотрел у знакомых спецов-ремонтников.

В заводских станциях датчик, в основном, находится в нагревателе, в нем даже есть специальное отверстие для этого. Но никто не мешает сделать
два датчика через переключатель.

Лампы в момент нагрева светят очень ярко, слепят. Надо чем-то закрывать лампы или глаза. Неплохо закрыть лампы стеклом от кухонной инфракрасной плиты, это будет идеальный вариант. Или взять стимпанковские сварочные очки, тогда можно стать крутым гиком, как в голивудских фильмах.
Вот так выглядит работа нижнего подогрева.

Специально прогрел немного, иначе в момент разогрева фотоаппарат засвечивается.

Разогрев импульсный, поэтому свечение то ярче, то тусклее, в темноте возникает полное ощущение горящего костра и греться возле станции тоже можно. Если же подуть на термопару, то этот искусственный «костер» «разгорается» сильнее.

При первом прогоне испытуемая плата пошла пузырями. Но я и поставил снизу 180, а сверху 350 градусов.
Второй чип снимал напарник при 230 градусах сверху, чип прекрасно снялся. Времени на второй чип ушло около 6 минут.
Корпус станции почти не нагрелся. Нагревается съемная верхняя крышка. Думаю обклеить её фольгой по бокам. Для корпуса не критично, разве чтобы руки не обжечь.
Сначала думал установить в корпус дополнительные вентиляторы, но, как показала практика, это излишне, внутри температура не выше сорока градусов после 15-ти минутного использования.

Резюме

Прекрасный итог и чувство удовлетворения. А ещё мой авторитет в глазах молодого напарника стал более весомым. Теперь придется покупать трафареты, вакуумный пинцет и осваивать новые горизонты.

Файлы

Чертежи печаток в SPL:
spl.zip 🕗 19/06/16 ⚖️ 47,46 Kb ⇣ 73

Прошивки и доп. материалы:
ik-payalnaya-stanciya-proshivki-i-raznoe.zip 🕗 17/07/16 ⚖️ 617,21 Kb ⇣ 100

Фьюзы


Инфракрасная паяльная станция с МК-управлением. Строим!


Спасибо за внимание!


Обновление

Выше я написал, что, когда дуешь на термопару нижнего подогрева, станция «разгорается», как костер. Так вот, оказалось, это очень нежелательное явление! Термопара находится сравнительно далеко от ламп и имеет очень маленький размер, поэтому очень быстро остывает.


Когда я испытывал паяльную станцию в первый раз, я не включал вытяжной вентилятор, так как для него не было питания. И все режимы паяльной станции были в норме, я бы даже сказал, идеальны. Когда же начал использовать с вытяжкой, то выяснилось, что воздушный поток охлаждает термопару, и станция начинает «жарить» плату.

Если станцию использовать для больших материнских плат, которые полностью закрывают окно нижнего подогрева, то все прекрасно. Однако при прогреве сравнительно небольших плат, как-то видеокарт, ноутбучных материнок, в действие включается воздушный поток.

Как бороться с данным явлением? Я вижу два варианта. Либо как-то скомпенсировать влияние воздушного потока, либо полностью его ограничить.

В первом случае можно, например, сделать термопару на рычажке с противовесом, так, чтобы она касалась платы снизу. Можно увеличить площадь датчика, например, согнуть медную пластинку, вставив в неё термопару. За счёт большей площади больше ИК-лучей попадет на пластинку. Правда, и площадь охлаждения тоже больше. Будем надеяться, что такая пластинка будет иметь большую тепловую инерционность и воздух не помешает.
Еще напрашивается вариант с переносом термопары поближе к лампе, но тут уже будет оказывать влияние нагретое стекло лампы, что приведет к искажению показаний.

Во втором случае, идеально закрыть окно подогревателя специальным стеклом от кухонной инфракрасной плиты. Но я его так и не нашел. Ну, нечасто люди ломают такие плиты.

Вспоминая опыт с большой платой, при прогреве маленьких плат можно закрыть оставшееся пространство окна какой-нибудь отражающей пластинкой. Например, алюминиевой или стальной, обмотанной алюминиевой фольгой.

И в самом крайнем случае, можно просто убавить подогрев, в моем случае, вместо 180 градусов, я выставляю 140-150.

Может, у кого-то еще есть мысли, как это лучше, а главное, проще сделать?

Кстати, в заводской станции начального уровня термопара находится вплотную между керамическими нагревателями. Так что в этом лампы проигрывают. Но зато в динамике разогрева они вне конкуренции. Видел на Ютубе, ребята даже в верхнем нагревателе поставили лампы именно по этой причине, использовав гирлянду из обычных 12-вольтовых галогеновых ламп от точечных светильников.
Евгений (inmiddle)
Крым
Профиль inmiddle
Ремонтирую потихоньку...
 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 86 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья В ремонте англичанин «AMR CD-777» — аудиофильский CD проигрыватель с ламповым выходом... Попал мне в ремонт такой DAC с жалобами на периодически шумы в одном канале. Это аудиофильский CD...
Схема на Датагоре. Новая статья Установка для УФ-засветки фоторезиста с таймером отключения... Светит незнакомая звезда, снова мы оторваны от дома, травим мы «печатки» до утра… Одна старая...
Схема на Датагоре. Новая статья Вторая жизнь лампового радиоприемника Philips 592LN (Голландия, 1947). Часть 2... Сегодня я хочу поделиться с вами, уважаемые датагорцы, как в своем радиоприемнике Philips 592LN я...
Схема на Датагоре. Новая статья Многоканальный 5.1 ламповый усилитель. Часть 2... Три канала готовы, дело осталось за малым – сделать сабвуфер, корпус. Плёвое дело, как оказалось,...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой ламповый стереоусилитель 6Н2П+6П14 в корпусе усилителя "Радиотехника У-101"... Первым удачным ламповым опытом в моей радиолюбительской жизни стал этот усилитель на лампах...
Схема на Датагоре. Новая статья Термометр + термостат на микроконтроллере PIC16F876 и датчиках DS18B20... История этого термометра началась в далёком 2011 году. Мне понадобилось в подвале частного дома, в...
Схема на Датагоре. Новая статья Идея светильника из убитых флюоресцентных ламп... Дизайнеры из компании Castor Canadensis, Торонто, предложили интересный способ утилизации не...
Схема на Датагоре. Новая статья Локтальные лампы 2Ж27Л, 2П29Л, 4Ж1Л, 4П1Л, 10Ж1Л, 10Ж3Л, 12Ж1Л, 12Ж3Л, 12П17Л... На форуме сейчас, активно обсуждается лампа 12Ж1Л. Поэтому поговорим о так называемых Локтальных...
Схема на Датагоре. Новая статья Генераторные лампы ГУ-50, ГУ-32, ГУ-29, ГМИ-6, ГИ-30 для звука... Многие думают что на этих лампах нельзя собрать усилитель, якобы лампы предназначались не для...
Схема на Датагоре. Новая статья Отечественные приемно-усилительные лампы и их зарубежные аналоги... Отечественные приемно-усилительные лампы и их зарубежные аналоги, Кацнельсон Б.В. Ларионов А.С....
Схема на Датагоре. Новая статья Двухламповый стерео усилитель на 6Н1П + ГУ-29... Захотелось сделать что-нибудь простое, из подручных материалов. Под руками оказалась пара выходных...
Схема на Датагоре. Новая статья Электровакуумные приборы. Справочник. Ю.Л. Голубев, Т.В. Жукова... Ю.Л. Голубев и Т.В. Жукова Электровакуумные приборы. Справочник. (100 приёмо-усилительных ламп) под...
 

Общаемся по статье 💬

«Инфракрасная паяльная станция с МК-управлением. Строим!»

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<

StalKer-NightMan

Игорь Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 1 от 18-07-16, 16:19.
Ответить
  • С нами с 15.03.2012
  • 96 комментариев
  • 1 публикация
 
Очень серьезное устройство.

<

pavel_k

Павел Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 2 от 19-07-16, 1:02.
Ответить
  • С нами с 30.07.2013
  • 107 комментариев
  • 6 публикаций
 
СОЛИДНО СМОТРИТСЯ агрегат!
У нас на работе есть такой фирменный - много денег стоит!

Только удивили предохранитель на 10А и фильтр, явно не расчитанный на такую мощность.
По моим расчётам 3000ВТ : 230ВОЛЬТ=13,6А плюс керамический нагреватель! Ток хоть и импульсами, а всё-же проходит по цепи кругом.
Если пожар не входит в ваши планы, лучше поменять катушку фильтра на более мощную.

<

2UnLiMiTeDD

Антон Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 3 от 20-07-16, 21:43.
Ответить
  • С нами с 5.01.2012
  • 10 комментариев
  • 1 публикация
 
Шикарная робота!

Подогрев выше 100-120 градусов не обязателен.
А термопару можно вынести на проводе на верх, в современных платах столько слов с полигонами, что все равно очень быстро прогревается насквозь. И прислонять термопару через термапасту, тогда влияние вытяжки будет минимальным.

<

inmiddle

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 4 от 23-07-16, 14:56.
Ответить
  • С нами с 15.06.2016
  • 6 комментариев
  • 3 публикации
 
Извините за отсутствие, я был в отъезде, лечил зубы.
Спасибо за отзывы.

Про три киловатта я загнул, на самом деле там "около трех", где-то 2,6-2,8, еще и импульсно. Десятиамперные предохранители держат прекрасно. Тем более, я стараюсь ставить защиту на пределе, лучше пару раз поменять предохранители, чем чинить.

Катушку фильтра можно не менять, она не успевает нагреться. Вот с термопарами действительно заморочка, даже слабый поток воздуха влияет на показания.
Антон, верхняя термопара так и вынесена отдельно и ставится на плату, проблема с нижней.

Сейчас по возвращении много работы, чуть позже выложу видео работы.
Тем более, что трафареты еще не приехали, по-настоящему реальные испытания впереди.

<

2UnLiMiTeDD

Антон Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 5 от 25-07-16, 15:06.
Ответить
  • С нами с 5.01.2012
  • 10 комментариев
  • 1 публикация
 
А тогда каков смысл в нижней?
Плата достаточно равномерно прогревается (если только не жарить через чур сильно, тогда не будет успевать переходить тепло), разница обычно в 10-20 градусов, так что нижнюю сторону не перегреете.
А вот нагрев нижней термопары, без должного контакта с платой через пасту, от самих нагревателей будет велик, и у вас получатся весьма не правдивые показания с нижней стороны.

<

Datagor

Игорь Котов Читатель Датагора
  • Главный редактор
Комментарий # 6 от 25-07-16, 21:06.
Ответить
  • С нами с 26.02.2006
  • 2 212 комментариев
  • 273 публикации
 
Антон, я думаю, нам следует немного подождать видеоролика от Евгения - станет всё понятнее в динамике. smile

<

2UnLiMiTeDD

Антон Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 7 от 26-07-16, 16:06.
Ответить
  • С нами с 5.01.2012
  • 10 комментариев
  • 1 публикация
 
Игорь, скорее всего вы правы. Достаточно интересно, как автор реализовал работу данной станции.

<

inmiddle

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 8 от 29-07-16, 0:10.
Ответить
  • С нами с 15.06.2016
  • 6 комментариев
  • 3 публикации
 
На текущий момент стало ясно, что надо перенастроить температуру. Я настраивал стараясь, чтобы показания на термопаре соответствовали реальным. Теперь понятно, что показания должны соответствовать градусам на печатной плате, а не на термопаре, обязательно в "боевых" условиях.

Вопрос с охлаждением термопары воздушным потоком решил просто - закрываю пищевой фольгой все свободное пространство. И чтобы полноценно работать на этой станции, однозначно надо "набить" руку, а то чуть передержал, и пошли пузыри.

Еще надо разъём на верхний нагреватель поставить, чтобы появилась возможность использовать нижний подогрев отдельно.
Например, если поставить достаточно жесткую пластину, то вполне реально расклеивать дисплейные модули, контроллер позволяет. Такая универсальная штука получается.

Трафареты приехали, завалы уже более-менее разгреб, на днях перенастрою и все же сниму видео, а то народ уже заждался.

<

inmiddle

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 9 от 16-09-16, 3:06.
Ответить
  • С нами с 15.06.2016
  • 6 комментариев
  • 3 публикации
 
Друзья, прощу прощения за долгое молчание.
Мне подвернулась возможность сменить поле деятельности, поэтому осваиваю новые горизонты.
Сказать по-честному, я толком и не попользовался станцией. Отдал её напарнику, пусть он пользуется. Были внесены еще небольшие изменения, теперь она удовлетворяет начальным требованиям.

Нижний подогрев был перекалиброван по показаниям нагрева на самой плате, а не по абсолютному значению и теперь работает отлично. Остальные изменения коснулись верхнего. Во-первых, разъем поставлен. Во-вторых, корпус "пушки" был укорочен на 1см, чтобы сам нагревательный элемент можно ближе придвинуть к плате. В третьих, вентилятор подключил на 9В вместо 12, иначе он сильно влияет на датчики. В четвертых, была заменена термопара.

Про это подробнее. Я долго не мог откалибровать верхний нагреватель. Вроде выставил, отключил-остудил, включаю - показывает погоду на марсе. Ошибок в монтаже не было, стал грешить на терму и не ошибся. У меня была термопара от какого-то тестера.

Знакомый отдал неисправный нагреватель паяльника от люкея. Поставил термопару оттуда - красота! Показания стали совпадать четко. Напомню, снизу стоит термопара от термофена такого же люкея. Так что рекомендую брать термопары из паяльных станций.
Верхнюю термопару откалибровал по абсолютному значению, то есть показания соответствуют реальной температуре на ней, ведь она ставится на плату. Подобрал высоту для верхнего нагревателя - она составила 3-4см.
Теперь чип на видеокарте начинает плыть, когда температура снизу 170-180 градусов, а сверху - где-то около 210-212 градусов при высоте нагревательного элемента от платы 3см. Но лучше сделать 4 см, потому что один чип выпустил припой из-под кристалла.

То есть станция полностью работоспособна и тема, скорее всего, на этом закрыта.

<

basir

Читатель Датагора
  • Прохожий
Комментарий # 10 от 05-10-17, 1:21.
Ответить
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
Цитата: inmiddle
Извините за отсутствие, я был в отъезде, лечил зубы.
Спасибо за отзывы.

Про три киловатта я загнул, на самом деле там "около трех", где-то 2,6-2,8, еще и импульсно. Десятиамперные предохранители держат прекрасно. Тем более, я стараюсь ставить защиту на пределе, лучше пару раз поменять предохранители, чем чинить.

Катушку фильтра можно не менять, она не успевает нагреться. Вот с термопарами действительно заморочка, даже слабый поток воздуха влияет на показания.
Антон, верхняя термопара так и вынесена отдельно и ставится на плату, проблема с нижней.

Сейчас по возвращении много работы, чуть позже выложу видео работы.
Тем более, что трафареты еще не приехали, по-настоящему реальные испытания впереди.

разогревать плату нижним подогревом нужно медленно кроме этого критическое значение имеет равномерность нагрева так что вам нужно увеличивать число нагревателей и снизить мощность нагреваю в противном случае печатки в лучшем случае поведет в худшем плата запузырится

<

inmiddle

Евгений Читатель Датагора
  • Гражданин
Комментарий # 11 от 18-10-17, 14:42.
Ответить
  • С нами с 15.06.2016
  • 6 комментариев
  • 3 публикации
 
Да, я согласен по поводу медленного нагрева. Но там стоит три кнопки с памятью, на каждой у меня стоит определенная температура. Начинаю с малой, по мере прогрева увеличиваю и так до 180-200 градусов. Сверху так же поступаю, иначе есть инерция нагрева и если резко дать высокую температуру, то плата на которой стоит термопара, нагревается медленнее, чем чип, и чип с легкостью перегревается. В любом случае надо приноровиться работать с этой станцией, учитывать температурный режим и расстояние нагревателей. Я специально несколько плат уничтожил, пока тренировался и настраивал. Сейчас разбег с контрольной термопарой не превышает 10 градусов. Несколько плат сделал, полет нормальный, ничего не повело и не запузырило и пропаивает четко. Так что пользоваться можно.

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте корректны и вежливы, соблюдайте правила!


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой

Офигенная миниатюрная рация на литии BaoFeng UV-5R, 5W, 5-15 км!

Тестер универсальный LCR-TC1 для транзисторов, конденсаторов, ESR, MOSFET и т.д.
  • smilelolhellowinkscepticthumbupbored
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashpartyhandshake
    musicnegativenowordspardonshoksleepunknown
    wackoyawnsainthelmethashsmokingwhew


Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.