Читая местные обзоры, уже не раз подумывал о покупке паяльника с жалом T12. Давно хотелось чего-то портативного с одной стороны, достаточно мощного с другой стороны, и, разумеется, нормально поддерживающего температуру.
У меня есть относительно много паяльников, купленных в разные времена и под разные задачи:
Есть совсем древние ЭПСН-40 и «москабель» 90Вт, чуть более новый ЭМП-100 (топорик), совсем новый китайский TLW 500W. Последние два особенно хорошо сохраняют температуру (даже при пайке медных труб), но вот паять ими микросхемы не очень удобно:). Попытка использования ZD-80 (пистолетик с кнопкой) не вышла - ни мощности, ни нормального поддержания температуры. Прочая «электронная» мелочь типа Antex cs18/xs25 годится только для совсем мелочей, да и встроенной регулировки не имеет. Лет 15 назад пользовался den-on"овским ss-8200, но жала там совсем малюсенькие, термодатчик далеко и градиент температуры огромен - несмотря на заявленные 80W, на жале по ощущениям и трети не будет.
В качестве стационарного варианта я уж лет 10 использую Lukey 868 (это практически 702, только нагреватель керамический и еще какие-то мелочи). Но портативности в ней нет никакой, с собой в карман или мелкую сумку никак не взять.
Т.к. на момент покупки я еще не был уверен «а нужно ли мне оно», был взят минимальный бюджетный вариант с K-жалом и ручкой, максимально похожей на привычный паяльник от Lukey. Возможно, что кому-то она кажется не очень удобной, но для меня важнее, что-бы ручки обоих используемых паяльников привычно и одинаково лежали в руке.
Дальнейший обзор можно будет условно разделить на две части - «как из запчастей сделать устройство» и попытка анализа «как это устройство и прошивка контроллера работают».
К сожалению, продавец убрал именно этот SKU, поэтому могу дать только ссылку на снимок товара из журнала заказов. Впрочем, нет никаких проблем найти аналогичный товар.
Часть 1 - конструкция
После макетной проверки работоспособности, встал вопрос о выборе конструкции.Имелся почти подходящий блок питания (24v 65W), высотой практически 1:1 с платой управления, чуть уже ее и длиной около 100мм. Учитывая, что этот блок питания питал какую-то сдохшую (не по его вине!) связную и не дешевую lucent-овскую железку, а в его выходном выпрямителе стоят две диодные сборки на суммарные 40А, я решил, что он не сильно хуже распространенного здесь китайца на 6A. Заодно и валяться не будет.
Тестовая проверка на проверенном временем эквиваленте нагрузки (ПЭВ-100, выкручен на примерно 8 Ом)
показала, что БП практически не греется - за минут 5 работы ключевой транзистор, несмотря на свой изолированный корпус, нагрелся градусов до 40 (чуть теплый), диоды потеплее (но руку не обжигает, держать вполне комфортно), а напряжение по прежнему 24 вольта с копейками. Выбросы увеличились до сотни милливольт, но для данного напряжения и этого применения сие вполне нормально. Собственно, я остановил опыт из-за нагрузочного резистора - на его меньшей половине выделялось около 50W и температура перевалила за сотню.
В результате минимальные габариты были определены (БП + плата управления), следующим этапом шел корпус.
Поскольку одним из требований была портативность, вплоть до возможность распихать по карманам, вариант с готовыми корпусами отпал. Доступные универсальные пластмассовые корпуса совсем не годились по размерам, китайские алюминиевые корпуса под T12 для карманов куртки тоже великоваты, да и ждать еще месяц не хотелось. Вариант с «напечатанным» корпусом не проходил - ни прочности, ни теплостойкости. Прикинув возможности и вспомнив пионерскую молодость, решил сделать из древнего одностороннего фольгированного стеклотекстолита, валяющегося еще со времён СССP. Толстенная фольга (микрометр на тщательно разглаженном кусочке показал 0.2мм!) все равно не позволяла травить дорожки тоньше миллиметра из-за бокового подтравливания, а для корпуса - самое то.
Но лень вкупе с нежеланием пылить категорически не одобрила распиловку ножовкой или резаком. После прикидки имеющихся технологических возможностей, решил попробовать вариант распиловки текстолита на электрическом плиткорезе. Как оказалось - в высшей степени удобный вариант. Диск режет стеклотекстолит без всяких усилий, кромка получается практически идеальная (с резаком, ножовкой или лобзиком даже не сравнить), ширина по длине реза тоже одинаковая. И, что немаловажно, вся пыль остается в воде. Понятно, что если нужно отпилить один маленький кусочек, то разворачивать плиткорез слишком долго. Но даже на этот маленький корпус нужно было под метр реза.
Далее был спаян корпус с двумя отделениями - одно под блок питания, второе для платы управления. Первоначально, я не планировал разделение. Но, как и при сварке, припаянные в угол пластины при остывании стремятся уменьшить угол и дополнительная перепонка очень полезна.
Передняя панель согнута из алюминия в форме буквы П. В верхнем и нижнем отгибе нарезана резьба для фиксации в корпусе.
В результате получился такое (с устройством я до сих пор «играюсь», поэтому покраска пока очень черновая, из остатков старого балончика и без шлифовки):
Габаритные размеры самого корпуса - 73 (ширина) x 120 (длина) x 29 (высота). Ширину и высоту сделать меньше нельзя, т.к. размеры платы управления 69 x 25, да и найти более короткий блок питания тоже не просто.
Сзади установлен соединитель под стандартный электропровод и выключатель:
К сожалению, черного микровыключателя в хламе не оказалось, надо будет заказать. С другой стороны - белый заметнее. А вот соединитель я специально ставил стандартным - это позволяет в большинстве случаев не брать с собой дополнительный провод. В отличие от варианта с ноутбучной розеткой.
Вид снизу:
Черный изолятор из резиноподобного материала остался от исходного блока питания. Он довольно толстый (чуть меньше миллиметра), теплостойкий и очень плохо режется (отсюда и грубый вырез для пластиковой распорки - чуть-чуть не влезало). По ощущениям - как асбест, пропитанный резиной.
Слева от блока питания - радиатор выпрямителя, справа - ключевого транзистора. В оригинальном БП радиатором была тонкая полоска алюминия. Я решил «усугубить» на всякий случай. Оба радиатора изолированы от электроники, поэтому могут свободно прилегать к медным поверхностям корпуса.
На перепонке смонтирован дополнительный радиатор для платы управления, контакт с d-pak корпусами обеспечивается термопрокладкой. Пользы не много, но все лучше воздуха. Что бы исключить замыкание, пришлось чуть обкусить выступающие контакты «авиационного» разъема.
Для наглядности - паяльник рядом с корпусом:
Результат:
1) Паяльник работает примерно как заявлено и вполне помещается в карманах куртки.
2) В старом хламе утилизированы и более не валяются: блок питания, кусок стеклотекстолита 40-летней давности, балончик с нитроэмалью 1987 года выпуска, микровыключатель и небольшой кусок алюминия.
Разумеется, с точки зрения экономической целесообразности существенно проще купить готовый корпус. Пусть материалы были и практически бесплатны, но «время-деньги». Просто в моем списке задач вообще не фигурировала задача «сделать дешевле».
Часть 2 - заметки о функционировании
Как можно заметить, в первой части я вообще не упомянул о том, как все это работает. Мне показалось целесообразным не смешивать описание своей личной конструкции (довольно «колхозно-самопальной» на мой взгляд) и функционирование контроллера, который идентичен или похож у многих.В качестве некоторого предварительного предупреждения хочу сказать:
1) Разные контроллеры имеют несколько разную схемотехнику. Даже у внешне одинаковых плат могут быть немножко отличающиеся компоненты. Т.к. у меня имеется только одно мое конкретное устройство, я никак не могу гарантировать совпадение с другими.
2) Прошивка контроллера, которую я анализировал, не единственная имеющаяся. Она распространенная, но у Вас может стоять другая прошивка, функционирующая другим образом.
3) Я нисколько не претендую на лавры первооткрывателя. Многие моменты уже были ранее освещены другими обозревателями.
4) Дальше будет много скучных букв и ни одной веселой картинки. Если внутреннее устройство не интересует - остановитесь здесь.
Обзор конструкции
Дальнейшие выкладки будут во многом связаны со схемотехникой контроллера. Для понимания его работы точная схема не обязательно, вполне достаточно рассмотреть основные компоненты:1) Микроконтроллер STC15F204EA. Ничем особо не выдающийся чип семейства 8051, заметно более быстрый, чем оригинал (оригинал 35 летней давности, да). Питается от 5В, имеет на борту 10-битный АЦП с коммутатором, 2x512байт nvram, 4KБ программной памяти.
2) Стабилизатор на +5В, состоящий из 7805 и мощного резистора для уменьшения тепловыделения(?) на 7805, сопротивлением 120-330 Ом (на разных платах разное). Решение в высшей степени бюджетное и тепловыделяющее.
3) Силовой транзистор STD10PF06 с обвязкой. Работает в ключевом режиме на низкой частоте. Ничего выдающегося, старый.
4) Усилитель напряжения термопары. Подстроечный резистор регулирует его усиление. Имеет защиту на входе (от 24В) и подключен на один из входов АЦП МК.
5) Источник опорного напряжения на TL431. Подключен на один из входов АЦП МК.
6) Датчик температуры платы. Также подключен к АЦП.
7) Индиктор. Подключен к МК, работает в режиме динамической индикации. Подозреваю, что один из основных потребителей +5В
8) Ручка управления. Вращение регулирует температуру (и другие параметры). Линия кнопки в очень многих моделях не запаяна или разрезана. Если соединить, то позволяет настраивать дополнительные параметры.
Как несложно заметить, все функционирование определяется микроконтроллером. Почему китайцы ставят именно такой - мне неизвестно, он не сильно дешевый (около $1, если брать несколько штук) и впритык по ресурсам. В типовой китайской прошивке остаются свободными буквально десяток байт памяти программ. Сама прошивка написана на С или чем-то аналогичном (там видны явные хвосты библиотеки).
Функционирование прошивки контроллера
Исходных текстов я не имею, но IDA никуда не делась:). Механизм работы довольно простой.При начальном запуске прошивка:
1) инициализирует устройство
2) загружает параметры из nvram
3) Проверяет нажатость кнопки, если нажата - ждет отжатия и запускает п/п настройки расширенных параметров (Pxx) Там много параметров, если нет понимания, то лучше их не трогать. Могу выложить раскладку, но опасаюсь спровоцировать проблемы.
4) Выводит на экран «SEA», ждет и запускает основной цикл работы
Есть несколько режимов работы:
1) Обычный, нормальное поддержание температуры
2) Частичное энергосбережение, температура 200 градусов
3) Полное отключение
4) Режим настройки P10(шаг настройки температуры) и P4(усиление ОУ термопары)
5) Режим альтернативного управления
После запуска работает режим 1.
При коротком нажатии кнопки производится переход в режим 5. Там можно повернуть регулятор влево и уйти в режим 2 или вправо - увеличить температуру на 10 градусов.
При длительном нажатии производится переход в режим 4.
В предыдущих обзорах было много споров, как правильно устанавливать вибродатчик. По имеющейся у меня прошивке могу сказать однозначно - без разницы. Уход в режим частичного энергосбережения выполняется по отсутствию изменений
состояния вибродатчика, отсутствию существенных изменений температуры жала и отсутствию сигналов от ручки - все это на протяжении 3х минут. Замкнут вибродатчик или разомкнут - совершенно неважно, прошивка анализирует только изменения в состоянии. Вторая часть критерия тоже интересна - если вы паяете, то температура жала неминуемо плавает. И если фиксируется отклонение более чем на 5 градусов от заданной, выхода в режим энергосбережения не будет.
Если режим энергосбережения продлится больше заданного, то паяльник полностью выключится, на индикаторе будут нули.
Выход из энергосберегающих режимов - по вибрации или по ручке управления. Возврата из полного энергосбережения в частичный не бывает.
Поддержанием температуры МК занимается в одном из таймерных прерываний (их задействовано два, второе занимается дисплеем и прочим. Зачем так сделано непонятно - интервал прерывания и другие настройки выбраны одинаковые, вполне можно было обойтись единым прерыванием). Цикл управления состоит из 200 таймерных прерываний. На 200-м прерывании нагрев обязательно отключается (- целые 0.5% мощности!), выполняется задержка, после чего производится измерение напряжений с термопары, термодатчика и опорного напряжения с TL431. Далее все это по формулам и коэффициентам (частично задаваемым в nvram) пересчитывается в температуру.
Здесь я позволю себе маленькое отступление. Зачем в такой конфигурации термодатчик - не вполне понятно. При правильной организации, он должен давать поправку температуры на холодном спае термопары. Но в этой конструкции он измеряет температуру платы, не имеющую никакого отношения к требуемой. Его либо нужно переносить в ручку, как можно ближе к картриджу T12 (и еще вопрос - в каком месте картридже находится холодный спай термопары), либо вовсе выкинуть. Возможно, я чего-то не понимаю, но похоже, что китайские разработчики тупо передрали схему компенсации с какого-то другого устройства, совершенно не понимая принципов работы.
После измерения температуры вычисляется разница между заданной и текущей температурой. В зависимости от того, большая она или маленькая работают две формулы - одна большая, с кучей коэффициентов и накоплением дельты (желающие могут почитать про построение ПИД-регуляторов), вторая проще - при больших отличиях нужно либо греть максимально, либо полностью отключить (в зависимости от знака). Переменная ШИМ может иметь значение от 0 (отключено) до 200 (полностью включено) - по количеству прерываний в цикле управления.
Когда я только включил устройство (и еще не залез в прошивку), меня заинтересовал один момент - не было дрожания на ± градус. Т.е. температура либо держится стабильно, либо дергается сразу на 5-10 градусов. После анализа прошивки выяснилось, что дрожит оно по всей видимости всегда. Но при отклонении от заданной температуры менее чем на 2 градуса прошивка показывает не измеренную, а заданную температуру. Это ни хорошо и не плохо - дрожащий младший разряд тоже сильно раздражает - просто нужно иметь в виду.
Завершая разговор о прошивке хочу отметить еще несколько моментов.
1) С термопарами я не работал уже лет 20. Может за это время они стали линейнее;), но раньше для сколько-нибудь точных измерений и при наличии возможности, всегда вводилась функция корректировки нелинейности - формулой или таблицей. Здесь этого нет от слова совсем. Можно настроить только смещение нуля и угол наклона характеристики. Может во всех картриджах используются высоколинейные термопары. Либо индивидуальный разброс в разных картриджах больше, чем возможная групповая нелинейность. Хотелось бы надеяться на первый вариант, но опыт намекает на второй…
2) По непонятной для меня причине, внутри прошивки температура задается числом с фиксированной точкой и разрешением в 0.1 градус. Совершенно очевидно, что в силу предыдущего замечания, 10-битного АЦП, неверной поправки холодного конца, неэкранированного провода и т.п. реальная точность измерений и 1 градус никак не составит. Т.е. похоже, что опять содрано с какого-то другого устройства. А сложность вычислений чуть выросла (неоднократно приходится делить/умножать на десять 16-разрядные числа).
3) На плате имеются контактные площадки Rx/TX/gnd/+5v. Насколько я понял, у китайцев были специальные
прошивки и специальная китайская программа, позволяющая напрямую получать данные со всех трех каналов АЦП и настраивать параметры ПИД. Но в стандартной прошивке ничего этого нет, выводы предназначены исключительно для заливки прошивки в контроллер. Программа для заливки доступна, работает через простой последовательный порт, только TTL-уровни нужны.
4) Точки на индикаторе имеют свой функционал - левая индицирует режим 5, средняя - наличие вибрации, правая - тип выводимой температуры (выставленная или текущая).
5) Для записи выбранной температуры отведено 512 байт. Сама запись сделана грамотно - каждое изменение пишется в следующую свободную ячейку. Как только достигнут конец - блок полностью стирается, а запись производится в первую ячейку. При включении берется самое дальнее записанное значение. Это позволяет увеличить ресурс в пару сотен раз.
Владелец, помни - вращая ручку настройки температуры, ты тратишь невосполнимый ресурс встроенного nvram!
6) Для остальных настроек используется второй блок nvram
С прошивкой все, если возникнут дополнительные вопросы - задавайте.
Мощность
Одна из важных характеристик паяльника - максимальная мощность нагревателя. Оценить ее можно следующим образом:1) Имеем напряжение 24В
2) Имеем жало Т12. Измеренное мной сопротивление жала в холодном состоянии составляет чуть более 8 Ом. У меня получилось 8.4, но я не берусь утверждать, что погрешность измерения менее 0.1 Ома. Предположим, что реальное сопротивление никак не менее 8.3 Ома.
3) Сопротивление ключа STD10PF06 в открытом состоянии (по даташиту) - не более 0.2 Ома, типовое - 0.18
4) Дополнительно нужно учесть сопротивление 3х метров провода (2x1.5) и разъема.
Итоговое сопротивление цепи в холодном состоянии составляет не менее 8.7 Ома, что дает предельный ток в 2.76А. С учетом падения на ключе, проводах и разъеме, напряжением на самом нагревателе будет около 23В, что даст мощность порядка 64 Вт. Причем это предельная мощность в холодном состоянии и без учета скважности. Но не стоит особо расстраиваться - 64 Вт это весьма много. А учитывая конструкцию жала - достаточно для большинства случаев. Проверяя работоспособность в режиме постоянного нагрева, я помещал кончик жала в кружку с водой - вода вокруг жала кипела и пАрила весьма бодро.
Но вот попытка экономии с использованием БП от ноутбука имеет очень сомнительную эффективность - внешне незначительное снижение напряжения, приводит к потере трети мощности: вместо 64 Вт останется порядка 40. Стоит ли этого экономия $6?
Если наоборот, попытаться выжать из паяльника заявленные 70Вт, есть два пути:
1) Немного увеличить напряжение БП. Достаточно увеличить всего на 1В.
2) Уменьшить сопротивление цепи.
Почти единственный вариант, как немного уменьшить сопротивление цепи - заменить ключевой транзистор. К сожалению, практически все p-канальные транзисторы в используемом корпусе и на требуемое напряжение (на 30В я не рискнул бы ставить - запас будет минимален) имеют сходные Rdson. А так было бы вдвойне замечательно - заодно меньше бы грелась плата контроллера. Сейчас в режиме максимального разогрева на ключевом транзисторе выделяется около ватта.
Точность/стабильность поддержания температуры
Кроме мощности, не менее важна стабильность поддержания температуры. Причем лично для меня стабильность даже важнее точности, поскольку если значение на индикаторе можно и опытным путем подобрать - обычно я так и делаю (и не очень важно, что при выставке 300 градусов реально на жале - 290), то вот нестабильность таким образом не побороть. Впрочем, по ощущениям, стабильность поддержания температуры на T12 заметно лучше, чем на жалах 900-й серии.Что имеет смысл переделать в контроллере
1) Контроллер греется. Не фатально, но больше желаемого. Причем главным образом его греет даже не силовая часть, а стабилизатор на 5В. Измерения показали, что ток по 5В составляет порядка 30 мА. 19В падения при 30 мА дает примерно 0.6Вт постоянного нагрева. Из них на резисторе (120Ом) выделяется порядка 0.1Вт и еще 0.5Вт - на самом стабилизаторе. Потребление остальной схемы можно игнорировать - всего 0.15Вт, из которой заметная часть тратится на индикатор. Но плата маленькая и поставить step-down просто некуда - если только на отдельной платке.2) Силовой ключ с большим (относительно большим!) сопротивлением. Применение ключа с сопротивлением 0.05 Ом сняло бы все проблемы его нагрева и добавило бы около ватта мощности нагревателю картриджа. Но корпус был бы уже не 2х миллиметровый dpak, а минимум на размер больше. Или вообще переделать управление на n-канал.
3) Перенос ntc в ручку. Но тогда имеет смысл перенести туда и микроконтроллер, и силовой ключ и опорное напряжение.
4) Расширение функциональности прошивки (несколько наборов параметров ПИД для разных жал и т.п.). Теоретически возможно, но лично мне проще (и дешевле!) заново слепить на каком-нибудь младшем stm32, чем утаптывать в существующую память.
В результате имеем замечательную ситуацию - переделывать можно много чего, но практически любая переделка требует выкинуть старую плату и сделать новую. Либо не трогать, к чему я и склоняюсь пока.
Заключение
Имеет ли смысл переходить на T12? Не знаю. Пока я работаю только с жалом T12-K. Для меня оно одно из самых универсальных - и полигон хорошо греет, и гребенку выводов эрзац-волной пропаять/отпаять можно, и отдельный вывод острым концом прогреть можно.C другой стороны, имеющийся контроллер и отсутствие средств автоматической идентификации конкретного типа жала усложняет работу с T12. Ну что мешало Hakko засунуть какой-нибудь идентифицирующий резистор/диод/чип внутрь картриджа? Было бы идеально, если в контроллере имелось несколько слотов под индивидуальные настройки жал (хотя-бы штуки 4) и при смене жала он автоматом загружал нужные. А в существующей системе можно как максимум сделать ручной выбор жала. Прикидывая объем работ понимаешь, что овчинка не стоит выделки. Да и картриджи по стоимости соизмеримы с целой паяльной станцией (если не брать китай по $5). Да, разумеется можно экспериментально вывести таблицу поправок температур и приклеить табличку на крышку. Но с коэффициентами ПИД (от которых напрямую зависит стабильность) так не поступить. От жала к жалу они обязаны отличаться.
Если отбросить мысли-мечты, то выходит следующее:
1) Если паяльной станции нет, но хочется - лучше забыть про 900 и брать T12.
2) Если нужно дешево и точные режимы пайки не сильно нужны - лучше взять простой паяльник с регулировкой мощности.
3) Если паяльная станция на 900х уже есть, то достаточно T12-К - универсальность и портативность получилась на высоте.
Лично я покупкой доволен, но и заменять все имеющиеся 900-е жала на T12 пока не планирую.
Это первый мой обзор, поэтому заранее приношу извинения за возможные шероховатости.
Доброго вам времени суток, уважаемые гики и сочувствующие! Вчитайтесь внимательно в эти строки великого поэта:
Я знал одной лишь думы власть,Михаил Юрьевич смог точно описать душевные терзания, обуревающие множество радиолюбителей в поисках мощной, полностью автоматической, точной, универсальной, надёжной и недорогой паяльной станции.
Одну, но пламенную страсть:
Она, как червь, во мне жила.
Изгрызла душу и сожгла!
Благодаря трудолюбивым китайским товарищам, вышеописанная (как, впрочем, и множество других) мечта вполне может стать явью при относительно небольших финансовых затратах. Речь пойдёт о наборе для сборки паяльной станции на жалах Hakko T12. Этот набор стоит менее 18 евро на Aliexpress и содержит все необходимые детали, кроме блока питания и корпуса. В сети можно найти множество обзоров этого набора.
Компактный стоваттный (на самом деле, нет) блок питания на 24 вольта стоит около 8 евро с пересылкой.
Проблема этого блока питания в значительном нагреве при нагрузке более 75 ватт. Поскольку паяльная станция потребляет значительно меньшую мощность, этот блок питания можно с чистой совестью считать подходящим кандидатом.
Перейдём к корпусу: именно здесь открывается максимальный простор для творчества и кроются значительные трудности для радиолюбителей, не имеющих 3D принтера в личном пользовании. Как известно, дом поросёнка должен быть крепостью корпус электронного устройства служит не только вместилищем его компонентов, но и предупреждает попадание внутрь посторонних предметов. Корпус также защищает пользователя от поражения током. Если же корпус паяльной станции имеет возможность установки держателя паяльника, „третьей руки“, лупы с подсветкой и возможности размещения губки для очистки жала, то это уже не корпус, а дворец.
Некоторые из вышеупомянутых частей объединило в себе следующее замечательное устройство:
Единственной проблемой этого устройства является тонкий и плохо проложенный кабель для питания светодиодной подсветки. Этот кабель лучше всего сразу заменить. Поскольку светодиодная подсветка требует источника питания 5 вольт, нам придётся приобрести также преобразователь напряжения с 24 до 5 вольт. Китайские товарищи расстаются с нужным устройством за символические 1,8 евро.
Обратите внимание: этот прреобразователь построен на основе микросхемы XL4015. Несмотря на заявленный выходной ток 5 ампер, этот преобразователь работает без перегрева только при токе менее 2,3 ампера. Поскольку в этом преобразователе реализована регулировка выходного тока, для надёжной работы можно просто установить максимальный ток на уровне 2,2 ампера и забыть о проблеме.
Как известно, нет такого тюбика с зубной пастой, откуда нельзя было бы выжать ещё капельку. Это высоконаучное наблюдение натолкнуло меня на мысль вывести полученные напряжения 24 и 5 вольт на наружные клеммы и использовать паяльную станцию как блок питания. Естественно, два разъёма USB так и просились на переднюю панель. Немцы называют это «Eierlegende Wollmilchsau» (яйцекладущая щерстомолочная свинья).
Осталось приобрести кабель питания с резиновой изоляцией (мягкий и не плавится), сетевой выключатель со световой индикацией, немного монтажного провода в силиконовой изоляции (мягкий и не плавится), пару разъёмов USB, четырёхконтактный клеммник (такие используются для подключения акустических систем), 20 саморезов М3 и 8 саморезов М2.
Высокую честь изготовления корпуса заслужил мой домашний 3D принтер fakeQR. Материалом для корпуса был выбран филамент PETG китайского производителя Winbo (китайское с китайским в китайском, то ли ещё будет). PETG имеет массу преимуществ перед другими материалами: отличное межслоевое сцепление, никакого варпинга („съёживания“) при печати больших объектов, высокая прочность и устойчивость к факторам внешней среды. Из этого материала изготовлены, например, бутылки Кока-колы.
После короткой возни в замечательном бесплатном CAD DesignSpark Mechanical были созданы части будущего мегакорпуса суперпаяльной мегастанции.
Фронтальная панель. Служит для фиксации электронного блока управления паяльной станции на основной части корпуса
Основная часть. К ней прикручиваются все остальные части корпуса и электронные компоненты.
На передней стенке основной части расположены следующие элементы: два гнезда USB. выключатель питания (выключатели на задней панели являются чем-то вроде преступления против человечества, по моему мнению), ушки для закрепления фронтальной панели с электронным блоком. На задней стенке находится карман для преобразователя напряжения и вентиляционные отверстия. Отверстие для кабеля питания снаружи имеет воронкообразную форму, для предотвращения излома кабеля. Блок питания располагается на на некоторой высоте от нижней стенки, чтобы обеспечить свободный доступ воздуха через нижние вентиляционные отверстия.
Крышка отсека электроники выпонена в виде ванночки, в которой можно складывать разную мелочь. Корпус выполнен так, что ни капли олова, ни какие-либо мелкие предметы не могут попасть в отсек электроники.
Нижняя часть и выдвижной ящичек. На внутренней стороне задней стенки нижней части расположен кармашек для магнита, в соответствующем месте ящичка предусмотренно отверстие для винта из магнитного материала. Удержание ящичка магнитом – дешёвое, надёжное и простое решение, по моему мнению.
После сборки паяльная станция выглядит в точности как ёжик из известной сказки Ушинского. (зверёк был „неладно скроен, да крепко сшит“ и тем многих бед избегал).
Уже после сборки первого варианта 3D модели были исправлены, доработаны и упрощены, скачать их можно
Сборка паяльной станции на Hakko T12
В статье кратко описаны предпосылки выбора паяльной станции именно на жалах Hakko T12, далее приведён сравнительный анализ нескольких версий, доступных на рынке, а также рассмотрены некоторые особенности сборки паяльной станции и её финальной настройки.
Откуда такой ажиотаж вокруг Hakko T12?
Чтобы понять почему многие радиолюбители последнее время так заинтересовались этими китайскими станциям, нужно начать издалека. Если вы уже сами пришли к данному решению, эту главу можно пропустить.У любого начинающего учиться паять, первым встаёт вопрос выбора паяльника. Многие начинают с доступных в ближайшем хоз.маге копеечных паяльников фиксированной мощности. Конечно, какие-то простейшие работы, типа пайки проводов можно выполнять даже советским паяльником с медным жалом, особенно при наличии навыка. Однако, любому, кто попробовал спаять таким паялом что-либо более технологичное, становятся очевидны проблемы: если паяльник слишком слабый (40Вт и менее) - некоторые детали, например выводы соединённые с земляным полигоном, очень неудобно выпаивать, а если мощный (50Вт и более) - он очень быстро перегревается и вместо пайки происходит ритуальное выжигание дорожек. Исходя из вышеизложенного, даже если вы только учитесь паять, желательно всё-таки купить паяльник с возможностью регулировки температуры. Однако, чаще всего паяльники с простыми регуляторами, встроенными в ручку, представляют собой изделия крайне низкого качества, поэтому, если уж вы задались вопросом выбора нормального паяльника, скорее всего уже стоит смотреть в сторону паяльных станций.
Чаще всего следующий вопрос - какую именно паяльную станцию выбрать. Тут могут быть вариации, поскольку профессионалы, в основном, работают с достаточно громоздкими станциями совмещёнными с паяльным феном, типа PACE, ERSA или, на худой конец Lukey. Мне дома фен ни к чему, но при этом хочется иметь надёжную, мощную и компактную станцию с возможностью регулировки. Так как рабочее место не резиновое, станция должна быть действительно небольшой, поэтому многие станции отпадают по габаритам. Плюс, естественно, всегда хочется уложиться в некий разумный бюджет. И тут на сцену выходят наши китайские друзья, со своими станциями, предназначенными для работы с жалами японской фирмы Hakko . Оригинальные паяльные станции от данного бренда стоят каких-то неадекватных денег, а вот китайские поделки под эти жала, как ни странно, обладают достаточно высоким качеством, при очень приятной цене.
Итак, почему жала именно от Hakko? Главный их козырь это керамический нагреватель, совмещеный с датчиком температуры. Собственно, для готовой паяльной станции к такому жалу остаётся лишь "добавить" ПИД-регулятор и достаточную мощность, что позволяет достичь быстрого нагрева и качественного поддержания заданной температуры. Ну и обернуть всё это в удобный корпус. Собственно, в паяльных станциях-конструктораx, которые можно в изобилии найти на Алиэкспрессе по запросам типа "diy hakko t12" , всё это реализовано, а в комплекте китайцы обычно кладут одно-два жала Hakko (бытует мнение что это в основном копии, однако, даже у копий качество на уровне).
Выбираем набор для сборки
Если вы уже попробовали искать на Али подобный паяльник, вы наверняка удивились разнообразию вариантов, которые выдаёт поиск.На начало 2018-ого года в поиске на Али чаще всего попадаются предложения от "фирм" Quicko, Suhan и Ksger. Причём в описаниях они иногда даже ссылаются друг на друга, поэтому вполне очевидно, что это суть одно и то же, так что далее я, по возможности, буду пропускать конкретные названия "производителя", ссылаясь только на версии конкретных станций, ибо беглый анализ фотографий позволяет предположить, что если версии совпадают, то и схемотехника примерно одинаковая.
На самом деле, вариаций в целом не так много, как может показаться на первый взгляд. Опишу основные значимые различия:
Примерная таблица мощности паяльника, в зависимости от напряжения блока питания:
- При 12В - 1.5А (18 Вт)
- При 15В - 1.88А (28 Вт)
- При 18В - 2.25А (41 Вт)
- При 20В - 2.5А (50 Вт)
- При 24В (max!) - 3А (72 Вт)
Обратите внимание , для некоторых версий указано, что при использовании блока питания выше 19В желательно отпаять резистор 100 Ом, подписанный как-то типа "20-30V R-NC". Данный резистор запараллелен с более мощным резистором на 330 Ом и вместе они образуют один резистор 77 Ом, включенный перед микросхемой 78M05. Отпаяв 100 Ом, мы оставим один резистор на 330. Сделано это для того чтобы уменьшить падение напряжения на данном регуляторе при большом входном напряжении - очевидно для повышения его надёжности и долговечности. С другой стороны, подняв сопротивление до 330 мы также ограничим максимальный ток по линии +5В. При этом, учитывая, что сама 78M05 вполне может переварить даже 30В на входе, я бы не выпаивал 100 Ом полностью, а заменил бы данный резистор на что-то в диапазоне 200-500 Ом (чем выше напряжение, тем больше номинал). Либо можно вообще не трогать данный резистор и оставить как есть.
Итак, с общей комплектацией определились, теперь чуть более пристально рассмотрим сами платы различных версий.
Сравнение некоторых версий
Сейчас в продаже можно найти вагон различных станций под разными названиями, непонятно чем различающийся. Я уже писал выше, что купил себе станцию на STC, поэтому и сравнивать буду только версии на этом контроллере.Схемотехника у всех плат достаточно похожа, могут различаться небольшие нюансы. Я нашёл в сети схему, нарисованную пользователем Wwest с ixbt.com, для версии F . В принципе, её вполне достаточно для понимания работы станции.
Схема паяльной станции Mini STC T12 ver.F
Для начала, под спойлерами ниже сравнительные фото двух версий Mini STC T12 ver.E и ver.F :
Внешний вид Mini STC T12 ver.E
Внешний вид Mini STC T12 ver.F
Первым в глаза бросается отсутствие электролитического конденсатора между индикатором и энкодером в версии F , а также несколько меньшее количество деталей. Похоже, что электролит заменили на керамику ближе к выходу 78M05, однако оценить ёмкость керамики по фотографии затруднительно. Если там стоит что-то в духе 10 мкФ или более, тогда, учитывая небольшую мощность нагрузки, это вполне приемлемо. В схеме для версии F этот конденсатор обозначен как тантал на 47 мкФ, вероятно у автора схемы была плата от Diymore (см. ниже). Также, в более новой версии поменяли контактные площадки для NTC-термистора (в версии E он обозначен как R 11) на больший типоразмер, и уменьшили количество отдельных резисторов, собрав их в ещё одну сборку - это упрощает закупку деталей, уменьшает вероятность ошибки при монтаже и повышает общую технологичность, что явно можно записать в плюс. Кроме того, электролитический конденсатор, без которого можно было обойтись, тоже можно записать минус для версии E .
Итого, в качестве промежуточного вывода можно заключить следующее: если у вас есть возможность заменить электролит на полимер, тогда лучше брать версию E . Если же вам без разницы что менять, лучше купить более ёмкую керамику и взять версию F . А если вам вообще ничего менять не хочется, тогда вопрос сводится к тому что быстрее выйдет из строя, электролит, либо контроллер с нестабильным питанием. Учитывая что у версии F общая технологичность выше, пожалуй я бы рекомендовал его.
Реже встречаются ещё два варианта плат - от Ksger и Diymore, причём по ним видно, что трассировка платы дополнительно проработана.
Внешний вид Diymore Mini STC T12 (версия неизвестна)
Внешний вид Ksger Mini STC T12 LED (версия неизвестна)
Лично мне больше всего нравится вариант от Ksger - видно, что разведено с любовью. Однако упомянутый ранее конденсатор тут точно не больше 1206 - под такой типоразмер на рынке практически нет доступной керамики 10 мкФ с напряжением более 20В, поэтому, скорее всего, тут в целях экономии стоит что-то мелкое. Это минус. Кроме того, силовой мосфет AOD409 заменён на какой-то транзистор в корпусе SOIC, у которого, на мой взгляд, теплообмен хуже.
В версии от Diymore стоит тантал и обычный AOD409 в корпусе DPAK, поэтому несмотря на то, что она менее симпатична визуально, при выборе она явно предпочтительнее. Разве что вы не готовы сами перепаивать эти элементы.
Итого: если вам вообще без разницы что покупать и вы не хотите ничего перепаивать после покупки, я бы советовал поискать версию, похожую на фото платы от Diymore, либо, если искать лень, брать версию F и менять конденсаторы, как описано выше.
Сборка
В целом сборка паяльника тривиальна, не считая того, что для сборки вам понадобится ещё один паяльник (смайл). Впрочем, как обычно, есть несколько нюансов.Сборка ручки паяльника. Контакты разъёма на плате и в ручке могут иметь различную маркировку. Это вряд ли проблема, так как там в любом случае всего пять проводов:
- Два провода питания - плюс и минус
- Провод термодатчика
- Два провода вибродатчика (порядок не важен)
Если на вашей ручке контакты никак не подписаны, достаточно знать, что на самом жале всего три контакта: плюс (ближайший к концу на жале), потом идёт минус и вывод термодатчика. Для наглядности схоронил схему с Али.
Китайцы иногда подписывают вывод термопары как землю, а в самом контроллере E подключено к заземлению - насколько я понимаю это не совсем корректно, хотя разбираться мне лень, да и заземления у меня всё равно нет.
В некоторых версиях в ручке, помимо вибродатчика, нужно ещё впаивать конденсатор. Я не знаю наверняка, но кондёр может быть между плюсом и минусом нагревателя - чтобы меньше шумел в РЧ-диапазоне. Также это может быть кондёр между термодатчиком и землёй - опять же для того чтобы показания термодатчика были более плавными и менее зашумлёнными. Не знаю насколько это всё вообще целесообразно - например в моей ручке места для конденсатора вообще не было. Кроме того, некоторые пользователи писали, что точность термостабилизации при замкнутых выводах конденсатора была выше. В общем, если данный конденсатор в вашей модели предусмотрен, можете попробовать и так и сяк.
Судя по отзывам в интернетах, в некоторых ручках помимо конденсатора и вибродатчика был ещё термистор, якобы для контроля температуры холодного конца. Однако, потом до производителей дошло, что датчик холодной стороны логично размещать прямо на плате контроллера и больше такой фигнёй они не страдают.
Про вибродатчик. В качестве вибродатчика в таких станциях используются либо датчики вибрации SW-18010P (редко), либо SW-200D (в основном). Ещё некоторые умельцы используют ртутные датчики - я вообще не сторонник использования ртути в хозяйстве, поэтому обсуждать тут этот подход не буду.
SW-18010P это обычная пружинка в металлическом корпусе. Пишут что для паяльника такой датчик гораздо менее удобен, чем SW-200D, который представляет из себя простой металлический "стаканчик" с двумя шариками внутри. У меня в комплекте было два SW-200D, их я и вам советую использовать.
Вибродатчик нужен для автоматического перехода станции в ждущий режим, в котором температура жала снижается до тех пор пока паяльник снова не возьмут в руку. Функция ультра-удобная, поэтому я крайне рекомендую вам от датчика не отказываться.
Если судить по картинке со схемой соединения ручки, китайцы советуют впаивать датчик серебряным пином в сторону жала. Я, собственно, именно так и сделал и у меня всё работает очень удобно.
Тем не менее, у кого-то данный датчик почему-то не работает нормально - пишут что паяльник приходится трясти чтобы вывести из спящего режима и поясняют это картинкой из которой очевидно, что если датчик наклонён в сторону ручки, контакта быть не может пока его не встряхнёш. В общем, если в вашем случае станция не выходит из спящего режима когда просто берёшь паяльник, попробуйте перепаять вибродатчик обратной стороной.
Есть ещё один хинт - некоторые хитрецы советуют два датчика впаять параллельно и разнонаправленно, тогда всё должно работать при любом положении паяльника. Косвенно данное предположение подтверждает тот факт, что во многие комплекты китайцы кладут два датчика, а на самой ручке два места рядом куда их очень удобно впаивать - скорее всего именно для этого. У меня всё заработало сразу, поэтому хинт не проверял.
Если же вы всё-таки вообще не хотите использовать функцию авто-отключения или вам не нравится как гремит вибродатчик, его можно отключить просто замкнув SW и + на плате контроллера, а провода идущие к ручке вообще не распаивать.
Про корпус. Как я уже писал выше, я выбрал стандартный алюминиевый корпус, который предлагают для данных станций. И выбором своим я, в целом, доволен. Есть несколько моментов, на которые следует обратить внимание.
Во первых, необходимо как-то закрепить блок питания в корпусе. Я это решил банально сверлением четырёх дырок в корпусе и креплением блока питания на винты. В моём случае блок питания представлял из себя просто отдельную плату с радиаторами, и, т.к. корпус алюминиевый, нужно было сделать какие-то бобышки, чтобы плата блока питания не лежала прямо на корпусе. Я для этого вырезал две полоски из оргстекла, в которых просверлил по два отверстия под винты и на этом проблема была решена. Ещё можно, например, вырезать из какой-нибудь полимерной трубки изолирующие колечки нужной высоты, но мне показалось что идея с полосками оргстекла проще.
Во вторых, я понадеялся на сумрачный китайский гений и не проверил размеры корпуса и блока питания. Это было ошибкой. Как можно судить по фотографии ниже, оказалось, что после установки контроллера мой блок влезает в корпус практически впритык, что не есть хорошо. Пришлось отпаять выходные клеммы блока и припаять провода с разъёмом питания контроллера прямо на плату БП. Если бы на плате контроллера не было разъёма, блок получился бы неразборным, что было бы значительно менее удобно. Со стороны 220В я добавил дополнительную изоляцию термоусадкой и каплей термоклея. Также видно полосу термоклея на разъёме 220В - чтобы меньше болтался.
В целом, несмотря на то что всё влезло с минимальными зазорами, получилось приемлемо, но осадочек остался.
Про блок питания и доработки контролера. Как я уже писал выше, у меня была станция версии E с обычным электролитом. Всем известно, что обычные электролиты имеют свойство высыхать со временем, поэтому я заменил электролит на полимерный конденсатор, который валялся под рукой. Также я пропаял контакты энкодера - многие юзеры замечали, что без этого кнопка в энкодере не работала (если вы обратили внимание, на фотографиях, приведённых ранее, видно, что у трёх плат из четырёх центральный контакт энкодера вообще не припаян).
Блок питания, который мне прислали в комплекте со станцией, имел брак - один из диодов "горячей части" был припаян с неверной полярностью, отчего силовой мосфет уже при третьем включении паяльной станции сгорел и пришлось разбираться в чём причина, потратив ещё полдня на ремонт БП. Повезло ещё, что PWM Controller не сдох вслед за мосфетом. Это я к тому, что может иметь смысл таки собрать блок самому, либо использовать какой-нибудь уже проверенный.
В качестве минимальных доработок БП на выходные электролиты была параллельно припаяна керамика малой ёмкости из тех, что валялись под рукой, а также заменён межобмоточный конденсатор на более высоковольтный.
После всех ковыряний получился достаточно мощный и надёжный блок и контроллер, хотя сил потрачено явно больше чем я планировал.
Настройка после сборки
Настроек у станции не так много, большинство из них настраиваются один раз.Непосредственно при работе паяльника можно изменять шаг регулировки температуры и производить программную калибровку температуры - пункты меню Р10 и Р11. Делается это следующим образом - нажимаем на ручку энкодера и удерживаем примерно 2 секунды, попадаем в пункт Р10, кратковременным нажатием изменяем порядок (сотни, десятки, единицы), поворотом ручки изменяем значение, затем опять нажимаем и 2 сек. удерживаем ручку энкодера, значение сохраняется, а мы переходим в пункт Р11 и т.д., последующее 2с. нажатие возвращает в рабочий режим.
Чтобы попасть в расширенное программное меню нужно зажать ручку энкодера и не отпуская подать питание на контроллер.
Наиболее часто встречается следующее меню (краткое описание, в скобках приведены значения по умолчанию):
- P01: опорное напряжение АЦП (2490 мВ - эталон TL431)
- P02: настройка NTC (32 сек)
- P03: вход ОУ коррекция напряжения смещения (55)
- P04: коэффициент усилителя термопары (270)
- P05: коэффициент пропорциональности PID pGain (-64)
- P06: коэффициент интегрирования PID iGain (-2)
- P07: коэффициент дифференцирования PID dGain (-16)
- P08: время засыпания (3-50 минут)
- P09: (в некоторых версиях - P99 ) сброс настоек
- P10: шаг установки температуры
- P11: коэффициент усилителя термопары
Для перемещения между пунктами меню нужно кратковременно зажимать кнопку энкодера.
Также иногда встречается следующая конфигурация меню:
- P00: восстановление параметров по умолчанию (выберите 1 для восстановления)
- P01: коэффициент усилителя термопары (по умолчанию 230)
- P02: напряжение смещения усилителя термопары, хз что это, продавец советует не менять без измерений (значение по умолчанию 100)
- P03: отношение °C/mV термопары (значение по умолчанию 41, советуют не менять)
- P04: шаг регулировки температуры (0 блокирует температуру жала)
- P05: время засыпания (0-60 минут, 0 - отключить засыпание)
- P06: время отключения (0-180 минут, 0 - функция отключения неактивна)
- P07: коррекция температуры (по умолчанию +20 градусов)
- P08: режим пробуждения (0 - чтобы выйти из сна можно вращать энкодер или встряхивать ручку, 1 - из сна можно выйти только вращением энкодера)
- P09: что-то связанное с режимом нагрева (измеряется в градусах)
- P10: временной параметр для предыдущего пункта (секунды)
- P11: время, после которого должно сработать "автоматическое сохранение настроек" и выход из меню.
Стоит заметить, что, в отличии от трассировки платы, вариантов прошивок может быть гораздо больше, поэтому нет единственно верного описания пунктов меню - вариантов может быть множество, даже в одной версии платы они могут отличаться. Разве что можно посоветовать всё-таки брать модели с текстовым дисплеем, а при его отсутствии смотреть рекомендации продавца у которого покупали.
Выводы
Условные минусы:- «Из коробки» температура жала не обязательно соответствует действительности, пришлось немного поковыряться с термопарой, чтобы получить приемлемый результат.
- Для каждого жала приходится калибровать станцию заново. Я жала меняю не часто, для меня не критично. Кроме того, в некоторых версиях прошивки реализована возможность сохранять несколько профилей, поэтому данный минус в некоторых случаях не актуален.
Итого: в целом станция работает отлично и я считаю, что геморрой со сборкой себя полностью оправдывает. Чуть позже я проведу сравнение нескольких разных станций, там и опишу все достоинства\недостатки.
На этом всё, спасибо за прочтение!
Жала Hakko T12 в последнее время получают все большую популярность за счет высокого качества, удобства использования и большого ассортимента. Всего насчитывается около 80 разновидностей жал (точнее, их кончиков), чего достаточно абсолютно для любой ситуации. Большинство пользователей применяют от силы 5-10 разновидностей в работе, но при необходимости всегда можно подобрать именно такой вариант, который требуется на данный момент.
Особенности жал Hakko T12 для паяльной станции
Жала такого типа в первую очередь выделяются очень высокой скоростью нагрева до рабочего состояния. В среднем, при использовании более-менее нормальной паяльной станции, на это уходит около 15 секунд (иногда меньше). Кроме того, такие изделия по умолчанию оснащаются встроенным датчиком температуры. То есть, имея нормальный контроллер паяльника и внешний измеритель температуры, можно настроить их так, чтобы температура варьировалась на уровне 7-10 о С, не больше.
Следующий важный пункт – удобство работы. С большинством других жал нередко возникает проблема демонтажа. Приходится тратить достаточно много времени на то, чтобы снять жало и поставить новое. С жалами типа Hakko T12 такой проблемы не возникает в принципе. Весь процесс замены занимает от силы секунд пять.
Изделия поставляются в обычном полиэтиленовом пакете. У каждого из них есть по три контакта, которые разделены между собой специальными кольцами из пластика. Длина жала может варьироваться в пределах 147-154 мм, тут многое зависит от разновидности. В некоторых случаях могут быть немного длиннее или короче. На каждом из изделий присутствует код жала и его тип (наклейка с этими характеристиками).
Для работы с жалом диаметром в 5,5 миллиметров потребуется напряжение на уровне 24 вольт и мощность в 70 ватт. Они разогреваются до температуры 400 о С, но можно увеличить еще на +50 градусов. Правда, это приведет к тому, что жало будет служить значительно меньше. И что немаловажно, такие жала свободно совмещаются с припоями безсвинцового типа. Все поставляемые изделия имеют залуженные наконченики.
Популярные разновидности жал Hakko T12
Перечислять все разновидности жал этого производителя просто бессмысленно. Вариантов их применения тоже масса, но есть несколько видов, которые заслуженно пользуются самой высокой популярностью. На них и остановимся чуть детальней.
Итак, жало типа Т12-К, отдаленно напоминает кончик канцелярского ножа. Отлично подходит для нагрева большой детали или нескольких контактов. А еще с его помощью можно резать синтетику и плавить полиэтилен.
В разных наборах жал Hakko T12 могут быть самые разные вариации изделий. Перед приобретением рекомендуется уточнить, что именно входит в комплект поставки и окончательное решение принимать уже после получения такой информации.
Острые жала Т12-D08, Т12-В и Т12-IL похожи друг на друга. Кончик напоминает шило и вся разница заключается только в том, какой именно угол заточки будет у той или иной разновидности и общий диаметр острия. Подходят практически для всех стандартных вариантов использования паяльника. Искривленные жала Т12-JL02 отдаленно напоминают крючок и используются в тех случаях, когда невозможно подобраться к детали напрямую В общем, для любых труднодоступных мест.
Т12-D4 и Т12-D24 – это устройства схожие с зубилом по своему наконечнику. Сфера применения крайне обширна, но подходят практически для всего. И последние из распространенных вариаций: Т12-ВС2, Т12-С4 и Т12-С1. Это универсальные жала, вся разница между которыми заключается в диаметре острия. Именно они используются чаще всего, и потому из строя выходят они тоже чаще.
Продолжаем работу над паяльной станцией на основе паяльников fm-2028, fx-9501. И в этом довольно длинном видео (я предполагаю что оно будет очень длинное) первое, что я сделаю — проверю, соответствует ли мощность жал заявленным 70Вт, так же я поменяю китайские штекера на советские, чтобы не искать ответную часть под китайский, я поставлю советский. Советские, мне дали ответные части вместе со штекерами. Так же я нагрею это жало и посмотрю какое напряжение генерирует термопара в самом жале для того, чтобы определиться какой операционный усилитель использовать. Я планирую использовать дешёвый 358, так как я предполагаю что в паяльнике термопара К типа, и на высоких температурах (больше 100-150 С) напряжение которое генерирует термопара хватит для того чтобы 358 более менее нормально работал. И также, в самом конце, расскажу, что именно я хочу за паяльную станцию, какие там будут органы управления, как я вижу свою паяльную станцию. Чтобы вы могли посмотреть, послушать, и высказать своё мнение. Я вообще планирую что вы скажите устраивает она вас или не устраивает. Возможно, какие-то рекомендации и коррективы будут. Я обязательно их учту. Так как видео будет длинным, здесь внизу в описании под данным видео будут сразу ссылки, нажав на которые вы сразу перейдёте на нужную вам часть.
Итак, первое что нам нужно, рассчитать, какое сопротивление у данных паяльников должно быть для мощности 70 Вт при напряжении 24В. Для того чтобы выделилась мощность 70Вт при напряжении 24В, необходимо чтобы ток по цепи был следующий: 70/24=2,91А. Чтобы такой ток был при напряжении 24В, можем узнать какое должно быть сопротивление этого жала. 24/2.91=8.24Ом.
Китаец сказал, что он мне пришлёт новую жёлтую часть от паяльника fm-2028, из-за того, что жало T12 не вставлялось. Он сказал если хочешь — можешь просверлить, но если не знаешь как — я тебе пришлю новую. Я знаю как просверлить, но я когда услышал что он хочет мне новую прислать, я согласился, но не из-за того что там отверстие плохое, а из-за того, что вполне возможно, что новое будет нормально открываться, хотя я очень в этом сомневаюсь. Скоро ко мне приедет жёлтая часть))
Переключаем мульти метр на сопротивление, должно быть 8.24 Ом. У нас получается 9.1 Ом, у щупов сопротивление 0.3-0.4 Ом. Если честно, 70 Вт жала T12 не имеют, но очень близко к 70 Вт. Практически 70 Вт. Посмотрим теперь несколько жал T12 из комплекта, которые я купил у другого китайца. Я купил у него комплект из 10 шт. Я не хочу их вскрывать, я просто пробью пакет. 8.2, 8.4 то есть всё очень и очень близко. 8.8 ом — 0.3-0.4 как раз получается 8.4 другими словами очень близко к 8.2, поэтому можно сказать что в принципе эти жала T12 имеют свои 70 Вт.
Разбираем штекера паяльников и паяем советские.
Ну здесь всё должно быть на много проще. Как у советского штекера. Здесь вместо зелёного уже синий провод.
Мы это тоже нарисуем.
У разъёма всё очень сильно окислено, поэтому я немного отвёрткой зачищу, потому что не припаяется хорошо. Я запаяю следующим образом: в середину красный провод, слева синий либо зелёный, справа будет чёрный. В случае необходимости я поставлю перемычку на оставшиеся 2 свободных пина. И если вдруг у меня не получится программно определять подключен паяльник или нет, то я на эти 2 контакта поставлю перемычку, переразведу плату и буду использовать эту информацию что паяльник вставлен. Было бы здорово если у меня была бы 3-я рука. Но у меня её нет, я её кстати уже заказал, так что скоро будет. Будем выходить из ситуации подручными способами. Думаю, что штекер в разъёме держаться будет. Конечно, лучше поставить что-то с фиксацией.
Сейчас мы проверим, правильно ли я всё спаял. По идее центральный провод, должен идти сразу на корпус жала T12. Это сделано для того, чтобы любая статика, которая есть на жале — уходила в землю. Этот провод должен быть подключен к заземлению и любая статика (статический заряд) должна стекать на землю. Сделано для того, чтобы при пайке вы не убили дорогой компонент который боится статики. Сейчас очень мало компонентов которые очень сильно бояться статики, они сейчас все имеют определённые защиты, но в принципе, все они бояться в той или иной мере статики. По стандартам, сопротивление между корпусом жала и выводом заземления должно быть не больше 2 Ом, но конкретно для меня это не совсем хорошо. Объясню почему, если станция стоит на участке монтажа, где просто понтируют платы, то в этом нет ничего плохого, но я занимаюсь каким-то ремонтом, и теоретически, хотя это невозможно, но раз в год и палка стреляет, может случится так, что я одной рукой возьмусь за фазный провод, и по хорошему, если я нигде к заземлению не подключён, и ток по мне не потечёт, так как я в ботинках, не касаюсь никаких железных частей, и я останусь живой и всё со мной будет хорошо. Но теоретически я могу, держась за фазный провод, случайно дотронуться до жала паяльника или до корпуса. Если он будет наглухо заземлён — меня просто убьёт в такой ситуации. Конечно такая ситуация надумана, и ей в принципе быть не может, но … может. Поэтому я корпус подключу через резистор на 10 МОм уже к заземлению. Если я дотронусь, то ток потечёт через меня по этому резистору и всё буде со мной хорошо, меня не убьёт. В тоже время статический заряд будет стекать с жала через резистор. Убьём 2-х зайцев сразу. Проверим, что мы правильно припаяли. Сопротивление нагревателя должно быть 8-9 Ом. Как я уже говорил, здесь сам нагреватель включен последовательно с термопарой.
Мы сюда подаём питание когда хотим чтобы жало нагрелось и отсюда же снимаем информацию с термопары. Получается что в одном случае у нас термопара подключена последовательно с нагревателем, хотя она всегда подключена последовательно, и в одном случае когда мы подаём питание — термопара просто сваренные два метала, она просто как перемычка для постоянного тока, и жало у нас греется, когда мы уже снимаем показания, то мы питание на жало не подаём, сюда уже подключен вход операционного усилителя на который подаётся ЭДС которое генерирует термопара в жале. Естественно, оно подаётся через нагреватель, так как он подключён последовательно, но так как сопротивление нагревателя маленькое, токи входные операционного усилителя ещё меньше, какие-то микро-нано амперы, то ток в цепи течёт маленький и это сопротивление нагревателя которое составляет 8 Ом, оно вообще не оказывает (если придираться то оно оказывает), но фактически, влияние которое оно вносит — минимальны.
Сейчас, я хочу определить какое именно напряжение генерирует термопара, чтобы знать какой мне подключить операционный усилитель. Хватит ли 358 ОУ или нет? Я ещё уточню, но я на вскидку помню, что у него порог чувствительности около 2 или 3 мВ. Всё что ниже этого напряжения ОУ никак не почувствует. Пока на его входах до 3 мВ, то на выходе это никак не отразится, выход его никак не сдвинется с места. То, что больше 3 мВ, уже будет усиливаться и выход будет подниматься к плюсу или опускаться к нулю. То есть уже операционный усилитель будет чувствовать это. А то, что до 3 он не будет чувствовать. Сейчас я включу паяльник, нагрею его до 200 С, потом отключу питание и измерю напряжение которое генерирует термопара. Если оно при 200 градусах будет меньше 3-х мВ, то естественно что дешёвый, ширпотребный 358 ОУ я использовать не смогу, мне уже придётся использовать более лучший, более качественный с меньшим напряжением смещения, ну и естественно более дорогим усилителем, хотя конечно же не хотелось бы этого делать. Хочется сделать что-то доступное и простое.
Я планировал к жалу поставить термопару, сделать всё по науке, красиво, но дело в том, что термопара есть, а тестер который измеряет температуру по этой термопаре ушёл кому-то домой, временно что-то кому то нужно померить и его просто взяли. К сожалению точно всё измерить я не смогу, но у меня есть свинцовосодержащий припой, он плавится при температуре 180 С, есть канифоль, на которую я тоже могу посмотреть как она плавится. Я помню, как это всё происходит при нормальной температуре плавления. Я могу подобрать такое напряжение, при котором я увижу что припой плавится, по крайней мере только начинает плавится, не уверено плавится, а немного тянется. Это будет говорить о том, что температура сейчас около 200 С. В любом случае мне не нужно всё идеально точно, я не собираюсь составлять график зависимости напряжения от температуры. Мне всё это нужно примерно, приблизительно. Для того чтобы просто определить — могу я использовать 358 ОУ или нет? Включаем блок питания. Я на него поставил 8В., У меня садится батарейка тестера, я пока выключу его. Ну вот, как видите, припой не то что совсем расплавлен, но он течёт. Здесь около 200 С. Канифоль на нём бегает и прыгает.
Термопара генерирует 4 мВ. Всё ещё плавится, и припой тут тоже расплавлен. Сейчас на жале тоже около 200 С, так как припой расплавлен. Ну и видим что 3.4 мВ. Сейчас паяльник остывает и напряжение падает, так как и должно быть.
Термопара, то есть генерируемое ей напряжение имеет полярность. Имеет полюс и минус. В данном случае я измеряю напряжение и вижу, что у меня горит минус, это означает что я подключил щупы наоборот. Плюсовой должен быть здесь. Он идёт на крайний пин. Как вы помните этот крайний левый пин зелёный либо синий провод. Я также всё спаял как и было в оригинале, по крайней мере по сторонам всё раскидал. Крайний зелёный это будет плюс, это будет важно именно в схеме. Потому что если вы перепутаете полярность подключения термопары, ничего у вас работать не будет.
Теперь о том, что я хочу сделать за паяльную станцию, и какие у неё будут органы управления. Я хочу сделать обычную станцию без всяких цифровых индикаторов, без кнопочек. Дело в том, что я в последнее время очень много паял Pace, это обычная станция, ST-25, хотя у них есть ещё и ST-50, которая имеет цифровой индикатор, кнопки, но я паял ST-25 которая имеет просто «обычную крутилку». Дома я паял Lukey 702 который якобы с циферками, с кнопочками, крутой в общем. Но поверьте, на самом деле все эти циферки ни сколько не удобны. На много удобнее иметь именно крутилку. Цифры могут быть удобны если у вас есть несколько кнопочек памяти. к примеру 200 С, 250 С, 230 С, несколько кнопочек с фиксированными значениями которые под себя настроены. Но если у вас просто кнопочное управление, то есть больше и меньше температура и индикатор который что-то показывает, температуру естественно, но на моём Lukey показывается не температура в С, а температура в попугаях, потому что она даже рядом не находится по сравнению с тем, что сейчас на жале паяльника. На много удобнее, на много, именно резисторный регулятор. Вы, когда паяете, в любом случае никогда не ориентируетесь по тому, что где то написано что если хочешь паять это — поставь температуру жала на 270. Ты поставил и ты счастлив. Нет, такого нет. Всегда, когда кто-то паяет, он ориентируется не по циферкам, а по ощущениям. То есть если это опытный монтажник, он видит, что припой плохо течёт, желе подобный, он понимает что температура недостаточна, и он немного её повышает. Например на 5-10 С. Если он видит что уже у него перегревается, флюс быстро горит, то он понижает. Опять же инстинктивно, по своим собственным ощущениям на несколько градусов, и крутилка в этом плане на много удобнее. Если нужно сбросить 10 градусов, я чуть чуть, на пару градусов эту крутилку убрал, или наоборот поднял, то есть по часовой, против часовой, покрутил и у меня 10 градусов упали или набрались. На кнопочной, мне нужно 10 раз тыкать кнопку, потом что, если я нажму и буду держать, у меня 10-20 градусов сбросит, и мне потом, чтобы набрать 10 раз придётся тыкать. Крутилка поверьте на много удобнее. У меня будет крутилка, от 150 до 480 С, от крайнего до крайнего положения. Будет кнопочка турбо, и у меня будет индикатор светодиодный который будет индицировать нагрев. Включили паяльник, Он холодный и индикатор всегда горит, а как только выйдет на режим, индикатор будет загораться только в момент когда паяльник будет подаваться питание чтобы он нагрелся. Мигать должно.
Кнопку турбо я хочу сделать, так как нужно запаять более массивное, чем детали которые ты обычно паяешь, и для пайки необходимо поднять температуру на 10-20 С. Естественно ты её поднимаешь, ты всё запаял, потом её нужно понижать, иначе у тебя на жале начнёт выгорать флюс. Я хочу сделать кнопочку турбо, я перед тем как запаять что-то крупное, я нажал, и смысл этой кнопочки в том, что станция, относительно твоей выставленной температуры поднимет на 10 или 15 секунд температуру. Хотя думаю будет 20 сек. Вот эту температуру, на сколько именно поднимать, наверно я сделаю таким образом, что её можно будет задавать в настройках станции. Такая будет простая станция, если вы хотите что-то поменять либо у вас есть какие-то аргументы что то, что я делаю не совсем правильно, не будет удобно, обязательно об этом пишите, и я это учту. Так же я хочу сделать настройку и калибровку этой станции, у меня будет микроконтроллер всем управлять. Контроллер наверное будет AtTiny44 с АЦП. С термопары сигнал будет подаваться на ОУ, скорее всего это будет LM358, Дальше это напряжение будет масштабироваться до напряжения которое АЦП нормально обрабатывать, также с потенциометра на второй АЦП будет. И я уже при помощи микроконтроллера буду смотреть какое сейчас положение на потенциометре и сколько мне нужно держать температуру. Также будет скорее всего, так как у меня есть микроконтроллер, то я наверное уже и калибровку буду делать математикой в микроконтроллере. Калибровка скорее всего будет происходить следующим образом: нажимаешь кнопочку «Турбо» включаешь паяльную станцию, и станция должна зайти в режим калибровки. Дальше, в данном режиме вам нужно будет поставить термопару, и вращая потенциометр найти, точнее добиться того, чтобы на жале была температура 150 С, нажимаете кнопку «турбо», положение при котором 150 С запомнилось, дальше следующая точка, скорее будет 250 С, держите термопару, и регулируете до тех пор, тока у вас не будет 250 С на кончике жала. Снова нажимаете кнопку «турбо», у вас всё записалось, математикой будут сделаны расчёты по этой шкале таким образом, что у вас вся шкала от минимального положения к максимальному была от 150 до 480 С. Чтобы не вы подстроечными резисторами подстраивали, а всё делалось математикой. Естественно, если станция будет собрана правильно, номиналы резисторов будут верными, то в принципе в небольшом пределе всё это можно будет делать математикой. Естественно если вы с фонаря всё поставите, то уже не хватит диапазона для того чтобы вот так всё настроить. Опять же, как я уже сказал — если вы считаете что здесь что-то не правильно, не так, что-то не будет работать либо не интересно, обязательно об этом пишите, именно в комментариях именно к этому видео на youtube и будем общаться, будем смотреть, может быть что-то изменим. Пока я её ещё не разрабатывал, но уже следующее видео, которое будет — будет непосредственно сама разработка этой станции. Наверное, написание программы я не буду писать, так как это будет всё очень муторно, но наверное разработку схемы, наверное я всё же сниму. Я буду говорить свои комментарии, идеи, мысли, и может быть это будет кому то интересно. Опять же это паяльник, это не прецизионный прибор, не нужно чтобы он держал температуру к примеру выставили 220 С и всё, на жале ровно 220 С. Вы крутите потенциометр и вы выставляете не температуру которая будет указана на шкале, а температуру по которой вы ориентируетесь. Это мне упростит схему. То есть для того чтобы с термопары точно измерять температуру, нужно либо второй конец термопары охладить до ровно 0 С, либо сделать компенсацию холодного жала, что очень усложняет схемотехнику данного устройства. И я не хочу её делать сложную, так как для паяльника в этом нет необходимости. Зачем нам иметь с точностью пару градусов измерения? Они нам просто не нужны. Если будут если будет +-10С, то ничего в этом страшного не будет. Я имею ввиду если температура жала будет расходиться с температурой которую вы выставили на циферблате. Самое главное для паяльника, чтобы он выставленную температуру держал с небольшими изменениями и как как только вы что-то паяете, подносите к нему что-то что отнимает много тепла, чтобы он не проваливал температуру, а пытался её как-то удержать, то есть компенсировал провал температуры. Это главное для паяльника. А если на станции выставлено 230 на на жале 250 градусов или 200, то в этом ничего страшного лично для меня нет.
Видео и так уже получилось достаточно долгим, поэтому я на этом заканчиваю, сейчас я уже второй свой паяльник подготовлю, поменяю на нём штекер, всем вам спасибо за внимание, как я уж сказал — обязательно пишите свои рассуждения к данному ролику, если вам конечно это всё интересно. Всем пока, удачи вам!
Гадаем дома: как гадать на чае
Совместимость 25 октября и 17 мая
Запеканка с фаршем и макаронами под соусом «Бешамель»
Заправка для цезаря с курицей
Приснились черви на теле, в волосах, во рту, на голове, на лице