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.

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.

Технические характеристики

1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
3. Сопротивление паяльника: 12Ом
4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
6. Алгоритм регулирования: ПИД
7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
8. Тип нагревателя: нихромовый
9. Тип датчика температуры: термопара
10. Возможность калибровки температуры
11. Установка температуры при помощи экодера
12. 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.

Печатная плата

Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
2. C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
3. C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
4. C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
6. DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
7. DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог .
9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
10. R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
11. R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
12. R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
13. R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
14. R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
15. R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
16. VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
17. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
19. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
20. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
21. Радиатор для стабилизатора FK301
22. Колодка для корпуса DIP-28
23. Колодка для корпуса DIP-8
24. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
25. Паяльник . О нем мы еще позже напишем
26. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
27. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
28. Винт М3х10 — 2шт
29. Винт М3х14 — 4шт
30. Винт М3х30 — 4шт
31. Гайка М3 — 2шт
32. Гайка М3 квадратная — 8шт
33. Шайба М3 — 8шт
34. Шайба М3 гроверная — 8шт
35. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит комплект всех деталей:

Монтаж печатной платы

При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:

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:

Сборка корпуса и объемный монтаж

Монтажная схема блока выглядит следующим образом:

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!

На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!

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.

Видео работы

Мы сняли краткое видео-обзор

…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:

Состав : ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, мост, 13 резисторов, один потенциометр, 2 электролита, 4 конденсатора, трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор, пять кнопок. Все размещается на двух платах размерами 60х70мм и 60х50мм, расположенных под углом 90гр.

Паяльник приобрел от паяльных станций ZD-929, ZD-937.

Паяльник имеет керамический нагреватель и встроенную термопару.
Распиновка разъема паяльника для ZD-929:

Функционал:
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 (ЕЕ), короткое - установка температуры из памяти. После подачи питания схема спит, после нажатия кнопки - включается установка из первой ячейки памяти. 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).

Номиналы элементов:
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

1. Трансформатор и диодный мост выбирается исходя из напряжения питания и мощности используемого паяльника. У меня это 24 В / 48 Вт. Для получения +5 В используется линейный стабилизатор 7805. Или необходим трансформатор с отдельной обмоткой для питания цифровой части с напряжением 8-9 В. Я надыбал БП от какого-то старого брендового компа - ДЕЛЬТАПОВЕР, импульсник, 18 вольт, 3 ампера, размер как две пачки сигарет, работает отлично, даже без кулера.
2. Полевой транзистор на выходе ШИМ - любой подходящий (у меня стоит IRFZ44).
3. LED первый попавшийся в радиомагазине, разочаровался, когда дома прозвонил и узнал, что внутри сегменты знаков не запараллелены, поэтому плата усложнилась. Имеет маркировку на боку "BT-C512RD", светит зеленым. Можно использовать любой индикатор или три с соответствующей корректировкой платы, а если анод общий, то и прошивки- /вариант прошивки ниже/.
4. Бипер со встроенным генератором, подключается + к 14 ноге меги, - к минусу питания (на схеме и плате нету, т.к. придумал позже).

5. Назначение кнопок:
S1: Вкл / -10гр.С
S2: +10гр.С
S3: Память 1
S4: Память 2
S5: Память 3

Прошивку контроллера можно осуществить на внешнем программаторе, контроллер установлен на розетке, с «J-tag-ом» заморачиваться не стал. При прошивке включается внутренний 8МГц RC-генератор кристалла, в AVR значение бита «установлен» соответствует логическому нулю, в Пони-Прог это выглядит так:

Теперь по поводу прошивок. Из всех имевших место в ходе разработки актуальны 2 финальных варианта:
1. Для LED с общим катодом.
2. Для LED с общим анодом.

Это моя законченная конструкция:

Другая версия

Цифровая паяльная станция своими руками (ATmega8, C)
27.05.2012
Состав: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, мост, 13 резисторов, один потенциометр, 2 электролита, 4 конденсатора, трехразрядный светодиодный семисегментный...

Долго думал, писать ли статью про эту самоделку или нет. В интернете можно насчитать наверно с десяток статей по этой схеме. Но так как на мой взгляд именно это схемотехническое решение наиболее удачное - делюсь конструкцией с вами, уважаемые посетители сайта "Технообзор". Сразу хочу по благодарить автора схемы за проделанную работу, и за то, что он выложил ее для общего пользования. Паяльная станция довольно проста в изготовлении и очень нужно в радиолюбительской практике.

Когда только начинал свой путь радиолюбителя, то о ни каком и не думал. Паял мощным 60 ватным паяльником. Делалось все навесным монтажом и толстыми проводами. С годами немного набравшись опыта дорожки все становились тоньше, а детали меньше. Покупались соответственно паяльники меньшей мощности. Приобрел как-то паяльник от паяльной станции LUKEY-702 с максимальной мощностью 50 ватт и встроенной термопарой. Схему для сборки подобрал сразу. Простая и надежная, а также минимум деталей.

Схема самодельной паяльной станции

Список деталей для схемы:

• 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 – 78L05ABUTR

Контроллер взял в DIP корпусе. Программировать их не сложно. Использовать можно любой соответствующий программатор, даже самый простой из 5 проводов и резисторов. Надеюсь здесь трудностей не возникнет. Прошивки для индикаторов с ОА и ОК находятся . Картинка с фьюзами также находиться там.

Силовой трансформатор был взят с проигрывателя пластинок. Его имя - ТС-40-3. Нечего не перематывал. Все соответствующие напряжения на нем уже есть. Для питания самого паяльника были соединены две обмотки параллельно.Он выдает около 19 вольт. Нам вполне достаточно. Для этого на данной модели трансформатора надо поставить перемычки между выводами трансформатора 6 и 8, а также 6’ и 8’ на другой катушке. Снимаем напряжение с выводов 6 и 6’.

Для питания микроконтроллера блока управления паяльной станции и ОУ нам надо напряжение от 7,5 до 15 вольт. Можно конечно и до 35, но это будет предел для микросхемы - стабилизатора 78L05. Она будет сильно нагреваться. Для этого я соединил обмотки последовательно. Получилось напряжение 12 вольт. На 8 выводе трансформатора припаяны два провода. Отпаиваем, что тоньше, и перекладываем его на свободную клемму. Перемычку надо поставить на 10 вывод трансформатора и отпаянный провод. Напряжение снимается с 10’ и 12 вывода. Вышеописанное только для трансформатора ТС-40-3.

Силовые диоды В1 применены КД202К. Как раз подходят для этой цели. Для питания МК взял мало-габаритную диодную сборку В2. В качестве светодиодных индикаторов был применен E30361-L-0-8-W с общим катодом. Развел также свою печатную плату под свой индикатор. Она получилась двусторонняя. Односторонняя не смог. Слишком много перемычек. Плата не самая лучшая, но проверена и рабочая. Также перепаял разъем на самом паяльнике. Его стандартный никуда не годиться. Сперва бузер не был пред усмотрен на плате. Установил его после, но плата в архиве исправлена.

Подобрал наилучший разъём папа - мама из имеющегося хлама. Хочу еще сказать насчет полевого транзистора IRFZ44. У меня он по каким то причинам не захотел работать. Сразу выгорал при включении. На данный момент уже около года стоит IRF540. Почти не греется. Радиатор там нужен не большой.

Паяльная станция - изготовление корпуса

Итак, корпус паяльной станции. Хорошо когда заходишь в магазин, и есть выбор готовых корпусов. У меня к сожалению такой роскоши нет. А искать всякие коробки от непонятно чего, а потом еще думать как все туда запихнуть не очень то и хочется. Корпус выгнул из жести. После разметил и просверлил все отверстия и покрасил краской из баллончика. Дырку для индикатора заклеил куском пластмассы от черной пивной бутылки. Кнопки сделаны из советских корпусов транзисторов КТ3102 в железном корпусе и им подобным. Нужно еще откалибровать показания температуры с помощью резистора R5 и термопары мультиметра. После сборки и проверки все провода закрепил пластмассовыми застежками. После прикрутил верхнюю крышку корпуса. Станция готова к работе. Удачной всем сборки. Паяльную станцию изготовил - Бухарь.

Уровень миниатюризации радиоэлектронных компонентов привел к тому, что паяльником, даже самым навороченным, не всегда возможно произвести пайку или демонтаж. Во многих задачах выручает паяльный фен.
Это когда он есть… А когда его нет? Вот я и задумался о приобретении/изготовлении паяльного фена. Но покупать готовый - это не наш метод. Поэтому решил собирать самостоятельно. Тем более, уже не однократно, обещал рассказать о контроллере паяльного фена на STM32. Кому интересно, что из этого получилось, прошу под кат (обзор большой, много фотографий).

Как и прошлый раз, когда собирал , все основные комплектующие покупал на ТаоВао. На Тао покупаю сам, без посредников, доставку в Украину осуществляю через форвардера (перевозчика, так наверное привычнее) МистЭкспресс и его китайский филиал Meest China . Данный перевозчик осуществляет доставку в Украину, Россию и Узбекистан. Тарифы на доставку можно посмотреть на сайте
Ссылки на комплектующие, цены в магазинах и с учетом доставки по Китаю на склад МистЭкспресс буду указывать по ходу текста.
Поскольку данный обзор является, как бы, продолжением предыдущего о паяльной станции на контроллере STM32 и некоторые конструктивные моменты аналогичны, то я иногда буду ссылаться на него.

Для сборки паяльного фена нам понадобятся:
- контроллер с органами управления и индикации
- блок питания
- корпус
- ручка паяльного фена
- подставка для ручки фена
Так же пригодятся сопутствующие товары: насадки на носик фена, силиконовый коврик на рабочий стол.

Контроллер паяльного фена с органами управления и блоком питания
В данной разработке китайской инженерной мысли контроллер фена и блок питания расположены на одной плате (будем называть её для простоты описания - плата контроллера и БП ), а органы управления и индикации вынесены на отдельную плату.
Комплект покупался . Цена на момент покупки составляла 27.74$. С учетом доставки на склад перевозчика - 29.49$. В комплекте, так же, есть 2 шлейфа для подключения платы управления и индикации к плате контроллера и БП.


Данный контроллер обеспечивает следующие параметры:
1. Диапазон рабочих температур 100÷550 ℃.
2. Автоматическая компенсация температуры холодного спая в диапазоне 9÷99 ℃.
3. Переход в режим ожидания при установке ручки паяльного фена на подставку с автоматической продувкой нагревательного элемента и понижением его температуры до 90 ℃.
4. Сохранение пресетов выставленной температуры (5 значений).
5. Режим хранителя экрана с заставкой.
6. Язык интерфейса: упрощенный китайский, английский.

Плата управления и индикации v.1.0


На плате расположен OLED 0.96" дисплей на контроллера SSD1306, подключение к плате контроллера и БП с по I2C шине и энкодер EC11.
Размеры 61х30мм.


Плата контроллера и БП v1.1




Размеры 107х58мм.


Практически всё что необходимо для работы паяльного фена расположено на этой плате.

Рассмотрим её подробнее

Блока питания.


Блок питания классический обратноходовый импульсник на основе ШИМ контроллера TNY278GN () (семейство TinySwitch-III, Power Integrations).
Схема из datasheet, реальная немного отличается.


Извините за качество фотографий радиоэлементов, маркировку на некоторых приходилось вычитывать с помощью направленного луча света и увеличительного стекла, что увы не удивительно для китайского массового производства.
Кратко рассмотрим основные компоненты БП (в скобках указаны обозначения радиоэлементов на плате):
по входу стоит предохранитель (F1) и NTC термистор (R21)


диодный мост (D7) DB107S на 1А 1000В ()


после диодного моста установлен высоковольтный электролитический конденсатор (C27) небольшой емкости 6,8mkFx450V фирмы Chang (китай-ширпотреб) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃
потом следует входной помехоподавляющий фильтр (L3)
и ещё один высоковольтный электролитический конденсатор (C28) емкостью 33mkFx450V фирмы Nihoncon (китай-ширпотреб) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃.


Далее ШИМ (U7) TNY278GN с практически стандартной обвязкой


на выходе импульсного трансформатора установлен диод шотки (D3) SMD-маркировка P428 и выходной CLC фильтр состоящий из электролитического конденсатора (C20) емкостью 470mkFx35V, дросселя (L1) 3,3mkH и ещё одного электролитического конденсатора (C21) емкостью 100mkFx35V. Оба электролита фирмы ZH (WANDIANTONG) с диапазоном изменения температуры окружающей среды -25÷105 ℃. Конденсатор С21 зашунтирован керамическим конденсатором С22.


между высоковольтной и низковольтной частями БП установлен межблочный конденсатор (C18) 2,2nF, в отличии от «народного» БП, правильный, с характеристикой Y1.


отличия от схемы в datasheet - каскад стабилизации заданных 24в, тут на выходе стоит прецизионный регулируемый стабилитрон (U8) TL431 () + оптрон (U6) NEC 2501 ().


Классический ИБП…
Теперь рассмотрим контроллер фена .


«Сердцем» платы является контроллер (U1) STM32F103CBT6 ()


Стабилизированное питание микроконтроллера и его обвязки обеспечивают ИМС (U2) 2954am3-3.3 () выходное напряжение 3.3 вольта


и ИМС (U3) XC31PPS0036AM (SMD-маркировка A36W) линейный регулятор напряжения,3.6V±5%,50mA.


Оборотами турбины фена управляет MOSFET в планарном корпусе (Q2) TPC8107 ()


Силовая часть, управляющая нагревателем фена, включает:
ИМС с силовыми ключами (U9) ULN2003A (), расположена на обратной стороне платы


оптопара с симисторным выходом и переключением в любой момент времени (U5) MOC3020M ()


симистор (SCR) BTA20-600B на радиаторе ()


так же к силовой части можно отнести измерительный трансформатор тока (TU1) ZMPT107 ()


Также есть EEPROM (U4) ATMLH427, подключение к контроллеру по шине I2C


Поскольку разработчик контроллера паяльного фена и один и тот же, то не удивительно что элементная база схожа.

Внешний осмотр плат оставил двоякое впечатления – сами платы качественные, с шелкографией, флюс отмыт на четверочку, но некоторые SMD элементы стоят кривовато, явно паяли вручную, да и ещё при транспортировке был немного поврежден ферритовый сердечник дросселя в выходном фильтре БП - пришлось заменить на .

Корпус
Для паяльного фена был заказан . Цена на момент покупки составляла 11.17$. С учетом доставки на склад перевозчика - 12.38$.
В комплект входят:
- два одинаковых П-образных отрезка дюралевого профиля


размеры профиля 150х88х19мм


сечение профиля


Половинки профиля не крашены, а имеет анодированное покрытие.
- передняя панель. Она выполнена из дюралюминия, имеются декоративные фаски, а так же выемки для ручки энкодера и тонированного стекла, в ней уже просверлены все необходимые отверстия. Панель не окрашена, имеет естественный цвет дюралюминия. Надписи нанесены качественно.


Размеры передней панели: 94х42х5мм. По периметру она немного выступает за пределы корпуса.


- задняя панель. Так же выполнена из дюралюминия, в ней имеется фрезерованное отверстие для разъема шнура питания с предохранителем и выключателем питания. Цвет панели черный, покрытие анодировано.


Размеры: 88х38х2мм.


- тонированное стекло имеет «дымчатый оттенок», оклеено защитной бумагой.
Размеры 38х22х3мм.


- ручка на энкодер
- крепежные винты: 4шт. декоративных под шестигранник для крепления передней панели и 4шт. с готовками впотай черного цвета для крепления задней панели.


В том же магазине, где покупался корпус был приобретен с предохранителем и выключателем питания.
Цена на момент покупки составляла 0.47$. Так как разъем покупался в том же магазине, где и корпус, то стоимость доставки на склад перевозчика у них общая.


Расписывать разъем подробно не буду, если кому интересно могут глянуть , он такой же.

Ручка паяльного фена.
Ручка паяльного фена предложенная в магазине с контроллером мне не понравилась. Фиксирование насадок типа байонет ИМХО не является надежным, могут спадать в самый не подходящий момент (проверено на практике), поэтому решил покупать ручку фена отдельно.
Была заказана такая


Параметры заявленные магазином:

Выходная мощность: 700 Вт ± 10%
Температурный диапазон: 100÷500 ℃
Подходят насадки с фиксатором в виде хомута с посадочным диаметром 22мм.
Вроде все хорошо, но пробные включения принесли разочарование - большое несоответствие установленной температуры и реальной на выходе сопла, почти в 150 ℃.
Проведя ряд пробных подключений ручек фена от других паяльных станций Юра, ака , пришел к довольно таки неприятным выводам: данный контроллер паяльного фена жестко «заточен» под конкретную модель ручки фена, точнее сопротивление нагревательного элемента. Ручка фена от паяльной станции Lukey-702 с сопротивлением нагревателя 70 Ом показала наилучшее соответствие установленной температуры и реальной на выходе сопла, практически разбежность равнялась 0.
Вывод по контроллеру : стабилизация температуры «завязана» на протекающий через нагревательный элемент ток (используется измерительный трансформатор тока (TU1) ZMPT107).
Вывод по ручке фена : для данного контроллера не подходит , сопротивление нагревательного элемента


86 Ом. Конструктивные особенности нагревательного элемента и большое отличие его сопротивления от требуемых 70 Ом, не позволили подогнать сопротивление под заданную величину.
Пришлось заказывать другую ручку фена.
Покупать ручку паяльного фена от паяльной станции Lukey-702 не хотелось. Уже был приобретен и пылился в ящике стола именно с хомутом. Поэтому была приобретена ручка фена от паяльной станции .


Цена на момент покупки составляла 8.76$. С учетом доставки на склад перевозчика - 10.07$.
Краткие характеристики:
Рабочее напряжение: 220 В переменного тока ± 10% 50Гц
Выходная мощность: 650 Вт
Диапазон температуры горячего воздуха: 100÷480 ℃
Расход воздуха 120 л/мин (макс.)
Посадочное место под насадки диаметром 22мм.

Рассмотрим ручку фена по подробнее

Ручка фена выполнена из пластмассы, типа полистирол, черного цвета.
Форма «классическая» для ручек с турбиной внутри корпуса


На данном фото хорошо видны воздухозаборные отверстия


Гильза нагревательного элемента имеет явно выраженное сопло. Сопло имеет посадочное место для насадок с фланцем, его внешний диаметр 21,5мм, так же имеется рассекатель, который должен закручивать поток воздуха


Заглянем что находится внутри ручки фена.
Для разборки корпуса ручки необходимо открутить 2 самореза


и снять защитный кожух гильзы нагревательного элемента


Аккуратно рассоеденяем половинки ручки и лице зреем внутренности


под турбиной расположена соединительная плата


Ну и фото всех компонентов в отдельности:
турбина на 24В центробежного типа, на выходном отверстии имеется уплотнительное резиновое кольцо


геркон для определения момента постановки ручки фена на подставку


нагревательный элемент - нихромовая спираль на керамическом каркасе


при монтаже в гильзу нагревательный элемент предварительно обматывается теплоизоляцией - несколько слоев слюды


на самом краю нагревательного элемента располагается термопара

коммутация компонентов ручки фена и провода к паяльной станции осуществляется с помощью соединительной платы


Плата имеет токопроводящие дорожки с двух сторон, которые соединены между собой с помощью металлизированных отверстий.
На токопроводящих дорожках есть надписи, указывающие что и куда следует подпаивать.
Провод для подключения ручки к паяльной станции 8 жильный, жилы отличаются цветом. Длинна провода 95см, провод гибкий, к сожалению не термостойкий, паяльник изоляцию плавит. В будущем, думаю, придется заменить на что-нибудь термостойкое.

При работе паяльным феном нужна специальная подставка для его ручки.
И если в случае с паяльником, подставка может быть любая (), главное что бы удобно было ей пользоваться. То для ручки фена любая не подойдет…
На Тао была приобретена . Цена на момент покупки составляла 1.71$. С учетом доставки на склад перевозчика получится 2.88$.
В комплекте: сама подставка с Г образным кронштейном и 2 винтика М3

Подставка выполнена из пластмассы, типа полистирол, черного цвета и представляет собой U образное ложе в которое упускается ручка паяльного фена


Если подставка закреплена не горизонтально, а под небольшим углом, то что бы ручка фена не выскальзывала на ней есть утолщение (роль которого выполняет защитный кожух гильзы нагревателя), а на самой подставке есть фаска


Положение ручки фена на подставке, при котором защитный кожух гильзы нагревателя упирается в фаску подставки, является основным положением. Именно в таком положении 2 мощных магнита, расположенных в боковых стенках подставки, взаимодействуют с герконом в ручке фена.
Магниты достаточно мощные, винты «прилипают» очень хорошо

от выпадания, магниты зафиксированы клеем

Кронштейн подставки представляет собой стальной уголок, прикреплен к подставке с помощью 4 саморезов (видно на картинке выше). Для крепления подставки к вертикальной поверхности в кронштейне есть 2 отверстия овальной формы


Как и куда крепить свою подставку пока не придумал…

Все основные компоненты рассмотрены, пора переходить к сборке.
Начнем с передней панели .
Как и в случае с контроллером паяльника, передняя панель требует доработки.
Необходимо просверлить маленькое отверстие для упора энкодера, вклеить тонированное стекло и установить разъем GX16-8 для провода к ручке фена.
Если с отверстием и стеклом проблем не возникло, то монтаж разъема потребовал «серьезных» слесарных вмешательств.
Отверстие изначально рассчитанное для разъемы GX12-5 и имеющее диаметр 12мм необходимо рассверлить до 16мм. А так же необходимо шестигранную гайку разъема GX16-8 по наружной кромке обточить до кольца с внешним диаметром 28-29мм и для удобства фиксации сделать 2 запила.

Что в итоге получилось


Корпус так же не избежал доработки. Были установлены ножки (). Так же на внутренние поверхности половинок корпуса были приклеены полоски изоляционного материала (по моему целлулоид, применяется в БП компов, между платой и корпусом БП) для электроизоляции корпуса от компонентов платы контроллера. Для лучшей фиксации применил тонкий двусторонний скотч.


Делать стойки для фиксации платы в корпусе не стал, а выпилил из текстолита «уши» (ссылка на )


напаял на них гайки М3


закрепил «уши» на плате контроллера и БП, подогнал всю конструкцию по ширине корпуса и установил в пазы, как БП в моей


Корпус в сборе.

Со слесарными работами закончили, приступаем к пайке.
Приведу схема подключения платы контроллера к периферии (ссылка на )


Ничего сложного, главное правильно всё распаять и соеденить


Ответных частей разъемов платы контроллера и БП в комплекте не было, что-то нашел в «загашнике», что-то прикупил на радиорынке.
Разъем PWR используется для логического включения контроллера паяльного фена, если данный контроллер используется в составе паяльной станции совместно с паяльником


Поскольку у меня паяльный фен будет отдельным устройством, то просто установил перемычку (хорошо подходят перемычки с HDD поколения IDE или материнских плат).

Теперь доделаем ручку фена .
Для подключения ручки фена используется 8-ми жильный кабель.
Схема подключения (в оригинале не так, переделывал)


Добавил термистор


припаял одним контактом к геркону (у них есть общий контакт GND), усадил в термоусадку и зафиксировал термоклеем, перекоммутировал провода на соединительной плате


Приведу распиновку разъема GX16-8 (мой вариант, у кого-то может быть по своему)
1 - красный - минус двигателя турбины
2 - белый - нагреватель фена
3 - серый - нагреватель фена
4 - зеленый - термистор NTC
5 - синий - + термопары
6 - желтый - геркон
7 - коричневый - плюс двигателя турбины
8 - черный - GND
Собираем ручку фена, подключаем разъем к контроллеру, подаем питание и скрестив пальцы, включаем - работает!

Теперь рассмотрим работу паяльного фена.
Устанавливаем ручку фена на подставку и подаем питание. На 2-3 секунды включится турбина фена, на экране появится изображение - паяльный фен запустился и перешел в дежурный режим.


Сначала разберемся с органами управления и меню .
Управление паяльным феном осуществляется с помощью ручки энкодера и геркона в ручке. Доступны разные комбинации управления энкодером: вращение ручки ±, нажатие кнопки ручки, нажатие+вращение ручки ±.
Итак что же мы видим на экране:

- в левом верхнем углу отображается режим работы и выставленная температура для текущего режима
- в правом верхнем углу отображается процент мощности блока питания, которая поступает на нагревательный элемент паяльного фена в данный момент времени
- слева по центру экрана видим текущую температуру на нагревательном элементе паяльного фена
- справа от текущей температуры отображается время работы паяльного фена в рабочем режиме
- в левом нижнем углу отображается скорость воздушного потока в процентном соотношении от максимальной
- в правом нижнем углу отображается знак термометра и температура термодатчика, используемая для компенсации температуры холодного пая.
Переключением режимами паяльного фена управляет геркон в ручке:
- при снятии ручки фена с подставки - рабочий режим (на экране в левом верхнем углу SET )
- при установке ручки фена на подставку - дежурный режим (на экране в левом верхнем углу SBY )


При вращение ручки энкодера ± переходим в режим установки температуры, вращение ручки ± изменяет значение, доступные значения 100÷550 ℃.

При нажатии на кнопку энкодера переходим в режим установки скорости воздушного потока, вращение ручки ± изменяет значение, доступные значения 20÷100%.

При нажатии на кнопку энкодера и повороте его ручки по часовой стрелке попадаем в меню выбора пресетов


Вращением ручки энкодера ± выбираем один из пяти (G1÷G5) пресетов, нажатие на кнопку энкодера применяет выбранные параметры.
Для сохранения пресета сначала необходимо выставить желаемые значения температуры и скорости воздушного потока, потом перейти в меню пресетов, выбрать «SAVE» и нажать на кнопку энкодера, откроется меню выбора необходимой ячейки памяти. Вращением ручки энкодера ± выбрать один из пяти (G1÷G5) пресетов и нажатием на кнопку энкодера сохранить выбранные параметры. Пункт меню «QUIT» - выход на основной экран.
Нажатие на кнопку энкодера и поворот его ручки против часовой стрелки никаких изменений в работе паяльного фена не привносит.

Длительное нажатие на ручку энкодера (более 2-х секунд) позволяет попасть в меню настроек Setup Menu . Всего доступно 10 пунктов меню. Переход между пунктами осуществляется вращением ± ручки энкодера, вход в конкретный пункт - нажатием кнопки ручки.

Рассмотрим пункты меню настроек

01. Stepping - шаг изменения значений температуры и воздушного потока


- TempStep - шаг изменения температуры при вращении ручки энкодера (1÷50℃)
- FlowStep - шаг изменения скорости воздушного потока при вращении ручки энкодера (1÷20%)
02. Cold end - компенсация холодного пая

В данном пункте меню настраивается коррекция температуры нагревательного элемента в зависимости температуры окружающей среды:
- Mode - тип используемого термодатчика: CPU - термометр внутри микроконтроллера/ NTC - выносной датчик в ручке паяльного фена
- Temp - значение температуры холодного пая (-9÷99℃)
03. Buzzer - бузер (пищалка)

В данном пункте меню настраивается состояние бузера: ON - включен/OFF - выключен.
04. OpPrefer - выбор предпочтений

В данном пункте меню настраивается какой параметр при вращении ± ручки энкодера изменять предпочтительней
- TempFirst - сначала температура
- FlowFirst - сначала скорость воздушного потока
05. Screen Saver - хранитель экрана

В данном пункте меню настраивается:
- Switch - включение хранителя экрана: ON - включена/OFF - выключена
- DlyTime - интервал времени по истечении которого запускается хранитель экрана (1÷60минут)
При индикации хранителя экрана формируется картинка с указанием текущего режима работы (Standby) и температуры нагревательного элемента.
06. Password - парольная защита входа в меню настроек.

В данном пункте меню выставляется:
- Switch - переключатель защиты: ON - включена/OFF - выключена.
- LockTime - время до начала блокировки меню настроек (1÷60минут).
- Password - сам пароль. Состоит из четырех цифр, выставляются по разрядно.
07. Language - выбор языка.

В данном пункте меню выбирается язык системы: упрощенный китайский или английский.
08. Sys Info - информация о системе.

В данном пункте меню на экране отображается:
- SW Version:1.04 - версия прошивки.
- Power: 240V/49Hz - параметры питающей сети: напряжение 240вольт, частота 49Гц
08. Init - сброс параметров паяльного фена на заводские настройки.

Из данного пункта меню перезапускается прошивка паяльного фена, происходит её инициализация. После удачного запуска предлагается выбрать язык системы и приступить к работе со станцией.
10. Exit - выход из меню настроек.
Как видим никаких вариантов калибровки рабочей температуры или коррекции температуры и скорости воздушного потока при использовании фена с насадками или без них в меню нет. Обидно…

С управлением разобрались.
Теперь рассмотрим работу паяльного фена .
При поднятии ручки паяльного фена с подставки, он переключается в рабочий режим.

Запускается турбина на оборотах, обеспечивающих заданную скорость воздушного потока и начинает расти его температура. Выход на заданную температуру происходит за 10-20 секунд, при этом наблюдаются незначительные забеги как вверх, так и вниз с амплитудой до 10℃. Момент, когда текущее значение сравнялось с заданным, сопровождается сигналом бузера, так же правее текущей температуры - таймер начинает отсчет времени работы в данном режиме. При смене температуры ручкой энкодера или смене пресета, таймер сбрасывается (так и не понял зачем он нужен, если кто знает для чего этот таймер, подскажите, добавлю в обзор).
При установке ручки паяльного фена на подставку, он переключается в режим ожидания, обороты турбины автоматически повышаются до 100% и происходит быстрое охлаждение нагревательного элемента до 90℃, после чего турбина отключается. После остановки турбины температура немного повышается до ~100℃ и начинает медленно опускаться.

Снятие показаний и тестирование

Первоначально прокалил спираль на температуре 500℃ в течении 5-10 минут.
Для снятия показаний соорудил из подручных средств стенд


Снятие показаний проводилось внешней термопарой на расстоянии ~5мм от среза сопла паяного фена.
В ходе тестирования изменял температуру с шагом 50℃. При каждом измерении ждал пока температура на термопаре ручки паяльного фена не совпадет с установленной.
Так же в ходе снятия показаний изменял скорость воздушного потока (100%-75%-50%)
Результаты измерений в таблице


Как видно из таблицы реальные показания, хоть и незначительно, но отличаются от установленных в контроллере паяльного фена, калибровка по 2-3 точкам не помешала бы. Так же не помешала бы коррекция температуры и при смене скорости воздушного потока, но, к сожалению, в данном контроллере (его программной части) не реализована.
Чуть ниже я расскажу о наборе насадок для паяльного фена, а тут представлю таблицу с измерениями температуры для некоторых из них. Снятие показаний проводилось внешней термопарой на расстоянии ~5мм от среза сопла насадки паяного фена.


При измерении скорость воздушного потока была максимальной - 100%. Результаты измерений в таблице


Как можно увидеть из таблицы, чем меньше диаметр насадки тем выше погрешность реально измеренной температуры.
Коррекция температуры от диаметра сопла и типа насадки так же не помешала бы, но, к сожалению, в данном контроллере (его программной части) не реализована.

Дополнительные аксессуары , наличие которых желательно, но не обязательно.
Насадки на носик паяльного фена.
Как уже отмечал выше, для паяльного фена были куплены , набор 8шт. Цена на момент покупки составляла 2.16$. С учетом доставки на склад перевозчика - 3.32$.


В набор входят насадки с таким диаметром выходных сопел: 3мм, 4мм, 5мм, 6мм, 7мм, 8мм, 10мм, 12мм.
Внутренний диаметр насадки 22мм

Толщина стенки самой насадки 0,8мм


Толщина стенки трубки сопла 0,6мм

Высота насадки 45мм


Материал из которого выполнены насадки - сталь. Насадки имеют никелированное покрытие
Фиксирование на ручке фена осуществляется с помощью хомута и винта с резьбой М3.

Силиконовый коврик на рабочий стол.
При использовании паяльного фена рабочую поверхность стола желательно закрывать каким-либо теплостойким материалом. Хорошую теплостойкость обеспечивают силиконовые коврики. Поиск на Тао привел в
Предложенный ассортимент заставил задуматься: а что же выбрать? Хотелось по максимуму накрыть стол, иметь ячейки для всякой мелочевки, возможность размещать дополнительное оборудование и инструмент

Но любимое земноводное напоминало - это не первоочередная покупка, будь скромнее в желаниях. В итоге был приобретен коврик размером 350х250х5мм. Фото с магазина


Цена на момент покупки составляла 2.91$. С учетом доставки на склад перевозчика получится 3.93$.
Коврик достаточно тяжелый - 0,25кг. Учитывайте это при покупке на Тао, при доставке вес имеет значение.
Данный коврик подходит как для пайки паяльным феном, так и паяльником, он имеет большую площадь и он самый толстый из представленных в магазине.
Эксплуатация данного коврика на протяжении 3-х месяцев убедила меня в правильности выбора. Рекомендую.

Теперь о затратах.
Стоимость комплектующих (на момент покупки) в магазине на ТаоВао / с учетом доставки на склад МистЭкспресс:
- контроллер 27.74$ / 29.49$
- корпус в сборе 11.17$ / 12.38$
- разъем шнура питания 0.47$ / 0.47$
- ручка фена 8.76$ / 10.07$
- подставка под ручку фена 1.72$ / 2.88$
Итого 49.86$ / 55.29$ + стоимость доставки.
Стоимость дополнительных аксессуаров:
- насадки 2.16$ / 3.32$
- силиконовый коврик 2.91$ / 3.93$

Вес собранного паяльного фена с ручкой и подставкой


составил 0.652 кг.
Учитывая, что, согласно тарифам МистЭкспресс, доставка самолетом составляет 8$ за 1кг, плюс консолидация 1$ за 1кг плюс 1$ на оформление посылки - получим стоимость доставки данного паяльного фена ~7$.

Напоследок субъективные выводы.
Рассмотренный контроллер паяльного фена оставил двоякое впечатления – с одной стороны очень хорошо проработана аппаратная часть, хоть БП и имеет некоторые упрощения по сравнению с datasheet (на работу абсолютно не влияют), контроллер STM32 и его обвязка порадовали. Есть всё необходимое, даже больше… А вот программная часть никакая, от слова совсем… Базовый функционал есть, а вот изюминки, как в паяльной станции на контроллере STM32 нет. Всё просто и примитивно. Такое впечатление, что разработчик начал проект, разработал принципиальную схему, а при написании программы - забросил… Вполне возможно так и было, поскольку у этого разработчика появился очередной проект - контроллер паяльника и фена на STM32.
Как итог:
плюсы:
- базовый функционал, но хотелось бы большего, особенно не хватает калибровки
- простое, удобное управление
- информативный дисплей
- 5 пресетов
- малые габариты и вес
минусы:
- жесткая привязка к конкретной модели ручки паяльного фена
- отсутствие калибровки
- нет коррекции температуры и скорости воздушного потока при установке насадок
- цена, не многие захотят отдать 50$ за «обычный паяльный фен».
Стоит ли покупать этот контроллер или нет решать Вам.

Выражаю особую благодарность земляку Юре, ака , за идейное вдохновение, моральную и техническую поддержку.

Всем спасибо за внимание, жду конструктивную критику и комментарии.

P.S. Если у кого-то с Украины возникнет потребность купить что-либо на ТаоВао , стучите в личку, помогу.
P.P.S. Если кто-то «шарит» в написании программ для STM32 и есть желание «поковырять» прошивку - стучитесь в личку…
Прошивку кому интересно берём +84 Добавить в избранное Обзор понравился +73 +201

Давненько хочу себе паяльную станцию, а точнее паяльник с термостабилизацией. У нас такие паяльники стоят от 3500р, дорого конечно и жалко отдать такие деньги. Зато продаются сами паяльники от станций и стоят они копейки. Купил себе самый простой паяльник за 500р LUT0035, в интернете об этой модели ничего нет, только на этикетке паяльника указанно 24В 48В. Привез его домой и начал мудрить. Первым делом определил параметры для своей паяльной станции:
— Регулировка температур 180-360C
— Ограничение тока потребления для паяльника
— Возможность выводить паяльник в режим ожидания
Параметры определил и перешел к схематике

Собирать все решил на ШИМ TL494 в ней есть все что надо: два компоратора ошибок и регулировка скважности через 4 ножку DT. Уже развел схему, рассчитал почти всю обвязку вокруг TL494 и оказалось что мне ее будет мало. Паяльник, что я приобрел, для определения температуры использует термопару вместо терморезистора и мне пришлось добавить усилитель напряжения на дополнительном ОУ LM358. В итоге получилась вот такая схемка

В схеме ничего особого. С Термопары берется напряжение равное примерно 0.025В при 350C и умножается с помощью усилителя на LM358 примерно в 140 раз и делится пополам делителем R6R16
C помощью переменного резистора R8 выставляется нужное пороговое напряжение на 2 ноге компоратора ошибки равное примерно 1,75В. Пока потенциалы между первой и второй ногой не уровняются ШИМ будет моделировать импульсы на управляющем транзисторе T1. Транзистор брал IRF630

Кнопка S1 устанавливается на рычаг-подставку для паяльника, когда кнопка замкнута ширина импульсов ограничивается и ток потребление падает примерно в двое, что экономит ресурс паяльника

R12R13 делитель определяющий ток потребления, настроен на напряжение 0,2В, Что при шунте 0,1Ом поддерживает ток примерно 2А. Ток захотел ограничивать да бы экономить ресурс паяльника и трансформатора
Трансформатор взял с двумя последовательными обмотками по 17В с общей точкой и сделал с емкостью фильтра 4700мкФ, Питание микросхем через Крен 7812

Для индикации нагрева поставил параллельно нагревателю светодиод красного цвета.

Ну и парочка фото паяльной станции

В принципе все на этом, все элементарно. Паяльник работает как положено. С комнатной температуры до 200C нагревается за 85сек, до 350С — примерно 215сек

Пробовал расплавить тугоплавкий припой, который 25Вт сетевой паяльник не мог взять. Станция расплавила без проблем, массивные дорожки и детали типа КУ202 в железном корпусе паяются легко

В общем самодельной паяльной станцией остался доволен. Единственное не устраивает жало паяльника, нужно прикупить что то удобное

Скачать печатную плату
Прочитайте
С ув. Admin-чек