Паяльная станция своими руками.

Шаг 1. Испульсный блок питания на TOP249.

В данной статье будет описан процесс сборки и настройки блока питания, собранного для самодельной паяльной станции. Собственно сам ИБП собран на основе референс-дизайна производителя Power Integration https://www.powerint.com/sites/default/files/PDFFiles/epr11.pdf, представляющего из себя блок питаня для ноутбука 19,5 В 70 Ватт. В документе представлена вся необходимая для изготавления информация, включая моточные данные трансформатора и фильтров, а так же рисунок печатной платы устройства. Он был перерисован в sprint layout 5.0 + немного изменен для обеспечения возможности установки разных трансформаторов.

Схема устройсква представлена на Рис.1.

Рис. 1. Схема

Печатная плата устройства представлена на Рис.2.

Загрузить рисунок печатной в формате Sprint-Layout 5.0 можно в конце статьи

Стоит отметить, что в печатной плате есть ошибка, конденсатор C5 установлен перед предохранителем и терморезистором. Это не хорошо, конечно, но исправлять не стал, оставил как в оригинале...

Донором трансформатора (EI-33) и прочих деталей для БП послужил неисправный ATX блок питания. Пересчет трансформатора выполнялся в программе PI Expert доступной на сайте производителя. По расчетам получилось следующее:

• первичная обмотка: 11+11 витков в 2 провода;
• обмотка обратной связи: 3 витка в 2 провода;
• выходная обмотка: 4 витка в 4 провода;

Для намотки использовалась расплетеная витая пара. Собственно, правильно намотанный трансформатор залог работоспособности всей схемы. Чтобы упростить себе жизнь, можно воспользоваться схемой намотки, приведенной на Рис. 3.

Рис. 3. Вид сверху

Намотка начинается с первичной обмотки. Наматываем 11 витков в 2 провода начиная с 3 ножки трансформатора, заканчиваем на 2 ножке. Далее делаем два слоя изоляции. Следующей наматываем обмотку обратной связи. Мотаем 3 витка в 2 жилы, начиная с 5 ножки, заканчиваем на 4 ножке. Делаем два слоя изоляции. Следующей мотается выходная обмотка. В четыре провода, начинаем на 9,10 (два провода припаиваем к 9 ножке, оставшиеся два к 10 ножке) и заканчиваем на 7,8 (два провода припаиваем к 7 ножке, оставшиеся два к 8 ножке). Делаем два слоя изоляции. И последней доматываем первичную обмотку, делаем 11 витков в 2 провода, начинаем со 2 ножки, заканчиваем на 1.

Первый пуск блока производим через лампу накаливания 220 Вольт 60 Ватт, впаянную вместо предохранителя F1. Данный прием убережет нас от БАХа, если что-нибудь собрано не так. В нагрузку вешаем две лампы 12В 5Ватт, соедененные последовательно. Если все собрано правильно, при включении вспыхнет и погаснет лампа на входе, лампы на выходе должны засветиться на полную. Выключаем, проверяем нагрев элементов. Включаем повторно, даем поработать, выключаем, проверяем нагрев элементов. Если все нормально, можно выпаивать лампу и ставить предохранитель на место. Опять проверяем...

Если надо подстроить напряжение на выходе, можно поиграться значениями резисторов R4 (R13) и R10. В моем случае был увеличен резистор R13 с 1 кОм до 2,49 кОм, что привело к увеличению напряжения при нагрузке 2,2А до необходимых 24В. К слову сказать, я ставил все резисторы с допуском 5%. Все работает как надо.

В заключении хотелось бы сказать, что ИМС серии TOP24х мне понравились. По крайней мере умирали они тихо. Кстати, интересный момент, если блок запускается, выходин на заданную мощность, а потом уходит в перезапуск (где-то раз в секунду), то ,скорее всего, отсутствует сигнал обратной связи. Можно проверить выпаяв оптопару, должно быть тоже самое... И еще, печатную плату можно использовать и с другими ИМС серии TOP24х. Схемотехника у них одинаковая.

Шаг 2. Цифровая паяльная станция на PIC16F88x/PIC16F87x(a).

Далее будет описан процесс сборки и настройки самодельной паяльной станции. Можно сказать, что данный проект является еще одним клоном ПС представленных на сайте ). Можно использовать разные МК (PIC16F886/PIC16F887, PIC16F876/PIC16F877, PIC16F876a/PIC16F877a). Так же задействован встроенный в фен геркон.

Схема цифровой части устройсква представлена на Рис.4. Для наглядности показаны два МК: IC1 - PIC16F887, IC1(*) - PIC16F876. Другие МК подключаются аналогично, на соответствующие порты.

Рис. 4. Цифровая часть

Схема силовой части устройства представлена на Рис.5.

 

Рис. 5. Силовая часть

Информация о подключении фена, паяльника и ЖК индикатора представлена на Рис.6.

 

Рис. 6. Подключение переферии

Паяльная станция основана на МК PIC16F887 (мой вариант). Не могу сказать что это оптимальный вариант, особенно учитывая тот факт что распиновка в корпусе TQFP вызывает у меня шок и желание отрезать лишнюю часть (судя по всему, голову) у разработчиков, да и пора переходить на ARM архитектуру (к примеру LPC1114 стоит в 2-а раза дешевле а может гораздо, гораздо больше...). Просто они у меня есть, вот я и решил их пристроить...

Усилитель термопары собран на широко распространенном ОУ lm358. Используются обе половины, одна для паяльника, вторая для фена, Коэффециент усиления может быть подрегулирован подстроечными резисторами VR1 и VR2.

От использования промышленных ЖКИ было решено отказаться по друм причинам: "стандартный" протокол (особенно для контроллера HD44780), вызывает теже эмоции, что и распиновка ПИКа в TQFP ))), ну и цена от 180 рублей, поэтому индикатор взят от телефона Nokia 1100 (40 рублей за новый китайский). Так же подойдут дисплеи от 1110/1200, правда их не так удобно паять. Как вариант, можно сделать следующим образом:

 

Рис. 4. Вариант использования дисплея без коннектора

Турбина фена и паяльник включаются посредством полевых транзисторов (я питал их от одного БП на 24В). Стоит отметить, что для фена нужно где-то 36В. На 24В в максимуме дует на так сильно, но вполне достаточно для нормальной работы. Кстати турбина включается полевиком BUZ90 :D - перебор, конечное, но работает). Негревательный элемент фена включается посредством тиристора. Схема вклюючения стандартная. Развязка с МК посредством оптопары.

Паяльник взят от станции Salomon (SL-10,SL-20,SL-30), так же можно поставить паяльник от станции Lukey-702 или другой с термопарой и нагревателем на 24В. Фен использован от станции Lukey-702. У него турбина встроена в ручку в отличие от Lukey-852, хотя нагревательный элемент и термопара одинаковые.

Назначение кнопок:

•     PB1: Увеличение температуры паяльника
•     PB2: Уменьшение температуры паяльника
•     PB3: Увеличение температуры фена
•     PB4: Уменьшение температуры фена
•     PB5: Увеличение скорости вращения вентилятора турбины
•     PB6: Уменьшение скорости вращения вентилятора турбины
•     PB7: Включение/выключение паяльника
•     PB8: Включение/выключение фена

Сохранение настроек происходит при выключении паяльника или фена.

Программа управления написана на языке Си в IDE piklab. Для сборки необходимы sdcc-2.9.0 и gputils-0.13.7 или более поздние версии. Исходный код программы и прошивку МК можно скачать тут .

Фотографии устройства

Оригиналы статей тут , тут и тут

Файлы:
Печатка в Sprint-Layout 5.0
Исходный код программы и прошивки МК

Все вопросы в Форум.