Electronics Engineering BLOG

Блог об электронике

2. Паяльная станция для Hakko t12 (получение исходных данных)

| комментариев 16

Привет друзья.

Покупал тут:
Комплект жал — http://goo.gl/J2lVd5
Паяльник HAKKO FM-9501 (синий) — http://goo.gl/CaHjj2
Паяльник HAKKO FM2028 (жёлтый) — http://goo.gl/CaHjj2

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.

Паяльная станция для Hakko t12_Паяльники-fm-2028,-fx-9501,-жала-T12,-штекера-для-паяльников
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.
Паяльная станцияРассчитанное-сопротивление-нагревателя-паяльника-для-мощности-70-Вт-при-напряжении-24-В
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))
Паяльная станция для Hakko t12_Жёлтая-часть-паяльника-fm-2028-оказавшееся-бракованной
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.
Паяльная станция для Hakko t12_Измеряю-сопротивление-жала-T12
Разбираем штекера паяльников и паяем советские.
Паяльная станция для Hakko t12_Разбираем-советский-штекер
Паяльная станция для Hakko t12_Разбираем-штекер-китайского-паяльника-fx-9501
Ну здесь всё должно быть на много проще. Как у советского штекера. Здесь вместо зелёного уже синий провод.
Паяльная станция для Hakko t12_Разбираем-штекер-китайского-паяльника-fm-2028
Мы это тоже нарисуем.
Паяльная станция для Hakko tСхематичный-рисунок-распайки-штекеров-паяльников-fm-2028,-fx-9501,-жала-T12
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.
Паяльная станция для Hakko t12_Припаиваем-к-паяльникам-fm-2028,-fx-9501,-жала-T12-советский-штекер
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.
Паяльная станция_Нагреватель-жала-T12-паяльников-fm-2028,-fx-9501-включён-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.
Паяльная станция для Hakko t12_Напряжение-смещения-ОУ-LM358A
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.
Паяльная станция для Hakko t12_Расплавленный-припой-на-жале-T12-паяльника
Паяльная станция для Hakko t12_Расплавленная-канифоль-на-жале-T12-паяльника
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.
Паяльная станция для Hakko t12_Генерируемое-термопарой-в-жале-T12-напряжение
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.
Паяльная станция для_Термопара-имеет-полярность,-не-перепутайте,-иначе-паяльник-на-T12-не-заработает
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!

16 комментария

  1. На каком этапе создание паяльной станции?

    • Пока готовимся к новогодним праздникам, сразу после нового года продолжим и добьём!

  2. Удачи! Желаю отлично отпраздновать!

  3. Здравствуйте, Аурел! На какой стадии создание паяльной станции?

    • Здравствуйте. Пишу видео, если успею, будет на канале 11 февраля, если нет, то через неделю от названой даты.

  4. Здравствуйте, я так понимаю паяльник fx-9501 сможет работать со станцией Аtten 60D?
    Спрашиваю, т.к. мой меня не совсем устраивает…
    Не могли бы Вы дать ссылки на проверенных продавцев этих паяльников и жал к ним! Спасибо!

    • Здравствуйте.
      Отправьте мне ссылки на станцию, которую вы хотите купить. Дело в том, что то, что я нашёл в гугле по ключу «Аtten 60D» не имеет ничего общего с названным вами паяльником fx-9501.

  5. Здравствуйте.Самое удобное в работе это регулировка температуры переменным резистором с отображением индуцируемой информации на семисегментном индикаторе.Калибровку придется проводить каждый раз меняя композитную головку T12 с другой формой жала.При этом даже головки T12 одного производителя дают разницу в температуре иногда более 50 градусов (точнее не они а встроенные в них термопары). Головки T12 производства Veco например могут иметь разброс до 100 градусов с головками T12 производства Hakko.
    Поэтому откалибровать отображение реальной температуры лучше на той головке которой постоянно пользуетесь а на пакетиках с остальными пометить на сколько они врут (+/- градусов от «правильного» жала). Программная калибровка хороша там где нет доступа в паяльную станцию (на гарантии) а для самоделки вполне достаточно и аппаратной.
    Что касается выбранного вами контроллера а именно AtTiny44 то не проще ли выбрать mega8 как народный контроллер или mega48.AtTiny44 не все продавцы завозят и приобретение для тех кто живет «в тьму таракани» может стать проблемой.Отключение станции через определенный промежуток времени лучше задать программно

    • Здравствуйте. Спасибо за очень развёрнутое и полезное дополнение. На данный момент я думаю как решить проблему «вранья», так как во многих источниках народ жалуется. Похоже, что я решение этой проблемы есть.
      На счёт народного микроконтроллера Вы правы, буду делать на AtMega8, действительно его почти везде можно купить, да и стоит то не дорого.
      Цифрового индикатора точно не будет, он лишний.

  6. Здравствуйте.Диапазон регулировки температуры лучше сделать с 200 — до 400 градусов (выше 400 только убивать жало а выставив температуру ниже 200 ничего не сможете отпаять так-как несмотря на припои с температурой плавления даже ниже 180 градусов нужно ещё прогреть деталь да и точность поддержания температуря для t12 в идеале 5 градусов). Для программной калибровки ,если будете делать,можно отказаться от кнопки.Например можно повесить бузер на контроллер который будет издавать определенное количество звуков при кручении ручки терморезистора на ту или иную температуру (например 250 два бипа ,280 уже три бипа и так далее). Это поможет калибровке в железе и также при дальнейшей эксплуатации можно будет выставлять температуру по своему слуху не глядя на шкалу регулятора на корпусе станции.Удачи вам в работе.

  7. Вот уже и сентябрь месяца начало. А паяльной станции все нет и нет… Готовился повторить ваш подвиг, но нет исходных данных и теста полученного первого «блина комом». Самое трудное, по моему мнению, это переделка импульсного БП и точная термостабилизация (очень нужна для пайки по директиве RoHS). В дальнейшем хочется увидеть и лабораторный источник питания из подручных материалов. Спасибо.

  8. Температура места где термопара заканчивается и переходит в обычные провода тоже важна, там тоже возникает ЭДС, а судя по всему это место на конце картриджа в рукоятке и температура там не комнатная и постоянно меняется. О каком использовании термопары для измерения температуры вообще идёт речь? Такую термопару невозможно откалибровать.

    • температура там менаяется +-5 градусов от комнатной. При температуре жала около 300 — +-5 градусов — мелочь

      • +-5 градусов (20-25 например) на свободном конце термопары будет давать ошибку гдето в 20 градусов, судя по таблицам NIST для термопар K типа. Ну и я сомневаюсь что этот конец, похороненный внутри ручки разогревается только на 5 градусов во время использования.

        • Я прекрасно понимаю что в высокоточных системах измеряют температуру холодного конца термопары с вносят корректировки, но для паяльника это мелочи. Тут не нужно чтобы всё было идеально точно, даже +-20 градусов при ручной пайке погоды не сделают. Нет смысла сильно усложнять, вводя измерение температуры холодного спая, хотя заморочиться можно.

          • Да там даже не понятно где этот холодный конец то, он же гдето внутри жала похоронен

Добавить комментарий

Обязательные поля отмечены *.