Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)

[TuzRostislav]

Опять глюк. Что-то у меня сайт сильно тормозит.

[TuzRostislav]

Нет. Идеальна лишь температура датчика. А температура жала при этом может быть какая угодно даже в статике. В зависимости от того, к чему это жало прижали.

Я считал, что если прижали к чему-то жало, то это уже динамика.

Да, можно так. Такой подход, боюсь, вызовет большие колебания температуры.

Какой нам толк от стабильной температуры термопары, если непредсказуемо болтается температура жала и при этом эту температуру мы ещё и не можем контролировать, из-за того, что всё внимание приковано к термпопаре.

А как она может стоять на месте, если во время измерения нагрев отключен? Она всегда будет падать, и скорость падения будет зависеть только от параметров места пайки, но не от мощности нагрева.

На основе этой динамики изменения температуры мы судим о характере пайки и производится ли пайка вообще. Скорость падения температуры при пайке и при простой потере температуры в атмосферу ведь отличается. Вот на основе этой динамики и делается вывод, сколько энергии вкачивать в паяльник. Компенсировать теплоёмкость места пайки или простую потерю тепла в атмосферу.

Мы не знаем напряжения питания. В станции нет канала его измерения. А оно не стабилизировано (если, конечно, не применяется ИБП).

Даже в этом случае мы достаточно точно можем знать потребляемую мощность паяльником. У нас есть достаточно стабильная температура нагретого термоэлемента. А значит будет стабильное падение напряжение на каждый шаг ШИМ. То есть, если мы даём ШИМ допустим 50%, то это будет соответствовать строго определённой просадке напряжения на нестабилизированном блоке питания. Конечно, при нестабильном сетевом напряжении результат будет хуже. Остаётся только пренебречь нестабильностью сетевого напряжения.
Хотя лично я буду делать стабилизатор напряжения для паяльника.

Увы, поток тепла - не константа, он пропорционален разности температур. Может набежать ошибка в 30 или даже 50 градусов.

1. Разная разница температур даст разную скорость охлаждения в режиме измерения.
2. Можно использовать внешний датчик температуры и следить за температурой атмосферы.

На чем я и обломался, потратив на станцию чуть ли не месяц времени.

У других ведь работает. Значит сделать можно.

[Леонид Иванович]

Я считал, что если прижали к чему-то жало, то это уже динамика.

Вначале будет переходной процесс - это динамика. Затем температура установится на каком-то значении - это статика. Вот я пока со вторым случаем разбирался, причем безуспешно.

Какой нам толк от стабильной температуры термопары, если непредсказуемо болтается температура жала и при этом эту температуру мы ещё и не можем контролировать, из-за того, что всё внимание приковано к термпопаре.

Вот это верно. Оказалось, что толку никакого. Хотя на первый взгляд казалось, что толк будет. И всё, что я читал в Интернете по готовым станциям, гласит именно так.

На основе этой динамики изменения температуры мы судим о характере пайки и производится ли пайка вообще. Скорость падения температуры при пайке и при простой потере температуры в атмосферу ведь отличается. Вот на основе этой динамики и делается вывод, сколько энергии вкачивать в паяльник. Компенсировать теплоёмкость места пайки или простую потерю тепла в атмосферу.

Отлично. Исходник я Вам отправил, жду модель этого алгоритма, реализованную на компьютере. Для выключения ПИД нужно задать Comp = 0. Алгоритм нужно вставить в обработчик таймера. Текущая температура FValTget там уже есть, включить/выключить нагрев можно функцией SetT(T, P), где P - нужная мощность, а задаваемая температура T при выключенном ПИД может быть любой. Система команд и формат данных есть в файле WakePort.h.

Остаётся только пренебречь нестабильностью сетевого напряжения.
Хотя лично я буду делать стабилизатор напряжения для паяльника.

Пренебрегать нельзя, погрешность будет очень большой. А стабилизатор делать вряд ли оправдано - лучше тогда просто измерить текущее значение напряжения. Вот если сразу стабилизированный ИБП - тогда другое дело.

У других ведь работает. Значит сделать можно.

Работает. Я страшно удивлён. Хотя работает со слов. Хотелось бы взять какую-нибудь станцию и прогнать моей программой, записав кривые нагрева для разных условий.

[TuzRostislav]

Вначале будет переходной процесс - это динамика. Затем температура установится на каком-то значении - это статика. Вот я пока со вторым случаем разбирался, причем безуспешно.

Что делать с первоначальной динамикой я уже говорил.
А вот второй случай, это ведь тоже по своей сути динамика. Скорость остывания жала прижатого к чему либо, после отключения подачи энергии, будет выше, чем скорость остывания жала в атмосфере.
И даже правильнее сказать, это один процесс. Просто по мере нагревания места пайки, ( что мы будем определять по уменьшению скорости остывания жала), надо будет меньше вкачивать в паяльник энергии, для компенсации тепловых потерь.

Отлично. Исходник я Вам отправил, жду модель этого алгоритма, реализованную на компьютере.

Не ожидайте от меня быстрых результатов. Я бы честно говоря хотел для начала сделать железную часть. И связь с компьютером действительно нужна, чтоб эксперементировать с динамикой изминения температуры.

Планирую модульную конструкцию. БП отдельно. Ключи отдельно. Операционные усилители отдельно. Микроконтроллерная часть отдельно. И блок индикации с кнопками отдельно. Чтоб в случае чего, можно было любую часть заменить, без особого напряга.

И есть вопрос. Встроенный в микропроцессор "Сегментный драйвер ЖКИ" облегчает ли программирование? Есть ли в нём смысл?

А стабилизатор делать вряд ли оправдано - лучше тогда просто измерить текущее значение напряжения. Вот если сразу стабилизированный ИБП - тогда другое дело.

Я всё же сделаю стабилизатор. Считайте это мелким капризом. Хуже от этого не будет паяльнику. У меня просто готовый тороидальный трансформатор 120VA с выходными напряжениями 12В 1А и 31В 3,5А. А корпус, в который я вставлю паяльную станцию. позволяет без проблем разместить достаточной площади радиатор стабилизатора.

Хотелось бы взять какую-нибудь станцию и прогнать моей программой, записав кривые нагрева для разных условий.

Это хорошая идея. Может тут кто-то сможет помочь в этом деле.
У меня есть несколько знакомых с паяльными станциями. Но они совсем не радиолюбители, а халтурщики-барыги. Не поймут. Хотя, если нависнуть, то осуществить эту идею думаю можно будет.

[Леонид Иванович]

А вот второй случай, это ведь тоже по своей сути динамика.

Да просто Ваш способ измерения динамический.

Я бы честно говоря хотел для начала сделать железную часть. И связь с компьютером действительно нужна, чтоб эксперементировать с динамикой изминения температуры.

Прошивка, которую я Вам отправил, работает с моим железом, схемы и платы я выкладывал раньше в этой теме. Для начала можно сделать всё как там, а потом по мере необходимости корректировать. Если нужно, будем менять и прошивку.

И есть вопрос. Встроенный в микропроцессор "Сегментный драйвер ЖКИ" облегчает ли программирование? Есть ли в нём смысл?

Если планируется применять ЖКИ без встроенного контроллера, то смысл есть. Но это экзотика, я бы на это не закладывался.

Я всё же сделаю стабилизатор. ... позволяет без проблем разместить достаточной площади радиатор стабилизатора.

Если уж и делать стабилизатор, то ключевой. Линейный в данной конструкции - как на корове седло. Учитывая, что здесь стабилизатор совсем не нужен. Тогда вообще лучше сделать регулируемый ключевой стабилизатор, который сразу и будет задавать мощность. Смысла ставить друг за другом два ключевых элемента нет.

Хотя, если нависнуть, то осуществить эту идею думаю можно будет.

Было бы интересно сравнить графики с той же Lukey-702. А то, может, красота готовых станций нам только снится...

[TuzRostislav]

Если планируется применять ЖКИ без встроенного контроллера, то смысл есть. Но это экзотика, я бы на это не закладывался.

Я думал, там что-то умнее. Тогда нафиг.

Если уж и делать стабилизатор, то ключевой. Линейный в данной конструкции - как на корове седло. Учитывая, что здесь стабилизатор совсем не нужен. Тогда вообще лучше сделать регулируемый ключевой стабилизатор, который сразу и будет задавать мощность. Смысла ставить друг за другом два ключевых элемента нет.

Не всё так просто. Я хочу сделать паяльную станцию на три канала. Два паяльника и термофен.
Мне ненужно взаимное влияние каналов, через нестабилизированный источник питания.
А импульсный источник достаточно капризен, плохо переносит перегрузку, не любит работать без нагрузки и сам по себе является дополнительным источником помех.
С параметрическим стабилизатором я не имею всех вышеперечисленных недостатков и проигрываю только в КПД.
Я готов пойти на такую жертву..

[Volly]

TuzRostislav
Ну да, а тепло от линейного стабилизатора (при таких то токах) можно направить на подогрев п.платы.

[TuzRostislav]

TuzRostislav
Ну да, а тепло от линейного стабилизатора (при таких то токах) можно направить на подогрев п.платы.

Впереди зима. Буду квартиру греть. Радиатор снаружи корпуса.

[Gelios]

Liv: Всё же интересно, как себя поведёт ваше железо с регулировкой температуры от китайской паяльной станции.
По поводу паяльников:
- А у него действительно мощность 50Вт? кто-нибудь проверял? (судя по форумам, у Ersa нагреватель 80Вт, причем у него нагреватель и жало одно целое)
- Нагреватель до упора входит в жало?(паяльник дорабатывался?)
- Внутренний диаметр жала сильно отличается от внешнего диаметра нагревателя? Может обжечь тонкую медную проволоку и намотать 1-2 слоя, что бы не греть жало воздухом Только тут главное не переусердствовать и ждать когда остынет при смене жал, т.к. при нагревании керамика слегка расширяется(один нагреватель уже сломал, когда с горячего паяльника, с подобной подкладкой, пытался жало стянуть)

[Леонид Иванович]

Мне не нужно взаимное влияние каналов, через нестабилизированный источник питания.

Так его и не будет, если в каждом канале будет работать своя петля ОС.

А импульсный источник достаточно капризен, плохо переносит перегрузку, не любит работать без нагрузки и сам по себе является дополнительным источником помех.

В блоке питания паяльника импульный источник питания вполне приемлем. Я не сделал только потому, что у меня есть тороидальные трансформаторы, с которыми вписываюсь в корпус Z-4. Все описанные Вами недостатки ИБП проявляются только при неумении их готовить

С параметрическим стабилизатором я не имею всех вышеперечисленных недостатков и проигрываю только в КПД.

Маразм. Просто маразм. Я думал, с Вашим участием можно будет продвинуть разработку паяльной станции. Но, видно, ошибся.

[Gelios]

Я пробовал снимать температурную таблицу с китайской станции: температуру выставлял от 80 градусов до 360, с шагом 5 градусов - в начале температура сильно превышала отображаемую ~50 градусов, на 215 отображаемая и реальная температуры совпали, а на 360 реальная уже отставала ~ 30 градусов.
Измерял так: примотал термопару мультиметра небольшой полоской фольги к жалу, после выставления температуры ждал пока температура на мультиметре стабилизируется.

[TuzRostislav]

В блоке питания паяльника импульный источник питания вполне приемлем. Я не сделал только потому, что у меня есть тороидальные трансформаторы, с которыми вписываюсь в корпус Z-4. Все описанные Вами недостатки ИБП проявляются только при неумении их готовить

И у меня есть тороидальный трансформатор, который отлично вписывается в мой корпус. Зачем мне городить на текущем этапе импульсный блок питания?

Маразм. Просто маразм. Я думал, с Вашим участием можно будет продвинуть разработку паяльной станции. Но, видно, ошибся.

Обоснуйте утверждение? Какая разница, чем я буду питать устройство на этапе наладки?
Это что, считается не модно?

[Леонид Иванович]

Всё же интересно, как себя поведёт ваше железо с регулировкой температуры от китайской паяльной станции.

Не понял вопроса. Моё железо - это блок управления? Регулировка температуры от китайской паяльной станции - это китайские алгоритмы?

- А у него действительно мощность 50Вт? кто-нибудь проверял?

А как это проверить? Можно выделить любую мощность, приложив соответствующее напряжение. Или сколько прослужит нагреватель при потреблении 50 Вт?

у Ersa нагреватель 80Вт, причем у него нагреватель и жало одно целое)

Это круто, но за копейки не продается.

- Нагреватель до упора входит в жало?(паяльник дорабатывался?)

Мои опыты с термопарой на кончике жала показали, что нет никакой разницы, входит нагреватель в жало полностью, или нет.

- Внутренний диаметр жала сильно отличается от внешнего диаметра нагревателя? Может обжечь тонкую медную проволоку и намотать 1-2 слоя, что бы не греть жало воздухом

Пробовал медную фольгу. Чуть лучше, но не кардинально.

Я пробовал снимать температурную таблицу с китайской станции: температуру выставлял от 80 градусов до 360, с шагом 5 градусов - в начале температура сильно превышала отображаемую ~50 градусов, на 215 отображаемая и реальная температуры совпали, а на 360 реальная уже отставала ~ 30 градусов.
Измерял так: примотал термопару мультиметра небольшой полоской фольги к жалу, после выставления температуры ждал пока температура на мультиметре стабилизируется.

Очень логично, так как поток тепла в окружающую среду с поверхности паяльника растет с увеличением разности температур. Вывод - никаких хитростей в алгоритме той паяльной станции нет. И паять она будет фигово.

И у меня есть тороидальный трансформатор, который отлично вписывается в мой корпус. Зачем мне городить на текущем этапе импульсный блок питания?

Логично. Как незачем городить и стабилизатор.

Какая разница, чем я буду питать устройство на этапе наладки?

А что, мы говорим об этапе наладки? Я думал, о конечной схеме паяльной станции...

[TuzRostislav]

Логично. Как незачем городить и стабилизатор.

Мой трансформатор выдаёт 31 вольт переменного напряжения под нагрузкой 3,5 ампера.
Что плохого в том, что я ограничу предельное напряжение источника питания, напряжением, на которое рассчитан паяльник и турбинка фена? Случаи бывают разные во время наладки.
Вас пугают рамеры радиатора? 10см квадратных на 1 ватт. Это небольшой ребристый радиатор получается.

А что, мы говорим об этапе наладки? Я думал, о конечной схеме паяльной станции...

А о чём тогда мы говорили?
И потом, я уже писал:

Планирую модульную конструкцию. БП отдельно. Ключи отдельно. Операционные усилители отдельно. Микроконтроллерная часть отдельно. И блок индикации с кнопками отдельно. Чтоб в случае чего, можно было любую часть заменить, без особого напряга.

Не люблю делать на соплях. Считаю, что всё должно быть жёстко закреплено, даже в процессе наладки. И в качественном питающем напряжении я должен быть уверен в процессе наладки.
Ну а паяльная станция по сути является приставкой к источнику питания. Уж тут полная свобода выбора. Каждый может исходить из того, что есть под рукой.

[Леонид Иванович]

Считаю, что всё должно быть жёстко закреплено, даже в процессе наладки.

Нет проблем. Все эти аппаратные вопросы - дело пятое. Главное - алгоритмы.

[Volly]

Вообщем опробовал релейный режим. Ощущение- как будто поменял паяльник на более мощный. Нагрев прерывал при превышении заданной температуры на несколько градусов,- на градус оказалось недостаточно. Температура жала выросла, чего и следовало ожидать. Пришлось заново откалибровать. Интересно посмотреть динамику температуры на жале, но пока нечем- надо будет делать термометр сопряжённый с комп-ом и термопару впечатывать в жало.

[Gelios]

Не понял вопроса. Моё железо - это блок управления? Регулировка температуры от китайской паяльной станции - это китайские алгоритмы?

Да, собственно Volly, постом выше, провел этот эксперимент.

А как это проверить? Можно выделить любую мощность, приложив соответствующее напряжение. Или сколько прослужит нагреватель при потреблении 50 Вт?

у Ersa нагреватель 80Вт, причем у него нагреватель и жало одно целое)

Это круто, но за копейки не продается.

Я и не говорю покупать Ersa паяльник. Теплоемкость жала на китайских станциях очень маленькая. Контакт жала и нагревателя тоже хреновый, поэтому надо увеличивать теплоемкость жала(можно на жало надеть медную болванку - но паять этим будет трудно) или увеличивать мощность нагревателя, что-бы успевал прогреть, как в Ersa(то же не совсем ясно как). Я это к тому, что может там китайские 50Вт, а нормальных всего 15-20? Если это так, то попытки поднять мощность дохлого паяльника алгоритмами, как борьба с ветряными мельницами.

Мои опыты с термопарой на кончике жала показали, что нет никакой разницы, входит нагреватель в жало полностью, или нет.
Пробовал медную фольгу. Чуть лучше, но не кардинально.

Я температуру не измерял, но эффект припаивания паяльника к плате стал наблюдать намного реже.

Очень логично, так как поток тепла в окружающую среду с поверхности паяльника растет с увеличением разности температур. Вывод - никаких хитростей в алгоритме той паяльной станции нет. И паять она будет фигово.

Я и не говорил, что там какой-то очень хитрый алгоритм, это просто пример как китайские станции "держат" заданную температуру. (на некоторых, кстати, даже график такой рисуют )

[Leumas]

Volly, подскажи, в твоём варианте схемы стоит BC879, каким аналогом можно заменить?
Ато что то не могу найти замену http://analog.chipfind.ru/search.htm?s=BC879&t=all пишет нет замены.

[Volly]

Это 1 амперный составной. Если ток обмотки реле меньше 100ма- достаточно будет BC547, BC548 и т.п.

[Leumas]

Нуда, по твоей схеме транзистор дарлингтона стоит.
Ну я резе взял от здохшего бесперебойника. Реле с маркировкой - RP920123
Параметры в нете нашел:
сопротивление обмотки около 185 Ом,
напряжение срабатывания не менее 8.5в,
напряжение отпускания не более 2.5в,
коммутируемый контактами переменный ток в цепи 220в не более 8А

Какой транзистор сгодится для такого реле?