Инфракрасная паяльная станция — это устройство для пайки микросхем в корпусе BGA.
Первые мысли.
Собственно работаю инженером-электроником , образование соответствующее (промэлектроника п.о. Сухого — я называю этот вуз «Сухостой») да и в принципе всю жизнь я увлекаюсь электроникой, а так же ремонтирую ее — это мое хобби на протяжении всей жизни.
На работе (где я работаю как не странно звучит) очень много промэлектроники разных фирм и заводов изготовителей (Siemens,Eaton,Vacon,Mitsubishi,Omron, частотников так вообще зверинец просто) и не редко приходится ремонтировать, паять что-то, разбираться с софтом и т.д.
Начали мне попадаться все чаще и чаще случаи где нужно отпаять что-то массивное с наличием больших теплоемких полигонов или вовсе BGA чип. На работе BGA я не паяю, да и никто не паяет – нет смысла. Проще купить новое устройство в смысле для завода — чтоб не стояло оборудование зарплаты и т.д. (я работаю на заводе).
Естественно я понял, что ик паялки не видать мне — ее на заводе никто не купит так как в ней нет такой потребности по крайней мере так думает руководство на заводе! Сам себе любимому не позволяют средства купить новую паялку или даже с рук. Цены на них сами знаете 600-1000$ и то не факт.
Тем более я живу в великолепной стране Беларусь в ней не все так просто с работой и ЗП в общем по крайней мере в регионе где я живу)). Не об этом я что-то.
Тем временем мне попадались ноутбуки на ремонт «типа», но у всех были проблемы с чипами. Некоторые я даже выкупал за символическую стоимость так как владельцам они были не нужны и т.д.
Из последних HP G62, Dell n5010-n7010, Asus x540n и еще много других, которые я не помню и мне лень писать))) Тут я начал думать все чаще как сделать самому паялку но чтоб без заморочек – все таки не так много у меня работы да и ремонтов связанных с пайкой BGA и всего прочего для чего нужна ик паялка.
Смотрел в инете много инфы, видосов и т.д. А еще сами понимаете как тяжело что-то делать самому если руки растут не из того места))
Так вот все-таки после не продолжительных раздумий я определился по крайней мере на чем буду делать паялку. Точнее на каких нагревателях и контроллерах.
В этом мне помог от части видеоролик на ютубе – канал называется «Майнеры в носках» на ролик наткнулся случайно – автор в ролике использовал ПИД контроллер температуры Omron E5CC для нижнего и верхнего подогрева!
Только потом, когда я посмотрел несколько его роликов я понял, что он собрал далеко не одну паялку своими руками! И тут меня осенило — что все слаживается.
Если вернемся назад и вспомним что я работаю на заводе и у нас таких контроллеров пруд-пруди я имею ввиду не востребованных бу, не рабочих и т.д.
для меня все проще их не придется покупать, да и хваленые rex c-100 мне не нравятся хотя функцию они свою выполняют не спорю.
И так я нашел два контроллера один был рабочий, второй пришлось починить – был слегка залит водой (попала вода внутрь на плату были окисления — не спрашивайте как это случилось сам в шоке) после ремонта работал отлично. И так я понял надо тариться всем чем нужно – чего у меня нет, чтоб собрать заветную паялку. А главное определится что тарить.
Что будем делать? Как на чем?
Имея два контроллера нужно было определится со всем остальным. И так:
Нижний подогрев решил делать на галогенах от прожекторов 1500Вт 254мм. Всего будет 9 ламп на нижнем подогреве. Но соединены будут три параллельных секции по три лампы последовательно – в общем погуглите если что инфы полно в гугле.))
Почему так? Дёшево, сердито лампы можно купить везде стоят не дорого. Далее патроны к вышеуказанным лампам r7s вроде называются – оказалось купить в нашем регионе не так просто! Верхний нагреватель на лампах накаливания — геморно, решил остановиться на готовом элементе 450Вт которые продаются на Али. (говорят отбраковка от производства ACHI)
Так же твердотельные реле 2шт, диммер мощностью 2квт, корпус для низа отдельная история, штатив для верха упа510 вроде (не хотелось ни чего мудрить, а двигаться по пути наименьшего сопротивления) фотоувеличитель – тут ни че нового все есть в сети кто как делает. Двигаем покупать.
- Шоппинг.)
- Лампы накаливания 1500Вт 254мм купил в своем регионе в местном электро-магазине 10шт – порядка 10$
- Патроны R7s для ламп оказалась найти в нашем регионе не реально покупал в интернет магазине(фото прилагаю) присылали почтой из Минска по другому ни как 10шт – порядка 8-10$
Твердотельные реле на Али 2 шт покупал тут — https://aliexpress.ru/item/32306922661.html?spm=a2g0s.904231…
Кто будет покупать такие обратите внимание что у этих реле управление осуществляется переменкой а не постоянкой! Я покупал такие специально но это была наверно ошибка далее объясню почему!
Нагреватель 450Вт верхний на Али 1шт покупал тут — https://aliexpress.ru/item/32745496058.html?spm=a2g0s.904231…
Первый раз купил нагреватель у какого-то продавана шел он месяца 2 наверно не пришел так в итоге – бабки продаван вернул, заказал у другого пришел быстро без вопросов. Ссылку оставил на последнего нормального продавана.
На диммер ссылку не оставлю покупал давно на Али первый попавшийся!
Сборка. Или сборка с мыслями.)
И так начал с низа(нижний подогрев). Я решил что электроника, управление и сам нагревательный блок будут в едином корпусе чтоб это все было компактнее – но я переживал что будет это все греться че нибудь оплавится пластиковое или провода хотя я использовал в большинстве температурастойкие, сталистые в силиконовой изоляции. Но забегая наперед все нормально таких проблем нет.
Над корпусом долго думал, как и из чего делать – как то в гараже я тусил (частный дом у моих родителей соответственно гараж) примерял алюминий листовой, профиль и т.д.
Сам я еще тот барахольщик собираю(храню) разное «Г» сам не знаю зачем, но мне далеко до моего отца он просто чемпион в этом деле.
Забегу на перед делал все сам полностью так как отец у меня больше механик он больше советовал что-то, когда наблюдал что я начинал заниматься онанизмом.)) Так вот видит он как я этим занимаюсь спросил, что я хочу сделать (бате почти 60 лет, на паялку он в душе болт клал но ему интересна сама идея) я в кратце объяснил ему.
Он говорит:
Там где-то возле гаража лежит алюминий от савкового холодильника – тип он может тебе помочь!. Я такой Хз пошел искать – нашел! Раньше его не видел где он стоит в холодильнике хз. Почистил принес в гараж померял все – сразу бате сказал спасибо!)))
Эта фиговина представляет из себя лист алюминия, согнутый п-образно толщина 2мм вроде. На вото я уже привалил две заглушки. Исходного фото у меня нет, да и за чем оно?
Я понял что надо две заглушки по бокам (алюминий у меня был какой-то бу), внутри перегородку чтоб отделить горячую часть от электроники и сверху вырезать отверстие и начинает что-то нарисовываться.))
Размер проема получился 270х250мм (на фото я его только разметил) – да не много хотелось бы больше, но помним про наименьшее сопротивление и т.д. подумал я.))
Ручки от мебели выдвижных тумбочек валялись дома бу подошли отлично (помним кто барахольщик). Сразу вырезал ступенчатым сверлом пару отверстий под димер и переключатель и отверстие под один контроллер чтоб примерять.
Внутри закрепил как основу для ламп квадратную пластину алюминия толщиной 6-8мм точно не помню а уже на эту пластину выгнул и закрепил так называемое «корыто» из нержавейки толщиной 0,8мм в котором будут стоять лампы и внимание — это же корыто будет играть роль отражателя.
Алюминий и нержавейка у меня были еще задолго до этого. (помним кто барахольщик)
Потом разметил расположение ламп, сверлил, резал резьбу и т.д. Как вы догадались патроны идут спаренные – я их разрезал установил, как на фото. Просто патроны, спаренные было проще купить и дешевле.
Два винта на верху крепят перегородку по середине которая отделяет горячую часть от блока электроники так скажем!
Естественно нужно было организовать разъёмы для подключения двух термопар (верх,низ), верхнего нагревателя , сетевой тумблер , подключение к сети 220В и т.д.
Сделал так: тумблер был советский какой-то, термопары обычные К-типа, точнее одна Omron а вторая не помню от куда. Которая омрон поставил на обр. связь низа, а безымянную на связь верха. Разъёмы промышленные у меня были!(бара-кто)
На термопарах аж 10 контактные – других не было)) они разборные на резьбе. Разъем на верхний подогрев советский не помню от куда взялся(барахольщик), а и поставил муфту(сальник) для подключения в сеть 220В.
Линия на фото карандашом вертикальная на задней стенке – эт расположение перегородки внутри.
Внутри как то фоток нет да там ни че интересного нет!)) Нижняя часть не закрыта вообще – я думаю вы поняли получается ящик без дна и это по ходу поспособствовало лучшему охлаждению этой всей конструкции.
А еще этот бокс стоит на ножках от советского фотоувеличителя – я прикрутил чтоб был зазор по больше от стола – когда этот ящик бует стоять на столе!)
Корпус собран где-то на заклепках алюминиевых где-то на резьбовых винтах!
Далее Понеслось установка ламп, первое включение и т.д. Ни че не бахнуло))
Схема подключения проста! Можно посмотреть в интернете много вариантов не буду подробно описывать это!
Если вы схему собрать не можете лучше не беритесь за это дело вообще!))
На фото «крутелка» это диммер, предполагался ранее для регулировки мощности верха,
НО
мощность низа оказалась на столько избыточной что пришлось его подключить на низ, а на верх поставить другой!)Под контроллером тумблер двухпозиционный для отключения одной секции из трех ламп! Получается тумблером можно переключать: работает 9 ламп или 6 ламп, плюс это все ограничивается по желанию диммером ну и естественно мониторит контроллер E5CC. Вверху трех позиционный флажковый переключатель:
- Слева на право
- 1 позиция – все нагреватели выключены!
- 2 — включен низ!
- 3 — Включен низ+верх
Есть одна тонкость которую я не учел на счет контроллеров Е5СС и твердотельных реле. Я купил твердотелки с управлением переменкой. То есть картина такая у меня:
Твердотельное реле подключается к релейному выходу контроллера. Релейный выход — это ничто иное как реле индуктивное контактное внутри контролера. Я прикреплю фото у меня есть такой контроллер на разборе не исправный я его разобрал чтоб вам показать.
То есть внутри контроллера щелкает реле оно подает фазку(сигнал) на твердотелку и та в свою очередь фазку на нагреватель! Понимаете, о чем я?
Если изначально купить твердотельные реле управление которых осуществляется постоянкой то можно исключить реле внутри самого контроллера а трердотелка будет включаться на прямую! В контроллере стоят реле (на фото) напряжение катушки 5В!
Все будет работать тише вообще без лишних контактов и щелчков! Мой косяк не стал переделывать!))
- Я уже устал строчить но мы подбираемся к верхнему нагревателю!)))
- Как я уже писал выше он подключается через советский разъем к нижнему блоку (нижний подогрев). Решил делать на базе фотоувеличителя упа 510 пришлось купить за 5$))
- У меня был фотоувеличитель Ленинград 6У но он сильно громоздкий и мне показался не удобным.
- Куплен такой. Фото стянул в инете:
Фото не мое! Я так понимаю подойдут похожие модели УпА 509,516!
Особо фото не делал как делал верх – там особо ни чего сложного нет! Зафиксировал нагреватель на подвижном элементе фотоувеличителя, и кстати подвижный элемент нужно перевернуть вверх ногами он с направляющей просто снимается и переворачивается, и назад одевается все регулировки остаются рабочими. Но еще нужно было вкорячить куда-то диммер для верха (на последних фото виден) и вообще я думал для нагревателя сделать отдельный корпус с охлаждением типа как у ACHI IR6500 хотя бы отдаленно что-то похожее. Не знаю почему объяснить не могу.
Для представления прикреплю фото которое увел в инете:
У меня получилось как-то так – ни че сложного 4 полоски алюминия, 4 уголка, вентилятор у меня был от куда не знаю он туда идеально подошел. Обороты у него не большие он еле-еле тянет по принципу IR6500. В этот же корпус поставил бу диммер на 600Вт к нему подошла ручка алюминиевая от магнитофона совкового «маяк» вроде))
Ну и все вместе когда собрал в кучу))
Это уже фотки пошли в процессе тестов))
Далее я еще усовершенствовал штатив — сделал поворотный механизм чтоб нагреватель отдельно вращался в горизонтальной плоскости от штатива!
Как это работает? Итог.
Я может позже выложу видео в Youtube подробное где расскажу как сделал подставки для плат стойки точнее, как организовал установку термопар да и как работает в общем.)
А вкратце нарыл в инете термопрофиль (в свободном доступе естественно) и опытным путем отрегулировал мощность нагревателей так чтоб уложиться в термопрофиль.
Чипы снимал и ставил все ок. Ни че не вздувается не темнеет. По факту низ работает на 30-40% мощности, а верх где-то 80%. Устал строчить ужею)) Фотки добавлять уже не разрешает сайт, а их много осталось!))
Если есть вопросы лучше пишите vk быстрее отвечу https://vk.com/pizge
Всем удачи. Удачных самоделок вам!))
РадиоКот :: ИК паяльная станция с цифровым управлением
Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Лаборатория >Цифровые устройства >
| Теги статьи: | Паяльная станцияИнфракрасныйДобавить тег |
ИК паяльная станция с цифровым управлением.
В данной статье описывается, как самостоятельно изготовить инфракрасную паяльную станцию с небольшими затратами. Устройство позволяет производить монтаж/демонтаж SMD и BGA компонентов на печатной плате.
Данная паяльная станция рассчитана на работу с большими платами (например, материнские платы персональных компьютеров или ноутбуков), чего не позволяют делать дешевые «поделки» китайского производства, которые рассчитываются как правило, на работу с небольшими печатными платами и элементами.
Так уж случилось, что в настоящее время происходит массовый переход на поверхностный монтаж, и ничего с этим не поделаешь. Всё бы ничего, паяльник еще справляется, но вот только не с BGA (взгляните хотя бы на материнскую плату вашего компьютера, чип есть, а выводов нет: Вернее их не видно). Такие микросхемы паяются полным прогревом вместе с платой.
Методов пайки существует не много, как правило, это горячий воздух или ИК излучение. У каждого метода есть свои достоинства и недостатки. Но в любом случае требуется прогрев платы, в чём и заключается сложность пайки таких микросхем «на коленке».
Связано это с тем, что при нагреве небольшого участка платы происходи её расширение (выпучивание нагреваемого участка), что может привести к повреждению межслойных проводников и отрыву контактных площадок. Поэтому, необходим прогрев всей платы (не до температуры пайки, но где-то на 2/3 от неё).
Подробнее от процессе ручной пайки BGA можно прочитать на сайтах посвященных ремонту компьютерной техники. Данное устройство будет полезно многим радиолюбителям занимающимся ремонтом аппаратуры, компьютерной и видео техники. А так же тем, кто просто собирает разные схемы из деталей, выпаянных из старых плат. Устройство позволяет монтировать/демонтировать и просто пропаивать BGA-компоненты, восстанавливая контакт, так же при помощи данного устройства можно легко «потрошить» любые платы «на детали», что помогает избавиться от «лишнего».
Теперь о самом устройстве и принципе его работы. Устройство состоит из самой установки и блока управления, который выполнен в отдельном корпусе. На установке имеется место крепления плат и два нагревателя.
Верхний нагреватель имеет возможность изменять своё положение относительно закрепленной платы. В качестве нижнего нагревательного элемента я использую конфорку для электроплиток мощностью 2 кВт и диаметром 220 мм.
А в качестве верхнего 4 трубчатые галогеновые лампы по 150 Вт каждая и длинной по 78мм. Выглядит это примерно вот так:
О конструкции корпуса смотрите отдельную инструкцию, там более-менее подробно описан процесс сборки и даны размеры заготовок.
Материал преимущественно листовая сталь от старых компьютерных корпусов, в них применялась сталь толщиной порядка 1 мм, не то что в современных: В принципе для верхнего нагревателя подойдёт и 0,3-0,5 мм, а для нижнего желательно потолще, т.к. плитка штука не лёгкая.
В качестве связующего звена использованы винты и гайки M3 c шайбами. Штатив выполнен из двух стальных реек снятых со старого матричного принтера (направляющие блока печатающей головки).
Блок управления выполнен на МК ATmega16, тактируемого от внутреннего RC-генератора частотой порядка 8 МГц. В качестве индикатора в схеме применён широко распространённый двух строчный ЖК-модуль с контроллером HD44780 (и совместимыми). Рассмотрим принципиальную схему:
Схема состоит из блока усилителей термопар, МК с дисплеем, клавиатурой и звуковым сигнализатором, схемы детектора нуля, силовой части и блока питания. Блок усилителей собран на ОУ DA1 и DA2, вместо LM358 допускается использовать LM2904. Далее сигналы поступают на АЦП МК. МК имеет типовую обвязку в виде клавиатуры и дисплея.
LC-цепочка L1 C11 питает внутреннюю схему АЦП МК. Резистором R35 устанавливается контрастность дисплея. На плате выведены сигналы для внутрисхемного программирования (ISP). К МК так же подключен пьезокристаллический звуковой излучатель BQ1.
Небольшое примечание по поводу подключения дисплея, в зависимости от производителя в дисплеях могут быть поменяны местами контакты 1 и 2 (питание) и еще возможно понадобится установить гасящий резистор в цепи подсветки (вывод 15 дисплея). Схема детектора нуля имеет два варианта, что бы, так сказать, облегчить повторяемость.
Выбор варианта зависит от применяемого вами блока питания, если блок питания трансформаторный, то проще использовать схему выделенную пунктиром, а при использовании импульсного БП придётся собирать схему на оптопаре U1. В моём блоке управления применён трансформаторный БП. Блок питания.
Можно применить как импульсный БП с выходными напряжениями +5В и +12В, так и трансформаторный с интегральными стабилизаторами 7805 и 7812, включенных по типовой схеме. В трансформаторном БП делается доработка в виде дополнительного диода (VD6) сразу после диодного моста и перед фильтрующим конденсатором (см. схему обведённую пунктиром).
Блок питания должен обеспечивать ток порядка 1А по обоим каналам. Силовая часть состоит из двух одинаковых каналов на симисторах VS1 и VS2. Имеется два варианта управления ими, это через оптосимисторы (схема показана пунктиром) и через импульсные трансформаторы (их параметры указаны на схеме). Распиновка симисторов так же показана на схеме.
Допускается применение симисторов импортного производства. Симисторы необходимо устанавливать на радиаторы т.к. выделяемая мощность составляет примерно 5-10 Вт. Неоновая лампа HL1 устанавливается вне блока управления поближе к нижнему нагревателю (в корпусе установки) и сигнализирует о включении нижнего подогрева.
Для работы с оптосимисторами или трансформаторами прошивки РАЗЛИЧАЮТСЯ. Так же к силовой части можно отнести схему управления вентилятором, на фото выше этого вентилятора не видно, он выполнен в виде отдельного «фена» и предназначен для охлаждения места пайки, это позволяет сделать пайку более качественной.
В данной схеме применяется метод «беспомехового» регулирования мощности, то есть путём «пропускания» полупериодов сетевого напряжения, количество пропускаемых полупериодов определяет мощность. Данный метод хорош тем, что он не даёт импульсных помех на электросеть, но при работе с лампами накаливания есть недостаток — это мерцание. В принципе это не критично и работе не мешает. В программе для автоматического регулирования температуры используется алгоритм ПИД-регулятора.
Немного фотографий моего варианта блока управления:
Кстати, на фотографиях печатной платы присутствует кварцевый резонатор, и разводка несколько отличается, связано это с тем, что это первый вариант и в нём присутствует порт RS-232 для соединения с компьютером. Он требовался для отладки программы в процесс её написания.
Для работы самой программы точность тактового генератора не требуется, т.к. для отсчёта времени (секунд) используется частота сетевого напряжения, чего вполне достаточно.
Глядя на схему и программу, можно подумать, что она еще на стадии разработки, что не далеко от истины, дело в том что задумывалось больше чем реально сделано, но как показала практика текущих функций хватает для многих задач и что бы понять чего бы еще такого доделать, требуется какое-то время поэксплуатировать устройство: Так же я надеюсь на Вас уважаемый читатель, что вы подскажете, каким образом можно улучшить функциональность и удобство работы с этим инструментом.
Несколько фото того что получилось:
Блок питания, оптосимисторы и выходные симисторы располагаются отдельно. Изначально на основной плате присутствовали транзисторы VT1 и VT2, теперь их нет т.к. удалось достать оптосимисторы. Решение с импульсными трансформаторами считаю не очень надёжным и красивым, т.к.
есть некоторые сложности в их намотке — требуется хорошая изоляция первичной и вторичной обмоток, а кольца имеют предел по количеству намотанного на них изолятора. Но если достать оптосисмисторы не удаётся, всегда есть вариант с трансформаторами.
ВНИМАНИЕ: При монтаже выходных симисторов и их радиаторов (особенно применяя болтовые TC122, которые имеют электрический контакт с радиатором) помните, что они находятся под высоким напряжением и их требуется располагать, так что бы они ГАРАНТИРОВАНО, не могли замкнуть на корпус (если он металлический) и другие проводники схемы.
Провода силовых цепей должны быть рассчитаны на ток порядка 10А. В моём случае в корпусе блока управления установлен вентилятор, в принципе на практике нагрев симисторов не такой сильный, как мне казалось при разработке, но всё же рекомендую установить, при длительной работе возможен перегрев.
Вот фото процесса работы (верхний нагреватель выключен и сдвинут в сторону):
На фото происходит пропайка видеочипа компьютерной видеокарты (частая их неисправность заключается в повреждении пайки из-за перегрева), фольга используется для ограничения площади воздействия верхнего нагревателя. Для соединения нагревателей с блоком управления у меня используются провода от старых утюгов, они в данном случае подходят наилучшим образом, т.к.
имеют подходящее сечение проводников и термостойкую изоляцию. В конструкции применяются термопары K-типа от недорогих мультиметров, удалось достать отдельно небольшое количество у продавцов таких мультиметров, т.к. приборы оказались бракованными.
Термопары при работе располагаются в зоне пайки и должны прижиматься к плате, для нижнего нагревателя снизу, для верхнего непосредственно в зоне пайки. Прижим обеспечивается очень легко, это связано с тем, что провода термопар, как правило, гибкие и в тоже время достаточно упругие. Теперь о процесс сборки блока управления.
После монтажа всех элементов на плате (включая МК) тщательно проверяется качество монтажа. Затем можно перейти к прошивке МК, для этого лучше и безопаснее использовать лабораторный (не штатный источник питания) или питать от компьютера через программатор. Для прошивки я использую программатор PonyProg (https://www.lancos.com/prog.html). Напомню, что при работе с PonyProg сначала нужно откалибровать программу, затем прочитать (!) фьюзы, загрузить прошивку (HEX), загрузить данные для EEPROM (EEP) (для этого в окне проводника меняем тип файла), прошить (Write Device), опять открыть вкладку с фьюзами, установить их (как именно см. ниже), записать. Для удачной прошивки МК советую следовать этой последовательности. BootLock12 = 1 (галки нет) BootLock11 = 1 (галки нет) BootLock02 = 1 (галки нет) BootLock01 = 1 (галки нет) Lock2 = 0 (галка есть) Lock1 = 0 (галка есть) OCDEN = 1 (галки нет) JTAGEN = 1 (галки нет) SPIEN = 0 (галка есть) CKOPT = 1 (галки нет) EESAVE = 1 (галки нет) BOOTSZ1 = 1 (галки нет) BOOTSZ0 = 1 (галки нет) BOOTRST = 1 (галки нет) BODLEVEL = 0 (галка есть) BODEN = 0 (галка есть) SUT1 = 0 (галка есть) SUT0 = 0 (галка есть) CKSEL3 = 0 (галка есть) CKSEL2 = 1 (галки нет) CKSEL1 = 0 (галка есть) CKSEL0 = 0 (галка есть) Далее, проверяем работоспособность подачей питания, на дисплее должно отобразиться приветствие (с коротким звуковым сигналом) и затем появиться сообщение об ошибке. Это нормально, так и должно быть. Далее следуйте Инструкции по настройке и эксплуатации паяльной станции (находится в приложении). Подробно о сборке моего варианта можно прочесть в Инструкции по сборке установки, но это лишь один из многих вариантов, и далеко не самый идеальный, поэтому имеет лишь рекомендательный характер. Например, проще и быстрее для нижнего подогрева использовать готовый галогеновый прожектор, он конечно имеет более малую площадь, но за то ничего мастерить не нужно. Или наоборот использовать сверху и снизу кварцевые ИК излучатели с высокой эффективностью, но с ними уже сложнее.
Еще одно немаловажное замечание, при работе с галогеновыми лампами помните, что их нельзя включать со следами жира на колбе (от этого они могут расплавиться или взорваться), поэтому перед включением тщательно обезжириваем бензином или ацетоном. И еще при работе очень рекомендую обзавестись хорошими очками от солнца, они вам очень пригодятся! Удачи!
Файлы: Печатная плата в формате SL 4.0. Прошивка МК с исходником. Инструкция по сборке (~5Мб). Инструкция по настройке.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
| Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
Слон — 936 esd
Цифровая паяльная станция.Паяльная станция с энкодером.Цифровая паяльная станция на PIC16F88x/PIC16F87x(a)Цифровая паяльная станция своими руками.(V 2.0)Паяльная станция px-201Мини паяльная станция на жалах T12.Цифровая паяльная станция 5 в 1 (ver. DSS-2M)Самая дешевая «Паяльная станция» с феномОткройте! ИК!Инфракрасный барьер.Как самому слепить инфракрасный порт для компаМощный, переключаемый ИК пульт для фотоаппаратов CANON, NIKON, PENTAXИнфракрасные уши.Ретранслятор ИК-сигналов.
Ик паяльная станция своими руками v2
Около двух лет назад я разместил статью ИК паяльная станция своими руками. Данная статья вызвала интерес у многих радиолюбителей.
Но к сожалению после повторения ИК паяльной станции не обошлось без замечаний в плане работы станции, которые я постарался устранить в данной версии станции:
— применены аналоговые усилители термопары AD8495 со встроенной компенсацией холодного спая, в следствие чего увеличена точность показания температуры
— проблема с выходом из строя транзисторов нижнего нагревателя решена при помощи симисторного регулятора мощности
— доработана прошивка (которая совместима с прошлой версией станции). После запуска термопрофиль начинает выполняться с той температуры, до которой преднагрета плата, что экономит много времени. Отдельная благодарность Андрею за корректировку и адаптацию прошивки под китайские дисплеи.
— добавлен вакуумный пинцет
— корпус паяльной станции полностью переработан. Конструкция станции получилась очень симпатичной, более устойчивой и надежной, на рабочем столе занимает меньше места. В одном корпусе совмещено все необходимое, — нижний нагреватель, верхний нагреватель, вакуумный пинцет и сам контроллер.
Описание конструкции
Контроллер двухканальный. К первому каналу можно подключить термопару или платиновый терморезистор PT100. Ко второму каналу подключается только термопара. 2 канала имеют автоматический и ручной режим работы.
Автоматический режим работы обеспечивает поддержание температуры 10-255 градусов через обратную связь с термопар или платинового терморезистора (в первом канале). В ручном режиме мощность в каждом канале можно регулировать в диапазоне 0-99%. В памяти контроллера заложено 14 термопрофилей для пайки BGA.
7 для свинецсодержащего припоя и 7 для безсвинцового припоя. Термопрофили указаны ниже.
Для свинецсодержащего припоя максимальная температура термопрофиля: — 1 термопрофиль — 190Cо, 2 — 195Cо, 3 — 200Cо, 4 — 205Cо, 5 — 210Cо, 6 — 215Cо, 7 — 220Cо
Для безсвинцового припоя максимальная температура термопрофиля: — 8 термопрофиль — 225Cо, 9 — 230Cо, 10 — 235Cо, 11 — 240Cо, 12 — 245Cо, 13 — 250Cо, 14 — 255Cо
Если верхний нагреватель, не успевает прогревать согласно термопрофилю, то контроллер становится на паузу и ждет пока не будет достигнута нужная температура. Это сделано для того, чтобы адаптации контроллера для слабых нагревателей, которые прогревают долго и не успевают за термопрофилем.
Контроллер начинает выполнять термопрофиль с той температура, до которой преднагрета плата. Это очень удобно, и позволяет оперативно перезапустить термопрофиль в случае, например, если была температура недостаточна для снятия чипа, то можно выбрать термопрофиль с температурой повыше, и тут же снять чип со второй попытки.
На схеме применен комбо силовой блок, состоящий из транзисторного ключа для верхнего нагревателя, и симисторного для нижнего нагревателя. Хотя, например можно использовать 2 транзисторных, или 2 симисторных ключа.
Я использовал 2 готовых модуля на AD8495, купленных на Aliexpress. Правда модули нужно немного доработать. Смотрим фото ниже.
Не обращаем внимания на то, что модуль на втором фото повернут на 90 градусов. Пришлось развернуть, так как модули у меня упирались в силовой блок. Разъемы для термопар использованы заводские.
- Тем, кто не планирует в дальнейшем использовать платиновый терморезистор, то часть схемы выделенную красной пунктирной линией можно не собирать.
- Печатные платы силового блока и контроллера.
- Для охлаждения силовых ключей я применил радиатор от видеокарты с активным охлаждением.
Далее на фото будет виден этап сборки паяльной станции, как конструктора. Все материалы куплены в крупном строймагазине.
Передняя и задняя панель сделаны из стеклотекстолита, укрепленного алюминиевым уголком. Базальтовый картон служит в качестве теплоизоляционного материала.
Нижний подогрев состоит из 9 галогенных ламп (1500вт 220-240в R7S 254мм) объединенных в 3 группы по 3 соединенных последовательно лампы.
Провод для 220В применен силиконовый, высокотемпературный.
Хороший вакуумный насос можно приобрести на Aliexpress за 400-500 рублей. Ориентир для поиска на фото ниже.
Изначально я планировал использовать паяльную станцию совместно и ИК стеклом над нижним нагревателем, что давало хорошие преимущества:
— красивый внешний вид
— плату (на стойках можно ложить прямо на стекло), как у станций Термопро
Но увы, недостатки оказались весомее:
— очень долгий нагрев (остывание) платы
— очень сильно разогревается корпус паяльной станции, к примеру без стекла корпус во время работы едва теплый. Так что от стекла пришлось отказаться.
С открученным штативом стекло легко вынимается, или вставляется в станцию. Так же вместо стекла можно вставить, например, сетку.
- Внешний вид собранной станции.
- Аксессуары, стойки, алюминиевый швеллер для стоек, ручка вакуумного пинцета, силиконовая трубка для пинцета, термопара.
Необходимые «ингредиенты» для изготовления ручки вакуумного пинцета. Использован смеситель от эпоксидного клея Момент в сдвоенном шприце. Алюминиевая трубка(в которой необходимо просверлить отверстие) и соединитель соответствующего диаметра для силиконовой трубки. Все вклеено в алюминиевую трубку эпоксидным клеем момент.
Для верхнего нагревателя очень рекомендую ELSTEIN SHTS/100 800W.
Настройка контроллера
Резистором R32 необходимо установить напряжение 5,12В на выходе U4. Резистором R28 настраиваем контрастность дисплея. Если не планируете использовать платиновый терморезистор, то настройка станции закончена.
Описание калибровки канала с платиновым терморезистором описано в статье первой версии станции.
Рекомендации
Верхний нагреватель необходимо устанавливать на высоте5-6 см от поверхности платы.
Если в момент выполнения термопрофиля происходит выбег температуры от заданного значения больше чем на 3 градуса — понижаем мощность верхнего нагревателя(включаем станцию с нажатым энкодером и устанавливаем максимальную мощность верхнего нагревателя).
Выбег на несколько градусов в конце термопрофиля(после отключения верхнего нагревателя) не страшен. Это сказывается инерционность керамики. Поэтому я выбираю нужный термопрофиль на 5 градусов меньше, чем мне надо.
Перед съемом чипа при помощи зонда нужно убедиться(аккуратным нажатием на каждый угол чипа) что шары под чипом поплыли. При монтаже используем только качественный флюс, иначе неправильный выбор флюса может все испортить.
Так же при монтаже чипа BGA обязательно нужно накрыть кристалл прямоугольником из алюминиевой фольги с размером стороны равной примерно ½ от стороны BGA, чтобы снизить температуру в центре, которая всегда выше, чем температура около термопары (смотрим фото тепловых пятен ИК нагревателей ELSTEIN в статье первой версии станции).
В общем смотрим видео ниже.
Ниже вы можете скачать архив с печатной платой в формате LAY, исходным кодом, прошивкой.
| Энкодер | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Операционный усилитель | AD8495 | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Операционный усилитель | LM358 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Линейный регулятор | LM7805 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| МК PIC 8-бит | PIC16F876A | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| МК PIC 8-бит | PIC12F683 | 1 | Допустима замена на PIC12F675, но не рекомендуется | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Оптопара | PC817 | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Оптопара | MOC3052M | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| LCD дисплей | VC20x4C-GIY-C1 | 1 | 20×4 на основе KS0066 (HD44780) | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| MOSFET-транзистор | TK20A60U | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Кварц | 16 МГц | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | LL4148 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Диодный мост | KBU1010 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Стабилитрон | 24В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Диодный мост | DB107 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Симистор | BTA41-600B | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Платиновый терморезистор | PT100 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 6 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 1 МОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 100 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 4.7 кОм | 2 | Допуск 1% или лучше | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 51 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Подстроечный резистор | 100 Ом | 2 | Многооборотный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 220 кОм | 5 | Допуск 1% или лучше | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 1.5 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Подстроечный резистор | 100 кОм | 1 | Многооборотный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 100 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 20 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 510 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 47 кОм | 2 | Мощность 1Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 5.1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Подстроечный резистор | 10 кОм | 1 | Многооборотный | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 16 Ом | 1 | Мощность 2Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 2.7 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 2.2 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 100 кОм | 1 | Мощность 1Вт (возможно придется подобрать номинал при настройке детектора нуля) | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 47 кОм | 1 | возможно придется подобрать номинал при настройке детектора нуля | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 470 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Резистор | 360 Ом | 1 | Мощность 1Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 330 Ом | 1 | Мощность 1Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Резистор | 39 Ом | 1 | Мощность 1Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Конденсатор | 1 нФ | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 10 нФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 1 мкФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 4.7 мкФ | 5 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 9 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 47 нФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 33 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 20 мкФ | 8 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 10 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Конденсатор | 10 нФ | 1 | 1 кВ | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Излучатель звука электромагнитный | HCM1203A | 1 | Или любой другой электромагнитный без генератора | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Предохранитель | 10 А | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Дроссель | 1 | Любой с двумя обмотками из фильтра БП | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Блок питания | 19 Вольт | 1 | От любого нетбука | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Преобразователь DC/DC | 12-30В (вход). регулируемый выход до 12В | 2 | Рассчитанный на ток 500мА и выше | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Добавить все |
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Прошивки, печатные платы.rar (106 Кб)
Загрузка...
