Регулятор температуры для паяльника от паяльной станции(Паяльная станция своими руками)

Воспользовавшись тем, что на местном радиорынке начали продавать паяльники для китайских паяльных станций, я себе приобрел такой инструмент, решив сделать для него регулятор самостоятельно. Долгое время я паял обычным паяльником, питающимся от обычной сети 220В. Придумывал к нему регулятор температуры и пытался встроить в него термопару. Схема регулятора не представляет большой сложности для самостоятельного изготовления в домашних условиях.

Основой данной схемы служит AVR микроконтроллер ATmega-8A. Обвязкой является блок измерения температуры жала, собранный на широко распространенном операционном усилителе LM358, 2 кнопки и 3-х разрядный блок семи-сегментных светодиодных индикаторов.

Недостатки обычного паяльника:

* Высокое напряжение сети может частично "пробивать" на корпус паяльника, и если он не заземлен, то можно "убить" деталь, которую паяешь.
* Громоздкость самого паяльника, его вес и эргономика (неудобно держать в руке).
* Жала обычных паяльников по-моему очень неудобные, и не долговечные.
* Нельзя контролировать температуру, т. к. в обычных паяльниках термопары обычно не ставят.

Принцип работы устройства заключается в измерении температуры жала и дискретном регулировании напряжения на нагревательном элементе, т.е. паяльник либо включен, либо выключен. Установка заданной температуры осуществляется кнопками "UP" и "DOWN". Дисплей имеет два режима отображения: "режим установки температуры" и "режим индикации температуры". Переключение между режимами осуществляется нажатием одновременно на обе кнопки "UP" и "DOWN".
Регулятор температуры для паяльника от паяльной станции(Паяльная станция своими руками)


При проверке паяльника, было обнаружено что 24В - это критическое напряжение для данной модели. При подаче такого напряжения, паяльник за пол минуты становится красным и светится в темноте :) Так как напряжение 24 вольта - это выше допустимого предела для данного паяльника, то выход на рабочий режим происходит за считанные секунды. Например моя модель выходит на температуру 300 градусов уже через 10 секунд после включения, но инерция теплопроводности заставляет ждать полного прогрева жала (меньше 1 минуты).


Плата была сделана по ЛУТ- технологии, собственно в ней ничего сложного нет, поэтому можно было бы собрать и на макетной плате. Резистор R2 служит для ограничения потребляемого тока, и служит гасящим, при напряжении 24В на входе он не слабо греется. Стабилизатор напряжения DA1 лучше повесить на небольшой радиатор, т.к. он тоже нагревается. Ключевой транзистор VT1 при всем этом остается холодным. Для тока менее 2А, которые потребляет паяльник при максимальной мощности, такого мощного полевого транзистора хватило с запасом. Что касается блока питания, то он должен выдерживать нагрузку по току около 2А, я использовал импульсный источник питания на 24 вольта, 3А максимального тока.

Собственно вся конструкция регулятора уместилась в свободном пространстве корпуса моего импульсного источника питания, мне пришлось лишь проделать несколько отверстий для индикатора, выключателя и кнопок управления.

Т.к. устройство работает с весьма неслабыми токами то и рассеиваемого тепла здесь тоже предостаточно, именно поэтому советую либо сделать небольшой куллер для конструкции, либо обязательно должна быть перфорация в корпусе самого девайса для отвода тепла.

3-я версия паяльной станции - на данный момент это просто П-регулятор (ПИД еще не написал) но с довольно неплохими характеристиками. Температуру устройство набирает очень быстро (примерно за пол минуты на 400 градусов), и затем стабильно ее держит в пределах +/- 4 градусов. На данный момент это самая удачная прошивка, хоть она и без наворотов типа флагового автомата и ПИД. Исходные коды так же доступны для свободного скачивания и переделки "под свои нужды".


Скачать исходные коды регулятора для паяльника 1-я редакция (.c)

http://files.radiomaster.com.ua/z6uclk2vhafw/solderstation_sourcecode.zip.html
Скачать исходные коды паяльной станции П-регулятор 3-я редакция (.с)
http://files.radiomaster.com.ua/o3ewd3811sey/payalnaya_stanciya_v3.zip.html


Источник:sensor.fsay.net



Данная схема была собрана лабораторией RadioMaster.com.ua и вот пару слов о ней:

Паяльник был взят с обычной китайской станции на 24в 2А с термопарой.
Индикаторы надо брать с общим катодом динамической индикации и обязательно красного цвета, они меньше потребляют тока и будут лучше видны чем зеленого, на 3 прошивке зеленного цвета индикаторы еле еле видно. В самом начале когда будет собрана станция она требует калибровки показаний контроллера так как термопары бывают разные как и усилитель, следовательно рекомендую поставить вместо R7 10кОм 15КОм - многооборотный с точной подстройкой резистор, так как придется настраивать коэффициент усиления усилителя, для первой прошивки резистор должен быть до 15кОм, для третьей достаточно до 5кОм.

Фьюзы которые нужно выставлять при программировании Atmega8 на 8Мгц:

- снятая галочка– fuse bit = 0, фьюз запрограммирован / активный;
- установленная галочка– fuse bit = 1, фьюз НЕ запрограммирован / НЕ активный.
Для UniProf - ставить как на картинке;
Для PonyProg, CVAVR, AVR Studio – ставить инверсно.


Прошивалось с помощью: Программатор STK200/300 и программы PONYPROG2000

Распиновка Atmega 8 в разных корпусах:

Обратите внимание: на схеме микросхема в корпусе TQFP, соответственно даю распиновку для разных корпусов. Я эту схему выполнял с Atmega8А в DIP корпусе, мне это помогло.

Вот собственно что получилось:
Полевой транзистор с КРЕН были повешены на радиатор, они не особо и грелись.

Монтажная плата со всеми деталями.









Произведена настройка усилителя и следовательно добились правильной индикации температуры.


Паяльная станция на своем рабочем месте.





На последних фотографиях видно что индикаторы поменяны на красные и немного улучшен дизайн и удобство после проб и ошибок. Показания температуры могут колебаться +-10 С , при правильно подобранных элементах схема почти не греется.

17 комментариев

shamasik 17 марта 2012 15:11
Если кто решит повторить данную схему то отпишитесь что у Вас получилось, интересен результат и мнение. Спасибо.
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
a_komolow 18 марта 2012 09:21
Для питания МК можно и отдельную обмотку сделать, вольт на 10
Отпадёт надобность в гасящем резисторе и греться будет намного меньше
shamasik 18 марта 2012 11:52
Для питания МК можно и отдельную обмотку сделать, вольт на 10
Отпадёт надобность в гасящем резисторе и греться будет намного меньше

Так получилось что на 130 Ом резистора не оказалось, пришлось лепить из нескольких на 2Вт каждый, в итоге 4Вт резистор получился на 130 Ом.
Пробовал на нагрев все элементы схемы, больше всего грелась кренка без радиатора, градусов до 50 примерно, все остальные еле заметно грелось. Вот она и была повешена на радиатор и полевой транзистор на всякий случай.
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
vpashko 19 июля 2012 21:40
Здравствуйте, а нет ли у Вас прошивки на индикаторы с общим анодом???
torneb 27 июля 2012 08:38
А с резистором, что идет на затвор полевика не ошиблись?Там на схеме 2,2 Ком стоит.Многовать имхо
vpashko 6 августа 2012 17:10
Здравствуйте, во общем собрал станцию с прошивкой № 1 но температура скачет вверх в низ примерно на 5,6 градусов, как стабилизировать, или прошить с прошивкой № 3 ???
winziwul 3 января 2013 21:14
День добрый, а епром шить надо? просто видел в папке фаил еер, шить я так понял маин хекс а епром????
shamasik 3 января 2013 21:37
winziwul,
в проге выбираете сперва файл HEX и после него опять выбираете EEP и нажимаете прошить все, прога сразу прошьет этими двумя файлами контроллер и проверит на ошибки, на этом все.
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
winziwul 11 января 2013 10:02
день добрый, такая проблема пробывал и первую и третью прошиву проблема одна не реагирует на кнопки и температуру показывает от 0 до 20 прыгает нагрева соответственно нет, подскажите в чём может быть дело
shamasik 11 января 2013 12:25
winziwul,
проверьте правильно ли подсоединили термопару нагревателя, нет ли косяков в обвязке усилителя и покрутите построечные резисторы(я обычно ставил их сперва немного большего номинала и с малой точностью, после того как находил нужные пределы регулирования то ставил уже точный резистор)
кнопки подсоединяются к портам контроллера и к минусу питания, что там можно было сделать не правильно???
рекомендую паяльную станцию по ссылке ниже, она не очень отличается по деталям но функционал у нее больше: http://radiomaster.com.ua/8884-payalnaya-stanciya.html
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
winziwul 11 января 2013 12:40
термопару подключал по разному, на переменник вообще ни как не реагирует стоит много оборотистый, кнопы подключены правильно вот и я ломаю голову что может быть не так
shamasik 11 января 2013 14:11
распиновка контроллера правильная? просто на схеме корпус не ДИП и нужно сравниваться по картинке с разными корпусами чтоб порт соответствовал по выводам
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
winziwul 11 января 2013 14:34
у меня планар 32 пина как на картинке
shamasik 11 января 2013 14:48
ну тогда ищите косяк на своей плате, если это печатка то смотрите правильность разводки согласно схеме, может где то сопля висит.
Схема работоспособна, на ней построена моя первая паяльная станция, заработала сразу, в настройках проблем не возникло, правда проработала пару недель всего))) я ее разобрал и усовершенствовал по схеме ссылкой выше)))
Почитайте внимательно еще раз статью, может резисторы подстроечные не те выбрали согласно прошивке, или прошили не правильно, фьюзы выставили??? Пишите в ЛС чтоб не захламлять комменты.
--------------------
- Век живи - век учись, дураком подохнешь...
- Отложи на послезавтра то что можешь сделать сегодня, и тогда у тебя появятся два свободных дня!
ЕВГЕНИЙ 13 мая 2014 09:31
ПОДСКАЖИТЕ ВОЗМОЖНО ЛИ ВАМИ НАПИСАТЬ ПРОГРАММУ НА АТМЕГА 8 ПЛАТНО. АЛГОРИТМ СХЕМУ ПРИЛОЖУ. ДАЙТЕ СВОЮ ЦЕНУ НАПИСАНИЯ ПРОГРАММЫ
Archi 30 января 2015 20:45
перезалейте исходные
Александр Осипов 2 октября 2016 20:56
Вместо кренки ОБЯЗАТЕЛЬНО ставить импульсный DC-DC на базе платки с MP1584en - греться абсолютно не будет и мощные резюки выкинуть моно абсолютно точно. Или хоть DC-DC на базе LM2596.
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Войти через
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении:
© 2016 Все права соблюдены.