Блок питания для паяльника 12В

Приветствую! Сегодня я расскажу о неплохом БП и о том как припиливал к нему 12 вольтовый паяльник. Подробности и фото далее.

Пришел в простой белой коробочке

Выходной клемник, подстроечный резистор на 200 Ом и светодиод. Напряжение регулируется где-то +- 1.5 вольта.

Хороший корпус, с отверстиями для циркуляции воздуха и для затягивания винтов в клеммах.

Модель и характеристики

Вполне нормальный рабочий бп. Собран аккуратно без излишней экономии.
Нагрузку 1.5 ампера держит, напряжение не проседает. Не сфотал, не было свободных рук поблизости. Товарищ Tuapsinets тоже проводил замеры с нагрузкой, можно посмотреть в его обзоре аналогичного БП

В общем решил я запитать от этого БП 6-ваттный паяльник купленный в Сириусе.

Для начала решил положить его в корпус. В корпусе решил сделать кнопку, дабы разрывать 220 на входе.

Далее фото с телефона, так что извиняйте.

Вырезал отверстие под кнопку

Теперь снова разбираем наш бп

Прикрутил корпус к крышке

Также решил вынести на внешний корпус и светодиод.

Надо было бы вынести и резистор, но мне было лень искать))

А вот и паяльник, кстати. Модель CT Brand CT-753. 12 вольт, 6 ватт, рабочая температура 360ºC
Брал за 200 с чем-то, но сейчас озверели и продают за 350.

Сначала хотел сделать разъем на корпусе и припаять штекер к паяльнику, но потом решил излишне не заморачиваться и просто просверлил дырку.

Для питания взял проверенный временем советсткий провод с вилкой

Сначала выставил ровно 12 вольт — паяльник перегревался, быстро засирался и вообще. Выставил 11 — все отлично, работает идеально.

Еще немного фото

Вот такой колхозный паяльник. Пользоваться реально удобно, в руке не ощущаешь. В последнее время паяю только им.
Как вариант использования
паять легко и удобно.

Бп конечно избыточен для этого паяльника, но я слепил себе инструмент из того что было под рукой, без дополнительных вложений)) А бп бесплатно, на обзор.

Спасибо за внимание!

Всем доброго дня!
В этой статье я хочу разсказать, как я делал портативный блок питания и паяльную станцию в одном корпусе и что из этого получилось. Будет радиолюбительство, программирование ардуино, много интересного для начинающих и еще больше букв.

Так уж получается, что большую часть жизни я провожу на работе. Здесь у меня есть хороший инструмент и немного времени, чтобы помогать людям с ремонтом различного електрооборудования. Но

короновирус заставил побыть немного дома. И когда кум припер детскую игрушку, в которой отвалился проводок, у меня просто не оказалось, чем его припаять и запитать для проверки.
В общем, решил я, что не мешало бы обзавестись домашним паяльником и источником питания. И так, ТЗ:
1. Удобный паяльник с контролем температуры.
2. Блок питания на 3..12В и пару ампер. В идеале до 5А, хотя бы кратковременно.
3. Малые габариты и вес, что бы взять с собой к клиенту.
4. Возможность питания в полевых условиях, например, от автомобильного аккумулятора.
Хочу еще сказать, что я знаю о существовании TS100 и что от повер-банка с PD и соответствующим тригером — будут чудеса. Но это дорого, да и хотелось задействовать накопившееся дома барахло.

Во первых, в украинском магазине был куплен корпус Z4W. У него ширина 150 мм (как в большинстве моих поделок), глубина 130 и высота — всего 50 мм.

Для питания — я выбрал всем известный народный блок на 24в. Здесь, на сайте, Kirich делал обзор на такой блок. Его хватит и на паяльник, и еще на пару ампер нагрузки. А если без паяльника — то и ампер 5 даст, но кратковременно, иначе в таком корпусе — ему станет жарко.
За паяльную часть будет отвечать контроллер Т12, за блок питания — модуль на XL4016, за измерения — Atmega328.
Самым первым, место в корпусе занял народный блок. Пришлось ампутировать ему левый верхний угол, но ему и на 3-х крепления не плохо.

Модуль преобразователя я купил давным-давно, вот здесь. Такие же — есть и на али.
Схема перобразователя:

.
Для начала, я выпаял с него потенциометр с выключателем и клеммники. Для крепления к днищу корпуса, болты были заменены на стойки, высотой 30 мм. Родный електролиты — мешали стойкам, поэтому были заменены на 35 вольтовые. Они и ниже, и ESR у них в два раза меньше.

На месте входных клем — поселился источник 5 вольт для Атмеги, измерительных цепей и мозгов для паяльника.

Немного об источнике 5 вольт

Источник построен на микросхеме XL4001
Это — понижающий преобразователь. Она может принять на вход до 37 вольт. по даташиту — держит до 2 А, но я больше ампера — никогда не использовал. И еще — может работать в режиме СС, как драйвер для светодиодов. Я еще использовал ее в предрегуляторе своего блока питания.
У меня как то был немалый заказ на JLCPCB, и я заказал по горстке плат, для включения ее в режимах стабилизации напряжения и тока.

Даный преобразователь не умеет СС. Но у китайцев есть много на этой микросхеме, и с таким режимом. Например, Kirich уже делал обзор на подобный преобразователь.

Контроллер паяльника — куплен уже давно. Вот как он выглядит.

Теперь в Corel draw нарисовал макетик передней панели, с реальными размерами органов управления. Потом распечатал его, вырезал и прикрепил к пластиковой стенке корпуса, и разметил отверстия.

Потом в кореле дооформил панель, распечатал, прорезал отверстия и заламинировал.

Картинки с Corel

Полная схема устройства:

Пришлось изготовить две платы, для индикаторов с атмегой, и для цепей ограничения тока.
Этот процес — я немного описал в этой статье.
Вот так выглядит плата с индикаторами:

Передняя панель — в сборе:

Поверх ее — находится плата измерений и ограничения тока.

В преобразователе — был заменен резистор R7, что бы понизить диапазон установки максимального выходного напряжения с 32 до 23 вольт. Анод диода, который стоит на входе для защиты от переплюсовки — теперь подключен выходу плюс.

Фото преобразователя с проводами и разъемами

Комплекты пап и обжатых мам XH — отсюда.

Ну и вот, как все это разместилось в корпусе

О программировании Atmega328:
Я писал програму в среде Arduino IDE, поэтому остановлюсь только на моментах, которые не совсем стандартны для «ардуинопользования».
Контроллер Atmega328 — взят новый. С завода — он не будет работать со средой ардуино, так как в нем нет загрузчика. Программирование будет осуществляться через USBasp программатор и SPI интерфейс. В качестве такого программатора, в теории, можно использовать и обычную ардуину, в стандартных примерах даже есть соответствующий скетч, но я не пробовал. Еще момент: в моем USBasp есть перемычка, которая замедляет скорость интерфейса при прошивке. Мне приходится ее использовать при прошивке новеньких Атмег, видимо с завода они «тикают» на низкой частоте.
На моей плате — не нашлось места для кварцевого резонатора. Но атмега может работать и от встроенного резонатора. Чтобы объяснить Arduino IDE, что так тоже можно, необходимо добавить в нее соответствующее ядро. Я предпочел MiniCore. Делал все по инструкции от Alex Gyver. Теперь в меню инструменты — плата появится вкладочка MiniCore, выбираем там ATmega328. Теперь в меню инструменты — Clock

выбираем Internal 8 MHz. Еще в меню инструменты — программатор нужно выбрать USBasp.
Теперь подключаем программатор к Атмеге, я для этого предусмотрел соответствующие пины на плате, и к USB (само собой, драйвера на программатор должны быть). Включаем питание, выбираем инструменты — записать загрузчик. К слову, у меня не получалось, пока я не переключил программатор на пониженую скорость.
После прошивки загрузчика — можно заливать скетчи на нормальной скорости, через пункт Скетч — загрузить через программатор. Кнопка Загрузка на паннели инструментов — работать не будет.

О программе:
Все сегменты индикатора — подключены к одному порту. Это позволяет выводит информацию очень быстро. У меня — самым не занятым оказался порт D. Под такой вариант и разводилась плата. Как организованы выводы портов — видно на этом рисунке:

Выходы разрядов идут к ардуино пинам 11, 12, 13, 8, 9, 10. Сигнал включения — к 16, Аналоговые значения напряжения и тока, соответственно к А4 и А5. Все это — исключительно в угоду удобству разводки платы.
Ардуино пины 11, 12, 13, как и вывод Reset и GND — подведены к разьему программирования.

Ардуино меряет аналоговые сигналы относительно напряжения питания. Функция analogRead(PIN) вернет 0, если на соответствующем пине 0, и максимум 1023, если уровень на входе равен напряжению питания. Питание может быть не стабильно, поэтому желательно использовать отдельный источник опорного напряжения. Недорогой и простой способ — это получить 2,5вольт от TL431 (VD6 на схеме) и подать их на Aref микроконтроллера. Функция analogReference(EXTERNAL); переводит АЦП атмеги на работу от внешнего источника опорного напряжения.

Для вывода информации на дисплей используется порт D. Необходимо записать 1 во все биты регистра направления работы и 0 — в биты регистра вывода DDRD = 0xFF; PORTD = 0x00;.

В атмеге есть три аппаратных таймера. Здесь не плохо о них написано. В ардуино они используются для генерации ШИМ, а таймер 0 — для функций delay и millis. Таймеры работают независимо от основного ядра. Они могут генерировать прерывания, это когда процесор прерывает основной цикл, выполняет то, что описано в обработчике прерывания, а потом — возвращается к основному цыклу.

Таймером 1 управляют регистры TCCR1A, TCCR1B. Я включил его на нормальный счет, с тактированием от основного генератора и предделителем 64. Процесор работает на 8 МГц, следовательно таймер будет увеличиваться на 1 каждые 1/(8000000/64=250kHz) = 8 микросекунд.
Теперь нужно разрешить прерывание по сравнению от таймера, в регистре TIMSK1 и записать в регистр OCR1A величину для сравнения. До значения 1250 таймер досчитает за (1250 * 8 мкС) = 10000мкС, или 10 миллисекунд.

Таймером 2 управляют регистры TCCR2A, TCCR2B. Я включил его на нормальный счет, с тактированием от основного генератора и предделителем 32. Это 8 — розрядный таймер. Он считает до переполнения, равного 255, потом сбрасывается на 0, и далее — по кругу, все время.
Теперь нужно разрешить прерывание по переполнению от таймера, в регистре TIMSK2. Переполнятся таймер будет каждые 1 / (8000000/256/32=976.56Hz) = 1024 мкС.

Именем ISR(TIMER1_COMPA_vect) обзывается обработчик прерывания по сравнению таймера 1. Вызывается он каждые 10 мС.
В первую очередь, нужно обнулить счетный регистр TCNT1.
Потом — в отдельные переменные суммируются данные с АЦП напряжения и тока. Через каждые 16 замеров — эти суммы делятся на 16 (сдвиг числа на 4 разряда вправо). Это происходит через 160 мС. Достаточно быстро, и не сильно цифры мельтешат.

Именем ISR(TIMER2_OVF_vect) обзывается обработчик прерывания по переполнению таймера 2. Здесь считаются разряды дисплея, от 0 до 5. И в зависимости от значения, вытягиваем с массива image соответствующее значение в порт D и зажигаем соответствующий разряд.

У уже писал про приведение аналоговых сигналов напряжения 25,5 вольт и тока 5,12 ампер к 2,5 вольтам. Это не спроста. При 25,5 вольт АЦП выдаст 1023. Делим его на 4 и выводим на индикацию число 255. По току — делим на 2 и выводим 512,

Но если по максимальных значениях все удалось подстроить потенциометрами R5 и R19, то на минимальных — наблюдалось занижение результата. Так что по потенциометрах будем выстраивать среднее значение.
Возьмем среднее значение 12 вольт, и крайние 2 вольта и 22 вольта. Собираем математическую пропорцию, получаем, что в АЦП должно быть, соответственно 480, 80 и 883. Заставляем программу выводить значение АЦП напряжения (условие if (TRIMM == 1)) и выставляем на выходе 12 вольт. Резистором R5 — добиваемся показания 480. Ставим 2 вольта, видим 77, вместо желаемых 80, а при 22В — 889 вместо 883.
Функция вывода напряжения принимает вид voltage_display = ((float)voltage_ADC + voltage_corrector) / 4;, где значение коррекции меняется от 3 до -6. Это делается в функции voltage_corrector = map(voltage_ADC,0,1023,3,-6);.
Аналогично — с током. Среднее значение было взято 2А. Крайние 0,5А и 4А. Ожидаемые значения АЦП — соответственно 400, 100 и 800. По условию if (TRIMM == 2) выводим значение АЦП и выставляем резистором R19 показание 400 при реальном токе 2А. При 0,5А получили 90 вместо желаемых 100, а при 4А — 810 вместо 800. следовательно, коррекция меняется от 10 до -10. current_corrector = map(current_ADC,0,1023,10,-10); Вот только когда на АЦП реально 0, коррекция +10 нам не нужна if (current_ADC == 0) current_corrector = 0;. Ну и выводим ток на дисплей current_display = ((float)current_ADC + current_corrector) / 2;. Как результат — получена точность 0,1 вольт и 0,01 ампер.

Когда поворачиваем регулятор напряжения на минимум, до щелчка, размыкается выключатель S1. Закрывается транзистор VT1 и 12 вольт через VD2 поступают на вход обратной связи XL4016. Последняя выключается и на выходе устанавливается 0.
Переменная current_count_timer перестает постоянно сбрасываться и увеличивается до значения 65000.
Но пока она меньше значения 1000 (а длится это 1000 * 10 мс = 10 сек), на индикаторе напряжения высвечивается «A/h», а тока — значение счетчика ампер-часов. Потом, если включений на протяжении этого периода не будет, счетчик сбросится, а на дисплей — выведется «OFF».

В обработчике прерываний таймера 1 постоянно увеличивается переменная ms_3600_ticks. Когда она достигает значения 360, через (360 * 10 = 3600 мС) = 3,6 секунды, в переменную current_count_mA суммируется значение индикатора тока. За час — таких замеров будет ровно 1000. Следовательно, что бы получить значение Ампер/час, нужно эту сумму разделить на 1000.

Рекомендуемые сообщения

Подскажите как и чем запитать этот паяльник. И если можно, схемы для регулеровки температуры  или мощности.

Ссылка на комментарий

Приветствую. Этот паяльник работает от источника питания 12 вольт, можно использовать лабораторный источник питания или просто понижающий трансформатор. Потребление тока около 0,5 А (при питании 12 вольт). Подключать данный паяльник к источнику питания с напряжением ниже 9 вольт уже нет смысла, так как он перестаёт плавить припой. Для регулировки температуры можно использовать источник питания с регулировкой выходного напряжения примерно от 9 до 12 вольт и рабочим током нагрузки от 0,5 А и выше.

2 часа назад, ПМНР ССПР сказал:

Подать нужное напряжение на штекер.

В Гугле, в открытом доступе. Выбирайте любую.

Выгодные LED-драйверы для решения любых задач

А разве на паяльнике не написан диапазон питающих напряжений?

Всё что сделано человеком,то им можно и сломать!

Диапазон питания паяльника всего 2V. Можно просто несколько диодов 1N4001-4004 поставить последовательно и переключать. Просто и эффективно. Я так ток убавляю в автомобильных габаритных фонарях. Перестают перегорать.

Изменено 7 мая, 2022 пользователем Владислав2

LCM-40TW – новый LED-драйвер от MEAN WELL с регулировкой цветовой температуры

Компания MEAN WELL расширила семейство популярных LED-драйверов LCM, выпустив новую модель LCM-40TW с возможностью двухканальной регулировки цветовой температуры светильника по интерфейсу DALI.  Новые LED-драйверы предназначены для диммируемых и недиммируемых светодиодных светильников. Драйвер имеет два выходных канала, начальный ток которых можно выбрать, низкие пульсации выходного тока,(Flicker Free), ККМ, низкую потребляемую мощность на холостом ходу и минимальный уровень диммирования.

1 час назад, Гость Thrasher сказал:

Лабораторного блока питания у него нет. Трансформатор для него слишком сложно. Ведь ему нужно еще и с регулировкой. Тут к трансформатору еще и мостик нужен плюс какой нибудь китайский модуль с регулировкой напряжения. Если бы он что то в этом понимал то не спрашивал. Ну а так подойдет любой сетевой адаптер на 12 вольт и подходящий ток. Регулировать можно и каким нибудь очень мощным переменным резистором. И к стати предложеные  диодики не совсем подойдут. У них достаточно большое падение напряжения и  регулировка получится слишком грубой.

Вообще то хотелось бы узнать возможности автора и исходя из этого советовать. Может не все так плохо

Изменено 7 мая, 2022 пользователем musa56

2 часа назад, 12943 сказал:

регулировка с помощью резистора

Хотелось бы просто понять на сколько он перегревает. Может ничего и делать не нужно. Просто подключить к соответствующему адаптеру. Ну а так взять четыре резистора 3.9 Ома на 2 ватта соединить их в параллель и коммутировать в зависимости от необходимой температуры

7 часов назад, Владислав2 сказал:

Поэтому для питания и регулировки что то похитрее надо.  = Например  трансформатор с отводами через пол вольта, или регулируемый БП  постоянного  тока 1А (вот тут можно и диодами поиграть)

Изменено 7 мая, 2022 пользователем Rede RED

1 час назад, Rede RED сказал:

Я так думаю,

Но тут важно что думает автор. Трансформатора у него скорее всего нет. Проще всего заморачиваться с адаптером. Тем более к нему проще всего подцепить простейший стабилизатор с регулировкой. Ну и бюджет имеет значение. Для паяльника за 300р вряд ли стоит заморачиваться на тысячи рублей.

11 часов назад, ПМНР ССПР сказал:

Ну действительно. Попытайтесь всетаки найти способ запитать его от лабораторного блока питания и посмотреть напряжение при котором им будет нормально паять. Исходя из этого и будем дальше советовать. А то купите из того что насоветовали а оно не подойдет. Будет очень жалко

12 минут назад, musa56 сказал:

Самый бюджетный вариант — заменить паяльник на 220 вольтовый.

12 часов назад, ПМНР ССПР сказал:

ЛАТР + понижающий трансформатор . И то и то  в хозяйстве пригодится .

Есть у меня такое хобби — попаять что-нибудь, попрограммировать, повозиться с электроникой. Иметь для этих целей полноценные настольные блок питания и паяльную станцию я не готов, т.к. возникает это жаление не так уж и часто, захламлять рабочий стол не хочется. К тому же часто приходится работать «на выезде», когда друзья просят что-нибудь починить/подпаять. Эксперимента ради решил собрать портативный блок питания с функцией паяльной станции. Очевидно, что полноценную паяльную станцию и ЛБП такой девайс не заменит, но на удивление устройство оказалось удобным в использовании и покрывает 90% моих задач. Подробнее о конструкции и используемых компонентах далее.

Схема устройства крайне проста, рисовать не буду, а опишу словами и покажу на фото.

В качестве элементов питания используются старые 18650 аккумуляторы из батареи ноутбука, подключенные по схеме 3S2P. При полном заряде такая сборка дает напряжение около 12В, что я считаю оптимальным для данной задачи. Далее напряжение через плату BMS (обеспечивает защиту и равномерный заряд ячеек батареи) и выключатель подается на понижающе/повышающий DC-DC с функциями ограничения тока и напряжения, далее на выход через гибкий провод и разъем 5,5мм к паяльнику/нагрузке. Также к батарее подключена плата заряда c USB-C входом, которая умеет заряжать 3S сборки от 5В (имеет встроенный повышающий DC-DC). Размещаются все компоненты в подходящем по размеру органайзере:

Понижающе/повышающий DC-DC Fnirsi довольно всеяден: входное напряжение 7-32В, выходное 0,5-32В, ток 3А. Входное напряжение 12В выбрано с точки зрения обеспечения максимального КПД, т.к. основная работа будет на выходных напряжениях 5-16В. В целом преобразователь понравился: заявленные 3А держит, выходное напряжение показывает точно. Удобно также что есть измерерние входного напряжения — можно отслеживать заряд АКБ. Единственный недостаток — низкая точность измерения тока, особенно в диапазоне до 0,2-0,3А. Для работы с мелкой электроникой может быть критично.

Что касается автономности, то даже на старых АКБ ноутбука (думаю емкость не превышает 1500 мАч) полного заряда хватает на 2-3 часа непрерывной пайки. Но поскольку паяльник разогревается очень быстро, постоянно включенным его держать нет смысла и на период неактивности его удобно отключать кнопкой ON/OFF. В таком режиме батареи хватает намного дольше.
В планах сделать дополнительное гнездо для стационарного питания.

Подставка для паяльника была изготовлена из велосипедной спицы:

«Паяльная станция» в работе:

https://youtube.com/watch?v=eKQQxSS5kas%3Fautoplay%3D0%26hl%3Dru_RU%26rel%3D0

Включение и настройка напряжения:

https://youtube.com/watch?v=F4jcXC5sWzM%3Fautoplay%3D0%26hl%3Dru_RU%26rel%3D0

Работа в режиме блока питания:

Работа в «полях» — ремонт трещины в лобовом УФ отверждаемым полимером:

Итог:
При относительно невысокой цене устройство имеет довольно богатый функционал. Для человека, не занимающегося электроникой профессионально, но при этом разбирающегося в ней, на мой взгляд самое то. Основные преимущества: компактность, быстрота применения, автономность. Также имеется большая вариативность конструкции, так, например, для питания можно использовать АКБ шуруповерта.