Паяльная станция российского производства: как выбрать и пользоваться

Технические характеристики

1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
3. Сопротивление паяльника: 12Ом
4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
6. Алгоритм регулирования: ПИД
7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
8. Тип нагревателя: нихромовый
9. Тип датчика температуры: термопара
10. Возможность калибровки температуры
11. Установка температуры при помощи экодера
12. Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Классификация устройств

В магазинах можно встретить широкий выбор подобных устройств. В основном паяльная станция представляет собой электронный блок для установки температуры и паяльник.

Несмотря на огромный ассортимент, можно выделить следующие виды паяльных станций в зависимости от используемого припоя: первые предназначены для работы с оловянно-свинцовыми припоями, а вторые – без свинца.

Второй тип отличается наличием отдельного нагревательного элемента. Его мощность может достигать 160 Вт. Это связано с тем, что температура плавления бессвинцовых припоев достаточно высока. В связи с этим нужна большая мощность.

В то же время в подобных устройствах есть возможность регулировки температуры, что позволяет работать и с легкоплавкими свинцовыми сплавами.

Чертеж паяльника и фена в паяльной станции.

В зависимости от принципа действия блоков станции разделяются на:

• аналоговые и цифровые;
• по способу нагрева – на индукционные и бесконтактные.

Последние в свою очередь могут быть инфракрасными, термовоздушными или комбинированными. При выборе данного устройства необходимо определиться с тем, что нужно паять. Например, инфракрасные отлично подойдут для микросхем.

Паяльная станция с феном превосходно справляется с задачей демонтажа радиодеталей с большим количеством выводов. Обычные паяльники с данной задачей не справятся.

Принципиальная схема

Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы.

При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.

Выбор паяльной станции

На сегодняшний день существует широкий ассортимент данных устройств в России. В связи с эти выбор паяльной станции – это трудная задача не только для начинающих радиолюбителей, но и для опытных мастеров.

Современная техника постоянно совершенствуется и развивается. Особенно наглядно это происходит с ее размерами, которые постоянно уменьшаются, а вместе с этим увеличивается трудоемкость ее ремонта.

Схема паяльной станции на основе ATmega8.

Итак, паяльные устройства можно разделить на следующие разновидности:

• контактные;
• термовоздушные;
• комбинированные термовоздушные;
• демонтажные;
• инфракрасные.

https://www.youtube.com/watch?v=THm6T1Ig6vU

Общих правил при выборе станции не существует. Все зависит от задач, которые ей предстоит решать. И в каждом конкретном случае будет свой рейтинг лучших устройств.

Монтаж печатной платы

То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные. На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.

Далее необходимо скрутить винтами левую и заднюю стенки корпуса. Помните, что оргстекло — хрупкий материал, и не перетягивайте резьбовые соединения!

На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!

Эксплуатация паяльной станции

Итак, как пользоваться паяльной установкой? Вообще это не сложнее техники пайки паяльником. Даже наоборот, пользоваться ею удобнее и комфортнее.

Стоит сразу выделить одно правило работы: не стоит устанавливать максимальную температуру без крайней необходимости. У контакторного паяльника это может привести к перегреву жала, а в термофене может выйти из строя термоэлемент.

Следует также использовать только качественный флюс. Хотя данный совет актуален при пайке любым оборудованием.

Не следует также включать термофен на максимальную мощность. Это приведет к сдуванию радиодеталей.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
2. C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
3. C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
4. C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
6. DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
7. DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
10. R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
11. R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
12. R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
13. R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
14. R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
15. R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
16. VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
17. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
19. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
20. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
21. Радиатор для стабилизатора FK301
22. Колодка для корпуса DIP-28
23. Колодка для корпуса DIP-8
24. Разъем для подключения паяльника
25. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
26. Паяльник. О нем мы еще позже напишем
27. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
28. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
29. Винт М3х10 — 2шт
30. Винт М3х14 — 4шт
31. Винт М3х30 — 4шт
32. Гайка М3 — 2шт
33. Гайка М3 квадратная — 8шт
34. Шайба М3 — 8шт
35. Шайба М3 гроверная — 8шт
36. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Итог

Паяльные станции уже давно вытеснили обычные паяльники в профессиональных мастерских. Особенно часто в таких задачах используются инфракрасные устройства. Доступность термовоздушных приборов делает их привлекательными и для начинающих радиолюбителей.

Они более функциональные и удобные в эксплуатации, чем классические паяльники, а их более высокая стоимость с лихвой окупается многочисленными достоинствами. Хорошая паяльная станция – залог качественного и надежного ремонта.

Прошивка контроллера и настройка

https://www.youtube.com/watch?v=HVkZpL18rDo

HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату. Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть » «, черный «-«) на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы).

После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки. При этом следите за положением ключа микросхем.Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.

Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары. Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.

При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры. То есть, если вы установили, например, температуру «280», а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.

Заключение

Это простая паяльная станция сильно изменит ваше впечатление о пайке, если вы паяли до этого обычным сетевым паяльником. Вот так она выглядит, когда сборка завершена.О паяльнике надо сказать еще пару слов. Это самый простой паяльник с датчиком температуры. У него обычный нихромовый нагреватель и самое дешевое жало. Мы рекомендуем вам сразу приобрести для него сменное жало. Подойдет любое с внешним диаметром 6,5мм, внутренним 4мм, и длиной хвостовика 25мм.