Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере



 
Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Многие из нас проводят много времени в руках с паяльником. Не секрет, что хорошая пайка компонентов является залогом успешной работы электронного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов.


r /> Хорошее качество пайки обеспечивают цифровые паяльные станции, которые контролируют температуру жала. Но они достаточно дороги и трудоемки в сборке. Цифровые паяльные станции не всегда можно взять с собой для работы в полевых условиях.
В радиолюбительской практике для регулировки температуры обычных паяльников используются как промышленные, так и самодельные регуляторы мощности, которые иначе называют диммерами. Как правило, такие диммеры используются для плавной регулировки яркости ламп накаливания, и, следовательно, нет необходимости в дополнительной индикации уровня мощности, т.к. о настройке судят по яркости свечения. Но как оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению крутилки диммера, а я же решила собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор собран на pic16f628a. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц, т.е. кварцевый резонатор не нужен. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять устаревшие контроллеры (например, pic16f84a) и иные без внутреннего тактирования. В своем варианте регулятора я установила семисегментный индикатор с общим катодом. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы закомментированы заготовки под контроллер pic16f84a и индикатор с общим анодом.
Регулятор собран на двух платах: силовая и цифровая. На силовой плате расположен фильтр (для снижения уровня помех создаваемым регулятором) и схема бестрансформаторного питания. На цифровой плате расположен микроконтроллер и семисегментный индикатор.


Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Платы регулятора мощности с цифровой индикацией закреплены с помощью винтов в корпусе обычной мыльницы. Дизайн регулятора зависит от Вашей фантазии и способностей.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Красной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, синей – снижаем. Программа для микроконтроллера написана на Ассемблере. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность.
Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания (на фото лампа на 40Вт).

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере <!—IMG6—>


Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере<!—IMG6—>

Соблюдайте осторожность и помните про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220В. Правильно изготовленный регулятор из исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Для обеспечения электромагнитной совместимости следует лишь правильно подключить его к сети (фазу и нейтраль подключить так, как это показано на схеме).
На перспективу программа для микроконтроллера может быть расширена дополнительными функциями. Например, таймер на выключение – для случаев простоя паяльника без дела, в целях защиты от выгорания жала. Также можно предложить разогрев паяльника определенное время на максимальном уровне и затем переход на меньший уровень для поддержания температуры. Если эти функции найдут Вашу поддержку, то следующая версия прошивки будет дополнена этими функциями

Скачать прошивку, исходник, печатку (данная прошивка с ошибками…)

Скачать прошивку, печатку для pic16F628А и pic16F84А (рабочая)

 

Фото от пользователя qaw 

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Фото от пользователя  Mexanic

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере


Источник: bezkz.su

Несмотря на обилие в продаже китайских паяльников и паяльных станций с регулировкой температуры многие все еще предпочитают пользоваться паяльниками старого типа отечественного производства. Действительно, современные регулируемые паяльники наряду с несомненными достоинствами имеют ряд существенных недостатков:  хрупкость, недостаточная надежность, достаточно высокая цена, а так же, нередко, низкая точность регулировки. Кроме того, такие паяльники мощностью 60 – 100 Вт большая редкость, а иногда требуется паять достаточно массивные детали. Как бы то ни было,  но  до сих пор немало тех, что пользуются старыми советскими (российскими) паяльниками, добротными с медным жалом. Однако часто требуется, чтобы мощность и температура паяльника регулировались. Ведь кроме необходимости разных работ, в большинстве местностей очень нестабильное сетевое напряжение, как правило, заниженное. Простая регулировка мощности паяльника, например диммером, только понижает входное напряжение, а значит и мощность. Но на практике чаще наблюдается именно заниженное сетевое напряжение.

Для решения указанных задач было разработано устройство для  питания стандартного паяльника, предназначенного для  работы от 220В. Данное устройство, конечно же не превращает простой паяльник в полноценную паяльную станцию, но значительно повышает удобство пользования оным, предоставляя следующие возможности:


   — плавная регулировка напряжения питания паяльника с возможностью цифровой индикации как напряжения, так и выходной мощности;

   — удобное управление с помощью двух кнопок;

   — возможность как понижения, так и повышения исходного сетевого напряжения;

   — поддержание установленных выходных значений при изменении сетевого напряжения в широких пределах;

   — форсированный начальный разогрев повышенной мощностью с возможностью регулирования длительности и напряжения этого процесса;

   — регулируемое время автовыключения при отсутствии воздействия на органы управления;

   — всевозможные защиты от разного рода аварийных ситуаций и выхода входного напряжения и выходного тока за допустимые пределы;

   — программная калибровка;

   — возможность установки индикатора как с ОА, так и с ОК без всяких других манипуляций;

   — малые габариты и вес.

Основные технические характеристики устройства.

Напряжение питания  (переменное, Вольт)  ……………………………………. 150 – 250

Стабилизированное выходное напряжение (среднеквадратичное, Вольт) ….  50 – 250

Максимальная мощность используемого паяльника (Вт) ……………………   99

Способ регулирования выходного напряжения ………………………………   ШИМ

Частота выходного напряжения (Герц) ……………………………………….   240


Напряжение форсированного разогрева (Вольт) ……………………………..150 – 250

Время форсированного разогрева (сек.) ………………………………………   0 – 250

Период отключения без воздействия на кнопки (часов) ……………………..   0.5 – 9.5

Точность  поддержания выходного напряжения не хуже:

   — для PIC16F73 (%) ………..   3

   — для PIC16F873A (%) …….   2

Время срабатывания защиты от КЗ в нагрузке не более (мкс) …………….   200

Перейдем теперь к рассмотрению работы принципиальной схемы.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Собственно паяльник подключен к напряжению примерно 300 Вольт через MOSFET транзистор VT2 типа IRF840, на затвор которого через транзистор VT1 поступает ШИМ сигнал с порта RC2 микроконтроллера (МК) PIC16F73. Данный МК выбран из-за его дешевизны и доступности при достаточных количестве портов и функционалу. У него два основных недостатка: отсутствие памяти EEPROM и лишь 8-разрядный АЦП. Первый преодолен использованием дополнительной микросхемы энергонезависимой памяти (для проверки прибор временно можно включать без него – тогда начальными будут значения по умолчанию), что же касается разрядности АЦП, то в данном применении ее вполне достаточно. Впрочем, МК безболезненно можно заменить на PIC16F873A, лишенный этих недостатков, с некоторым улучшением параметров прибора — прошивка прилагается и для него.

Принцип работы прибора состоит в том, что с помощью кнопок S1 и S2 выбирается требуемое напряжение, а программа вычисляет необходимую скважность ШИМ сигнала внутреннего модуля CCP, включенного в режиме ШИМ так, чтобы при амплитуде импульсов, равном амплитуде сетевого напряжения,  на паяльнике действовало требуемое среднеквадратичное напряжение.


анзистор VT1 служит для увеличения открывающего напряжения на затвор VT2 с 5В до 12В. Цепочка R18, VD1 защищает VT1 и остальную часть схемы в случае пробоя VT2. Низкая используемая частота переключения транзистора позволила обойтись без специального усилителя (драйвера) для перезарядки входной емкости VT2 при приемлемом температурном режиме последнего.

Напряжение с резистора R23, пропорциональное току паяльника, поступает на вход AN1 МК. Посредством же входа AN0 МК измеряет высокое входное (примерно равное амплитудному сетевому) напряжение через цепочку R25, R26, R27, C9, R31. Верхнее плечо делителя составлено из двух резисторов для защиты от случайного пробоя одного из них.

На DA1 и R12 организовано опорное напряжение системы АЦП МК. Четырехразрядный светодиодный индикатор подключен к МК непосредственно разрядными выводами и через токоограниченные резисторы — сегментными. Порядок подключения сегментных выводов к портам МК выбран исходя из удобства “разводки” печатной платы. При включении прибора программа определяет тип индикатора (ОА или ОК) с помощью сигнала, поступающего на вход AN2 через R3 посредством специального алгоритма, в соответствии с которым подается положительный потенциал через штатный токоограничивающий резистор на один из сегментов при “нуле” на одном из разрядов, и по падению напряжения делается вывод о том, прямое или обратное включение светодиода получилось. Индикация организована динамическая, в прерываниях от таймера TMR0 с интервалом 4 мс.


стота ДИ равна примерно 63 Гц. Элементы X1, C3, C4 используются в тактовом генераторе МК. Внешняя EEPROM типа 24С02 подключена к портам RC3 и  RC4, посредством которых организована программно шина I2C. Резисторы R13 и R14 “подтягивают” шину I2C к +5В. Они должны быть установлены даже при тестировании без DD2, иначе программа “зависнет”!

В дополнение к программному контролю превышения предельных напряжения и тока, прибор имеет еще и аппаратные средства защиты от аварийных ситуаций. Эти цепи собраны на управляемых стабилитронах TL431A DA3 и DA4, включенных в данном случае в режиме компаратора.  На DA4 и элементах C8, R28-R30 собрана быстродействующая схема защиты от короткого замыкания в нагрузке. При превышении током паяльника максимального значения более чем на 30%, потенциал на входе RB7 сменяется с высокого на низкий. С данного входа активировано прерывание по изменению уровня, поэтому вышеизложенное событие активирует прерывание и прибор переходит в режим защиты через время менее 200 мкс. Так как ток VT2 еще ограничен в пределах 2-2.5 А резистором R23, благодаря вышеуказанной защите он (VT2) уцелеет с большой долей вероятности. На элементах DA3, R20, R21, C7, R24, VD3 и VD4 организована схема защиты от чрезмерного снижения напряжения питания +12В при низком сетевом напряжении.


кое снижение  может привести к недостаточному напряжению открывания на затворе VT2, его перегреву и выходу из строя. При величине этого напряжения ниже 10В, нормально открытый DA3 закрывается, высокий уровень с его катода через диоды VD3 и  VD4 воздействует на вход МК, программа интерпретирует это как аварийное превышение сетевого напряжения и прибор переходит в режим защиты. При входном напряжении, близком к нижнему пределу, на резисторе R27 будет примерно 1.2 Вольта. На катоде открытого DA1 при нормальной работе присутствуют 1.8 – 2 Вольта. Разность этих напряжений могла бы открыть один кремниевый диод, поэтому применена цепочка из двух диодов для исключения воздействия напряжения катода DA3 на измерительную цепь в рабочем режиме. Номиналы резисторов R20 и R21 могут  отличаться от указанных на схеме не более чем на 1%, иначе, возможны ложные срабатывания защиты либо отсутствие таковой!

Микроконтроллер и микросхема DD2 питаются через интегральный стабилизатор типа 78L05 DA2.

Блок питания прибора собран по классической схеме: низковольтная часть состоит из сетевого трансформатора, диодного моста, фильтрующих конденсаторов и стабилизатора типа 7812, а высокое напряжение получено путем непосредственного выпрямления и сглаживания сетевого напряжения. Терморезистор 5D-11 ограничивает бросок тока при включении из-за зарядки достаточно существенной емкости С2.


Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Все детали устройства собраны на двух печатных платах, далее будем их называть плата управления и плата блока питания. Они выполнены из стеклотекстолита с односторонней металлизацией, размерами соответственно 50мм на 60мм и 50мм на 90мм. На плате управления размещены все детали, изображенные на первой схеме, за исключением сильноточных и высоковольтных частей схемы (элементы VT2, VD2, R22, R23, R25, R26 расположены на плате БП). Все SMD резисторы и конденсаторы применены типономинала 0802. Выводные резисторы – мощностью 0.125 Вт, кроме R23 (2 Вт) и R25, R26 (0.5 Вт). Микросхемы DD1, DD2 установлены на панельках. Микросхему 24С02 можно заменить на более емкие 24С04 либо 24С08. При использовании контроллера PIC16F873A (прошивка для этого МК так же прилагается), элементы DD2, R13, R14 не нужно устанавливать. Кнопки – тактовые, высотой 15 мм. VT2 установлен с небольшим радиатором из медной или алюминиевой пластины размерами 12 мм на 40 мм и толщиной 1 мм, согнутой в виде буквы “П”. В этой позиции  можно применить IRF740, но у него ниже допустимое напряжение. Стабилитроны VD1, VD2 – любые на напряжение 12 – 15 В, VT1 – любой из серии КТ3102, диоды 1N4148 можно заменить отечественными серий КД521, КД522. Индикатор подойдет FYQ3641 с любой буквой. Резисторы R20 и R21 обязательно должны быть с допуском не хуже 1%! TL431 можно везде использовать без буквы, но параметры их будут чуть хуже.

Детали следует впаивать в следующей последовательности: сначала SMD, потом перемычки, далее колодки для микросхем и остальные детали. На плате БП терморезистор в крайнем случае можно заменить резистором 3 Ома на 5 Вт, диодные мосты – собрать из диодов серии 1N1007. Сетевой трансформатор при входном напряжении 220 В должен выдавать  на выходе без нагрузки15-16 В переменного напряжения. Неплохо подходит трансформатор от блока питания польской антенны с усилителем, называемой в народе “сетка”.

Соединения между платами – разъемное, можно использовать любые подходящие разъемы “провод – плата” с шагом 2.5 мм. Провода от сети и паяльника подключаются к плате БП при помощи винтовых разъемов.  Ниже изображены соответственно чертеж рисунка проводников, вид на детали со стороны металлизации и обратной стороны платы управления, а так же рисунок платы и расположение деталей платы БП.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

 

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Внешний вид печатных плат устройства. Небольшие расхождения между чертежами и фотографиями плат объясняются последующим улучшением конструкции и оптимизацией рисунков плат. На чертежах – последние версии.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Конструктивно устройство размещено внутри корпуса от удлинителя на 4 розетки. В нем оставлена одна розетка, а все остальное место использовано для размещения двух печатных плат устройства. Мешающие части вырезаны лобзиком, а на образовавшийся сверху вырез прикручена декоративная пластина из пластмассы с отверстиями для кнопок и окном для индикатора, который заклеен красным прозрачным оргстеклом.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Внимание! Все детали устройства гальванически соединены с сетью 220В! Конструкция прибора должна исключать возможность прикосновения к деталям – корпус из изоляционного материала и т.д. Особенно следует проследить, чтобы под напряжением не оказались элементы крепежа плат, которые доступны снаружи корпуса.

Программа для микроконтроллера написана на языке Си и оттранслирована в среде MikroC. К статье прилагаются проект, код на Си и прошивка-HEX для обоих упомянутых ранее контроллеров.

Правильно без ошибок собранное устройство не требует налаживания и начинает работать сразу при условии точного соблюдения номиналов деталей. Только желательно произвести программную калибровку, описанную ниже.

Рассмотрим теперь подробно работу с устройством. После подключения прибора к сети, прежде всего, происходит автоматическое определение типа индикатора и считывание данных с энергонезависимой памяти (EEPROM). Затем на индикаторе высвечивается на 1с знак “U”. В это время происходит плавный рост выходного напряжения до начального значения, считанного из EEPROM. Это значение обычно устанавливается больше номинального, для форсированного нагрева паяльника, и действует в течении времени от 30 с до 4 мин. И напряжение и время его действия можно менять в настройках, после чего они сохраняются в EEPROM. Форсированный нагрев подтверждается миганием всех знаков индикатора, где в данный момент высвечивается текущее значение напряжения или мощности, в зависимости от последнего режима до выключения. Форсированный режим можно прервать, не дожидаясь указанного времени, путем нажатия любой из двух кнопок.

После этого индикатор перестает мигать, что означает начало основного режима работы прибора. Здесь, как и ранее, прибор показывает выходные напряжение или мощность. При коротком нажатии на две кнопки одновременно, на экране высвечивается “U__P”  с миганием знака “U” или “P”, в зависимости от текущего режима. Нажатием кнопок “+” и “-“ можно менять мигающий знак. По истечении 8 с без нажатия кнопок, либо при коротком нажатии двух кнопок одновременно, прибор переходит в основной режим с индикацией напряжения или мощности, в зависимости от нашего выбора, он (выбор) так же сохраняется в памяти и при следующем включении прибор продолжит работать в этом режиме. Напряжение прибор индицирует с разрешением в 1В, а мощность – 0.1 Вт. Мощность вычисляется реальная, исходя из напряжения и замеряемого тока потребления.

В основном режиме, при нажатии левой или правой (S1 и S2 согласно  схемы на рис.1) кнопки, соответственно уменьшается или увеличивается напряжение на индикаторе на единицу (при индикации мощности вычисляется соответственно новое значение). При длительном (3 с) нажатии кнопки значение меняется автоматически с частотой 0.5 Гц. Такое действие кнопок (имеется в виду характер воздействия на значение, имеющееся на данный момент на индикаторе) сохраняется во всех режимах работы прибора. При достижении предельных значений напряжения 50 или 250 В, значения дальше не меняются и мигает знак “U” или “P”. При очень низком сетевом напряжении возможен случай, когда выходное напряжение не может достичь требуемого значения даже при максимальном коэффициенте заполнения выходных импульсов, ведь амплитудным значением ШИМ сигнала является выпрямленное и сглаженное конденсатором сетевое напряжение (Ua = U~ * 1.41), и оно может быть меньше 250 Вольт.   В этом случае, после достижения максимально возможного значения (скважность стала равной 1), начинает мигать знак режима, а при отпускании кнопки, показания возвращаются к максимально возможному напряжению, а индикатор перестает мигать. Напряжение не растет по нажатию правой кнопки (хоть даже оно еще меньше 250 В) так же в случае, если при текущем напряжении уже достигнута предельная мощность в 99 Вт. Это может происходить при подключенном паяльнике большой мощности (более 80 Вт).

При любых изменениях сетевого напряжения, прибор вычисляет новое значение скважности импульсов так, что среднеквадратичное значение выходного напряжения равно установленному на индикаторе, стабилизируя напряжение, а значит и мощность паяльника.

Если удерживать нажатыми обе кнопки в течении 4 с, то прибор переходит в режим изменения настроек. При нажатиях кнопок на индикаторе сменяются следующие значения:

   — “FSt.U” – напряжение форсированного старта (меняется в пределах 150 – 250В).

   — “FSt.t” — время форсированного старта в секундах (30 – 250с).

   — “t.oFF” – время до отключения нагрузки при отсутствии воздействия на кнопки в часах (0.5 – 9.5 ч).

   — “CALI” – калибровка измерения напряжения и тока.

Непосредственно в конкретный режим настройки можно перейти коротким нажатием обеих кнопок. Во время настройки мигает первый слева знак индикатора. Выход – так же или ничего не делать в течении 8 с.

Про режим форсированного старта уже было сказано. Рассмотрим остальные два. Отключение нагрузки происходит в целях пожарной безопасности по истечении установленного времени. При этом, на индикаторе мигает надпись “OFF” и на нагрузку не подается напряжение. При нажатии любой кнопки прибор возвращается в обычный режим работы с прежними данными.

Калибровка

При попадании в этот режим, на индикаторе появляется мигающая надпись “t.oFF” – turn off, что означает необходимость извлечения вилки паяльника из гнезда прибора. После этого (прибор сам определяет, что паяльник отключен) выводы розетки прибора для подключения паяльника подключаются к “сетевому” конденсатору (С2 по схеме на рис.2), и на индикаторе высвечивается напряжение на нем. В гнезда розетки прибора следует подключить щупы образцового вольтметра и кнопками установить на индикаторе рассматриваемого устройства значение, как можно ближе к показаниям образцового вольтметра. Затем, нужно сохранить это значение коротким нажатием обоих кнопок одновременно либо просто ожидая индикацию следующего этапа. Внимание! Если воткнуть вилку паяльника в розетку прибора до этого, прибор перейдет в обычный режим без сохранения установленного значения. После сохранения калибровочного значения напряжения, на экране появляется мигающая надпись “t_on” – turn on, что означает необходимость подключения паяльника к устройству. Предварительно надо по точнее измерить его (паяльника) сопротивление. На индикаторе будет вычисленное прибором значение сопротивления. Кнопками надо установить значение, наиболее близкое к ранее измеренному, и сохранить одновременным нажатием кнопок либо ожиданием 16 с. Следует отметить, что при смене паяльника нет необходимости повторять калибровку, но она точнее получается с более мощным паяльником. Для исключения погрешности калибровки из-за колебаний температуры нагревателя, а значит, и его сопротивления (хоть ТКС нихрома и невелик), калибровку следует производить сразу при включении холодного паяльника, прервав форсированный нагрев и сразу перейдя в этот режим. Собственно во время калибровки тока (установки сопротивления) на паяльнике действует в среднем не более 10 В, а значит существенного нагрева его на происходит.   

При включении прибора в сеть, считываются из EEPROM следующие параметры: время форсированного старта, напряжение форсированного старта, калибровочные константы для тока и напряжения, режим индикации (напряжение или мощность), последнее до выключения значение выходного напряжения, но с нижеследующей оговоркой. Это значение сохраняется только по истечении 10 минут после его изменения (нажатия кнопок). Сделано это для исключения запоминания кратковременных изменений мощности для работ, которые больше не требуются. Сохраняя значение спустя 10 минут, запоминается только установившееся напряжение, которое выбирает пользователь. При самом первом включении, либо при сбоях в EEPROM, загружаются значения по умолчанию, которые при первом включении еще и сохраняются в памяти.

Прибор имеет развитую систему защиты от перегрузки, как по току, так и по напряжению, которые рассмотрены выше. При срабатывании защиты, устройство полностью обесточивает нагрузку и выводит на индикатор мигающее сообщение о причине перегрузки: “I.out” – аномальный выходной ток, либо “U_In” – аномальное входное напряжение. Вывести устройство из этого состояния можно лишь полным отключением питания.

В заключение следует отметить, что питание паяльника импульсами с крутыми фронтами, тем более частотой 240 Гц, увеличивает вероятность пробоя паяемых деталей наводками от сети через емкость между корпусом и нагревателем, из-за чего очень желательно заземление корпуса паяльника. Впрочем, данное утверждение можно отнести ко всем импульсным регуляторам, включая тиристорные (диммеры).

 

P.S.

Практика показала, что для четкого срабатывания защиты от КЗ, необходимо ограничить скорость нарастания выходного тока установкой последовательно с нагрузкой (паяльником) дросселя с индуктивностью 100-150 мкГн и, обязательно, с незамкнутым сердечником. Я намотал его на стержне из феррита размерами 6 х 6 х 30 мм — 50 витков проводом 0.55 мм. Размеры позволяют легко разместить его в корпусе прибора.

 

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Блок управления
DD1 МК PIC 8-бит 1 PIC16F873A Поиск в Utsource В блокнот
DD2 Микросхема 24С02 1 24C04 Поиск в Utsource В блокнот
HL1 Индикатор FYT3641 1 FYQ3641 Поиск в Utsource В блокнот
DA2 Линейный регулятор 1 Поиск в Utsource В блокнот
DA1, DA3, DA4 ИС источника опорного напряжения 3 TL431A Поиск в Utsource В блокнот
VT2 MOSFET-транзистор 1 IRF740 Поиск в Utsource В блокнот
VT1 Биполярный транзистор 1 КТ342 Поиск в Utsource В блокнот
VD1 Стабилитрон 1 13V Поиск в Utsource В блокнот
VD2 Стабилитрон 1 15V Поиск в Utsource В блокнот
VD3, VD4 Выпрямительный диод 2 КД521 Поиск в Utsource В блокнот
X1 Кварцевый резонатор 4 МГц 1 Поиск в Utsource В блокнот
S1, S2 Кнопка тактовая 15мм 2 Поиск в Utsource В блокнот
C1, C2, C7 Конденсатор 100 нФ 3 Поиск в Utsource В блокнот
C3, C4 Конденсатор 22 пФ 2 Поиск в Utsource В блокнот
C5 Электролитический конденсатор 47мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
C6 Конденсатор 470 пФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
C8 Конденсатор 330 пФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
C9 Электролитический конденсатор 22мкФ 1 Поиск в Utsource В блокнот
R1, R2 Резистор 2 Поиск в Utsource В блокнот
R3, Резистор 1 Поиск в Utsource В блокнот
R4-R12, R31 Резистор 10 Поиск в Utsource В блокнот
R13, R14, R21, R24, R28, R30 Резистор 6 Поиск в Utsource В блокнот
R15, R16 Резистор 2 Поиск в Utsource В блокнот
R17 Резистор 1 Поиск в Utsource В блокнот
R18 Резистор 1 Поиск в Utsource В блокнот
R20, R29 Резистор 2 Поиск в Utsource В блокнот
R22 Резистор 1 Поиск в Utsource В блокнот
R23 Резистор 1 2 W Поиск в Utsource В блокнот
R25, R26 Резистор 2 Поиск в Utsource В блокнот
R27 Резистор 1 Поиск в Utsource В блокнот
Блок питания
DA1 Линейный регулятор 1 Поиск в Utsource В блокнот
Tr1 Трансформатор сетевой 20 В при 20 мА 1 Поиск в Utsource В блокнот
D1, D2 Выпрямительный диод 2 Диодный мост Поиск в Utsource В блокнот
RTC Терморезистор 5D-11 1 Поиск в Utsource В блокнот
FU2 Предохранитель 2A 1 Поиск в Utsource В блокнот
FU1 Предохранитель 1A 1 Поиск в Utsource В блокнот
C1 Электролитический конденсатор 470 мкФ 35 В 1 Поиск в Utsource В блокнот
C2 Электролитический конденсатор 100 мкФ 400 В 1 Поиск в Utsource В блокнот
C3 Электролитический конденсатор 100 мкФ 16 В 1 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Источник: cxem.net

Update. Обратите внимание, что прошивка из этого поста — не самая свежая. Лучше брать прошивку из поста «Снова о регуляторе мощности. Универсальная прошивка для любого включения светодиодов».

Что он может:

  • 20 уровней регулировки с запоминанием уровня
  • фазовое управление мощностью
  • линейная регулировка мощности (не фазы)
  • наличие режима форсированного разогрева в течении 5 или 10 минут
  • плавное включение нагрузки
  • автоматическое отключение нагрузки через 30 мин
  • наличие режима без отключения нагрузки
  • линейная шкала на светодиодах
  • управление мощностью и выбор режимов осуществляется двумя кнопками
  • в схеме использован микропроцессор PIC16F628A.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллереПринципиальная схема контроллера

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллереПеречень элементов

Благодаря наличию оптронов цифровая часть гальванически развязана с сетью, но, тем не менее, в схеме присутствует высокое напряжение, поэтому при повторении конструкции необходимо соблюдать технику безопасности!

Осцилограммы на выводах процессора.
Смещение импульсов друг относительно друга на осцилограмме соответствует второй ступени регулировки мощности (горит 1 светодиод)
Ширина импульса на RA4 около 170uS, на RB3 около 1.5mS

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллереПрошивка

Версия 2: (доступно зарегистрированным пользователям)

Обратите внимание, что более свежая и функциональная прошивка есть здесь

Правильно выставленные фьюзы — залог успеха:

CONFIG = 0x2150
или CONFIG = 0x3F50 (если считать неопределенные биты 9-12 за «1»)

CP CPD LVP BOREN MCLRE FOSC2 !PWRTE WDTE FOSC1 FOSC0
1 x x x x 1 0 1 0 1 0 0 0 0

Для прользователей IC-PROG установка фьюзов должна выглядеть так (сам не проверял, подтвердите или поправьте в комментах кто пробовал)

FOSC<2:0> = 100 (INTOSC internal oscillator: I/O function on RA6/OSC2/CLKOUT pin, I/O function on RA7/OSC1/CLKIN)
WDTE = 0 (WDT. Disabled)
PWRTE = 0 (Power-up Timer Enable bit. Enabled)
MCLRE = 0 (RA5/MCLR Pin Function Select bit. RA5/MCLR is digital I/O)
LVP = 0 (Low Voltage Programming Enable bit. RB4/PGM is digital I/O, Low Voltage Programming is off)

Как и любая цифровая схема, данный регулятор не нуждается в налаживании, и в случае правильной сборки и исправных деталей начинает работать сразу. Но, как оказалось, это только в теории. На практике бывает, что контроллер в лучшем случае не работает вообще, и в этом случае проблему отыскать сравнительно легко. Это или фьюзы неверно выставлены, ошибка в монтаже или еще что-то подобное, глобальное.

Гораздо хуже, когда процессор вроде работает, есть индикация, но в нагрузке творится что-то непонятное. В таком случае очень полезно посмотреть осциллограммы на входах и выходах процессора RA4 и RB3.

К сожалению, не у всех под рукой есть осциллограф. С расчетом именно на такой случай я добавляю тестовую прошивку, которая позволит определить, есть ли на входе RB3 сигнал с частотой 100Гц с детектора нуля.

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллереПрошивка

Версия 1 от 09.04.13: (доступно зарегистрированным пользователям)

Данная прошивка предназначена только для указанной цели, больше ничего она не делает. Фьюзы для этой прошивки такие-же, как и для основной прошивки. Она работает с рассчетом, что используется внутренний тактовый генератор на 4MHz. Результат работы выводится на светодиодный индикатор.

Значения отдельных светодиодов индикатора указаны на рисунке ниже:

Фактически индикаторы означают следующее:
0-20 Hz — импульсов скорее всего нет вообще
<93 Hz — импульсы следуют с сильно низкой частотой
с 94 по 106 Hz — норма (с учетом погрешности калибровки внутреннего генератора на 4MHz)
>108 Hz — импульсы следуют слишком часто

Возможна ситуация, когда горит одновременно несколько светодиодов, что означает, что обнаружены импульсы, следующие с разными интервалами (частотами), чего в нормально работающем детекторе нуля не должно быть, максимум — пара соседних из «нормального» интервала

Наконец регулятор обзавёлся печатной платой, которую разработал и любезно предоставил RN3QNR

Печатная плата в формате .LAY: (доступно зарегистрированным пользователям)

Выглядит в собранном виде это так:

Для регулятора готова новая прошивка, которая позволяет работать в одном из двух режимов. Параметры каждого из режимов (время и мощность форсированного разогрева, время до отключения и мощность при отключении) могут быть выставленны индивидуально в режиме настроек.

Читайте про новую прошивку здесь

Регулятор мощности паяльника на микроконтроллереДаташиты

  • Процессор PIC16F628A Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере скачать
  • Оптосимистор MOC3020-MOC3023 скачать
  • Подключение MOC3020-MOC3023 к симистору скачать
  • Симистор MAC15 скачать
  • Симистор MAC16 скачать
  • Оптопара pc817 скачать

Источник: www.linker.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.