Gs110d паяльник доработка

Данный материал направлен главным образом в сторону начинающих, поэтому, опытные, с современным оборудованием, могут его смело пропустить за ненадобностью. Постараюсь покороче и попроще.

Не секрет, что для качественной пайки нужно выдерживать температуру жала близкой к рекомендуемой для того или иного типа припоя. Наряду с современными паяльными пастами я часто использую припой ПОС-61 с канифолью внутри, для которого рекомендуемая температура составляет примерно 220'С. Очень часто начинающие (или неосведомлённые) не соблюдают температурный режим и паяют при 300-400'С, т.е. сколько выдаст паяльник от сети питания ~220В. При этом припой разлагается на олово и свинец, горит и качество пайки остается крайне неудовлетворительным. Горит так же и канифоль, оседая чёрным порошком, затрудняя повторное облуживание. После такой пайки не редко провода отпадают, детали не пропаиваются, перегреваются, поверхности пайки покрываются слоем горелой канифоли, которую нужно счищать, схема в сборе может не заработать сразу как хотелось бы.

Типичный представитель семейства "малопригодных":

img-3629-4daef1e5f8.jpg

Сомневающиеся могут возразить: "ведь жало длинное и само распределяет тепло". Это неправильный подход. Такие паяльники имеют плохую теплоотдачу. Мелкие детали и припой они перегревают, а чуть более крупные не в состоянии прогреть сразу, превращая место пайки в так называемый "творог" — комковатая субстанция из распавшегося припоя. И в первом и во втором случае нарушение температурного режима пайки.

Между тем можно собрать для своего паяльника простейший регулятор мощности и поместить его в миниатюрную коробочку, пилот (свободное место в удлинителях на 3-5 розеток), или даже в ручку паяльника, если она состоит из двух половинок и внутри имеется некоторое место под детали регулятора. Питая любовь ко всему миниатюрному я решил собрать регулятор мощности в ручке своего паяльника типа "Светозар". Благо, детали можно купить в любом радиомагазине и найти в энергосберегающей лампе. Нужно так же иметь в виду, что совместно с регулятором (мощности) нужно использовать паяльники от 40 до 60 Вт, для компенсации регулирования (фактически регулятор отнимает у паяльника часть мощности).

Вот все детали, которые нам понадобятся:

img-3000-589a5f09ae.jpg

По порядку, слева направо, сверху вниз:

Симистор BT139;
Кусочек текстолита или иного диэлектрика;
Динистор DB3;
Керамические конденсаторы 100 нФ и 47 нФ на 400 В;
Подстроечный резистор (я взял PVC6A204 0,5 Вт);
Резистор 4,7К 1 Вт.

Ниже показана схема и монтаж деталей на миниатюрной платке, которую нужно будет подогнать по рамерам полости внутри ручки паяльника:

img-2999-4b33cdd6dd.jpg

Если все понятно и нашлись все детали для регулятора, можно приступать к сборке. Очень внимательно нужно подойти к проделыванию отверстия под подстроечный резистор, иначе конструкция может просто не влезть в ручку, в которой и без того еще три провода питания. Нужно будет перекусить бокорезами один из проводов питания нагревателя, причем так, чтобы оставить латунный пистон на выводе нагревателя, поскольку последний не облуживается. В схеме буквами А и Б обозначены концы перекушенного провода нагревателя и места на плате куда нужно подпаять эти провода. Точка А — сетевой провод, Б — пистон вывода нагревателя.

Устройство в налаживании не нуждается и работает сразу. Подстроечник ставим в минимальное положение (до упора против часовой стрелки) и подключаем закрытый корпусом паяльник в сеть.

минимальном положении температура паяльника в 40 Вт примерно равна 190'С. Поскольку подстроечник оказался логарифмический, то поставив на 10 часов ротор температура составляет примерно 230'С. Можно проверить с помощью канифоли. При опускании жала в канифоль, она не будет шипеть, расплавится быстро и начнет понемногу кипеть и слегка дымить. Эта температура и нужна. Если имеется термопара и режим измерения температуры в мультиметре, то выставление температуры жала по показаниям измерителя будет предпочтительнее.

И вот что в итоге:

img-3001-0f7b4da702.jpg

img-3002-3ec0211097.jpg

img-3003-f3f127bd61.jpg

Кто-то заметит металлическую деталь в подстроечнике и предположит, что она под напряжением. Опасений никаких быть не может. Я применил резистор с металлической деталью, которая является только элементом удержания пластикового ротора в пластиковом корпусе, т.е. электрического контакта со схемой нет.

Быть может кто-то отыщет у себя иной миниатюрный подстроечник, или вообще переменный резистор с пластиковой ручкой — только приветствуется. Нужно иметь в виду, что места в корпусе ручки паяльника практически нет, нужно подбирать детали тщательно. Если бы у меня был один керамический конденсатор 0,15 мкФ столь же маленький как те, что показаны на первом фото, я бы поставил, а за одно освободилось бы больше места под переменный резистор, …но, увы, таких конденсаторов на нужное напряжение под рукой нет.

Если же регулятор выносится в отдельную коробку, то детали могут быть совершенно любых габаритов. Так же можно пойти совсем простым путём — купить готовый регулятор или паяльник с регулятором — но это не наш метод DIY

Это сообщение отредактировал Beermonza — 11.04.2015 — 16:36

Источник: diyfactory.ru

Всем доброго времени!

Как то так вышло, что я еще со времен школы увлекаюсь электроникой и сборкой разных схем, а без паяльника в таком хобби не обойтись. Раньше хватало старичка ЭПСН на 40 ватт, но в современной электронике таким паяльником лазить, мягко говоря, опасно, да и перегреть чувствительные элементы или саму плату дело пары минут. И вот оценив необходимость, стал я подбирать себе новый паяльник взамен моему ветерану. Сначала смотрел в сторону полноценной паяльной станции (в комплекте с феном), но подумав, решил ограничиться просто умным паяльником.

Выбор остановился на виновнике сегодняшнего обзора 60 ватном паяльнике от фирмы CXG E60WT, именно его решил за компанию добавить к посылке которую заказывал с TaoBao, весит паяльник не много цена на момент заказ составляла 16$ так что оно того стоит.

Паяльник приехал ко мне в своей фирменной упаковке.

Помимо самого паяльника в упаковке нашлось место для инструкции, гарантийного талона и трех сменных жал с учетом жала, которое стояло на паяльнике мне досталось всего четыре жала.

Пожалуй единственным недостатком заказа напрямую с TaoBao стала китайская штепсельная вилка на паяльнике, так что для использования необходимо либо использовать переходник, либо провести небольшую локализацию паяльника, что я и сделал, но об это чуть позже.

Паяльник довольно компактный его длина составляет всего 22 см. от кончика жала до начала провода, а длина провода питания равна 1.5 метра.

Вес паяльника вместе с проводом 155 грамм. 

Для локализации паяльника под нашу электросеть необходимо ему заменить либо вилку, либо весь провод. Сначала была у меня мысль заменить весь провод целиком, но производитель поставил на паяльник очень мягкий, хорошо гнущийся провод, да к тому, же снабдил его термостойкой изоляцией. Взвесив все за и против, я решил менять не весь провод, а только штепсель, для чего и была куплена вот такая штепсельная вилка.

Процесс замены особого труда не составляет, единственное, что хочу сказать изначально провод паяльника не особо толстый, поэтому нужно либо искать вилку с мягким выходом, либо что то колхозить что бы кабель не переломился в месте вывода из вилки. Я решил поступить вот таким образом.

Отрезал кабель максимально близко к старой вилке, а потом снял с провода родной ограничитель изгиба и немного сдвинув его по кабелю, приклеил его к новой вилке, заодно и вероятность вырвать провод из вилки уменьшилась.

Еще пару слов о проводе.

Толщина внешне изоляции провода составляет 4,69 мм, внутри нее провод состоит из трех проводников, толщина каждого проводника в изоляции 1,67 мм, а толщина скрутки из самих медных проволочек 0,8 мм.

Для тез кто любит внутренности пару фото так сказать внутреннего мира паяльника.

Нагреватель паяльника керамический, толщиной 3,84 мм. Маркировка на нагревателе А1316, что соответствует 60 ватному нагревателю.

Помимо этого производитель выпускает еще паяльники с нагревателем А1319 и А13111 для паяльников на 90 и 110 ватт соответственно. Паяльники всех трех мощностей выпускаются в одном и том же корпусе и внешне отличаются только цветом резинового упора на рукоятки, на 60 ваттном стоит черный упор, на 90 ваттном красный, а на 110 ваттном упор желтого цвета.

Одним из неоспоримых достоинств этого паяльника являются его жала. Паяльник разработан для использования стандартных жал типоразмера 900М, такие жала используются в очень большом количестве паяльных станций и купить их возможно практически в любом магазине радиотоваров.

В комплекте к паяльнику шли три дополнительных жала.

Для наглядности на фото добавил еще и жала установленное на паяльник производителем. В комплекте к паяльнику приехали жала с маркировкой 900M-T-K на фото выглядит как нож, жало 900M-T-B повторяющее жало и так установленное на паяльник и жало без маркировки на фото она лежи отдельно. Внутри всех жал с маркировкой установлены металлические гильзы и жала довольно сильно магнитятся, а вот в жале без маркировки такой гильзы нет, и магнит его не берет.

Несколько тестов паяльника.

Первый тест на потребляемую мощность, к сожалению ваттметра у меня нет, но для нагревателя думаю, подойдет и амперметр.
процессе нагрева паяльник потребляет до 0.6 А что примерно соответствует мощности в 130 ватт. После достижения требуемой температуры паяльник уменьшает потребление и ток падает до 0.14 А с редкими всплесками до 0.2-0.3 А, а иногда потребление падает до столь низких величин, что прибор не может их определить и показывает ноль ампер. Из результатов можно сделать вывод, что производитель немного переусердствовал с программой и для достижения высокой скорости разогрева загоняет в нагреватель излишнюю мощность, что может негативно сказаться на продолжительности срока службы нагревателя.

К сожалению с температурой у паяльника тоже не все гладко. У меня нет профессионального тестера для паяльников, а термопара может немного подвирать в таких измерениях, но все таки проверим. При установленных 350 градусах паяльник разогревается до 320-325 градусов, если проводить измерения в расплавленном припое то температура немного выше, но до установленной все равно не добирает градусов 10-15. Для большинства пользователей такая погрешность будет не существенна, в крайнем случае можно поставить на пару градусов больше чем нужно на паяльнике, для тех же, кому это важно производитель оставил в паяльнике меню для его калибровки которое позволяет вводить поправку в диапазоне ± 50 градусов.

Фото моего старичка для сравнения.

Пару слов о доставке. Так как TaoBao на прямую не доставляет товары за пределы Китая пришлось искать посредника. Сразу скажу, что доставка из Китая дело совсем не дешевое, за 1 килограмм посылки включая вес упаковки, просят от 20$ и это не считая услуг посредника. Для меня, в роли посредника выступил сайт YoyBuy он то и доставил мою посылку общим весом 1.195 кг цена доставки включая услуги посредника 30$. Вес паяльника 232 грамма.

Небольшой вывод.

В целом я доволен покупкой, конечно у паяльника есть несколько косяков, в частности с мощностью и температурой, но это проблемы которые есть у большинства паяльных станций и с ними можно бороться, тем более что есть возможность калибровки. В остальном паяльник только радует и им приятно работать.

Источник: www.ixbt.com

Недостатки приборов с регулятором мощности

Современный китайский паяльник с регулятором температуры имеет определённые достоинства, наряду с которыми у него нередко обнаруживаются и некоторые недоработки. Последние проявляются, как правило, не только в высокой стоимости этого изделия, но и в его хрупкости и в недостаточной точности регулировки основного рабочего параметра – температуры.

Паяльники из Китая мощностью свыше 40 Ватт – большая редкость, хотя нередко требуется работать с деталями нестандартных размеров. Большинство пользователей, желающих приобрести такие приборы по приемлемой цене, вынуждены мириться с этими недостатками. С другой стороны, любые попытки самостоятельно переделать эти устройства сталкиваются с определёнными сложностями, особо заметными в отдаленных от областных центров районах.

Регулировка температуры (а значит и мощности) в простейшем случае сводится к изменению напряжения питания, которое за городской чертой и так не отличается особой стабильностью. Вот почему при желании доработать китайские изделия необходимо действовать очень осторожно, старясь не нарушить нормальный режим функционирования паяльника.

Устранение перегрева жала

Доработка регулятора мощности

Самодельный контактный датчик изготавливается из старого советского конденсатора и шариков от подшипника. Устройство размещается на заводской плате без переделок корпуса. При расположении паяльника на подставке жалом вверх датчик размыкает цепь и температура нагрева уменьшается. Когда начинаем паять, контакты внутри замыкаются и жало прогревается до заданной температуры соответственно положению регулятора.

Рассмотрим ещё несколько примеров такой доработки в отношении различных моделей паяльных устройств.

Переделка модели на 60 Ватт

Классическая модель китайского производства имеет мощность 60 Ватт и рассчитана на работу от стандартной бытовой сети 220 Вольт. В комплект поставки входит очень неудобный в обращении переходник под вилку с плоскими контактными ножками (он всё время «застревает» в углублении розеток).

Поэтому многие пользователи доработку этой модели начинают именно со смены сетевого шнура (или хотя бы его конечной части). После перехода на вилку российского стандарта работать с таким паяльником становится намного удобнее.

Очень много нареканий в адрес этой модели вызывает жало, которое совсем не подходит для демонтажных работ. Его покрытый защитным составом кончик очень долго греется, а встроенный в паяльник датчик реагирует не на температуру, а на время и постоянно отключает прибор. Из-за этого при пайке особо сложных мест, требующих хорошего прогревания поверхностей, приходится поднимать температуру с некоторым запасом.

Тем не менее, такой паяльник часто перегревается и нередко отключается. Вследствие этого многие мастера сразу же после покупки заменяют «родное» жало на любое другое, имеющееся у них в запасе. При изучении отзывов покупателей нередко встречаются жалобы на плохое качество контакта в месте подсоединения сетевого шнура к нагревательному элементу. В связи с этим его желательно заменить стазу же после приобретения.

Доработка ZD-20U

ЮСБ паяльник с таким наименованием обеспечивает очень быстрый нагрев жала, что, в конечном счёте, превращается в недостаток, так как паяльник при этом сильно перегревается. В его конструкции предусмотрен контроль температуры, которой можно управлять путём касания датчика, встроенного в корпус ручки. Если такой китайский паяльник держать в руке – регулятор поддерживает заданный режим, и он продолжает нагреваться.

После того, как его укладывают на подставку, таймер должен отключать устройство от сети (примерно через 40-45 секунд). На самом же деле наблюдаются следующие явления:

• встроенный сенсор отличается высокой чувствительностью и очень часто срабатывает ещё до прикосновения в ручке (иногда – на расстоянии порядка 10-15 см);
• при заявленной задержке отключения (45 секунд) и с учётом очень быстрого разогрева жала паяльник гарантированно перегревается, что чревато его выходом из строя.

В связи с этим сразу после покупки китайского изделия необходимо понизить чувствительность его сенсора, а также попытаться уменьшить временной интервал, по истечении которого он отключается от сети. Это потребует некоторой переработки схемы.

Многие не хотят возиться с устройством, и просят продавца выслать замену, объяснив проблему.

Улучшение газового паяльника

Очень часто в домашних условиях приходится заниматься ремонтом небольших деталей, которые удобнее всего обрабатывать посредством паяльных приспособлений небольшой мощности. Для этих целей идеально подходят миниатюрные газовые паяльники, которые, тем не менее, нуждаются в определённой доработке. Её суть обычно сводится к изменениям в конструкции, позволяющим снизить потребление горючего в процессе пайки.

Для этого можно предпринять ряд действий следующего характера:

• после покупки простейшего газового прибора (марки «Jeldra Tool», например), в первую очередь нужно доработать узел поступления газа через мембрану путём рассверливания отверстий для воздуха;
• помимо этого, рекомендуется дополнить «штатный» комплект насадок несколькими самодельными, позволяющими экономно расходовать топливо в режиме термофена.

После такой доработки расход газа существенно сокращается, особенно – при обработке термоусадочных трубок.

Подводя итог сказанному, отметим, что доработка недорогих китайских изделий, используемых для пайки в домашних условиях, позволяет существенно улучшить их параметры. Для ряда любителей мастерить своими руками это занятие превращается в своеобразное «хобби».

Источник: svaring.com

Приветствую гостей и подписчиков.
В сети множество вариантов устранения основного минуса дешевого народного паяльника с известного китайского сайта — это перегрев жала.

Купил я его на работу ибо уже устал от ЭПСНов и хотелось чего-то человеческого. На работе я паяю не часто, но для души бывает)
В общем, паяльник мне понравился, но есть два значительных минуса — это перегрев даже на минимуме и быстрое выгорание жала. Возможно, комплектные жала были просто убогие, надо будет попробовать заказать от паяльной станции.

Ну а вопрос с перегревом нужно было решать. Практически все идут по пути наименьшего сопротивления и лечат перегрев установкой дополнительного конденсатора или увеличением сопротивления резистора во времязадающей цепи управления симистором. Кто-то включает паяльник через диод. Кто-то через диммер для управления яркостью светильника.
Я-же решил не "душить" паяльник во время работы — греет он на славу, а задумал уменьшать мощность когда паяльник не используется.
Отсюда требуется как-то контролировать пользуемся мы паяльником или он просто лежит. Вспомнилась мне тут станция на жалах Hakko T12. У них это реализовано на контактном датчике, встроенном в ручку паяльника, и определяющем наклон паяльника.
Заказать с Али — можно, но ждать долго да и зачем покупать то, что можно сделать самому за 10 минут, еще и получить удовольствие)

Для начала посмотрим что там у нас братья Ляо придумали.

Набросал схемку пальника — примитивный симисторный регулятор мощности.

Датчик наклона решил соорудить из корпуса советсткого конденсатора типа К50-12. Размеры корпусов разные, подобрал подходящий по диаметру (к сожалению, не измерил). И парочку шариков от подшипников.

Потрошим кондер, обрезаем по длине. Внутренности необходимо зачистить надфилем от пленки окислов. Шарики тоже нужно почистить шкуркой. Далее собираем конструкцию, обжимаем и затягиваем в термоусадку.

Рзбил самый маленький подшипник, что нашел, чтоб добыть шарики. В кондер на 5мкФ они не влезли, печалька. Влезли в конденсатор на 10мкФ — на фото — он в ручку не влез. Добыл шарики помельче из древнего CD-ROMa, диаметром само то. Сделал второй экземпляр на кондере 5мкФ.
Меняем схему на следующую:

Чтоб выровнять температуру ближе к той, что написана на ручке регулятора, добавил резистор R6 на схеме.

Резистор R5 на 330кОм под руками нашел только МЛТ-0,5 он в паяльнике и поселился.
Что имеем в результате. Паяльник на подставке жалом кверху — датчик размыкает цепь с переменным резистором и мощность обусловлена только номиналом R5 и C1. Кстати, можно добавить параллельно С1 еще конденсатор 0,01-0,022мкФ чтобы уменьшить температуру нагрева. Я не ставил задачей сделать именно такой, как на ручке, паяльник перестал обгорать — и это для меня достаточно. Мощность нагрева минимальна.
Начинаем пайку — датчик замыкается и паяльник разогревается настолько, насколько выкручена рукоятка регулятора.

В общем, паять довольно удобно, правда если выпаивать компоненты, запаянные безсвинцовым припоем, то нужно несколько секунд подождать, пока жало не наберет нужную температуру. Зато больше не обгорает)

P.S. И да, можно было не резать дорожку, а заменить резистор 10кОм R3 на схеме на резистор 47-51кОм. Равно как можно было просто добавить параллельно С1 кондер 0,01-0,022мкФ или просто добавить последовательно с паяльником диод. Но я сделал так как сделал и меня все устроило)

Источник: www.drive2.ru

Ранее купленный паяльник решил сделать своим основным. А раз так, то нужно привести паяльник к более адекватному состоянию. Можно пользоваться и без доработки, но здесь уже есть готовая схема, которую можно улучшить совсем небольшими усилиями.

Первое, что я сделал, это убрал заземляющий провод. При всей его полезности без наличия дома земли смысла в нём нет вообще никакого. Обнаружилось, что крокодильчик не припаян, провод к нему просто примотан.

Ещё обнаружил, что выводы нагревателя фактически не припаяны к плате. Сборщик не залудил провода, вероятно его рабочий флюс не берёт нихром. С кислотой мне с трудом, но удалось залудить концы, после чего я припаял выводы обратно.

Моё первое впечатление после покупки о том, что паяльник собран неплохо, оказалось несколько преувеличенным. Элементы корпуса тоже сделаны неровно, дырки под винты нигде точно не совпадают, но это заметно только при разборе. Все надписи с наклейки стёрлись за пару дней.

Схема

Такая схема используется, наверное, во всех подобных паяльниках. Если вы видите на плате LM358 (или аналог) и симистор, но не видите микроконтроллера, то, скорее всего, там будет почти всё то же самое. Пересмотрел в магазинах все прозрачные варианты, везде сборка более старая. В моём варианте всё, что можно, выполнено поверхностным монтажом.

На схеме выделил условно отдельные блоки. Названия элементов оставил оригинальными. Модель платы обозначена как «LM5428M, Design: Liym». На первом фото платы уже есть одна из доработок — индикация включения.



R1 — самая горячая деталь на плате, тепло чувствуется даже через ручку. Номинал стабилитрона WD точно не знаю, напряжение на нём 21-22 В. HEATER — нагреватель, TC — термопара. Вход сети 220 В обозначен как пара AC и GND. Синим цветом отмечены мои доработки.

Вся схема находится под высоким напряжением относительно земли, это нужно учитывать при работе с ней. Через всю плату проходит дорожка для контакта заземления. но она не используется, вместо неё сборщик протянул единый провод от основания нагревателя до крокодила через всю ручку.

Блок выпрямителя и стабилизатора формирует постоянное напряжение около 20 В, необходимое для питания операционных усилителей (LM358) и блока регулировки.

Блок регулировки температуры состоит из кучки резисторов, реализующих регулируемый делитель напряжения, на выходе которого образуется опорное напряжение, примерно 5-20 мВ, с которым сравниваются показания с датчика температуры.

Датчик температуры включен в схему триггера Шмитта (компаратор с гистерезисом) на основе первой половинки LM358 со смещением, задаваемым блоком регулировки. При падении температуры напряжение (термо-ЭДС) на термопаре TC падает, на выходе усилителя ноль. При повышении температуры на выходе получается примерно +20 В. Триггер обеспечивает ровное (без дребезга) переключение состояний за счёт того, что уровень включения выше уровня выключения.

Нагреватель подключен через симистор. Вторая половинка LM358, включенная по схеме компаратора, формирует для него управляющий сигнал на основе синусоиды 50 Гц из сети, см. делитель на R6-R7, и сигнала с триггера. Если температура слишком маленькая, на выходе компаратора ноль, после конденсатора CD2 поэтому тоже ноль, индикатор не горит, симистор заперт. Как только температура падает, на выходе компаратора образуется меандр с той же фазой, что и переменка на условном аноде симистора, что является достаточным условием для его полного открытия.

Диод D2 нужен не только для защиты светодиода LED от большого обратного напряжения, но и для пропускания отрицательной части управляющего сигнала. Ток ограничивается входным сопротивлением управляющего электрода симистора, по документации ток на нём не более 3 мА.

Модификация нагревателя

Отвлечёмся немного от схемы и взглянем на нагреватель, а также на то, как глубоко в него входит жало.


Очевидно, что спираль находится довольно далеко, её можно было разместить поближе к жалу. Жало тоже установлено не оптимально, но его здесь глубже не затолкать, мешает термопара, да и коротким концом работать неудобно.

Не могу сказать, что нагреватель и датчик работают плохо, нет явной причины браться за переделку этой части паяльника. Но есть ощущение, что кончик жала разогревается значительно дольше, чем хвост, где находится термодатчик, нужно ждать пару циклов подогрева, чтобы прогреть его.

После некоторого опыта работы с таким жалом-иглой решил менять его хотя бы даже на острое, но не такое вытянутое. Я бы поменял на плоское (отвёрткой), но не могу найти по адекватной цене. На небольших температурах, достаточных однако для расплавления припоя, работать сложно, а на высоких припой на жале быстро окисляется.

Индикатор включения

Добавил индикатор включения, питающийся от выпрямителя (VCC), горит всегда, пока паяльник подключен к сети. Светодиод оказался сверхъярким даже среди диодов из той же партии, пришлось ставить к нему резистор огромного номинала (750 кОм, ток получился около 25 мкА).

Индикатор нагрева работает в цепи переменного тока, поэтому он заметно мерцает. Индикатор питания работает от постоянного тока, горит ровно, цвет приятный, не мешает. Пару R100-LED100 припаял к ногам конденсатора CD1. На фото выше номинал резистора 220 кОм, и фото со светящимся индикатором также сделано при этом номинале, но позже мне показалось свечение диода слишком ярким, и я заменил резистор на 750 кОм.

Сокращение периода нагрева и остывания

Паяльник поддерживает заданную температуру с большим разбросом, захотелось его уменьшить. Для этого нужно сократить период нагрева и остывания, чтобы паяльник не успевал слишком сильно остывать после нагрева.

На схеме первая половинка LM358 вместе с термодатчиком образует схему триггера Шмитта, которая и обеспечивает необходимый цикл включения и выключения нагревателя с гистерезисом. Без гистерезиса происходили бы постоянные переключения нагревателя. В идеальном случае такое поведение обеспечивало бы максимально стабильную температуру нагревателя, но в действительности из-за неидеальности компонентов и схемы приходится уменьшать частоту переключений, хотя я не думаю, что здесь реализовали адекватное время переключения. На типовой температуре (у меня это отметка 275) нагреватель работает пол минуты, потом остывает минуту. Теоретически, ничто не мешает уменьшить это время на порядок в пределах той же схемы.

Настройка гистерезиса в триггере Шмитта на операционном усилителе производится выбором номиналов резисторов в положительной обратной связи, в данном случае это R5 и R4 с термопарой TC. Увеличивая R5 и/или уменьшая R4 мы можем уменьшить разницу напряжений на входах, при которой происходит переключение выхода с высокого уровня на низкий и обратно. В цепи обратной связи присутствует термопара, поэтому простое изменение номиналов R4 и R5 может также повлиять на калибровку температуры.

Попробовал заменить R4 на 50 Ом, и R5 вплоть до 3,5 МОм, сначала менял один, потом другой, удавалось снизить время нагрева до 15 секунд (до переделки было 25 секунд) и времени остывания до 40 секунд (до переделки — 65 с), паяльник при этом работал почти нормально. При дальнейшем уменьшении периода подогрева моменты включения и выключения становились нестабильными, но снижение периода на 40% — уже хорошо.

Подходящего термометра у меня нет, но, судя по изменению напряжения на термопаре, при таком изменении средняя температура сдвигается вверх, но верхний предел опускается вниз. То есть такая модификация вполне безопасна, дополнительная калибровка необязательна. Калибровку можно попробовать выполнить уже предусмотренным для этого подстроечным резистором W2 и, если понадобится, изменением номинала R2. Судя по сужению диапазона изменений ЭДС термопары, предположив также, что здесь стоит термопара типа K, раньше на отметке 250 был разброс около 45°C, а после переделки — около 25°C.

Даже при минимальном изменении параметров, например при изменении только R4 на 50 Ом, схема начинает работать нестабильно, моменты переключения становятся дёрганными, триггер работает плохо. Это происходит из-за относительно низкого напряжения, выдаваемого термопарой, порядка 10 мВ на отметке 250), при котором на схему начинают влиять шумы и наводки.

Бороться с шумами в схеме, где высокие частоты не нужны совсем, можно фильтром нижних частот. Сначала нужно определиться с источником шума. Конденсатор, установленный в параллель термопаре не помог вообще, пробовал номиналы 100 нФ и 22 мкФ. Оказалось, что намного больше шумит блок регулятора. Конденсатор на 22 мкФ, подключенный между выходом регулятора и землёй, почти полностью убирает нежелательные переключения, но конденсатор оказался слишком больших размеров, в ручку паяльника не влезает, а мелких низковольтных под рукой не оказалось.

Предположив, что часть шумов и наводок появляется ещё до регулятора, вместо выхода конденсатор можно поставить на входе, а это выход выпрямителя. Меняем конденсатор CD1 на 22 мкФ, конденсатор большей ёмкости не влезает в ручку. Как принято, зашунтируем его еще и керамикой, например SMD-конденсатором на 100 нФ (C101 на схеме). Не знаю, насколько это изменение повлияло на результат, но оно точно не мешает.

Далее добавляем фильтр НЧ в триггер в виде ёмкостной отрицательной обратной связи. Мне понадобился конденсатор всего на 0,1 мкФ, чтобы получить примерно тот же эффект, что давали 22 мкФ на выходе регулятора. В окончательном варианте поставил конденсатор на 1 мкФ (большей ёмкости мелкого размера у меня просто не нашлось), что полностью убрало дребезг даже при ещё большем уменьшении номинала R4 до 22 Ом.

Посмотрим на результат. До переделок на отметке 275 градусов период подогрева был 111 с (нагрев 30 с, остывание 81 с), после переделки — 71 с (нагрев 20 с, остывание 51 с). На отметке 350 было 85 с (нагрев 48 с, остывание 37 с), стало 57 с (нагрев 34 с, остывание 23 с). Значения до переделки отличаются от тех, что приводил ранее, так как регулятор настройки слишком грубый, чтобы точно установить его ровно на то же значение, что раньше.

Получилось сокращение периода на 30-40 % на моих типовых рабочих температурах. Ранее уже показал, что такое снижение ещё более сильно (в процентах) снижает разброс температур в начале подогрева и после. Не идеал, конечно, но почти в два раза уменьшить разброс малым вмешательством в схему — неплохой результат.

Ниже показаны доработки на плате. Конденсатор C100 припаян к ножкам LM358, светодиод и резистор для него держатся за счёт пайки. Под конденсаторы залил герметик, чтобы не висели в воздухе. C101 удобно припаялся с нижней стороны к контактным площадкам для CD1.

Что дальше

Обязательно сменю жало. Если для монтажа сойдёт и такое, то для демонтажа оно очень неудобно. Кончик этого жала долго прогревается, причём датчик температуры этого не видит и вырубает паяльник при первом прогреве слишком рано. При пайке даже толстых дорожек, не только полигонов, приходится поднимать температуру, иначе жало липнет.

Можно попробовать ещё уменьшить период подогрева, увеличив R5 и ещё больше уменьшив R4, но меня пока устроил и такой результат, проблема с жалом более актуальна. Значительное уменьшение периода подогрева в данной схеме требует дополнительных мер по снижению шума. Первый кандидат на переделку — блок регулировки, нужно заставить его намного меньше шуметь. Также можно поставить менее шумный ОУ. Схему выпрямителя неплохо было бы переделать, чтобы убрать из неё горячий R1, греющаяся ручка у паяльника в нетипичном месте отвлекает.

Управление нагревателем можно было бы доверить простейшему микроконтроллеру с программой, эффективнее подавляющей шумы, да и логику триггера можно было бы сделать более продвинутой. Скорее всего, в более дорогих паяльниках и паяльных станциях именно так и сделано, я это вижу единственным правильным развитием идеи подобного устройства.

Источник: skubr.ru