Паяльная станция SAIKE-936. Модернизация.

Как и обещал,  продолжаю тему модернизации, вернее полной переработки электронной начинки паяльной станции SAIKE-936. Первым делом внимательно исследуем ливер. Разборка непосредственно паяльника обнажила вот что:

Как видите вполне приличное качество и сборки,  и пропайки термопары с нагревателем. Непосредственно нагреватель плотно входит в корпус жала, обеспечивая хорошую термоотдачу. А вообще, при покупке подобных паяльников, желательно убедится в вышеуказанном. Например, в Lukey 852 мне пришлось перепаивать выводы термопары, чтобы увеличить их длину, для того, чтобы нагреватель поглубже вошёл в жало. Подобными замечаниями пестрят радиолюбительские форумы.  Проверка трансформатора дала следующие результаты: Uxx — 27 В, под нагрузкой при токе 2 А — 24 В. Работа под указанной нагрузкой в течении 2-х часов разогрела трансформатор до 50-60 градусов — в общем сойдёт для наших целей, учитывая, что ток был непрерывный (не импульсный).

Родившаяся схема очень похожа на многие, которые встречаются на радиолюбительских сайтах, например  тут и тут. Придумать что-то новое сложно, да и зачем.  Можно, конечно, применить фазовую регулировку переменного тока через симистор, но выпрямительный мост всё равно надо ставить для питания цифровой части. Да и подкупает сопротивление канала мощного полевика — всего 0, 022 Ома в открытом состоянии, если верить даташиту. Забегая вперёд скажу, что при работе паяльной станции,  IRFZ44N действительно едва нагревается, что и неудивительно P= I*I*R= 2*2*0,022=0,088 Вт. Для усиления слабого сигнала с термопары, а также для согласования сопротивлений применён каскад на ОУ LM358N, который я выпаял из родной платы станции. Индикация реализована на 4-х разрядном семисегментном светодиодном индикаторе, т.к. 3-х разрядного под рукой не оказалось. Старший разряд я использовал для индикации символа «t».  С питанием цифровой части пришлось повозиться, т.к. после моста и электролита напряжение  ХХ получается в районе 35 Вольт, что для стабилизатора 7805 является максимально возможным входным и он довольно сильно нагревался, даже с радиатором. Поэтому добавил перед ним 7820 для облегчения режима работы — этого оказалось достаточно, и размер радиатора сразу уменьшился в два раза.  Вот, в общем-то и сама схема:

Вроде всё понятно. Из схемы, соответственно размерам передней панели, сделал плату в любимом Sprint Layout 5.0.

Настраивал следующим образом. Написал тестовую программку для регулировки ШИМа вручную с помощью энкодера. На жало паяльника прикреплял термопару с FLUKE-179 и делал несколько замеров для различных температур, отмечая значение напряжения на выходе ОУ. Играя потенциометром обратной связи ОУ (он регулирует коэффициент усиления) добился положения, когда значение напряжения в милливольтах приблизительно соответствует значению температуры делённой на 10. Т.е. значению 2567 мВ соответствует значение приблизительно 256 градусов. Сразу оговорюсь, что линейность этого графика лежит в пределах где-то 200 — 370 градусов (для МОЕГО конкретного устройства, т.к. термопары, провода, операционики, резисторы, влажность, атмосферное давление для каждого конкретного случая разные).  Вот вид внутренностей станции справа и слева.

Печатная плата закреплена на передней панели с помощью 3-х 8 мм стоек винтами М3. На передней панели вырезано окно для индикатора и просверлено отверстие для энкодера, под остальные элементы использованы штатные отверстия. Светофильтр напечатан на плёнке для струйного принтера. В Ворде рисуете прямоугольник и заливаете его красным  цветом (или зелёным, если у вас светодиоды индикатора зелёного свечения). Прогонять печать необходимо несколько раз, чуть-чуть сдвигая положение прямоугольника на странице. Таким образом светофильтр нормально пропечатывается. Потом со стороны краски светофильтр нужно заклеить прозрачным скотчем и вырезать по размерам окна с запасом 4-5 мм с каждой стороны. Приклеить светофильтр лучше суперклеем. Фальшпанель нарисована в Sprint Layout 5.0 и напечатана на самоклеющейся бумаге для лазерных принтеров.  Сверху фальшпанель также заклеена прозрачным скотчем. Диодный мост закреплён винтом М3 на нижней части корпуса.  В передней части верхней части корпуса просверлено 19-ть 4 мм отверстий для свободного вентилирования элементов платы.  Ну, в общем, получилось вот что:

Работает станция следующим образом. При включении она считывает из EEPROM записанное туда значение температуры и разогревает паяльник до этого значения. При первом включении будет считана максимальная температура — 360 градусов. При вращении ручки энкодера вправо/влево, на дисплее в течении 3-х секунд будет отображаться  устанавливаемое больше/меньше значение температуры, и, если в течении этих 3-х секунд нажать кнопку «Save», то установленное значение запишеться в EEPROM, и станция при следующем включении будет разогревать паяльник до записанного значения. Если на протяжении 15-ти минут ни разу не будет изменения температуры энкодером, то станция перейдёт в спящий режим. В этом режиме разогрев выключается, светодиод раз в две секунды моргает, буззер раз в 15 секунд пищит. Вывести из этого режима станцию можно выключением и повторным включением питания. Практическая проверка показала хорошую термостабилизацию жала паяльника.   Код написан на С в WinAVR. Исходник прокомментирован по самое немогу, поэтому пояснять его здесь не буду. Чем мне нравятся конструкции на микроконтроллерах — их можно модернизировать и улучшать, не изменяя конструкции. Снял переднюю панель, присоединил программатор и правь код! Уверен, что Вы усовершенствуете эту станцию по своим требованиям — возможностей море. Меня пока устраивает этот простейший вариант. Удачи, коллеги!

Ах да! Поясню почему назвал эту станцию СОЙКА))) Хотелось подобрать русское слово созвучное с SAIKE. Чего мне на работе ни советовали: и СЛОЙКА, и САЙКА, и ЗАЙКА))) А мне понравилось СОЙКА. Хорошая птица! Почему бы её именем не назвать паяльную станцию)))