Нижний подогрев плат из утюга

Содержание

Подогрев из утюга.

Строго говоря, тема длиннопоста относится скорее к разработке, чем к ремонту.

Но поскольку разработка имеет практическую ценность в первую очередь для целей ремонта, я решил спросить у @gepka разрешения на публикацию в разделе ремонтников, с чем он любезно согласился.

Началось все с того, что мне принесли компактный дорожный утюг, с вопросом можно ли его починить. Разобрав его я увидел, что внутренние клеммы подгорели, регулятор из биметаллика частично оплавился, короче починить его я мог, но с только кастрацией термостабилизации. Поскольку стоимость утюга составляла что-то около 700 рублей, владелица решила, что ожидаемый результат все равно не стоит усилий и сказала, что можно выкинуть.

Я уже отрезал было шнур питания, но нечто внутри меня внезапно подтолкнуло уточнить, могу ли я забрать подошву. Разумеется нагреватель с подошвой для владелицы, как отдельная часть не представляли никакой ценности, и я получил добро делать со всем потрохами все, что мне заблагорассудится.

Я давно уже подумывал, что надо бы сделать что-то для нижнего подогрева, но поскольку я разработчик, а не ремонтник, мысли были вялые и аппатичные.

Но раз уж подвернулась оказия, было решено попробовать сделать подогрев из того, что упало в руки. Сразу оговорюсь, что я не ставил своей целью сделать устройство привлекательным. В данном случае мне требовалась только 1) функциональность и 2) безопасность прибора. Именно по этим двум причинам оно и сделано 1) невзрачно и в довольно короткие сроки 2) но все-таки в корпусе.

Прикинув, в какой корпус засунуть все потребное я остановился на корпусе CD-ROM.

LED семисегментник (текущая температура, установки, меню) тумблер отключения текущей работы (но не выключения устройства), индикатор работы и включенного нагревателя, ротационный энкодер с кнопкой, справа — разъем для обновления прошивки

Ну тут особо нечего рассказывать, любому человеку с руками и инструментом очевидно, как и что сделано, не буду останавливаться на этом. Подошва установлена на стойки, стойки закреплены к нижней стенке.

По силовой части – просто разъем Е14, выключатель, небольшая плата с предохранителем и фильтром мне показалась здоровой идеей, поскольку на момент сборки я не исключал, что буду использовать ШИМ на килогерцовых частотах, а шуметь относительно мощным потребителем в сеть – не лучшая идея. Позднее я обнаружил, что все, имеющиеся у меня IGBT имеют встроенный диод, что потребовало бы городить выпрямитель и, возможно, демпфер, а места внутри не так много. Так что отказался от этой мысли в пользу твердотелого реле.

Для управления полученным использован ротационный энкодер и семисегментник. МК взял первый, который удовлетворял потребностям по числу выводов. Удобнее всего показалось взять ATMega328p в виде готовой платы Arduino. Питание – обычный зарядник, кажется от nokia, с последующим DC-DC стабилизатором. Мог взять сразу на пять вольт, но на пяти вольтах как-то совсем вяло крутился вентилятор, а использовать длительное время нагреватель с питанием от 220в, при температуре в 200С, в самодельном устройстве руководствуясь «да авось не нагреется» мне показалось не лучшим подходом.

Примерно так я прикинул что у меня куда подключится (ну ладно, на самом деле сперва распаял как мне распаялось, а потом перерисовал, чтобы не путаться)

Вот так я скомпоновал модули.

Да, признаю, видок на троечку, как и аккуратность исполнения. Но поскольку повторять такое изделие мне наверняка более никогда не представится (а Вам часто приносят в ремонт утюги ?) – решил, что изготовление отдельного шилда нецелесообразно. Сомневаюсь, что при наличии альтернативы в виде дешевой плитки из Ашана кто-то из Вас пойдет покупать утюг, отрывать от него подошву и делать корпус по образу и подобию моего поделия.

Контроль температуры производится термопарой K-типа (можно было и по другому, но взял то, что было под рукой), термопара прикреплена в подошве снизу, на фото ее не видно, только шлейф с разъемами. Рассчет ОУ для контроля взят из интернета (в конце поста будут ссылки на источники – не вижу причин нагружать пост результатами чужих статей)

Рассчет термостабилизации – стандартный тепловой рассчет. Масса подошвы нам известна, (325 грамм, в моем случае) материал, как я предположил – сталь. Теплоемкость стали 460дж/(кг*градус). Текущую температуру берем через АЦП с термопары, зная на сколько градусов нам нужно подогреть – вычисляем мощность: 225вольт^2/сопротивление нагревателя= в моем случае 750Вт. Одна Ватт/секунда – один джоуль. В экселе прикидываем, проверяем экспериментально – все расчеты почти идеально подтвержаются практической работой.

Снятие данных с АЦП (Обратите внимание ! Спева читаем ADCL !)

ADMUX = 0x60|6; // выбран канал adc6, AREF=VCC чипа, результат измерений в ADCH,

// в ADCL 7,6 — младшие два бита.

ADCSRA|=0x40; // запускаем ADC на измерение (ADSC=1)

unsigned int get_temp()

unsigned char z,i;

adc=(z 0) press—; // таймер паузы нагрева

if (ind_no>4) ind_no=0;

PORTB=(4 =end_temp) beep(1000); // сигнал достижения температуры

run=2; // признак — продолжать выполнение, отключить сигнал.

Простите за форматирование, не нашел способа использовать разметочный тэг #CODE

В принципе это практически все главное, что Вам нужно от программы МК. Таймер, ноги, и меню, думаю все осилят. Если нет – не вопрос, выложу, не жалко, но разбираться Вам все равно придется, а это по опыту всегда лучше делать самому, а не ковыряясь в чужом коде.

Данные АЦП с термопары имеют практически идеальную линейную зависимость к температуре. Я не стал городить подстроечные резисторы для схемотехнической регулировки, а коррекцию производил вычислительно. Да, это потребовало использование float, чего я вообще-то очень не люблю, но в данном случае я очень далек от тому, чтобы упереться в производительность чипа, так что счел допустимым. Калибровка производилась вот этим (одолжил на пару дней у наших кондиционерщиков), Вы можете использовать все ту же термопару и мультиметр.

Правда диапазон прибора только до 200гр.С, а подогрев я рассчитывал до 250гр.С но в диапазоне от 30 до 200гр линейность практически идеальна, так что думаю, что и до 250 она такая же.

Пост получился немного скомканным, но я не знаю, что именно будет интересно, а углубляться в возможно совершенно очевидные вещи мне не хотелось. Лучше подробно отвечу в комментариях.

Сломалась светодиодная подсветка в мониторе. Готовую фирменную линейку приобрести не удалось, поэтому решено было перепаять светодиоды на линейке. Не делал раньше такого ни разу — не считал целесообразным. Как правило покупал новые готовые платы. Тут вопрос замены был полностью исключен. Есть паяльная станция и термофен. Несмотря на это, разогреть и расплавить припой не удалось — термоположка активно рассеивает тепло. Т.е. без подогрева никак. На али естественно нашлись готовые и недорогие решения… Но все нужно ждать, а у меня посреди хлама валялся уже лет 10 старый утюг, у которого домашние снесли пластиковый корпус. Поэтому тема по переплавке старого хлама в полезное устройство, для современного и высокотехнологичного ремонта. 🙂

Тут все из подручных материалов. Пришлось купить выключатель. Регулятор мощности был предназначен для других целей. Теперь придется дозаказать

Термопара похоже, что показывает температуру меньше, чем есть на самом деле. На полной мощности, после активного нагрева, сам утюг (сама железка утюга) стал дымиться и вонять. Не понял из-за чего — подгорелостей вроде не видно снаружи.
Пока использую на минимальной мощности — привыкаю к этой штуке. Странная вещь получилась. Пока не могу понять как к ней относиться.

Смотрите также

Метки: led, светодиоды, нижний подогрев

Комментарии 79

Регулятор дает мне минимум в 75В. Т.е. на минимуме получается, что перегревать не должно. Отличная мысль — просверлю под термопару дырдочку. Я уже понял — рассматривать можно только как переходный вариант

Пардон, опечатался ниже, у меня тоже регулятор минимум 75В выдаёт. Но всё равно температура на подошве утюга великовата для СД, разными инструментами пользовался — через 5мин температура поднимается до 250’С, потом медленней почти до 300’С. Греется он гораздо медленнее чем без регулятора и штатной регулировки, и верхняя граница ниже. До того как термопару в подошву внедрил показания сильно разные были.
Тут надо приноровится, я нагревают до 220, пинцетом плату с СД на подошву через термопасту, и смотрю как только паяльная паста по плывёт пару секунд жду(если какой СД поправить надо) и снимаю. Поначалу пару раз поджаривал трёх ваттники в корпусе эммитер, они к высокой темп. чувствительны, а с 5630, 3528, 3535 и т.п. никогда проблем не возникало.

похоже, что нужно добавлять диод на входе и срезать полупериуд, чтобы на минимальной мощности не было опасности пережарить

Регулятор температуры нужно ставить, а не регулятор мощности, у братьев китайцев их полно.

Уже n-цатый раз. У китайцев есть готовые нагреватели для этого с термостабилизаторами сразу. Но представьте себе такую ситуацию. У вас сломался монитор. Нужно менять светики. Нигде их в городе нет. Заказываешь их, они приходят через 1-2 мес. При этом монитор не работает. Пришли наконец-то. Ты садишься их паять, а тут такая вот фигня. Понимаешь наконец-то куда ты вляпался на этот раз. Нужно принимать решение — или утюг быстро задействовать или делать новый заказ и откладывать ремонт еще на 1-2 мес. Так можно пол-года чинить…Ну нет у меня регулятора температуры! Разумеется. Регулятор температуры — самый ожидаемый апгрэйд для этой конструкции

Если нужно экстренно — берём строительный фен, ставим на 150 градусов и греем плату снизу, сверху греем паяльным феном

ну да. Это тоже как один из вариантов, до которого я догадался. Показалось несколько неэргономично для работы. Строительный фен у меня с ОЧЕНЬ грубой регулировкой температуры. Таким аппаратом либо недогреваешь либо пережариваешь.

"Странная вещь получилась.
Пока не могу понять как к ней относиться."

На всякий случай, относись с опаской! Вдруг летать начнет или разговаривать! :)))

🙂 или светики зажарит и съест!

я сделал подогревайку на основе лампочки автомобиля в корпусе блока питания компьютера

Капля флюса на колбу и хана лампе

меняется за 10 минут! благо у меня их целый ящик с перегоревшей спиралью ближнего света!

я сделал подогревайку на основе лампочки автомобиля в корпусе блока питания компьютера

Тоже думал о таком варианте… неуверенность в конечном результате остановила… 🙂

я сделал подогревайку на основе лампочки автомобиля в корпусе блока питания компьютера

как ты лампу 50Вт запитал от БП компьютера ?

это пустой блок питания — там адская температура — он запитан от другого блока питания

я из утюга делал паяльник для п/п труб, сколько всего им напаял, терморегулятор не убирал, немного подогнул, чтобы температура до 250 доходила

саму папу и маму из чего делал чтоб пп не пригорал?

У меня из латуни, токарь быстренько выточил. Почти не пригорает, не хуже алюминиевых с покритием. Мне это было проще, чем бегать и искать насадку по магазинам, да и очень давно это было, тогда запчастей всяких меньше было, в нашем рыбосранске по крайней мере.

идея интересная… но с токарем возможна проблема. Как бы не получилась стоимость токарных пап и мам аналогичной стоимости всего комплекта

У меня был токарь, которому скучно на производстве, и тут я, то с титановой отверткой, то с базелем для часов амфибий, то с корпусом по постоянник. Брал чисто символически, на пиво.

саму папу и маму из чего делал чтоб пп не пригорал?

Перегрев происходит по причине того что Вы убрали родной регулятор температуры.
Если пользуетесь на минимуме, то срежде один полупериод, установите между тэном и регулятором диод, это расширит диапазон регулирования.

что-за полупериод, можешь чуть подробнее про твою схему ? спасибо заранее

Спасибо. Судя по комментам выше, действительно нужно ставить диод и гасить полупериод. Даже на минимальной мощности, получаетя высоковатой

Ещё для этих целей можно использовать готовый галогенный прожектор, 150 Вт хватит, стоит он копейки.

прожектор нужно покупать, его нет в хламовнике. Если покупать, то наверное керамический или ИК нагреватель

Галоген в данном случае работает почти как ИК… )))

Эти термопары не пойми что показывают. А тут можно отверстие не глубокое сделать, намазать термопастой. Может и правильно будет.

это мультиметр показывает.

термопара это обычная пуговка из сплава двух металов, которая имеет свою четко определенную х-ку.
вопрос в том, что мультиметр уровня китайской мыльницы за 5 баксов в теории правильно измерять температуру не может, и из-за нелинейности термопары в частности

Сам мультиметр, скорее всего, не большую погрешность имеет.
Термопара, сама по себе, выполняется из редкоземельных элементов. А вот тут то они и экономят. Посему, лично я так считаю, в ней то собака и порылась. У меня мультиметр покруче, напругу меряет хорошо, проверял, а вот с температурой беда. Вот тут мерил себе www.drive2.ru/l/524218283017110054/

Дело ещё и в линейности измерений мультиметра и нелинейности ТЭДС термопары

И да и но! Как старый метролог вижу так. Производитель измерительного комплекса компенсирует не линейность (про термопару говорим) устройства снятия измеряемой величины путем введения предыскажений в вольтамперную характеристику измерителя.
Этих тестеров у коллег полно и разных. Не одна термопара не подходит к другому. У каждого своя.
Так должно быть. Как есть на самом деле все знают.
Пример: в вещании FM диапазона на передающей стороне вводится предыскажение ТАУ=75 микро секунд.
Это своеобразным образом завышенные амплитуды верней звуковой частоты. 15000 герц идет громче чем 1000 герц на 13 децибел, это 4 раза примерно. А на приемной стороне обратная характеристика. В итоге получаем линейную АЧХ. Ну так надо. Потом сами эквалайзером искажаем. С ТВ те же яйца. Китайцы забываю ставить эти цепочки в итоге все плюются что звук не тот. Аж два резистора и два кондюка экономят!

Да, именно это я и имел ввиду, но у дешевых мультиметров ни какой коррекции нет

похоже на то. Пока решил откалибровать термопару с помощью паяльника с термостабилизацией… выставляю на паяльнике нужную температуру. грею термопару. Составляю коррекционную табличку

Я в морозильник совал -20, есть погрешность но не большая. вот тело человека до десятых градуса ей не пойдет мерить а воду вполне.

Сейчас смотрю на это чудо и вспомнил как мы в армии на утюге блинчики жарили))))

Некоторые даже смд детальки паяют на утюгах

тоже таким способом пытались СДлампы ремонтировать. Перепаивали с одной платы на другую, 3-5 дней работы и сгорают, и горят беспорядочно, то "родной" то замененный, много для них по времени видать перегрев "хватают".
Возможно если впаивать все новые, тогда лампа немного послужит.

для полного демонтажа сгодится а припаивать каждый отдельно?

половчее стараться, пинцетиком раз-раз…-)
А вообще мы ремонтировали лампы попроще, в которых 7-12сд, они там 9вольтовые по-моему.

угу… на основе подобных отзывов купил полный комплект новых светодиодов

Наркоманы! ))) Не надо подогревом прогревать до плавления. Он же подогрев! Дайте ему 100-150°C, чтобы дальше паяльником хватило расплавить припой. Тогда не будет термической деградации диодов, которую, вы, судя по всему, поймали.

С развитием элементной базы микроэлектроники и совершенствованием технологий производства радиоаппаратуры, всё чаще радиолюбители понимают, что одним паяльником уже не обойдешься при ремонте или сборке плат..
На своём старом сайте я уже выкладывал свою раннюю разработку печки радиолюбителя , к сожалению, сейчас у меня нет к ней доступа, поэтому пришлось изготовить более компактную модель из подошвы от утюга. Попутно в новой разработке я постарался учесть сложности, возникавшие у радиолюбителей при повторении и настройке старой разработки. Схема стала содержать меньше деталей, процедуру калибровки я убрал, экран заменил на графический, управление стало удобней за счет применения полноценной клавиатуры, а изготовление в разы менее трудоемким. В целом, работа нового устройства мне нравится значительно больше прежнего варианта. Вдохновение при разработке я почерпнул из видеоролика моего земляка

Я решил развить идею и добавить кроме режима пайки SMD деталей по термопрофилю еще режимы сушки и термостола (нижний подогрев). Наличие на клавиатуре дополнительных кнопок A-D позволило привязать к этим кнопкам программируемые часто используемые режимы (какие удобны именно Вам). При всей кажущейся простоте устройства, разработка заняла целых два месяца упорного труда по написанию и отладке программного обеспечения микроконтроллера. На мой взгляд, вышло очень не плохо.
Схема термоконтроллера печи максимально упрощена и в ней я использовал максимум готовых недорогих компонентов, которые свободно продаются в радиомагазинах и на Алиэкспресс.
Экран от Nokia 5110

Импульсный блок зарядки от мобильного телефона (любой современный с выходным напряжением 5в) (ссылку не привожу — их сейчас огромное количество доступных).

Схема печи радиолюбителя выглядит следующим образом:

Конструктивно она разделена на две платы: плату самого контроллера и плату управления нагревательной поверхностью. Я подумал, что так будет безопасней.

Термопару я вставил в отверстие штатного регулятора утюга (выполненного из биметаллической пластины) и зафиксировал там красным высокотемпературным силиконом (продается в хозтоварах и в автомагазинах).

После включения в сеть контроллер переходит в режим ручной установки температуры: на клавиатуре можно набрать желаемое значение и нажав кнопку старта (*) через несколько секунд получить заданное значение нагрева. Отключение производится той же кнопкой. Во всех режимах в нижней строке индикатора выводится подсказка. После отключения режима нагрева для ускорения охлаждения поверхности включается вентилятор.
Нажатие кнопок A-D приводит к включению предустановленных режимов. Печь имеет три варианта работы: первый, самый простой, это поддержание заданной температуры, аналогично ручному режиму. Второй это режим сушки (например, фоторезиста), когда задается желаемая температура и необходимое время поддержания этой температуры. И, наконец, третий режим — режим пайки по термопрофилю. В этом режиме можно установить два значения температуры и времени (первая пара (температура+время) для предварительного разогрева и режима очистки паяемых поверхностей разогретым флюсом и вторая непосредственно оплавление паяльной пасты). После завершения пайки и сушки звучит сигнал (если Вы пошли попить чаю, например 🙂 ) и включается охлаждающий вентилятор.

Для вхождения в программирование режимов кнопок A-D надо нажать и удерживать соответствующую кнопку около двух секунд. Устанавливаемый параметр будет мигать на экране. Температура устанавливается в диапазоне от 50 до 400 градусов Цельсия, время от 1 до 9999 секунд, чего с лихвой достаточно для режимов пайки.
Все изменения режимов работы отображаются на экране и сопровождаются звуковыми сигналами. Устройство очень «живое».
Паяльную пасту при сборке плат можно наносить как через трафарет (при мелкосерийном производстве), так и с помощью обычного шприца (с укороченной иглой большого диаметра).

После нанесения пасты на неё пинцетом раскладываются детали будущего устройства и запускается цикл пайки.

После завершения пайки SMD-деталей можно паяльником припаять выводные.

При работе на экране удобно наблюдать текущее значение температуры и времени процесса

PS. После сборки печки у меня остались заводские зелёные платы для модуля процессора. Если Вам надо, отдам совершенно бесплатно. От Вас только оплата почтовых расходов («Укрпочта» или «Новая почта»).

Если у Вас возникнут вопросы или Вы захотите связаться со мной, сделайте это с помощью формы на страничке «Обратная связь»