Station de soudure DIY Yihua : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Si vous aimez l'électronique comme moi, vous devez avoir utilisé un fer à souder pour fabriquer vos prototypes ou votre produit final. Si c'est votre cas, vous avez probablement déjà vu comment votre fer à souder, pendant des heures d'utilisation, surchauffe à un point tel que le manipulateur peut également faire fondre l'étain.

C'est parce qu'une soudeuse normale que vous connectez directement à la tension secteur, agit comme un simple appareil de chauffage et chauffera et chauffera jusqu'à ce que vous la déconnectiez. Cela peut endommager certaines pièces sensibles à la température lorsque la soudure est surchauffée.

Et c'est pourquoi la station de soudage est la meilleure option pour l'électronique. (si vous ne soudez que des câbles, ce n'est peut-être pas pour vous).

Le problème est que les stations de soudure sont assez chères et peut-être que tout le monde ne veut pas dépenser 60 ou 70 dollars pour une station numérique.

Je suis donc ici pour vous expliquer comment créer votre propre station de soudage moins chère à l'aide d'un soudeur Yihua, qui est le type de soudeur le plus courant (et le moins cher) que vous pouvez trouver sur Aliexpress.

Étape 1: Obtenez tous les composants

Pour créer votre propre station de soudure, vous avez besoin d'une soudure (pas de n'importe quelle soudure, vous avez besoin d'une soudure spéciale destinée aux stations) et d'une alimentation électrique pour la chauffer. Vous avez également besoin d'un moyen de mesurer et de contrôler la température et également d'une interface pour contrôler la station.

Vous devez acheter les pièces selon ses spécifications, alors soyez conscient de ne pas acheter de pièces incompatibles. Si vous ne savez pas quoi acheter, regardez d'abord le post complet pour décider ou acheter les composants exacts que j'ai utilisés.

Une liste générique de composants est:

1x Station de soudage Fer1x Alimentation1x Boîtier1x MCU1x Pilote de thermocouple1x Relais/Mosfet1x Interface

Dans mon cas, pour ce projet, j'ai utilisé:

1x Fer à souder Yihua 907A (50W) - (13,54€)1x Alimentation 12V ATX - (0€)1x 24V DC-DC Booster - (5€)1x MAX6675 Thermocouple Driver pour Type K - (2,20€)1x Arduino Pro Mini - (3€)1x IRLZ44N Power Mosfet - (1€)1x Pilote Mosfet TC4420 - (0.30€)1x Écran OLED IIC - (3€)1x Encodeur Rotatif KY-040 - (1€)1x Connecteur de Châssis GX16 5 Broches Mâle - (2€) 1x MOSFET 2N7000 EN OPTION - (0,20€)

TOTAL: ± 31€

Étape 2: Mesures et planification

La première étape que je devais faire était de planifier le projet. Tout d'abord, j'ai acheté la soudeuse Yihua parce qu'elle était proposée et je voulais créer la station autour de celle-ci, donc quand elle arrive, j'ai dû tout mesurer pour commander les bonnes pièces nécessaires à la station. (C'est pourquoi il est important de tout planifier).

Après un certain temps à chercher le connecteur Yihua, j'ai trouvé qu'il s'agissait d'un GX16 à 5 broches. L'étape suivante consiste à trouver le but de chaque broche. J'ai joint un schéma que j'ai fait dans Paint du brochage que j'ai mesuré.

• Les deux broches sur le côté gauche sont pour la résistance chauffante. J'ai mesuré une résistance de 13,34 Ohms. Selon la fiche technique qui dit qu'il peut gérer une puissance jusqu'à 50W, en utilisant l'équation V=sqrt(P*R), donnez-moi une tension maximale @50W de 25,82 Volts.
• La broche centrale sert à la mise à la terre du blindage.
• Les deux dernières broches sur le côté droit sont pour le thermocouple. Je les ai connectés à un compteur, et après avoir fait quelques mesures, j'en conclus qu'il s'agit d'un thermocouple de type K (le plus courant).

Avec ces données, nous savons que pour lire la température, nous avons besoin d'un pilote de thermocouple pour le type K (le MAX6675 K) et pour la mise sous tension, d'une alimentation 24V.

J'avais quelques blocs d'alimentation ATX de 500 W à la maison (quelques-uns, oui, vous les verrez donc également dans de futurs projets), j'ai donc décidé d'en utiliser un au lieu d'acheter un nouveau bloc d'alimentation. Le seul inconvénient est que la tension maximale est maintenant de 12V, je n'utiliserai donc pas toute la puissance (seulement 11W) du fer à souder. Mais au moins, j'ai aussi des sorties 5V pour pouvoir alimenter tous les appareils électroniques. Ne pleure pas à cause de la perte de presque toute la puissance du fer, j'ai une solution. Comme les formules I=V/R nous disent que l'alimentation de la soudure en 24V consommera 1,8 ampères de courant, j'ai décidé d'ajouter un convertisseur boost. Un convertisseur DC-DC Boost de 300 W, donc pour produire 2 ampères, c'est juste suffisant. En l'ajustant à 24V, nous pouvons presque utiliser la capacité de 50W de notre soudeuse.

Si vous utilisez un bloc d'alimentation 24 V, vous pouvez ignorer toute cette partie du booster

Ensuite, pour l'électronique, j'ai un Arduino Pro Mini et un mosfet IRLZ44N pour contrôler le chauffage (peut piloter> 40A) piloté avec un pilote mosfet TC4420.

Et pour l'interface, j'ai simplement utilisé un encodeur rotatif et un écran OLED IIC.

EXTRA: Parce que mon bloc d'alimentation a un ventilateur ennuyeux fonctionnant toujours à la vitesse maximale, j'ai décidé d'ajouter un mosfet pour piloter sa vitesse en utilisant PWM de l'Arduino. Juste pour éliminer ce bruit de ventilateur ultra-rapide.

MOD: J'ai dû désactiver le PWM et régler le ventilateur à vitesse max car il faisait un horrible bruit électronique lorsque j'ai appliqué la régulation PWM.

Étape 3: préparer le dossier

Comme j'ai utilisé un bloc d'alimentation ATX doté d'un bon boîtier en métal à espacement libre, j'ai décidé de l'utiliser pour l'ensemble du projet, il aura donc l'air plus cool. La première étape consistait à mesurer les trous à faire pour le connecteur et le rotatif, et placez le modèle dans la boîte.

J'ai décidé d'utiliser l'ancien trou de câbles de l'ATX pour l'affichage.

L'étape suivante consiste à faire ces trous avec une perceuse et à les nettoyer avec du papier de verre.

Étape 4: Le logiciel

La dernière étape avant de tout assembler est de réaliser le logiciel principal qui va faire fonctionner la station et la rendre fonctionnelle.

Le code que j'écris est très simple et minimaliste. J'utilise trois bibliothèques: une pour piloter l'affichage, une autre pour lire les données du thermocouple et la dernière pour enregistrer les valeurs d'étalonnage dans la mémoire EEPROM.

Dans la configuration, je n'initialise que toutes les variables utilisées et toutes les instances de bibliothèques. C'est également ici que j'ai configuré le signal PWM pour entraîner le ventilateur à 50% de la vitesse. (mod: à cause du bruit, je l'ai finalement réglé à 100%)

La fonction en boucle est l'endroit où toute la magie se produit. Chaque boucle que nous vérifions s'il est temps de mesurer la température (toutes les 200 ms) et si la température est différente de celle établie, il allume ou éteint le radiateur pour l'adapter.

J'ai utilisé l'interruption matérielle 1 pour détecter chaque rotation de l'encodeur rotatif. Ensuite, l'ISR mesurera cette rotation et réglera la température en conséquence.

J'ai utilisé l'interruption matérielle 2 pour détecter lorsque le bouton du bouton rotatif est enfoncé. Ensuite, j'ai implémenté une fonctionnalité pour allumer et éteindre le fer à souder avec son ISR.

De plus, l'affichage est actualisé toutes les 500 ms ou si la température réglée varie.

J'ai implémenté une fonctionnalité d'étalonnage en double-cliquant sur le bouton du bouton où vous pouvez compenser la différence de température sur le capteur de l'élément chauffant et la pointe de fer externe. De cette façon, vous pouvez régler la bonne température du fer.

Vous devez utiliser le bouton pour régler le décalage jusqu'à ce que la température de lecture de la station soit égale à la température de la pointe du fer (utilisez un thermocuople externe). Une fois calibré, appuyez à nouveau sur le bouton pour le sauvegarder.

Pour tout le reste, vous pouvez regarder le code.

Étape 5: Assembler les composants

En suivant le schéma du circuit, il est maintenant temps d'assembler tous les composants ensemble.

Il est important de programmer l'Arduino avant de l'assembler, afin que vous l'ayez prêt pour le premier démarrage.

Vous devez également calibrer le booster Step-up avant afin d'éviter d'endommager le fer à souder ou le mosfet en raison d'une surtension.

Ensuite, connectez le tout.

Étape 6: Test et étalonnage

Après avoir tout assemblé, il est temps de le mettre sous tension.

Si la soudure n'est pas connectée, le message "No-Connect" s'affichera à la place de la température. Ensuite, vous connectez la soudure et maintenant la température est affichée.

ÉTALONNAGE

Pour démarrer l'étalonnage, vous devez régler la température sur celle que vous utiliserez le plus, puis commencer à chauffer la soudure. Attendez une minute que la chaleur passe du noyau à l'enveloppe extérieure (pointe de fer).

Une fois chauffé, effectuez un double-clic pour entrer en mode calibrage. Utilisez un thermocouple externe pour mesurer la température de la pointe. Entrez ensuite la différence entre la lecture du noyau et la lecture de la pointe.

Ensuite, vous verrez comment la température varie et la soudure recommence à chauffer. Faites-le jusqu'à ce que la température ajustée soit égale à celle lue de la station et celle lue de la pointe.