Station de soudage à monter soi-même sous le banc : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

J'ai récemment déménagé et j'ai dû reconstruire mon établi à domicile à partir de zéro. J'étais un peu confiné pour l'espace.

L'une des choses que je voulais faire était de modifier mon fer à souder afin qu'il puisse être boulonné, discrètement, sur le dessous de mon plan de travail. Après un examen plus approfondi, il n'était pas vraiment propice à ce type de modification en raison du gros transformateur. J'ai donc reconstruit la station, essentiellement à partir de zéro, afin que je puisse la faire fonctionner à partir de mon bloc d'alimentation de banc. Je l'utilise depuis quelques mois maintenant et je n'ai eu aucun problème. Cela fonctionne essentiellement de la même manière que la station d'origine, sauf que les commandes et l'affichage sont un peu plus agréables.

Étape 1: Station de soudure d'origine

C'est la gare d'origine. À l'intérieur, il y a un gros transformateur et le courant alternatif est commuté avec un SCR. J'ai payé environ 47,00 $ pour cela. Mais vous pouvez également acheter uniquement l'unité de chauffage, si vous deviez essayer quelque chose comme ça.

La partie principale de cette station en particulier est qu'il s'agit du "stylo Bic" des stations de soudage. J'ai vu la station vendue sous différentes marques et j'ai vu la même unité de chauffage utilisée sur de nombreuses marques/modèles différents. Cela signifie que les appareils de chauffage de remplacement sont facilement disponibles pour BON MARCHÉ ! Vous pouvez acheter uniquement l'unité de chauffage, avec un nouveau pourboire, pour seulement 7,00 $ ! Les pourboires de remplacement coûtent moins de 2,00 $. J'ai eu beaucoup de chance avec le mien (j'ai utilisé cette station en particulier pendant peut-être 3-4 ans et j'ai usé 1 radiateur et 1 embout !) Si vous avez du mal à la trouver, n'hésitez pas à demander. Je ne veux pas spammer, mais si suffisamment de personnes me le demandent, je posterai un lien.

Étape 2: Unité de chauffage

L'unité de chauffage a un connecteur DIN à 5 broches à 180 degrés. Un peu de test a révélé qu'il y a un élément chauffant sur les broches 1, 2. La broche 3 est en continuité avec la pointe/gaine pour la mise à la terre. Les broches 4, 5 sont un thermocoupleur. Le manche est marqué 24V, 48W.

Donc, la première chose dont j'avais besoin était le bon connecteur capable de gérer plus de 2 amplis. Je l'ai trouvé chez Mouser, en cherchant un DIN 180 degrés, femelle, 5 broches. J'ai également acheté un connecteur mâle de rechange, afin de pouvoir fabriquer un adaptateur temporaire pour la prochaine partie du problème.

Étape 3: Pièce ennuyeuse

Bon, une fois mes connecteurs reçus, je me suis mis à faire une table de correspondance. Cette partie est vraiment ennuyeuse. Fondamentalement, j'ai branché le fer, l'ai allumé et me suis mis à lire la tension sur le thermocoupleur à différentes températures, afin de pouvoir créer une table de recherche avec laquelle programmer mon PIC. Je l'ai décomposé à tous les 10 degrés Celsius.

Étape 4: Et maintenant ?

Eh bien, j'ai écrit un programme PIC pour contrôler les choses. Il y a 3 boutons. Le bouton d'alimentation allume/éteint le fer et l'écran LCD. Il y a un bouton haut et un bouton bas. La température réglée se déplace par incréments de 10 degrés Celsius. Le fer se souvient du dernier réglage utilisé, même s'il a été débranché.

Le seul truc que j'ai ajouté était dû à la façon dont le chauffage fonctionne. J'oublie quel type de chauffage il a, mais c'est le genre où la résistance n'est pas constante. A froid, la résistance du réchauffeur est pratiquement de zéro ohm. Puis il monte à plusieurs ohms à chaud. J'ai donc ajouté un PWM avec un cycle de service de 50% lorsque le fer est inférieur à 150 degrés Celsius, afin que je puisse le faire fonctionner à partir d'une alimentation à découpage 3A sans déclencher la protection contre les courts-circuits.

Étape 5: À l'intérieur

Il n'y a pas grand chose à voir, à l'intérieur.

L'écran LCD et le fer à souder sont contrôlés par un PIC et certains MOSFET. Il y a un petit ampli op avec 2 amplificateurs non inverseurs en série qui augmentent la sortie du thermocoupleur d'environ 200x, afin que le PIC puisse le lire.

Étape 6: Alimentation

J'avais déjà mon banc PSU boulonné sous mon banc. Il est alimenté par un bloc d'alimentation pour ordinateur portable 20V 3A. Donc, plutôt que d'ajouter une alimentation dédiée à mon fer, j'ai juste exploité l'alimentation à partir de là. Si vous faites cela, vous pouvez utiliser n'importe quelle source d'alimentation CC dont vous disposez. Assurez-vous simplement qu'il émet environ 20-30 V CC et qu'il est capable de produire environ 3 A. Les blocs d'alimentation pour ordinateurs portables sont très bon marché sur Ebay, et ils sont plus petits/plus légers que le transformateur fourni dans la station d'origine.

Étape 7: Support parfait

Le support fourni avec cette station de soudage est conçu pour être monté sur le côté de la station. J'ai découvert que par une coïncidence énorme, il est également absolument parfait pour le montage sous un banc.

Les seules choses que j'ai ajoutées étaient quelques rondelles en nylon (afin qu'il puisse pivoter) et une vis pour le monter, ainsi qu'un petit boulon/écrou pour "verrouiller" le support afin qu'il ne puisse pas tomber accidentellement en dessous de l'horizontale, peu importe comment lâche vous réglez le bouton. Je ne connais pas de source pour le support uniquement, donc si vous deviez acheter uniquement le radiateur, vous devrez peut-être construire votre propre support en fer. Si quelqu'un connaît une source pour ces détenteurs, peut-être pourrait-il la partager avec le reste d'entre nous.

Étape 8: Schéma, PCB, Firmware

S'il y a un intérêt, je suppose que je pourrais poster un schéma, un fichier pcb et un firmware. Mais je n'y suis pas parvenu. En fait, je n'ai jamais fait de schéma en premier lieu. J'ai utilisé ExpressPCB pour fabriquer la carte, donc je n'ai pas de Gerber. Et je ne sais pas où poster un fichier HEX. Je ne ferai donc rien de tout cela à moins qu'il n'y ait plus de 2 personnes intéressées. Alors évaluez l'Instructable si vous souhaitez le voir devenir un projet entièrement open source.

Si quelqu'un a un site d'hébergement de fichiers préféré où je peux poster un HEX, n'hésitez pas à le partager avec moi. J'en ai testé quelques-uns et j'ai eu tellement de spams et d'offres gratuites avant même d'avoir fini de m'inscrire que j'ai voulu étrangler quelqu'un.

Étape 9: Micrologiciel

Code source de l'assemblage https://www.4shared.com/file/5tWZhB_Q/LCD_Soldering_Station_v2.html Voici le firmware. J'espère que ce lien fonctionnera. Il y a une première fois pour tout. https://www.4shared.com/file/m2iIboiB/LCD_Soldering_Station_v2.html Cet HEX peut être programmé sur un PIC16F685 avec un programmeur PIC. Brochage: 1. Vdd +5V 2. (RA5) N/C 3. (RA4) CONTRLE DE RÉTROÉCLAIRAGE, broche de sortie. Cela monte quand la station est allumée. C'est pour les écrans LCD avec rétro-éclairage. Certains écrans LCD ont un rétroéclairage LED, comme le mien. Cela signifie que vous pouvez alimenter le rétroéclairage directement à partir de cette broche avec juste une résistance en série pour limiter le courant. Dans les "autres" types de rétro-éclairage, vous devrez peut-être utiliser cette sortie pour commuter un transistor afin d'alimenter le rétro-éclairage à partir du rail 5V. 4. (RA3) BOUTON ON/OFF, broche d'entrée. Connectez un interrupteur à pression momentanée pour allumer/éteindre la station. Sol à activer. Le pullup interne est défini. 5. (RC5) vers LCD D5 6. (RC4) vers LCD D4 7. (RC3) vers LCD D3 8. (RC6) vers LCD D6 9. (RC7) vers LCD D7 10. (RB7) COMMUTATION DE CHAUFFAGE, broche de sortie: cette broche passe au niveau BAS pour activer le chauffage du fer à souder. Lorsque la station est allumée pour la première fois, cette broche de sortie s'allume / s'éteint dans la plage basse kHz à un cycle de service de 50% jusqu'à ce que la température indique au moins 150C. temp. Il sort haut lorsque la température lue est égale ou supérieure à la température définie. Dans ma propre conception, j'ai utilisé cette broche pour commuter la grille d'un petit P-FET dont la source était réglée sur 5V. Le drain du P-FET a commuté une banque de 3 N-FET (niveau non logique mais fortement déclassé) qui ont finalement commuté le côté terre de l'unité de chauffage. * le fer peut être réglé de 150c à 460c (ce qui est commodément de 16 étapes dans ce monde 8 bits:)). La température minimale de lecture est de 150c. Jusqu'à ce que le chauffage atteigne 150c, la température lue s'affichera sous forme de tirets. Pour les désespérément impérialistes, je fais 90% de ma soudure entre 230c-270c avec de la soudure au plomb, pour donner un point de référence. Je peux temporairement tourner le fer jusqu'à 300c pour des joints plus gros. Après l'assemblage complet, j'ai calibré mes résistances opamp afin que la soudure au plomb commence à fondre à environ 200c, ce qui correspond à mon expérience antérieure. 11. (RB6) vers LCD E 12. (RB5) vers LCD R/W 13. (RB4) vers LCD RS 14. (RA2) Broche ADC: Cette broche reçoit la tension pour le retour de température. Vous devez connecter le thermocouple du fer à souder à un circuit opamp pour augmenter la tension d'environ 200x. En ajustant finement votre gain, vous pouvez obtenir des lectures de température plus précises. (IIRC, j'ai fini par utiliser un gain de 220x sur le mien, et cela semble assez proche.) Ensuite, connectez cette sortie à cette broche. Gardez à l'esprit que la tension sur cette broche ne doit pas dépasser Vdd de beaucoup. C'est une bonne idée de mettre une diode de serrage entre cette broche et Vdd si votre circuit opamp est alimenté à plus de 5V. Sinon, vous pourriez endommager le PIC. Par exemple, si vous deviez allumer la station avec le fer à souder débranché, cela laisserait l'entrée opamp flottante. Le PIC peut recevoir n'importe quoi jusqu'à la tension d'alimentation de l'amplificateur opérationnel. Bien que cela puisse sembler une bonne idée d'alimenter simplement l'amplificateur opérationnel à partir de votre rail 5V afin d'éviter ce problème, j'alimente le mien à partir du rail 20V. C'est parce que les opamps bon marché ne fonctionnent pas d'un rail à l'autre. Il y a un peu de surcharge, ce qui pourrait affecter la lecture de la température sur l'extrémité supérieure de l'échelle. 15. (RC2) vers LCD D2 16. (RC1) vers LCD D1 17. (RC0) vers LCD D0 18. (RA1) BOUTON BAS, broche d'entrée. Sol à activer. Le pullup interne est défini. 19. (RA0) BOUTON HAUT, broche d'entrée. Sol à activer. Le pullup interne est défini. 20. Broche de masse Voici un fichier ExpressPCB. ExpressPCB peut être téléchargé gratuitement. Même si vous n'utilisez pas leur service, ce fichier peut être utilisé pour le transfert de toner DIY si votre imprimante peut retourner l'image. Toutes les lignes jaunes sont des cavaliers. Il y en a plusieurs! Mais les traces sont disposées de manière à ce que tous les petits sauts courts puissent être couverts par une résistance 1206 0R. A noter également qu'il est conçu pour qu'un DIP PIC16F685 soit à souder côté cuivre. Pas de trous. Oui, c'est bizarre, mais ça marche. J'ai acheté l'écran LCD de Sure Electronics. C'est un brochage assez standard pour un écran LCD rétroéclairé 16x2. https://www.4shared.com/file/QJ5WV4Rg/Solder_Station_Simple.html Le circuit opamp qui amplifie le thermocouple n'est pas inclus. Le circuit MOSFET que j'ai utilisé pour allumer/éteindre le chauffage n'est pas inclus. Google devrait vous aider à comprendre les détails. En fait, le circuit opamp est facilement copié à partir de la fiche technique du LM324. Vous voulez un amplificateur non inverseur. N'oubliez pas que lorsque vous mettez 2 amplis op en série, vous MULTIPLIEZ leur gain. NOTES DE BAS DE PAGE: 1. J'ai légèrement modifié l'affichage de l'écran LCD. Il devrait maintenant tenir sur un écran LCD 8x2 (j'utilise un 16x2). J'ai déplacé l'astérisque de l'indicateur de chauffage pour qu'il soit à côté de "set". Ainsi, seul le "c" à la fin sera supprimé. Mais je ne l'ai jamais essayé sur un LCD 8x2, donc je me trompe peut-être ! (Le brochage est généralement différent sur ceux-ci aussi !) 2. Attention: PCB montre un D2pak LM317. Cette taille de pièce n'est pas suffisante pour faire chuter de 20V à 5V à cette charge. Mais cela fonctionne si vous utilisez une résistance en série pour faire chuter une partie de la tension. J'ai calculé que la résistance série optimale pour une entrée de 20 V était d'environ 45 à 50 ohms et 3 watts, ce qui est basé sur une charge maximale estimée de 250 mA. (Donc, si mes calculs sont corrects, cette résistance en série dissipe environ 3 W de chaleur qui autrement étoufferaient le régulateur !) J'ai personnellement utilisé un tas de résistances SMD 1206 dans une grille pour atteindre la puissance. C'est pourquoi il y a une petite zone de prototypage à côté de la broche d'entrée du LM317 sur mon PCB.