Набір для збирання паяльної станції на жалах Hakko T12. Або паяльник, для збирання якого потрібен паяльник. Вибір паяльної станції для тис Hakko T12 Жало hakko t12 розпинування

Жала Hakko T12 останнім часом набувають все більшої популярності за рахунок високої якості, зручності використання та великого асортименту. Усього налічується близько 80 різновидів тис (точніше, їх кінчиків), чого досить абсолютно для будь-якої ситуації. Більшість користувачів застосовують від сили 5-10 різновидів у роботі, але за необхідності завжди можна підібрати саме такий варіант, який потрібно зараз.

Особливості тис Hakko T12 для паяльної станції

Жнила такого типу в першу чергу виділяються дуже високою швидкістю нагріву до робочого стану. У середньому, при використанні більш-менш нормальної паяльної станції на це йде близько 15 секунд (іноді менше). Крім того, такі стандартні вироби оснащуються вбудованим датчиком температури. Тобто, маючи нормальний контролер паяльника та зовнішній вимірювач температури, можна налаштувати їх так, щоб температура варіювалася на рівні 7-10°С, не більше.

Наступний важливий пункт – зручність роботи. З більшістю інших тис часто виникає проблема демонтажу. Доводиться витрачати чимало часу на те, щоб зняти жало і поставити нове. З джала типу Hakko T12 такої проблеми не виникає в принципі. Весь процес заміни займає від сили п'ять секунд.

Вироби поставляються у звичайному поліетиленовому пакеті. У кожного з них є по три контакти, які розділені між собою спеціальними кільцями із пластику. Довжина жала може змінюватись в межах 147-154 мм, тут багато залежить від різновиду. У деяких випадках можуть бути трохи довшими або коротшими. На кожному виробі є код жала і його тип (наклейка з цими характеристиками).

Для роботи з жалом діаметром 5,5 міліметрів знадобиться напруга на рівні 24 вольт і потужність 70 ват. Вони розігріваються до температури 400оС, але можна збільшити ще на +50 градусів. Щоправда, це призведе до того, що жало служитиме значно менше. І що важливо, такі жала вільно поєднуються з припоями безсвинцевого типу. Всі вироби, що поставляються, мають залужені наконечники.

Частина 1 - конструкція

Після макетної перевірки працездатності постало питання про вибір конструкції.
Був майже підходящий блок живлення (24v 65W), висотою практично 1:1 з платою управління, трохи вже її і довжиною близько 100мм. Враховуючи, що цей блок живлення живив якусь здохлу (не з його вини!) зв'язкову і не дешеву lucent-івську залізку, а у його вихідному випрямлячі стоять дві діодні зборки на сумарні 40А, я вирішив, що він не сильно гірший від поширеного тут китайця на 6A. Заодно й валятись не буде.
Тестова перевірка на перевіреному часом еквіваленті навантаження (ПЕВ-100, викручений приблизно на 8 Ом)

показала, що БП практично не гріється - за хвилин 5 роботи ключовий транзистор, незважаючи на свій ізольований корпус, нагрівся градусів до 40 (трохи теплий), діоди тепліше (але руку не обпалює, тримати цілком комфортно), а напруга як і раніше 24 вольти копійками. Викиди збільшилися до сотні мілівольт, але для цієї напруги і цього застосування це цілком нормально. Власне, я зупинив досвід через навантажувальний резистор – на його меншій половині виділялося близько 50W і температура перевалила за сотню.
В результаті мінімальні габарити були визначені (БП+плата управління), наступним етапом йшов корпус.
Оскільки однією з вимог була портативність, аж до можливості розпихати по кишенях, варіант із готовими корпусами відпав. Доступні універсальні пластмасові корпуси зовсім не підходили за розмірами, китайські алюмінієві корпуси під T12 для кишень куртки теж завеликі, та й чекати ще місяць не хотілося. Варіант із «надрукованим» корпусом не проходив – ні міцності, ні теплостійкості. Прикинувши можливості і згадавши піонерську молодість, вирішив зробити із стародавнього одностороннього фольгованого склотекстоліту, що валявся ще з часів СРСР. Товстяна фольга (мікрометр на ретельно розгладженому шматочку показав 0.2мм!) все одно не дозволяла труїти доріжки тонше міліметра через бічні підтравлювання, а для корпусу - саме те.
Але ліньки разом з небажанням припадати пилом категорично не схвалила розпилювання ножівкою або різаком. Після прикидування наявних технологічних можливостей вирішив спробувати варіант розпилювання текстоліту на електричному плиткорізі. Як виявилося - дуже зручний варіант. Диск ріже склотекстоліт без будь-яких зусиль, кромка виходить практично ідеальна (з різаком, ножівкою або лобзиком навіть не порівняти), ширина по довжині різу теж однакова. І, що важливо, весь пил залишається у воді. Зрозуміло, що якщо потрібно відпиляти один маленький шматочок, то розгортати плиткоріз занадто довго. Але навіть на цей маленький корпус потрібно було під метр різу.
Далі був спаяний корпус із двома відділеннями – одне під блок живлення, друге для плати управління. Спочатку я не планував поділ. Але, як і при зварюванні, припаяні в кут пластини під час остигання прагнуть зменшити кут і додаткова перетинка дуже корисна.
Передня панель зігнута з алюмінію у формі літери П. У верхньому та нижньому відгині нарізане різьблення для фіксації в корпусі.
В результаті вийшов таке (з пристроєм я досі «граюсь», тому фарбування поки що дуже чорнове, із залишків старого балончика і без шліфування):

Габаритні розміри самого корпусу – 73 (ширина) x 120 (довжина) x 29 (висота). Ширину та висоту зробити менше не можна, т.к. розміри плати управління 69 x 25, та й знайти коротший блок живлення теж не просто.
Ззаду встановлено з'єднувач під стандартний електропровід та вимикач:

На жаль, чорного мікровимикача у мотлоху не виявилося, треба буде замовити. З іншого боку – білий помітніший. А ось з'єднувач я спеціально ставив стандартним – це дозволяє здебільшого не брати з собою додатковий провід. На відміну від варіанта з ноутбучною розеткою.
Вигляд знизу:

Чорний ізолятор із гумоподібного матеріалу залишився від вихідного блоку живлення. Він досить товстий (трохи менший за міліметр), теплостійкий і дуже погано ріжеться (звідси і грубий виріз для пластикової розпірки - ледь не влазило). За відчуттями – як азбест, просочений гумою.
Зліва від блока живлення – радіатор випрямляча, праворуч – ключового транзистора. В оригінальному БП радіатором була тонка смужка алюмінію. Я вирішив «погіршити» про всяк випадок. Обидва радіатори ізольовані від електроніки, тому можуть вільно прилягати до мідних поверхонь корпусу.
На перетинці змонтовано додатковий радіатор для плати керування, контакт із d-pak корпусами забезпечується термопрокладкою. Користь не багато, але все краще повітря. Щоб виключити замикання, довелося трохи обкусити виступаючі контакти «авіаційного» роз'єму.
Для наочності - паяльник поруч із корпусом:

Результат:
1) Паяльник працює приблизно як заявлено і цілком міститься в кишенях куртки.
2) У старому мотлоху утилізовані і більше не валяються: блок живлення, шматок склотекстоліту 40-річної давності, балончик з нітроемаллю 1987 року випуску, мікровимикач та невеликий шматок алюмінію.

Зрозуміло, з погляду економічної доцільності значно простіше купити готовий корпус. Нехай матеріали були практично безкоштовні, але «час-гроші». Просто у моєму списку завдань взагалі не фігурувало завдання «зробити дешевше».

Частина 2 - нотатки про функціонування

Як можна помітити, у першій частині я взагалі не згадав про те, як це все працює. Мені здалося доцільним не змішувати опис своєї особистої конструкції (досить «колгоспно-самопальної» на мій погляд) та функціонування контролера, який ідентичний чи схожий у багатьох.

Як деяке попереднє попередження хочу сказати:
1) Різні контролери мають дещо різну схемотехніку. Навіть у зовні однакових плат можуть бути трошки відмінні компоненти. Т.к. у мене є тільки один мій конкретний пристрій, я не можу гарантувати збіг з іншими.
2) Прошивка контролера, яку я аналізував, не єдина наявна. Вона поширена, але у Вас може стояти інша прошивка, що функціонує в інший спосіб.
3) Я анітрохи не претендую на лаври першовідкривача. Багато моментів вже були висвітлені іншими оглядачами.
4) Далі буде багато нудних букв і жодної веселої картинки. Якщо внутрішній пристрій не цікавить – зупиніться тут.

Огляд конструкції

Подальші викладки багато в чому пов'язані зі схемотехнікою контролера. Для розуміння його роботи точна схема не обов'язково, цілком достатньо розглянути основні компоненти:
1) Мікроконтролер STC15F204EA. Нічим особливо не видатний чіп сімейства 8051, помітно швидше, ніж оригінал (оригінал 35 річної давності, так). Живиться від 5В, має на борту 10-бітовий АЦП з комутатором, 2x512байт nvram, 4KБ програмної пам'яті.
2) Стабілізатор на +5В, що складається з 7805 та потужного резистора для зменшення тепловиділення (?) на 7805, опором 120-330 Ом (на різних платах різне). Рішення найвищою мірою бюджетне та тепловиділяюче.
3) Силовий транзистор STD10PF06 з обв'язуванням. Працює у ключовому режимі на низькій частоті. Нічого видатного, старий.
4) Підсилювач напруги термопари. Підстроювальний резистор регулює його посилення. Має захист на вході (від 24В) та підключений на один із входів АЦП МК.
5) Джерело опорної напруги на TL431. Підключено на один із входів АЦП МК.
6) Датчик температури плати. Також підключено до АЦП.
7) Індиктор. Підключено до МК, працює в режимі динамічної індикації. Підозрюю, що один із основних споживачів +5В
8) Ручка управління. Обертання регулює температуру (та інші параметри). Лінія кнопки в багатьох моделях не запаяна або розрізана. Якщо з'єднати, дозволяє налаштувати додаткові параметри.

Як легко помітити, все функціонування визначається мікроконтролером. Чому китайці ставлять саме такий - мені невідомо, він не дуже дешевий (близько $1, якщо брати кілька штук) і впритул за ресурсами. У типовій китайській прошивці залишаються вільними буквально десяток байт пам'яті програм. Сама прошивка написана на С або чомусь аналогічному (там видно явні хвости бібліотеки).

Функціонування прошивки контролера

Вихідних текстів я не маю, але IDA нікуди не поділася:). Механізм роботи досить простий.
При початковому запуску прошивка:
1) ініціалізує пристрій
2) завантажує параметри з nvram
3) Перевіряє натиснення кнопки, якщо натиснута - чекає відтискання і запускає п/п налаштування розширених параметрів (Pxx) Там багато параметрів, якщо немає розуміння, краще їх не чіпати. Можу викласти розкладку, але боюся спровокувати проблеми.
4) Виводить на екран «SEA», чекає та запускає основний цикл роботи

Є кілька режимів роботи:
1) Звичайна, нормальна підтримка температури
2) Часткове енергозбереження, температура 200 градусів
3) Повне відключення
4) Режим налаштування P10 (крок налаштування температури) та P4 (посилення ОУ термопари)
5) Режим альтернативного управління

Після запуску працює режим 1.
При короткому натисканні кнопки здійснюється перехід у режим 5. Там можна повернути регулятор ліворуч і піти в режим 2 або праворуч – збільшити температуру на 10 градусів.
При тривалому натисканні відбувається перехід у режим 4.

У попередніх оглядах було багато суперечок, як правильно встановлювати вібродатчик. За наявною у мене прошивці можу сказати однозначно - не має значення. Відхід у режим часткового енергозбереження виконується за відсутністю змін стану вібродатчика, відсутності суттєвих змін температури жала та відсутності сигналів від ручки – все це протягом 3х хвилин. Замкнуто вібродатчик або розімкнуто - зовсім неважливо, прошивка аналізує тільки зміни в стані. Друга частина критерію теж цікава – якщо ви паяєте, то температура жала неминуче плаває. І якщо фіксується відхилення більш ніж на 5 градусів від заданого, виходу в режим енергозбереження не буде.
Якщо режим енергозбереження триватиме більше заданого, паяльник повністю вимкнеться, на індикаторі будуть нулі.
Вихід з енергозберігаючих режимів - по вібрації або ручці управління. Повернення з повного енергозбереження до часткового не буває.

Підтримкою температури МК займається в одному з таймерних переривань (їх задіяно два, друге займається дисплеєм та іншим. Навіщо так зроблено незрозуміло - інтервал переривання та інші налаштування обрані однакові, цілком можна було обійтися єдиним перериванням). Цикл управління складається із 200 таймерних переривань. На 200-му перериванні нагрівання обов'язково відключається (- цілі 0.5% потужності!), Виконується затримка, після чого проводиться вимірювання напруг з термопари, термодатчика і опорної напруги з TL431. Далі все це за формулами та коефіцієнтами (частково задаються в nvram) перераховується в температуру.
Тут я дозволю собі маленький відступ. Навіщо в такій конфігурації термодатчик не зовсім зрозуміло. При правильній організації він повинен давати поправку температури на холодному спаї термопари. Але в цій конструкції він вимірює температуру плати, яка не має жодного відношення до необхідної. Його або потрібно переносити в ручку, якомога ближче до картриджа T12 (і ще питання - де картриджі знаходиться холодний спай термопари), або зовсім викинути. Можливо, я чогось не розумію, але схоже, що китайські розробники тупо передірвали схему компенсації з якогось іншого пристрою, зовсім не розуміючи принципів роботи.

Після вимірювання температури обчислюється різниця між заданою та поточною температурою. Залежно від того, чи велика вона чи маленька працюють дві формули - одна велика, з купою коефіцієнтів і накопиченням дельти (бажаючі можуть почитати про побудову ПІД-регуляторів), друга простіше - при великих відмінностях потрібно або гріти максимально, або повністю відключити (залежно від від знаку). Змінна ШІМ може мати значення від 0 (відключено) до 200 (повністю включено) - за кількістю переривань у циклі управління.
Коли я тільки увімкнув пристрій (і ще не заліз у прошивку), мене зацікавив один момент – не було тремтіння на ± градус. Тобто. температура або тримається стабільно, або сіпається відразу на 5-10 градусів. Після аналізу прошивки з'ясувалося, що тремтить воно мабуть завжди. Але при відхиленні від заданої температури менш ніж на 2 градуси, прошивка показує не виміряну, а задану температуру. Це не добре і не погано - тремтячий молодший розряд теж дуже дратує - просто потрібно мати на увазі.

Завершуючи розмову про прошивку, хочу відзначити ще кілька моментів.
1) З термопарами я не працював уже років 20. Може за цей час вони стали лінійнішими;), але раніше для скільки-небудь точних вимірювань і за наявності можливості, завжди вводилася функція коригування нелінійності – формулою або таблицею. Тут цього немає зовсім від слова. Можна налаштувати лише зміщення нуля та кут нахилу характеристики. Може у всіх картриджах використовуються високолінійні термопари. Або індивідуальний розкид у різних картриджах більше, ніж можлива групова нелінійність. Хотілося б сподіватися перший варіант, але досвід натякає на другий…
2) З незрозумілої для мене причини, всередині прошивки температура задається числом з фіксованою точкою та роздільною здатністю 0.1 градус. Цілком очевидно, що внаслідок попереднього зауваження, 10-бітного АЦП, неправильної поправки холодного кінця, неекранованого дроту тощо. Справжня точність вимірювань і 1 градус не складе. Тобто. схоже, що знову здерти з якогось іншого пристрою. А складність обчислень трохи зросла (неодноразово доводиться ділити/множити десять 16-разрядные числа).
3) На платі є контактні майданчики Rx/TX/gnd/+5v. Наскільки я зрозумів, китайці мали спеціальніпрошивки та спеціальна китайська програма, що дозволяє безпосередньо отримувати дані з усіх трьох каналів АЦП та налаштовувати параметри ПІД. Але в стандартній прошивці нічого цього немає, висновки призначені виключно для заливання прошивки в контролер. Програма для заливки доступна, працює через простий послідовний порт, тільки рівні TTL потрібні.
4) Точки на індикаторі мають свій функціонал – ліва індикує режим 5, середня – наявність вібрації, права – тип виведеної температури (виставлена чи поточна).
5) Для запису вибраної температури відведено 512 байт. Сам запис зроблено грамотно - кожна зміна пишеться в наступний вільний осередок. Як тільки досягнуть кінець - блок повністю стирається, а запис проводиться в першу комірку. При включенні береться найдальше записане значення. Це дозволяє збільшити ресурс у кілька сотень разів.
Власник, пам'ятай - обертаючи ручку налаштування температури, ти витрачаєш непоправний ресурс вбудованого nvram!
6) Для інших налаштувань використовується другий блок nvram

З прошивкою все, якщо виникнуть додаткові питання – ставте.

Потужність

Одна з важливих характеристик паяльника – максимальна потужність нагрівача. Оцінити її можна так:
1) Маємо напругу 24В
2) Маємо жало Т12. Виміряний мною опір жала в холодному стані становить трохи більше 8 Ом. У мене вийшло 8.4, але я не беруся стверджувати, що похибка виміру менше 0.1 Ома. Припустимо, що реальний опір не менше 8.3 Ома.
3) Опір ключа STD10PF06 у відкритому стані (за даташитом) – не більше 0.2 Ома, типовий – 0.18
4) Додатково потрібно врахувати опір 3х метрів дроту (2x1.5) та роз'єму.

Підсумковий опір ланцюга в холодному стані становить не менше 8.7 Ома, що дає граничний струм 2.76А. З урахуванням падіння на ключі, проводах та роз'ємі, напругою на самому нагрівачі буде близько 23В, що дасть потужність близько 64 Вт. Причому це гранична потужність у холодному стані та без урахування шпаруватості. Але не варто особливо засмучуватися – 64 Вт це дуже багато. А з огляду на конструкцію жала – достатньо для більшості випадків. Перевіряючи працездатність у режимі постійного нагріву, я поміщав кінчик жала в кухоль з водою - вода навколо жала кипіла і парила дуже бадьоро.

Але спроба економії з використанням БП від ноутбука має дуже сумнівну ефективність - зовні незначне зниження напруги, призводить до втрати третини потужності: замість 64 Вт залишиться близько 40. Чи коштує цього економія $6?

Якщо навпаки, спробувати вичавити з паяльника заявлені 70Вт, є два шляхи:
1) Небагато збільшити напругу БП. Достатньо збільшити лише на 1В.
2) Зменшити опір ланцюга.
Майже єдиний варіант, як трохи зменшити опір ланцюга – замінити ключовий транзистор. На жаль, практично всі p-канальні транзистори в корпусі, що використовується, і на необхідну напругу (на 30В я не ризикнув би ставити - запас буде мінімальний) мають подібні Rdson. А так було б подвійно чудово - заодно менше грілася б плата контролера. Зараз у режимі максимального розігріву на ключовому транзисторі виділяється близько вата.

Точність/стабільність підтримання температури

Крім потужності, не менш важливою є стабільність підтримки температури. Причому особисто для мене стабільність навіть важливіша за точність, оскільки якщо значення на індикаторі можна і досвідченим шляхом підібрати - зазвичай я так і роблю (і не дуже важливо, що при виставці 300 градусів реально на шкоді - 290), то ось нестабільність таким чином не побороти . Втім, за відчуттями, стабільність підтримки температури на T12 помітно краща, ніж на 900-й серії серії.

Що має сенс переробити у контролері

1) Контролер гріється. Чи не фатально, але більше бажаного. Причому головним чином його гріє навіть силова частина, а стабілізатор на 5В. Вимірювання показали, що струм 5В становить близько 30 мА. 19В падіння при 30 мА дає приблизно 0.6Вт постійного нагріву. З них на резисторі (120Ом) виділяється близько 0.1Вт і ще 0.5Вт - на стабілізаторі. Споживання іншої схеми можна ігнорувати - всього 0.15Вт, з якої помітна частина витрачається на індикатор. Але плата маленька і поставити step-down просто нікуди – якщо тільки на окремій хустці.

2) Силовий ключ із великим (відносно великим!) опором. Застосування ключа з опором 0.05 Ом зняло б усі проблеми його нагрівання і додало б близько вата потужності нагрівача картриджа. Але корпус був би вже не 2-х міліметровий dpak, а мінімум на розмір більше. Або взагалі переробити керування на n-канал.

3) Перенесення ntc у ручку. Але тоді є сенс перенести туди і мікроконтролер, і силовий ключ і опорну напругу.

4) Розширення функціональності прошивки (кілька наборів параметрів ПІД для різних натисків тощо). Теоретично можливо, але особисто мені простіше (і дешевше!) наново зліпити на якомусь молодшому stm32, ніж утоптувати в існуючу пам'ять.

В результаті маємо чудову ситуацію – переробляти можна багато чого, але практично будь-яка переробка вимагає викинути стару плату та зробити нову. Або не чіпати, до чого я і схиляюся поки що.

Висновок

Чи є сенс переходити на T12? Не знаю. Поки що я працюю тільки з жалом T12-K. Для мене воно одне з найуніверсальніших - і полігон добре гріє, і гребінку висновків ерзац-хвиля пропаяти/відпаяти можна, і окремий висновок гострим кінцем прогріти можна.
З іншого боку, контролер і відсутність засобів автоматичної ідентифікації конкретного типу жала ускладнює роботу з T12. Ну що заважало Hakko засунути якийсь ідентифікуючий резистор/діод/чіп усередину картриджа? Було б ідеально, якщо в контролері було кілька слотів під індивідуальні налаштування тиснув (хоча б штуки 4) і при зміні тиску він автоматично завантажував потрібні. А в існуючій системі можна максимально зробити ручний вибір жала. Прикидаючи обсяг робіт розумієш, що овчинка не варта вичинки. Та й картриджі за вартістю можна порівняти з цілою паяльною станцією (якщо не брати китай по $5). Так, очевидно, можна експериментально вивести таблицю поправок температур і приклеїти табличку на кришку. Але з коефіцієнтами ПІД (від яких безпосередньо залежить стабільність) так не вчинити. Від жала до жалу вони мають відрізнятися.

Якщо відкинути думки-мрії, то виходить таке:
1) Якщо паяльної станції немає, але хочеться – краще забути про 900 та брати T12.
2) Якщо потрібно дешево і точні режими паяння не дуже потрібні – краще взяти простий паяльник із регулюванням потужності.
3) Якщо паяльна станція на 900х вже є, то достатньо T12-К – універсальність та портативність вийшла на висоті.

Особисто я покупкою задоволений, але й заміняти всі наявні 900-ті жали на T12 поки не планую.

Це перший мій огляд, тому заздалегідь вибачаюсь за можливі шорсткості.

Складання паяльної станції на Hakko T12

У статті коротко описані передумови вибору паяльної станції саме на жалах Hakko T12, далі наведено порівняльний аналіз кількох версій, доступних на ринку, а також розглянуто деякі особливості збирання паяльної станції та її фінального налаштування.

Звідки такий ажіотаж довкола Hakko T12?

Щоб зрозуміти чому багато радіоаматорів останнім часом так зацікавилися цими китайськими станціями, треба розпочати здалеку. Якщо ви вже самі дійшли цього рішення, цей розділ можна пропустити.

У будь-якого початківця вчитися паяти, першим постає питання вибору паяльника. Багато хто починає з доступних у найближчому госп.маге копійчаних паяльників фіксованої потужності. Звичайно, якісь найпростіші роботи, типу паяння проводів, можна виконувати навіть радянським паяльником з мідним жалом, особливо за наявності навички. Однак, будь-кому, хто спробував спаяти таким паялом щось більш технологічне, стають очевидними проблеми: якщо паяльник занадто слабкий (40Вт і менше) - деякі деталі, наприклад висновки з'єднані із земляним полігоном, дуже незручно випоювати, а якщо потужний (50Вт і більше) ) - він дуже швидко перегрівається і замість паяння відбувається ритуальне випалювання доріжок. Виходячи з вищевикладеного, навіть якщо ви тільки вчитеся паяти, бажано все-таки купити паяльник з можливістю регулювання температури. Однак, найчастіше паяльники з простими регуляторами, вбудованими в ручку, є виробами вкрай низької якості, тому, якщо ви задалися питанням вибору нормального паяльника, швидше за все вже варто дивитися в бік паяльних станцій.

Найчастіше наступне питання – яку саме паяльну станцію вибрати. Тут можуть бути варіації, оскільки професіонали, в основному, працюють з досить громіздкими станціями поєднаними з паяльним феном, типу PACE, ERSA або, на крайній кінець Lukey. Мені вдома фен ні до чого, але при цьому хочеться мати надійну, потужну та компактну станцію з можливістю регулювання. Так як робоче місце не гумове, станція має бути дійсно невеликою, тому багато станцій відпадають за габаритами. Плюс, звичайно, завжди хочеться вкластися в розумний бюджет. І тут на сцену виходять наші китайські друзі, зі своїми станціями, призначеними для роботи з джалом японської фірми Hakko. Оригінальні паяльні станції від цього бренду коштують якихось неадекватних грошей, а ось китайські вироби під ці жала, як не дивно, мають досить високу якість, за дуже приємної ціни.

Отже, чому тиснула саме від Hakko?Головний їх козир це керамічний нагрівач, поєднаний із датчиком температури. Власне, для готової паяльної станції до такого жалу залишається лише "додати" ПІД-регулятор і достатню потужність, що дозволяє досягти швидкого нагріву та якісної підтримки заданої температури. Ну і обернути все це у зручний корпус. Власне, в паяльних станціях-конструкторах, які можна вдосталь знайти на Аліекспресі за запитами типу "diy hakko t12", все це реалізовано, а в комплекті китайці зазвичай кладуть одне-два жала Hakko (є думка, що це в основному копії, однак, навіть у копій якість на рівні).

Вибираємо набір для збирання

Якщо ви вже спробували шукати на Алі подібний паяльник, ви, напевно, здивувалися різноманітності варіантів, які видає пошук.

На початок 2018 року в пошуку на Алі найчастіше трапляються пропозиції від "фірм" Quicko, Suhan і Ksger. Причому в описах вони іноді навіть посилаються один на одного, тому цілком очевидно, що це суть те саме, так що далі я, по можливості, пропускатиму конкретні назви "виробника", посилаючись тільки на версії конкретних станцій, бо побіжний аналіз фотографій дозволяє припустити, що й версії збігаються, те й схемотехніка приблизно однакова.

Насправді варіацій загалом не так багато, як може здатися на перший погляд. Опишу основні значущі відмінності:

Зразкова таблиця потужності паяльника, залежно від напруги блоку живлення:

При 12В – 1.5А (18 Вт)
При 15В – 1.88А (28 Вт)
При 18В – 2.25А (41 Вт)
При 20В – 2.5А (50 Вт)
При 24В (max!) – 3А (72 Вт)

Зверніть увагу, для деяких версій зазначено, що при використанні блока живлення вище 19В бажано відпаяти резистор 100 Ом, підписаний типу "20-30V R-NC". Даний резистор запаралелен з більш потужним резистором на 330 Ом і разом утворюють один резистор 77 Ом, включений перед мікросхемою 78M05. Відпаявши 100 Ом, ми залишимо один резистор на 330. Зроблено це для того, щоб зменшити падіння напруги на даному регуляторі при великій вхідній напрузі - очевидно для підвищення його надійності та довговічності. З іншого боку, піднявши опір до 330, ми також обмежимо максимальний струм по лінії +5В. При цьому, враховуючи, що сама 78M05 цілком може переварити навіть 30В на вході, я не випаював би 100 Ом повністю, а замінив би даний резистор на щось в діапазоні 200-500 Ом (що вище напруга, тим більше номінал). Або можна взагалі не чіпати цей резистор і залишити як є.

Отже, із загальною комплектацією визначилися, тепер трохи уважніше розглянемо самі плати різних версій.

Порівняння деяких версій

Зараз у продажу можна знайти вагон різних станцій під різними назвами, який незрозуміло чим відрізняється. Я вже писав вище, що купив собі станцію на STC, тому й порівнюватиму лише версії на цьому контролері.

Схемотехніка у всіх плат досить схожа, можуть відрізнятися невеликі нюанси. Я знайшов у мережі схему, намальовану користувачем Wwest з ixbt.com для версії F. У принципі її цілком достатньо для розуміння роботи станції.

Схема паяльної станції Mini STC T12 ver.F

Для початку під спойлерами нижче порівняльні фото двох версій Mini STC T12 ver.Eі ver.F :

Зовнішній вигляд Mini STC T12 ver.E

Зовнішній вигляд Mini STC T12 ver.F

Першим в очі впадає відсутність електролітичного конденсатора між індикатором та енкодером у версії F, а також дещо менша кількість деталей. Схоже, електроліт замінили на кераміку ближче до виходу 78M05, проте оцінити ємність кераміки по фотографії важко. Якщо там стоїть щось на кшталт 10 мкФ чи більше, тоді, враховуючи невелику потужність навантаження, це цілком прийнятно. У схемі для версії Fцей конденсатор позначений як тантал на 47 мкФ, ймовірно, у автора схеми була плата від Diymore (див. нижче). Також, у новішій версії поміняли контактні майданчики для NTC-термістора (у версії Eвін позначений як R 11) на більший типорозмір, і зменшили кількість окремих резисторів, зібравши їх в ще одну збірку - це спрощує закупівлю деталей, зменшує ймовірність помилки при монтажі та підвищує загальну технологічність, що можна записати в плюс. Крім того, електролітичний конденсатор, без якого можна було обійтися, також можна записати мінус для версії E.

Отже, як проміжний висновок можна зробити наступне:якщо у вас є можливість замінити електроліт на полімер, то краще брати версію E. Якщо ж вам все одно що міняти, краще купити більш ємну кераміку і взяти версію F. А якщо вам взагалі нічого міняти не хочеться, тоді питання зводиться до того, що швидше вийде з ладу, електроліт, або контролер з нестабільним харчуванням. Враховуючи, що у версії Fзагальна технологічність вище, мабуть, я б рекомендував його.

Рідше зустрічаються ще два варіанти плат – від Ksger та Diymore, причому по них видно, що трасування плати додатково опрацьовано.

Зовнішній вигляд Diymore Mini STC T12 (версія невідома)

Зовнішній вигляд Ksger Mini STC T12 LED (версія невідома)

Особисто мені найбільше подобається варіант від Ksger - видно, що розлучено з коханням. Однак згаданий раніше конденсатор тут точно не більше 1206 - під такий типорозмір на ринку практично немає доступної кераміки 10 мкФ з напругою більше 20В, тому, швидше за все, тут для економії стоїть щось дрібне. Це – мінус. Крім того, силовий мосфет AOD409 замінений на якийсь транзистор у корпусі SOIC, у якого, на мій погляд, теплообмін гірший.

У версії від Diymore стоїть тантал і звичайний AOD409 у корпусі DPAK, тому незважаючи на те, що вона менш симпатична візуально, при виборі вона явно краща. Хіба що ви не готові самі перепаювати ці елементи.

Разом:якщо вам взагалі все одно що купувати і ви не хочете нічого перепаювати після покупки, я б радив пошукати версію, схожу на фото плати від Diymore, або, якщо шукати ліньки, брати версію Fі міняти конденсатори, як описано вище.

Складання

У цілому складання паяльника очевидна, крім того, що для складання вам знадобиться ще один паяльник (смайл). Втім, як завжди, є кілька нюансів.

Складання ручки паяльника.Контакти роз'єму на платі та в ручці можуть мати різне маркування. Це навряд чи проблема, бо там у будь-якому разі всього п'ять дротів:

Два дроти живлення - плюс і мінус
Провід термодатчика
Два дроти вібродатчика (порядок не важливий)

На платі контролера провід термодатчика найчастіше підписано однією літерою E. Один із контактів вібродатчика підписаний SW, а другий можна припаяти до будь-якого отвору з маркуванням мінус. − Насправді, я взагалі не дуже розумію навіщо було вести від ручки окремий провід для мінуса датчика, враховуючи, що він все одно йде на землю, але можливо це зроблено для меншої кількості шумів.

Якщо на вашій ручці контакти ніяк не підписані, достатньо знати, що на жалі всього три контакти: плюс (найближчий до кінця на жалку), потім йде мінус і виведення термодатчика. Для наочності поховав схему з Алі.

Китайці іноді підписують виведення термопари як землю, а в самому контролері E підключено до заземлення - наскільки я розумію це не зовсім коректно, хоча розбиратися мені ліньки, та й заземлення у мене все одно немає.

У деяких версіях в ручці, крім вібродатчика, потрібно ще впаювати конденсатор. Я не знаю напевно, але кондер може бути між плюсом та мінусом нагрівача – щоб менше шумів у РЧ-діапазоні. Також це може бути кондер між термодатчиком і землею - знову ж таки для того, щоб показання термодатчика були плавнішими і менш зашумленими. Не знаю наскільки це все взагалі доцільно – наприклад, у моїй ручці місця для конденсатора взагалі не було. Крім того, деякі користувачі писали, що точність термостабілізації при замкнених висновках конденсатора була вищою. Загалом, якщо цей конденсатор у вашій моделі передбачений, можете спробувати і так і сяк.

Судячи з відгуків в інтернетах, в деяких ручках, крім конденсатора та вібродатчика, був ще термістор, нібито для контролю температури холодного кінця. Однак потім до виробників дійшло, що датчик холодної сторони логічно розміщувати прямо на платі контролера і більше такою фігнею вони не страждають.

Про вібродатчик.Як вібродатчик у таких станціях використовуються або датчики вібрації SW-18010P (рідко), або SW-200D (в основному). Ще деякі умільці використовують ртутні датчики - я взагалі не прихильник використання ртуті в господарстві, тому обговорювати цей підхід не буду.

SW-18010P це звичайна пружинка у металевому корпусі. Пишуть що для паяльника такий датчик набагато менш зручний, ніж SW-200D, який представляє собою простий металевий "стаканчик" з двома кульками всередині. У мене в комплекті було два SW-200D, їх я вам раджу використовувати.

Вібродатчик потрібен для автоматичного переходу станції в режим очікування, в якому температура жала знижується до тих пір, поки паяльник знову не візьмуть в руку. Функція ультра-зручна, тому я рекомендую вам від датчика не відмовлятися.

Якщо судити з картинки зі схемою з'єднання ручки, китайці радять впаювати датчик срібним піном у бік жала. Я, власне, саме так і зробив, і в мене все працює дуже зручно.

Тим не менш, у когось даний датчик чомусь не працює нормально - пишуть що паяльник доводиться трясти щоб вивести з сплячого режиму і пояснюють це картинкою з якої очевидно, що якщо датчик нахилений у бік ручки, контакту бути не може, поки його не струснеш. Загалом, якщо у вашому випадку станція не виходить зі сплячого режиму, коли просто береш паяльник, спробуйте перепаяти вібродатчик зворотною стороною.

Є ще один хінт - деякі хитруни радять два датчики впаяти паралельно і різноспрямовано, тоді все має працювати за будь-якого положення паяльника. Побічно дане припущення підтверджує той факт, що в багато комплектів китайці кладуть два датчики, а на самій ручці два місця поряд куди їх дуже зручно впаювати - швидше за все саме для цього. У мене все запрацювало одразу, тож хінт не перевіряв.

Якщо ж ви все-таки взагалі не хочете використовувати функцію авто-відключення або вам не подобається як гримить вібродатчик, його можна відключити просто замкнувши SW + на платі контролера, а дроти, що йдуть до ручки, взагалі не розпаювати.

Про корпус.Як я вже писав вище, я вибрав стандартний алюмінієвий корпус, який пропонують для цих станцій. І вибором своїм я загалом задоволений. Є кілька моментів, куди слід звернути увагу.

По-перше, необхідно якось закріпити блок живлення у корпусі. Я це вирішив банально свердлінням чотирьох дірок у корпусі та кріпленням блоку живлення на гвинти. У моєму випадку блок живлення являв собою просто окрему плату з радіаторами, і, т.к. корпус алюмінієвий, потрібно було зробити якісь боби, щоб плата блоку живлення не лежала прямо на корпусі. Я для цього вирізав дві смужки з оргскла, в яких просвердлив два отвори під гвинти і на цьому проблему було вирішено. Ще можна, наприклад, вирізати з якоїсь полімерної трубки ізолюючі кільця потрібної висоти, але мені здалося, що ідея зі смужками оргскла простіше.

По-друге, я сподівався на похмурий китайський геній і не перевірив розміри корпусу та блоку живлення. Це була помилка. Як можна судити по фотографії нижче, виявилося, що після установки контролера мій блок влазить у корпус практично впритул, що не є добре. Довелося відпаяти вихідні клеми блоку і припаяти дроти з роз'ємом живлення контролера прямо на плату БП. Якби на платі контролера не було роз'єму, блок вийшов би нерозбірним, що було значно менш зручно. З боку 220В я додав додаткову ізоляцію термоусадкою та краплею термоклею. Також видно смугу термоклею на роз'ємі 220В – щоб менше бовтався.

В цілому, незважаючи на те, що все влізло з мінімальними зазорами, вийшло прийнятно, але осад залишився.

Про блок живлення та доопрацювання контролера.Як я вже писав вище, у мене була станція версії Eіз звичайним електролітом. Всім відомо, що звичайні електроліти мають властивість висихати з часом, тому замінив електроліт на полімерний конденсатор, який валявся під рукою. Також я пропаяв контакти енкодера - багато користувачів помічали, що без цього кнопка в енкодері не працювала (якщо ви звернули увагу, на фотографіях, наведених раніше, видно, що у трьох плат з чотирьох центральний контакт енкодера взагалі не припаяний).

Блок живлення, який мені надіслали в комплекті зі станцією, мав шлюб - один із діодів "гарячої частини" був припаяний з невірною полярністю, через що силовий мосфет вже при третьому включенні паяльної станції згорів і довелося розбиратися в чому причина, витративши ще півдня на ремонт БП . Пощастило ще, що PWM Controller не здох за мосфетом. Це я до того, що може мати сенс таки зібрати блок самому, або використати якийсь уже перевірений.

Як мінімальні доробки БП на вихідні електроліти була паралельно припаяна кераміка малої ємності з тих, що валялися під рукою, а також замінений міжобмотувальний конденсатор на більш високовольтний.

Після всіх колупань вийшов досить потужний і надійний блок і контролер, хоча сил витрачено явно більше, ніж я планував.

Налаштування після збирання

Налаштувань у станції не так багато, більшість із них налаштовуються один раз.

Безпосередньо під час роботи паяльника можна змінювати крок регулювання температури та проводити програмне калібрування температури - пункти меню Р10 та Р11. Робиться це так - натискаємо на ручку енкодера і утримуємо приблизно 2 секунди, потрапляємо в пункт Р10, короткочасним натисканням змінюємо порядок (сотні, десятки, одиниці), поворотом ручки змінюємо значення, потім знову натискаємо і 2 сек. утримуємо ручку енкодера, значення зберігається, а ми переходимо в пункт Р11 і т.д., наступне 2с. натискання повертає у робочий режим.

Щоб потрапити в розширене програмне меню, потрібно затиснути ручку енкодера і не відпускаючи подати живлення на контролер.

Найчастіше зустрічається наступне меню (короткий опис, у дужках наведено значення за замовчуванням):

P01:опорна напруга АЦП (2490 мВ – еталон TL431)
P02:налаштування NTC (32 сек)
P03:вхід ОУ корекція напруги зміщення (55)
P04:коефіцієнт підсилювача термопари (270)
P05:коефіцієнт пропорційності PID pGain (-64)
P06:коефіцієнт інтегрування PID iGain (-2)
P07:коефіцієнт диференціювання PID dGain (-16)
P08:час засинання (3-50 хвилин)
P09:(у деяких версіях - P99) скидання настоянок
P10:крок встановлення температури
P11:коефіцієнт підсилювача термопари

Для переміщення між пунктами меню потрібно швидко затискати кнопку енкодера.

Також іноді зустрічається наступна конфігурація меню:

P00:відновлення параметрів за промовчанням (виберіть 1 для відновлення)
P01:коефіцієнт підсилювача термопари (за замовчуванням 230)
P02:напруга зміщення підсилювача термопари, що це, продавець радить не міняти без вимірювань (значення за умовчанням 100)
P03:відношення °C/mV термопари (значення за умовчанням 41, радять не міняти)
P04:крок регулювання температури (0 блокує температуру жала)
P05:час засинання (0-60 хвилин, 0 - вимкнути засипання)
P06:час відключення (0-180 хвилин, 0 – функція відключення неактивна)
P07:корекція температури (за замовчуванням +20 градусів)
P08:режим пробудження (0 - щоб вийти зі сну можна обертати енкодер або струшувати ручку, 1 - зі сну можна вийти тільки обертанням енкодера)
P09:щось пов'язане з режимом нагріву (вимірюється в градусах)
P10:часовий параметр для попереднього пункту (секунди)
P11:час, після якого має спрацювати "автоматичне збереження налаштувань" та вихід з меню.

Варто зауважити, що, на відміну від трасування плати, варіантів прошивок може бути набагато більше, тому немає єдино правильного опису пунктів меню - варіантів може бути безліч, навіть в одній версії плати вони можуть відрізнятися. Хіба що можна порадити брати моделі з текстовим дисплеєм, а за його відсутності дивитися рекомендації продавця у якого купували.

Висновки

Умовні мінуси:

«З коробки» температура жала не обов'язково відповідає дійсності, довелося трохи поколупатися з термопарою, щоб отримати прийнятний результат.
До кожного жала доводиться калібрувати станцію заново. Я жала міняю не часто, для мене не критично. Крім того, в деяких версіях прошивки реалізована можливість зберігати кілька профілів, тому мінус в деяких випадках не актуальний.

Разом:Загалом станція працює чудово і я вважаю, що геморой зі збиранням себе повністю виправдовує. Трохи пізніше я проведу порівняння кількох різних станцій, там і опишу всі переваги.

На цьому все, дякую за прочитання!

Доброго вам часу доби, шановні гіки та співчуваючі! Вважайтесь уважно в ці рядки великого поета:

Я знав лише думи влади,
Одну, але полум'яну пристрасть:
Вона, як хробак, у мені жила.
Погризла душу і спалила!

Михайло Юрійович зміг точно описати душевні муки, що обурюють безліч радіоаматорів у пошуках потужної, повністю автоматичної, точної, універсальної, надійної та недорогої паяльної станції.

Завдяки працьовитим китайським товаришам, вищеописана (як, втім, і безліч інших) мрія цілком може стати реальністю за відносно невеликих фінансових витрат. Йтиметься про набір для збирання паяльної станції на жалах Hakko T12. Цей набір коштує менше 18 євро на Aliexpress і містить усі необхідні деталі, окрім блоку живлення та корпусу. У мережі можна знайти велику кількість оглядів цього набору.

Компактний стоватний (насправді, ні) блок живлення на 24 вольти коштує близько 8 євро з пересиланням.

Проблема цього блоку живлення у значному нагріванні при навантаженні понад 75 Вт. Оскільки паяльна станція споживає значно меншу потужність, цей блок живлення можна з чистою совістю вважати відповідним кандидатом.

Перейдемо до корпусу: тут відкривається максимальний простір для творчості і криються значні труднощі для радіоаматорів, які не мають 3D принтера в особистому користуванні. Як відомо, будинок порося повинен бути міцністю корпус електронного пристрою служить не тільки вмістилищем його компонентів, але і попереджає потрапляння всередину сторонніх предметів. Корпус також захищає користувача від ураження струмом. Якщо ж корпус паяльної станції має можливість встановлення тримача паяльника, "третьої руки", лупи з підсвічуванням та можливості розміщення губки для очищення джала, то це вже не корпус, а палац.

Деякі з вищезгаданих частин об'єднало в собі такий чудовий пристрій:

Єдиною проблемою цього пристрою є тонкий та погано прокладений кабель для живлення світлодіодного підсвічування. Цей кабель найкраще відразу замінити. Оскільки світлодіодне підсвічування вимагає джерела живлення 5 вольт, нам доведеться придбати також перетворювач напруги з 24 до 5 вольт. Китайські товариші розлучаються з необхідним пристроєм за 1,8 євро.

Зверніть увагу: цей перетворювач побудований на основі мікросхеми XL4015. Незважаючи на заявлений вихідний струм 5 ампер, цей перетворювач працює без перегріву тільки за струму менше 2,3 ампера. Оскільки в цьому перетворювачі реалізовано регулювання вихідного струму, для надійної роботи можна встановити максимальний струм на рівні 2,2 ампера і забути про проблему.

Як відомо, немає такого тюбика із зубною пастою, звідки не можна було б вичавити ще крапельку. Це високонаукове спостереження наштовхнуло мене на думку вивести отримані напруги 24 і 5 вольт на зовнішні клеми і використовувати паяльну станцію як блок живлення. Звичайно, два роз'єми USB так і просилися на передню панель. Німці називають це «Eierlegende Wollmilchsau» (яйцекладна щерстомолочна свиня).

Залишилося придбати кабель живлення з гумовою ізоляцією (м'який і не плавиться), мережевий вимикач зі світловою індикацією, трохи монтажного проводу в силіконовій ізоляції (м'який і не плавиться), пару роз'ємів USB, чотирьохконтактний клемник (такі використовуються для підключення акус2 М3 та 8 саморізів М2.

Висока честь виготовлення корпусу заслужив мій домашній 3D принтер fakeQR. Матеріалом для корпусу був обраний філамент PETG китайського виробника Winbo (китайське з китайським у китайському, чи то ще буде). PETG має масу переваг перед іншими матеріалами: відмінне міжшарове зчеплення, ніякого варпінгу („з'їджування“) при друкуванні великих об'єктів, висока міцність та стійкість до факторів зовнішнього середовища. З цього матеріалу виготовлено, наприклад, пляшки Кока-коли.

Після короткої метушні в чудовому безкоштовному CAD DesignSpark Mechanical були створені частини майбутнього мегакорпусу суперпаяльної мегастанції.

Панель фронтальна. Служить для фіксації електронного блоку управління паяльної станції на основній частині корпусу

Основна частина. До неї прикручуються всі інші частини корпусу та електронні компоненти.

На передній стінці основної частини розташовані такі елементи: два гнізда USB. вимикач живлення (вимикачі на задній панелі є чимось подібним до злочину проти людства, на мою думку), вушка для закріплення фронтальної панелі з електронним блоком. На задній стінці знаходиться кишеня для перетворювача напруги та вентиляційні отвори. Отвір для кабелю живлення зовні має лійкоподібну форму, для запобігання зламу кабелю. Блок живлення розташовується на деякій висоті від нижньої стінки, щоб забезпечити вільний доступ повітря через нижні вентиляційні отвори.

Кришка відсіку електроніки випонена у вигляді ванни, в якій можна складати різну дрібницю. Корпус виконаний так, що ні краплі олова, ні якісь дрібні предмети не можуть потрапити у відсік електроніки.

Нижня частина і висувна скринька. На внутрішній стороні задньої стінки нижньої частини розташована кишенька для магніту, у відповідному місці скриньки передбачено отвір для гвинта з магнітного матеріалу. Утримання скриньки магнітом – дешеве, надійне та просте рішення, на мою думку.

Після складання паяльна станція виглядає точно як їжачок із відомої казки Ушинського. (звір був «негаразд скроєний, та міцно пошитий» і тим багатьох бід уникав).