Stasiun solder inframerah dikendalikan melalui komputer. Stasiun solder inframerah buatan sendiri
Kemungkinan besar tidak ada gunanya menjelaskan betapa pentingnya stasiun solder untuk mengoperasikan dan memperbaiki peralatan elektronik modern; itu hanya membuang-buang waktu. Sayangnya, bahkan opsi anggaran paling banyak untuk peralatan semacam itu menghabiskan banyak uang, mulai dari 10 ribu rubel dan lebih banyak lagi, jadi untuk bekerja di rumah Anda harus mencari opsi untuk membuat stasiun solder dengan tangan Anda sendiri. Ini bukanlah tugas yang mudah, membutuhkan kesabaran dalam melakukan debugging dan mengatur komponen kontrol stasiun solder.
Pilihan untuk membangun stasiun solder
Di antara semua informasi berguna dan tidak terlalu berguna yang tersedia di Internet, Anda dapat menemukan banyak sirkuit dan perangkat buatan sendiri, bahkan pilihan untuk membuat termokopel dan pengering rambut buatan sendiri. Dalam praktiknya, untuk menyolder ulang dan menghangatkan komponen elektronik motherboard dan kartu video komputer, stasiun kontrol, dan peralatan mikroprosesor lainnya, dua jenis instalasi yang paling sering digunakan:
- Sebuah desain yang beroperasi berdasarkan prinsip perpindahan panas melalui udara panas. Merakit stasiun solder udara panas dengan tangan Anda sendiri cukup sederhana, tetapi dengan satu syarat, sebagian besar komponen harus dibeli sudah jadi, dan tidak dicoba dibuat dengan cara seadanya;
- Instalasi non-kontak bekerja berdasarkan prinsip pemancar termal. Stasiun solder inframerah do-it-yourself dirakit menggunakan lampu halogen yang kuat dan sistem reflektor. Untuk mengontrol pemanasan, kemampuan perangkat lunak laptop digunakan.
Stasiun solder paling keren, yang kinerjanya telah dikonfirmasi dalam praktiknya, diakui sebagai stasiun solder yang terbuat dari cermin reflektif dan lampu halogen berkekuatan 500W.
Untuk informasi anda! Dengan pengaturan yang benar, stasiun penyolderan semacam itu mampu menyolder kontak dengan solder perak keras.
Tetapi untuk menyolder atau memanaskan, alat seperti itu akan mematikan, karena kriteria utama ketika memilih opsi stasiun solder adalah pengendalian pemanasan permukaan dengan akurasi 1 o C.
Membangun stasiun solder udara berdaya rendah
Desain stasiun solder terdiri dari empat elemen utama:
- Papan kendali proses pemanasan;
- Perumahan;
- Sumber Daya listrik;
- Pengering rambut dan besi solder.
Catu daya dan casing dipilih sesuai dengan sumber daya yang tersedia. Komponen lainnya harus dibeli atau dibuat sendiri.
Alat kerja utama stasiun solder udara
Bagian kerja utama dari stasiun solder adalah pengering rambut dengan kumparan listrik dan pendingin yang meniupkan udara panas ke permukaan sambungan solder atau microchip. Perangkatnya sederhana, dan jika diinginkan, Anda dapat melilitkan spiral nichrome dari besi solder tegangan rendah biasa ke tabung keramik.
Elemen pemanas diisolasi dengan beberapa lapisan fiberglass. Nichrome tidak akan memanas hingga menjadi logam panas, tetapi permukaannya perlu diisolasi setidaknya agar permukaan logam tidak teroksidasi. Di outlet perangkat pemanas, perlu memasang cincin keramik atau nosel dengan diameter 8-10 mm. Chip tahan panas yang paling cocok untuk memasang koil pemanas pada setrika tua. Daya pemanas untuk stasiun solder akan dibutuhkan dalam kisaran 400-500W, tidak kurang.
Untuk mengatur supercharging, Anda dapat menggunakan pendingin dari komputer, atau menggunakan casing dengan motor dan kipas dari pengering rambut berkemah sebagai dasarnya. Namun dalam kasus ini, Anda harus mengembangkan versi Anda sendiri dalam mengendalikan kecepatan mesin dan tekanan aliran udara.
Nasihat! Ada banyak skema yang dikontrol secara manual di mana diusulkan untuk mengatur pasokan udara ke elemen pemanas menggunakan kompresor jarak jauh.
Dari praktiknya, kita dapat mengatakan bahwa kontrol pasokan udara pada stasiun penyolderan seharusnya hanya dilakukan secara otomatis, jika tidak, menyalakan dan mematikan katup bypass tekanan akan membuat proses penyolderan menjadi sangat merepotkan, bukan berhasil.
Selain itu, termokopel harus dipasang di desain pengering rambut, yang dengannya suhu udara diatur.
Diagram penyambungan pengering rambut dapat dilakukan seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Kualitas penyolderan tergantung pada seberapa nyaman dan aman desain pengering rambut, jadi jika Anda tidak ingin membodohi produk buatan sendiri, Anda dapat membeli pengering rambut biasa dari stasiun solder desktop Luckey, model 702, dan cukup sesuaikan dengan papan kontrol.
Sistem kontrol stasiun solder
Dari daftar di atas, komponen stasiun solder yang paling sulit dibuat dengan tangan Anda sendiri adalah papan kontrol. Anda dapat membelinya yang sudah jadi, tetapi jika Anda memiliki pengalaman membangun struktur serupa, Anda dapat dengan mudah merakit sendiri sirkuitnya, satu set suku cadang dapat dipesan secara online.
Dari semua opsi yang tersedia secara online, rangkaian berbasis pengontrol seri ATMEGA 328p dianggap paling andal dan mudah digunakan. Papan dirakit berdasarkan diagram di bawah ini.
Perakitan dilakukan pada papan fiberglass, dan dengan kualitas pemasangan normal, sistem kontrol stasiun penyolderan dimulai pada percobaan pertama. Saat merakit papan, Anda harus sangat berhati-hati dalam menyolder elemen, terutama sirkuit catu daya chip, membuat ground dan berusaha untuk tidak berlebihan dengan memanaskan kaki. Namun, pertama-tama, Anda harus memasukkan kode kontrol dengan seorang programmer. Generator pulsa 24V-6A dengan perlindungan beban berlebih bawaan digunakan sebagai catu daya untuk stasiun solder.
Sirkuit kontrol stasiun solder menggunakan sepasang MOSFET IRFZ44N yang kuat, tindakan harus diambil untuk melindungi dari panas berlebih dan kelelahan. Jika pemanas pengering rambut terlalu kuat, kemungkinan besar pasokan listrik akan tersumbat.
Dianjurkan untuk menempatkan pasangan triac dan optoelektronik pada papan terpisah, dan pastikan untuk memasang radiator pendingin. Untuk optocoupler, disarankan untuk menggunakan LED kontrol berdaya relatif rendah dengan konsumsi arus maksimum hingga 20 miliampere.
Perancangan stasiun solder menggunakan besi solder lima pin dengan daya 50 W. Pengembang merekomendasikan penggunaan Arrial 936, tetapi instrumen serupa dengan termokopel yang sudah terpasang sebelumnya dapat dipasang.
Merakit dan menyesuaikan pengoperasian stasiun
Semua elemen dipasang di rumah berstempel tertutup dari catu daya lama, radiator dan sakelar ditempatkan di dinding belakang, dan indikator suhu terletak di dinding depan.
Stasiun penyolderan dikendalikan oleh tiga resistansi variabel 10 kOhm.Dua yang pertama mengatur suhu besi solder dan pengering rambut, yang ketiga mengatur kecepatan pengering rambut.
Proses penyesuaian hanya menyangkut penyesuaian suhu pemanasan besi solder dan pengering rambut pada papan stasiun solder. Untuk melakukan ini, sambungkan daya ke besi solder dan gunakan termokopel dan penguji untuk mengukur suhu pemanasan ujung yang sebenarnya. Selanjutnya dengan menggunakan resistor pemangkas, kami menampilkan pembacaan pada indikator digital stasiun sesuai dengan data penguji. Dengan cara yang sama, kami mengukur suhu aliran udara pengering rambut dan menyesuaikan pembacaan pada indikator menggunakan pemangkas. Jika Anda menaikkan kecepatan kipas pengering rambut, area penyolderan dapat dengan mudah memanas hingga 450 o C.
Membuat besi solder inframerah
Stasiun solder yang beroperasi pada radiasi infra merah, dengan pengecualian yang jarang terjadi, digunakan untuk memanaskan prosesor, jembatan, atau prosesor yang disolder pada kartu video. Seperti diketahui, prosesor tidak mentolerir panas berlebih dengan baik, dan seringkali, di bawah beban berat dan pembuangan panas yang buruk, kontak solder suhu rendah disolder menjauh dari pad.
Salah satu cara biadab untuk memulihkan kontak adalah dengan menghangatkan “tubuh” prosesor dengan radiasi termal terukur. Hal ini dapat dilakukan dengan pengering rambut biasa atau bahkan setrika, namun setelah prosedur tersebut, efek positif dicapai dalam satu dari tiga kasus. Oleh karena itu, spesialis DIY lebih memilih untuk membangun stasiun solder pemanas inframerah.
Pembuatan elemen perumahan dan pemanas
Secara struktural, stasiun solder terdiri dari empat elemen utama:
- Blok pemanas bawah;
- Blok pemanas atas;
- Unit kontrol tripod dan pemanas.
Motherboard komputer ditempatkan di antara casing atas dan bawah sehingga fluks inframerah dari sistem pemanas atas diarahkan terutama ke target - casing prosesor. Sisa papan dilindungi dari panas dengan pelat aluminium atau foil dengan jendela khusus untuk prosesor.
Rumah bawah stasiun solder digunakan untuk membuat pelindung panas, dengan kata lain, untuk pemanasan tambahan pada papan guna mengurangi kehilangan panas akibat konveksi udara.
Penting! Seluruh trik stasiun solder adalah membuat pemanasan tidak hanya efisien, tetapi juga dapat dikontrol, yaitu casing tidak boleh terlalu panas, sehingga desainnya menggunakan termokopel dan antarmuka kontrol halogen.
Sebagai pemanas, Anda dapat menggunakan spiral nikrom biasa yang ditempatkan di dalam tabung kuarsa atau halogen R7S J254.
Untuk membuat badan blok bawah, Anda dapat menggunakan kotak baja apa saja dengan ukuran yang sesuai, tempat konektor lampu dipasang. Hasilnya, setelah merakit dan menghubungkan kabel, desain stasiun solder diperoleh, seperti pada foto.
Blok pemanas atas dibuat dengan cara yang sama.
Seluruh perangkat dan kontrol dipasang pada tripod dari pembesar fotografi Soviet lama, yang memiliki penyesuaian ketinggian untuk blok atas. Yang tersisa hanyalah merakit sistem kontrol mesin solder.
Termokopel dan kontrol
Untuk mencegah panas berlebih, stasiun solder menggunakan dua termokopel - untuk casing prosesor dan seluruh permukaan motherboard. Untuk mengontrol stasiun solder, digunakan papan antarmuka Arduino MAX6635, yang terhubung ke port serial laptop atau PC rumah, untuk itu Anda harus mencari perangkat lunak yang sesuai atau membuatnya sendiri.
Stasiun solder dikendalikan sebagai berikut. Komputer, melalui antarmuka dan termokopel, menerima informasi tentang suhu dan mengubah kekuatan aliran panas menggunakan pulsa on-off halogen stasiun. Saat lampu menjadi terlalu panas, durasi masa nyala lampu akan berkurang, dan sebaliknya, saat mendingin, durasinya akan bertambah.
Saat dirakit, stasiun solder terlihat seperti di foto. Biaya pembangunannya hanya lebih dari $80.
Kesimpulan
Setidaknya ada empat pilihan lagi untuk membuat mesin solder, termasuk salah satu jenis baterainya. Mana yang paling nyaman untuk dioperasikan hanya dapat ditentukan dengan cara praktis, setelah membuat besi solder ukuran penuh. Dua sirkuit sistem penyolderan yang disajikan dalam artikel ini adalah yang paling sederhana dan paling terjangkau untuk diproduksi dengan anggaran yang sangat sederhana sebesar $150.
Sudah lama sekali saya berpikir untuk membeli stasiun solder dengan tangan saya sendiri dan menggunakannya untuk memperbaiki kartu video, dekoder, dan laptop lama saya. Bantalan pemanas halogen tua dapat digunakan untuk pemanasan, kaki dari lampu meja tua dapat digunakan untuk menahan dan menggerakkan pemanas atas, papan sirkuit akan bertumpu pada rel aluminium, koil pancuran akan menahan termokopel, dan Arduino papan akan memonitor suhu.
Pertama, mari kita cari tahu apa itu stasiun solder. Chip modern pada sirkuit terintegrasi (CPU, GPU, dll.) tidak memiliki kaki, tetapi memiliki susunan bola (BGA, Ball grid array). Untuk menyolder/melepaskan solder chip tersebut, Anda harus memiliki perangkat yang akan memanaskan seluruh IC hingga suhu 220 derajat tanpa melelehkan papan atau membuat IC terkena kejutan termal. Inilah sebabnya mengapa kita membutuhkan pengontrol suhu. Perangkat semacam itu harganya berkisar antara $400-1200. Proyek ini akan memakan biaya sekitar $130. Anda dapat membaca tentang BGA dan stasiun solder di Wikipedia, dan kami akan mulai bekerja!
Bahan:
- Pemanas halogen empat lampu ~1800w (sebagai pemanas bawah)
- IR keramik 450w (pemanas atas)
- Bilah tirai aluminium
- Kabel spiral untuk mandi
- Kawat tebal yang kuat
- Kaki lampu meja
- Papan Arduino ATmega2560
- 2 papan SSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K (atau lakukan sendiri seperti yang saya lakukan)
- 2 termokopel tipe K
- Catu daya DC 220 hingga 5v, 0,5A
- Modul surat LCD 2004
- tweeter 5v
Langkah 1: Pemanas Bawah: Reflektor, Bohlam, Rumah
Tampilkan 3 gambar lagi
Temukan pemanas halogen, buka dan keluarkan reflektor dan 4 lampu. Hati-hati jangan sampai merusak lampu. Di sini Anda dapat menggunakan imajinasi Anda dan membuat rumah Anda sendiri yang akan menampung lampu dan reflektor. Misalnya, Anda dapat mengambil casing PC lama dan meletakkan lampu, reflektor, dan kabel di dalamnya. Saya menggunakan lembaran logam setebal 1mm dan membuat rumah untuk pemanas bawah dan atas, serta rumah untuk pengontrol Arduino. Seperti saya katakan sebelumnya, Anda bisa berkreasi dan menghasilkan sesuatu sendiri untuk kasus ini.
Pemanas yang saya gunakan 1800W (4 lampu 450w secara paralel). Gunakan kabel dari pemanas dan sambungkan lampu secara paralel. Anda dapat memasang colokan AC seperti yang saya lakukan, atau menyambungkan kabel langsung dari pemanas bawah ke pengontrol.
Langkah 2: Pemanas Bawah: Sistem Pemasangan Papan
Tampilkan 4 gambar lagi
Setelah membuat badan pemanas bawah, ukur panjang jendela pemanas bawah yang lebih panjang dan potong dua potong strip aluminium dengan panjang yang sama. Anda juga perlu memotong 6 bagian lagi, masing-masing berukuran setengah dari sisi kecil jendela pemanas. Bor lubang di sepanjang kedua ujung bilah besar, serta salah satu ujung dari masing-masing 6 bilah kecil dan bagian panjang jendela. Sebelum memasang bagian-bagian ke badan, Anda perlu membuat mekanisme pengikat dengan mur, mirip dengan yang saya buat di foto. Hal ini diperlukan agar bilah yang lebih kecil dapat meluncur ke atas bilah yang lebih besar.
Setelah Anda memasang mur melalui rel dan mengencangkan semuanya, gunakan obeng untuk menggerakkan dan mengencangkan sekrup sehingga sistem pemasangan sesuai dengan ukuran dan bentuk papan Anda.
Langkah 3: Pemanas Bawah: Pemegang Termokopel
Untuk membuat penahan termokopel, ukur diagonal jendela pemanas bawah dan potong dua potong kabel pancuran spiral dengan panjang yang sama. Lepaskan gulungan kabel kaku dan potong dua bagian, masing-masing lebih panjang 6 cm dari kabel shower melingkar. Lewatkan kawat keras dan termokopel melalui kabel melingkar dan tekuk kedua ujung kawat seperti yang saya lakukan pada gambar. Biarkan salah satu ujung lebih panjang dari ujung lainnya untuk mengencangkannya dengan salah satu sekrup rak.
Langkah 4: Pemanas atas: piring keramik
Untuk membuat pemanas atas, saya menggunakan pemanas inframerah keramik 450W. Anda dapat menemukannya di Aliexpress. Caranya adalah dengan membuat casing yang bagus untuk pemanas dengan aliran udara yang benar. Selanjutnya kita beralih ke dudukan pemanas.
Langkah 5: Pemanas Atas: Dudukan
Temukan lampu meja tua yang berkaki dan bongkar. Untuk memotong lampu dengan benar, Anda harus menghitung semuanya dengan tepat, karena pemanas inframerah atas harus menjangkau seluruh sudut pemanas bawah. Jadi pasang dulu badan pemanas bagian atas, potong sumbu X, lakukan perhitungan yang benar dan terakhir potong sumbu Z.
Langkah 6: Pengontrol PID di Arduino
Tampilkan 3 gambar lagi
Temukan bahan yang tepat dan buat casing yang tahan lama dan aman untuk Arduino Anda dan aksesori lainnya.
Anda cukup memotong dan memasang kabel yang menghubungkan pengontrol (catu daya atas/bawah, pengontrol daya, termokopel) menggunakan besi solder atau mendapatkan konektor dan melakukan semuanya dengan hati-hati. Saya tidak tahu persis berapa banyak panas yang dihasilkan SSR, jadi saya menambahkan kipas ke casingnya. Baik memasang kipas angin atau tidak, Anda pasti perlu mengoleskan thermal paste ke SSR. Kodenya sederhana dan memperjelas cara menghubungkan tombol, SSR, layar, dan termokopel, sehingga menghubungkan semuanya menjadi mudah. Cara mengoperasikan perangkat: Tidak ada penyetelan otomatis untuk nilai P, I dan D, jadi nilai ini perlu dimasukkan secara manual tergantung pada pengaturan Anda. Ada 4 profil, di masing-masing profil Anda dapat mengatur jumlah langkah, Ramp (C/s), dwel (waktu tunggu antar langkah), ambang batas pemanas yang lebih rendah, suhu target untuk setiap langkah dan nilai P,I,D untuk pemanas atas dan bawah. Jika misalnya Anda mengatur 3 langkah, 80, 180 dan 230 derajat dengan ambang batas pemanas yang lebih rendah sebesar 180, maka papan Anda akan dipanaskan dari bawah hanya hingga 180 derajat, kemudian suhu dari bawah akan tetap pada 180 derajat, dan suhu dari bawah akan tetap pada 180 derajat, dan pemanas atas akan memanas hingga 230 derajat. Kode ini masih memerlukan banyak perbaikan, tetapi ini memberi Anda gambaran tentang cara kerjanya. Panduan ini tidak menjelaskan secara detail karena ada banyak elemen DIY yang terlibat dan setiap build akan berbeda. Saya harap Anda terinspirasi oleh instruksi ini dan menggunakannya untuk membuat stasiun solder IR Anda sendiri.
Sekitar dua tahun lalu saya memposting sebuah artikel. Artikel ini membangkitkan minat banyak amatir radio. Namun sayangnya, setelah mengulang stasiun solder IR, ada beberapa komentar terkait pengoperasian stasiun, yang saya coba hilangkan di stasiun versi ini:
- Amplifier termokopel analog AD8495 dengan kompensasi sambungan dingin internal digunakan, menghasilkan peningkatan akurasi pembacaan suhu
- masalah kegagalan transistor pemanas bawah diselesaikan dengan menggunakan pengatur daya triac
- firmware telah ditingkatkan (yang kompatibel dengan versi stasiun sebelumnya). Setelah pengaktifan, profil termal mulai dijalankan dari suhu pemanasan awal papan, sehingga menghemat banyak waktu. Terima kasih khusus telah mengoreksi dan mengadaptasi firmware untuk tampilan berbahasa Mandarin.
- Ditambahkan pinset vakum
- badan stasiun solder telah didesain ulang sepenuhnya. Desain stasiunnya ternyata sangat bagus, lebih stabil dan andal, serta memakan lebih sedikit ruang di desktop. Semua yang Anda butuhkan digabungkan dalam satu wadah - pemanas bawah, pemanas atas, pinset vakum, dan pengontrol itu sendiri.
Deskripsi desain
Pengontrolnya adalah dua saluran. Termokopel atau termistor platinum PT100 dapat dihubungkan ke saluran pertama. Hanya termokopel yang terhubung ke saluran kedua. 2 saluran memiliki mode operasi otomatis dan manual. Mode pengoperasian otomatis memastikan suhu dipertahankan pada 10-255 derajat melalui umpan balik dari termokopel atau termistor platinum (di saluran pertama). Dalam mode manual, daya di setiap saluran dapat diatur pada kisaran 0-99%. Memori pengontrol berisi 14 profil termal untuk penyolderan BGA. 7 untuk solder yang mengandung timbal dan 7 untuk solder bebas timbal. Profil termal tercantum di bawah ini.
Untuk solder bebas timah, suhu maksimum profil termal: - 8 profil termal - 225C o, 9 - 230C o, 10 - 235C o, 11 - 240C o, 12 - 245C o, 13 - 250C o, 14 - 255C Hai
Jika pemanas atas tidak punya waktu untuk melakukan pemanasan sesuai dengan profil termal, maka pengontrol akan berhenti sejenak dan menunggu hingga suhu yang diinginkan tercapai. Hal ini dilakukan untuk mengadaptasi pengontrol untuk pemanas lemah yang membutuhkan waktu lama untuk pemanasan dan tidak mengikuti profil termal.
Pengontrol mulai melakukan profil termal pada suhu saat papan dipanaskan terlebih dahulu. Ini sangat nyaman dan memungkinkan Anda memulai ulang profil termal dengan cepat jika, misalnya, jika suhu tidak cukup untuk melepas chip, Anda dapat memilih profil termal dengan suhu lebih tinggi dan segera melepas chip pada percobaan kedua.
Diagram menggunakan unit daya kombo, yang terdiri dari sakelar transistor untuk pemanas atas, dan sakelar triac untuk pemanas bawah. Padahal misalnya bisa menggunakan 2 transistor atau 2 saklar triac.
Saya menggunakan 2 modul AD8495 siap pakai yang dibeli di Aliexpress. Benar, modulnya perlu sedikit diperbaiki. Lihat foto di bawah ini.
Kami tidak memperhatikan fakta bahwa modul di foto kedua diputar 90 derajat. Saya harus memutarnya karena modul saya bertumpu pada blok daya. Konektor pabrik untuk termokopel digunakan.
Bagi mereka yang tidak berencana menggunakan termistor platinum di kemudian hari, bagian rangkaian yang disorot oleh garis putus-putus merah tidak perlu dirakit.
Papan sirkuit tercetak dari unit daya dan pengontrol.
Untuk mendinginkan sakelar daya, saya menggunakan heatsink dari kartu video dengan pendingin aktif.
Selanjutnya di foto Anda akan melihat tahap perakitan stasiun solder, seperti satu set konstruksi. Semua bahan dibeli di toko konstruksi besar. Panel depan dan belakang terbuat dari fiberglass yang diperkuat dengan sudut aluminium. Karton basalt berfungsi sebagai bahan isolasi termal. Pemanas bawah terdiri dari 9 lampu halogen (1500W 220-240V R7S 254mm) digabungkan menjadi 3 kelompok 3 lampu yang dihubungkan secara seri.
Kawat untuk 220V adalah silikon, suhu tinggi.
Pompa vakum yang bagus dapat dibeli di Aliexpress seharga 400-500 rubel. Panduan pencarian ada pada foto di bawah ini.
Awalnya, saya berencana menggunakan stasiun solder bersama dengan kaca IR di atas pemanas bawah, yang memberikan keuntungan bagus:
- penampilan cantik
- papan (di rak bisa diletakkan langsung di atas kaca), seperti di stasiun Termopro
Namun sayang, kekurangannya ternyata lebih signifikan:
- pemanasan (pendinginan) papan yang sangat lama
- wadah stasiun solder menjadi sangat panas; misalnya, tanpa kaca, wadahnya hampir tidak hangat selama pengoperasian. Jadi saya harus melepaskan kaca.
Dengan membuka tutup tripod, kaca dapat dengan mudah dilepas atau dimasukkan ke dalam stasiun. Anda juga dapat memasukkan, misalnya, jaring sebagai pengganti kaca.
Penampilan stasiun rakitan.
Aksesori, dudukan, saluran aluminium untuk dudukan, gagang penjepit vakum, tabung penjepit silikon, termokopel.
"Bahan" yang diperlukan untuk membuat gagang pinset vakum. Menggunakan mixer dari lem epoksi Momen dalam jarum suntik ganda. Tabung aluminium (di mana Anda perlu mengebor lubang) dan konektor dengan diameter yang sesuai untuk tabung silikon. Semuanya direkatkan ke dalam tabung aluminium dengan lem epoksi instan.
Pengaturan pengontrol
Resistor R32 harus digunakan untuk mengatur tegangan ke 5.12V pada output U4. Resistor R28 menyesuaikan kontras tampilan. Jika Anda tidak berencana menggunakan termistor platinum, maka pengaturan stasiun telah selesai.
Deskripsi kalibrasi saluran dengan termistor platinum dijelaskan dalam artikel stasiun versi pertama.
Rekomendasi
Pemanas atas harus dipasang pada ketinggian 5-6 cm dari permukaan papan. Jika, pada saat melakukan profil termal, suhu naik dari nilai yang ditetapkan lebih dari 3 derajat, kami menurunkan daya pemanas atas (nyalakan stasiun dengan encoder ditekan dan atur daya maksimum pemanas atas ). Kehabisan beberapa derajat di akhir profil termal (setelah mematikan pemanas atas) tidak buruk. Hal ini mempengaruhi inersia keramik. Oleh karena itu, saya memilih profil termal yang diinginkan 5 derajat lebih kecil dari yang saya butuhkan. Sebelum mengeluarkan chip menggunakan probe, Anda perlu memastikan (dengan menekan perlahan setiap sudut chip) bahwa bola di bawah chip telah mengapung. Selama pemasangan, kami hanya menggunakan fluks berkualitas tinggi, jika tidak, pemilihan fluks yang salah dapat merusak segalanya. Juga saat memasang chip BGA Perlu perlu menutupi kristal persegi panjang dari aluminium foil dengan ukuran sisi kira-kira ½ sisi BGA untuk menurunkan suhu di bagian tengah yang selalu lebih tinggi dari suhu di dekat termokopel (lihat foto titik panas pemanas ELSTEIN IR di artikel versi pertama stasiun).
Secara umum, tonton video di bawah ini.
Di bawah ini Anda dapat mengunduh arsip dengan papan sirkuit tercetak dalam format LAY, kode sumber, firmware.
Daftar elemen radio
| Penamaan | Jenis | Denominasi | Kuantitas | Catatan | Toko | buku catatan saya |
|---|---|---|---|---|---|---|
| E1 | Pembuat enkode | 1 | Ke buku catatan | |||
| U1, U2 | Penguat operasional | AD8495 | 2 | Ke buku catatan | ||
| U3 | Penguat operasional | LM358 | 1 | Ke buku catatan | ||
| U4 | Pengatur linier | LM7805 | 1 | Ke buku catatan | ||
| U5 | MK PIC 8-bit | PIC16F876A | 1 | Ke buku catatan | ||
| U6 | MK PIC 8-bit | PIC12F683 | 1 | Penggantian dengan PIC12F675 dapat diterima, namun tidak disarankan | Ke buku catatan | |
| U7, U8 | pengkopling-optik | PC817 | 2 | Ke buku catatan | ||
| U9 | pengkopling-optik | MOC3052M | 1 | Ke buku catatan | ||
| LCD1 | layar LCD | VC20x4C-GIY-C1 | 1 | 20x4 berdasarkan KS0066 (HD44780) | Ke buku catatan | |
| Q1 | Transistor MOSFET | TK20A60U | 1 | Ke buku catatan | ||
| Z1 | Kuarsa | 16MHz | 1 | Ke buku catatan | ||
| VD1 | Dioda penyearah | LL4148 | 1 | Ke buku catatan | ||
| VD2 | jembatan dioda | KBU1010 | 1 | Ke buku catatan | ||
| VD3 | dioda zener | 24V | 1 | Ke buku catatan | ||
| VD4 | jembatan dioda | DB107 | 1 | Ke buku catatan | ||
| T1 | Triak | BTA41-600B | 1 | Ke buku catatan | ||
| R9 | Termistor platina | PT100 | 1 | Ke buku catatan | ||
| R2, R3, R6, R7, R26, R27 | Penghambat | 10 kOhm | 6 | Ke buku catatan | ||
| R1, R5 | Penghambat | 1 MOhm | 2 | Ke buku catatan | ||
| R4, R8 | Penghambat | 100 kOhm | 2 | Ke buku catatan | ||
| R10, R11 | Penghambat | 4,7 kOhm | 2 | Toleransi 1% atau lebih baik | Ke buku catatan | |
| R12 | Penghambat | 51 Ohm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R13, R32 | Resistor pemangkas | 100 Ohm | 2 | Multi-putaran | Ke buku catatan | |
| R14, R15, R16, R17 | Penghambat | 220 kOhm | 5 | Toleransi 1% atau lebih baik | Ke buku catatan | |
| R18 | Penghambat | 1,5 kOhm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R19 | Resistor pemangkas | 100 kOhm | 1 | Multi-putaran | Ke buku catatan | |
| R20 | Penghambat | 100 Ohm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R21 | Penghambat | 20 kOhm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R22 | Penghambat | 510 Ohm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R23, R24 | Penghambat | 47 kOhm | 2 | Daya 1W | Ke buku catatan | |
| R25 | Penghambat | 5,1 kOhm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R28 | Resistor pemangkas | 10 kOhm | 1 | Multi-putaran | Ke buku catatan | |
| R29 | Penghambat | 16 ohm | 1 | Daya 2W | Ke buku catatan | |
| R30, R31 | Penghambat | 2,7 kOhm | 2 | Ke buku catatan | ||
| R33 | Penghambat | 2,2 kOhm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R34 | Penghambat | 100 kOhm | 1 | Daya 1W (Anda mungkin harus memilih peringkat saat mengatur detektor nol) | Ke buku catatan | |
| R35 | Penghambat | 47 kOhm | 1 | Anda mungkin harus memilih nilai saat menyiapkan detektor nol | Ke buku catatan | |
| R36 | Penghambat | 470 Ohm | 1 | Ke buku catatan | ||
| R37 | Penghambat | 360 ohm | 1 | Daya 1W | Ke buku catatan | |
| R38 | Penghambat | 330 Ohm | 1 | Daya 1W | Ke buku catatan | |
| R39 | Penghambat |
Sebagai elemen pemanas solder inframerah stasiun Pemancar inframerah keramik atau kuarsa dapat digunakan. Penggunaan pemanas inframerah memberikan tingkat pemanasan lokal yang tinggi dan kemampuan untuk mengontrol profil suhu penyolderan kelompok secara efektif.
Stasiun penyolderan di mana pemanasan dihasilkan oleh sinar radiasi infra merah terfokus telah tersebar luas di antara peralatan penyolderan. Stasiun penyolderan semacam itu terdiri dari dua bagian pemanas, yang menyediakan pemanasan lokal pada papan dan, karenanya, kualitas tinggi dan kecepatan pemanasan.
Pemancar inframerah, yang terletak di bagian atas, seringkali berukuran kecil. Tugasnya adalah melakukan, pada saat yang tepat, pemanasan lokal yang cepat pada bagian tertentu papan hingga titik leleh solder.
Pemancar inframerah, yang terletak di bawah, memanaskan papan ke suhu yang relatif rendah sebagai persiapan untuk proses penyolderan. Dimensi dan jumlah penghasil emisi bergantung pada ukuran papan.
Pemancar inframerah keramik
Pemancar inframerah keramik tahan lama dan cukup kuat. Kecepatan mencapai rezim suhu sekitar 10 menit. Untuk stasiun penyolderan, sering digunakan emitor datar atau berongga (yang berongga memiliki suhu lebih tinggi pada permukaan emitor dan mencapai kondisi suhu lebih cepat, tetapi lebih mahal). Untuk memastikan distribusi sinar yang lebih efisien, disarankan untuk menggunakan reflektor tambahan untuk pemancar IR. Emitter hanya diproduksi dalam ukuran standar. Pemancar inframerah keramik paling baik digunakan untuk pengoperasian stasiun solder jangka panjang.
Pemancar inframerah kuarsa
Pemancar inframerah kuarsa ditandai dengan kenaikan suhu yang cepat (sekitar 30 detik), namun lebih rapuh. Untuk membuat stasiun solder inframerah, Anda dapat memilih sebagai berikut:
Amatir radio cepat atau lambat harus berurusan dengan elemen penyolderan menggunakan serangkaian bola. Metode penyolderan BGA banyak digunakan dalam produksi massal berbagai peralatan. Untuk pemasangan, besi solder inframerah digunakan, yang menghubungkan bagian-bagian tanpa kontak. Modifikasi yang sudah jadi mahal, dan analog yang lebih murah tidak memiliki fungsionalitas yang memadai, sehingga besi solder dapat dibuat di rumah.
Deskripsi proses penyolderan IR
Prinsip pengoperasian stasiun solder inframerah adalah mempengaruhi elemen dengan gelombang kuat sepanjang 2-7 mikron. Perangkat untuk menyolder dengan stasiun solder IR buatan sendiri, baik buatan sendiri maupun dibeli, terdiri dari beberapa elemen:
- Pemanas bawah.
- Pemanas atas bertanggung jawab atas efek utama pada material.
- Desain dudukan papan diletakkan di atas meja.
- Pengontrol suhu terdiri dari elemen yang dapat diprogram dan termokopel.
Panjang gelombang secara langsung bergantung pada indikator suhu sumber energi. Bahan dalam berbagai bentuk disolder menggunakan stasiun IR do-it-yourself; ada parameter dasar untuk transfer energi, opacity, refleksi, tembus cahaya dan transparansi. Sebelum membuat stasiun solder IR dengan tangan Anda sendiri, Anda perlu memahami bahwa ada beberapa kelemahan dari sistem ini:
- Tingkat penyerapan energi yang berbeda oleh komponen menyebabkan pemanasan yang tidak merata.
- Setiap papan, karena karakteristiknya yang berbeda, memerlukan pemilihan suhu, jika tidak, komponen akan terlalu panas dan rusak.
- Adanya “zona mati” dimana energi infra merah tidak mencapai objek yang diinginkan.
- Prasyarat untuk melindungi permukaan elemen lain dari penguapan fluks.
Pemanasan terjadi karena perpindahan panas ke papan sirkuit. Efek termal dari stasiun inframerah terjadi di bagian atas, suhunya tidak cukup, sehingga desain melibatkan pemanasan bagian bawah. Bagian bawah terdiri dari meja pemanas, proses penyolderan dapat dilakukan dengan menggunakan radiasi infra merah yang tenang atau aliran udara.
Peralatan profesional cukup mahal, peralatan yang lebih murah tidak memiliki fungsionalitas yang memadai. Untuk menghemat uang dan melakukan operasi yang diperlukan dengan pengontrol BGA, Anda dapat membuat stasiun solder inframerah dengan tangan Anda sendiri. Perakitan dapat dilakukan dari bahan yang tersedia di pasaran dan bahan bekas. Desainnya berupa thermotable berbahan lampu bekas yang dilengkapi dengan lampu halogen. Pengontrol dan pemanas atas dibeli di pasar atau dirakit dari suku cadang lama.
Meja pemanas akan membutuhkan reflektor, lampu halogen yang ditempatkan dalam wadah yang terbuat dari profil atau lembaran logam. Saat membuat stasiun solder inframerah dengan tangan Anda sendiri, Anda harus tetap berpegang pada gambar yang dapat Anda kembangkan sendiri atau pinjam dari seniman lain. Rumahan harus dilengkapi dengan tempat termokopel, yang mengirimkan informasi ke pengontrol untuk mencegah perubahan suhu mendadak dan pemanasan material yang berlebihan.
Merakit stasiun solder IR melibatkan struktur buatan sendiri dalam bentuk pengencang dari tripod. Suhu unit pemanas dikendalikan oleh termokopel kedua. Dipasang secara paralel dengan pemanas, tripod dipasang pada panel sedemikian rupa sehingga elemen IR dapat dipindahkan di atas permukaan meja pemanas. Papan terletak 2-3 cm di atas lampu halogen, di badan meja termal. Pengikatan dilakukan dengan tanda kurung, untuk pembuatannya dimungkinkan menggunakan profil aluminium yang tidak perlu.
Membuat obor las dengan tangan Anda sendiri pertama-tama membutuhkan rumah. Untuk mendinginkan sistem, diperlukan pemasangan satu atau beberapa pendingin yang kuat, disarankan untuk memilih bahan dari baja galvanis. Setelah perakitan selesai, sistem disesuaikan dengan menjalankan sirkuit dan men-debug perangkat.
Pemanasan bagian bawah dapat dilakukan dengan beberapa cara, tetapi pilihan yang jauh lebih baik adalah dengan menggunakan lampu halogen. Solusi rasional adalah memasang lampu dengan daya total 1 kW atau lebih dengan tangan Anda sendiri. Ambang batas dipasang di sisi struktur untuk mengamankan papan. Bahan untuk menyolder dipasang pada saluran, untuk bagian yang lebih kecil digunakan substrat atau jepitan.
Diketahui bahwa tidak mungkin membuat pemanas atas dengan kualitas yang sesuai dengan tangan Anda sendiri. Untuk mencapai hasil terbaik dalam proses penyolderan IR, perlu menggunakan elemen pemanas keramik. Untuk Dan Untuk stasiun solder inframerah DIY, pilihan terbaik adalah menggunakan pemanas ELSTEIN. Pabrikan menunjukkan hasil terbaik; spektrum emisi ideal untuk menggantikan papan BGA dan komponen lainnya. Tidak disarankan untuk menghemat pembelian pemanas atas saat merakit stasiun solder dengan tangan Anda sendiri, karena... Saat bekerja dengan alat berkualitas rendah, kerusakan pada papan atau struktur rakitan dapat terjadi.
Desain pemanas atas dimungkinkan dari bingkai buatan sendiri. Cukup memiliki penyesuaian tinggi dan lebar untuk kenyamanan kerja di stasiun solder inframerah buatan sendiri. Termokopel dipasang pada tripod untuk mengontrol suhu.
Rumah pengontrol berukuran sesuai dengan bagian yang dipasang. Pilihan yang cocok adalah sepotong lembaran logam yang mudah dipotong dengan gunting logam. Unit kontrol juga menampung kipas, berbagai tombol, serta layar dan pengontrol itu sendiri. Arduino bertindak sebagai pengontrol, fungsinya cukup memadai untuk menyolder sirkuit BGA dengan tangan Anda sendiri.
Suku cadang untuk perangkat buatan sendiri
Sebelum merakit peralatan apa pun dengan tangan Anda sendiri, Anda perlu menyiapkan bahan dan alat. Untuk besi solder inframerah Anda memerlukan:
- Satu set lampu halogen, yang jumlahnya tergantung pada bentuk pemanas bawah stasiun solder di masa depan, jumlah optimal dipilih dalam kisaran 4 hingga 6 buah.
- Kepala keramik infra merah dengan daya minimal 400 watt untuk pemanas atas.
- Selang kepala pancuran untuk kabel, sudut aluminium.
- Kawat baja, elemen pengikat dari kamera lama atau lampu meja untuk membuat tripod.
- Pengontrol Arduino, 2 buah relay dan termokopel, serta catu daya dengan output 5 volt, yang dapat dibuat dari charger ponsel.
- Sekrup, konektor, dan periferal tambahan.
Selama proses perakitan, Anda memerlukan gambar, yang dapat dibongkar dengan pengetahuan dasar elektronik.
Aplikasi dan perangkat
Besi solder inframerah digunakan terutama ketika tidak ada akses ke komponen yang dapat diganti. Ini digunakan saat mengganti bagian-bagian kecil; keuntungan utama adalah tidak adanya endapan karbon dan endapan lainnya, seperti saat bekerja dengan besi solder konvensional, serta rendahnya kemungkinan merusak elemen di sekitarnya. Untuk keperluan rumah tangga, Anda bisa membuat besi solder sendiri dengan menggunakan pemantik rokok mobil.
Perangkat beroperasi dari catu daya 12 volt, tegangan ini dapat diperoleh dengan menggunakan konverter atau catu daya yang tidak diperlukan untuk komputer.
Manufaktur
Sebelum merakit stasiun solder, elemen pemanas dikeluarkan dari badan pemantik rokok. Kabel daya dihubungkan ke kontak daya; kawat tembaga berinsulasi dapat dihubungkan ke kabel pusat. Membuat besi solder tidaklah sulit, cukup dengan mengisolasi sambungan pada jarak dari elemen pemanas; dimungkinkan untuk menggunakan pipa yang dapat menyusut panas.
Tubuhnya terbuat dari bahan tahan api. Anda dapat menggunakan besi solder yang tidak berfungsi atau membeli sepotong baja. Penting untuk memastikan bahwa kabel tidak saling bersentuhan. Penting untuk dipahami bahwa perangkat jenis ini digunakan untuk pekerjaan yang tidak penting, karena ambang batas suhu dan parameter lainnya tidak dikontrol.