Statie de cositorit termostatata DIY (monografii - episodul 1)

[Dxxx]

Statii facute dupa schema ce urmeaza functioneaza de aproape 10 ani si sunt numeroase exemplare care au ajuns la colegi.

Este deci o varianta matura si stabila.
Desigur ca se gasesc scheme mai simple, dar nu am dorit sa fac rabat la calitate, cu toate ca am folosit numai componente uzuale si ieftine.
Conceptia schemei este personala, nu este "inspirata" de undeva si poate fi folosita fara restrictii.
Pentru realizarea practica sunt disponibile PCBuri si kituri.
Este disponibila toata documentatia necesara.

 

Schema a fost conceputa pentru letcoanele "de tip Gordak" de la firme ca Gordak, Aoyue, Yihua, Saike, Atten etc. (bazate pe o copie de Hakko 936, dar cu senzor termocuplu).
Va functiona cu orice letcon, sa zicem gen Pensol ... sau alt aparat de incalzit (plita spre exemplu) care are senzor termocuplu si fire separate de conectare ale rezistentei si senzorului. Oricum folosind mosfeturi de peste 10A se acopera cam orice putere uzuala la tensiunea de 24V, atat timp cat alimentarea este  dimensionata in concordanta cu aparatul respectiv.

 

Evolutia in decursul timpului a fost legata numai de mici ameliorari ale punctelor de functionare si extinderea compatibilitatii.
Versiunea prezentata este ultima, adica cu toate aceste ameliorari.
PCBurile au evoluat in mai multi pasi. Unele variante au ramas numai "teoretice", dar multe au fost realizate in practica, ultima fiind versiunea 30, prezentata aici.

 

In rezumat:
- PCBurile sunt in tehnologie SMD. Eu nu am proiectat vreo varianta THT, dar daca apare, facuta de vreun coleg, pot sa o atasez aici, daca se doreste.
- alimentarea se face in curent continuu, 24V, cel mai bine cu o sursa SMPS.
- gradul de dificultate al constructiei - daca se folosesc kituri - este redus. In egala masura puteti sa o construiti de la zero.
- pentru constructie - plecand de la kit - este necesar un multimetru si un letcon  sau pistol de lipit capabil sa cositoreasca piese SMD 0805.
- pentru calibrare este necesar un termometru pentru letcoane... dar ajunge si un AVOmetru cu masurare de temperatura cu sonda termocuplu.
- poate fi inchiriat si un banc de test/calibrare specializat.
- afisarea temperaturii necesita un voltmetru de curent continuu (analog sau digital).
- kitul standard include PCBul si piesele de palantat pe el; optional se pot adauga: voltmetrul digital pentru afisare, sursa de alimentare, perifericele sau carcasa.
- toata documentatia necesara este disponibila si o voi pune aici.
- exista protectie la deconectare senzor si scurt-circuit rezistenta.

 

Precizari:
- colegii care au statii de la mine gasesc in acest topic tot ce este necesar pentru depanare sau intretinere, din acest moment eu nu mai asigur aceste activitati.
Cei care au versiuni de PCB anterioare v30 nu vor avea probleme pentru ca schema nu s-a modificat decat in detalii minore. In plus se poate face oricand "transplantul" unui PCB V30 in locul unuia mai vechi, sigura necesitate fiind recalibrarea.
Pe acest topic nu intentionez nici sa fac scolarizare, nici sa discut schema sau solutiile folosite. Cu atat mai putin nu intentionez sa ma angajez in polemici sau contradictii.

 

 

1. Schema

 

(da click pe imagini pentru o dimensiune decenta sau pentru salvare)

 

 

2. PCB v.30

 

vedere frontala:

• (oriunde vedeti pe schitele PCB forme circulare - acolo sunt vias-uri, adica treceri metalizate intre planul frontal si cel din spate... pentru a nu complica lucrurile nu le-am figurat special.)
• (pe partea frontala sunt majoritatea pieselor / iar pe cea dorsala sunt contactele de lipit si potentiometrul de reglaj plus o mica parte din piesele pasive)

 

 

 

vedere din spate (este vederea reala din spate, deci apare inversata stanga-dreapta fata de cea de mai sus):

 

 

3. Kituri + indicatii achizitii

 

Piese disparate/punctuale (adica in afara unui "kit definit") sunt disponibile in caz de intretinere/depanare.

*** In textul care urmeaza dupa acest simbol veti gasi detalii suplimentare (pentru cine cumpara numai PCBul).

 

a. numai PCB

- este disponibila versiunea 30, singura la care se face referire in textul de mai jos.

- mai exista si V25 care nu are piese montate decat pe o parte a cablajului dublu placat.

 

b. kit principal (kit complet PCBv30)

Este format din:

- pcb v30

- rezistente tipic 0805... ca sa le puteti lipi pe PCB, va trebuie o scula de cositorit suficient de fina.

Sunt 25 de bucati: 100R, 1k, 3k3, 5k1 x3, 10k x 7, 15k x2, 20k, 100k x2, 220k x2, 430k x2, 1m x2, 4m7.

- condensatoare MLCC: 1n, 4n7, 50n, 100n, 1/50, 1/16 x4, 22/6 x2, total 11 bucati

*** insulele PCB permit, in majoritate pozitiilor si montarea pieselor 1206 si 0603 in caz de depanarea sau daca nu exista o valoare.

- potentiometru semireglabil 100k

- silicon: 78L12, TL431, LM324, LM393, DZ12V, mosfet

Varianta default de mosfet este IRF7413 (13A/10mO).

Se poate upgrada la IRF8714 -(14A/8,7mO), sau IRF7834 -(19A/4,5mO), sau IRF7862 -(21A/3,3mO)

 

c. DVM

DVM (voltmetru digital) - gata de utilizare.

Este un modul de voltmetru digital chinezesc, cu modificarea sensibilitatii (indica 420 pentru o tensiune de intrare de ~7,5V) si de asemenea are anulat punctul zecimal pentru ca va afisa grade  Celsius.

*** se poate monta orice voltmetru digital sau analogic de curent continuu, cu indicatie liniara, daca este analogic cap de scala ~7,5V cu indicatia afisata "420".

 

d. SMPS

Sursa de curent continuu, 24V.

*** se poate monta orice sursa care sa debiteze curent continuu, in comutatie sau liniara. Potrivit este ca in sarcina sa aibe tensiune de 24V.

Daca tensiunea fara sarcina este diferita, trebuie sa nu depaseasca 30V, de unde componentele sunt depasite ca specificatii, insa recomandarea este ca sa fie sub 26V.

Sursa trebuie sa debiteze 2A fara sa intre in limitari sau in protectie. Acest curent de 2A corespunzand la 48W este solicitat numai pe timp scurt, in special la pornire, uzual consumul este sub 6W in stand-by si in utilizare rar se depasesc 10W, aproape deloc 20W. In concluzie daca sursa poate da in varf cei 2A, ea poate avea specificatie de numai 1A/24W fara nici o problema.

Sursa in comutatie asigura si protectia la scurt-circuit pe letcon, prin protectia ei interna.

 

e. carcasa

Carcasa din plastic, cu ventilatie, neagra. Este alegerea potrivita pentru alimentare cu SMPS.

 

f. periferice

Potentiometru 10K cu variatie liniara si cu buton, borna cu 5 contacte specifica, cordon alimentare retea, intrerupator retea, led semnalizare stare comutare.

 

---

Pentru constructor achizitionarea kiturilor mentionate mai sus (a-f) vor aduce intregul necesar de piese. Evident ca materialele pentru cositorire, firele de conexiune, adezivii, sculele de decupare a carcasei, aparatele de masura, etc nu fac parte din kit.

 

 

4. Interconectare

 

 

Poza de mai sus ar trebui sa fie suficienta.

Atentie insa ca liniile groase reperezinta trasee pe care circula 2A, deci trebuie fir de sectiune corespunzatoare, va recomend peste 0,25mmp.

Daca conectati DVMul la insula corespunzatoare veti avea afisata fie temperatura programata fie cea citita de senzor.

 

 

5. Banc testare/calibrare

Voi continua sa adaug alte detalii.

Puteti solicita ceva ce am omis, insa trebuie sa aveti rabdare.

[PacMan]

Dacă mai există pcb v25, care este dispunerea componentelor și conexiunile? 

Conectarea voltmetrului se realizează doar pentru afișarea temperaturii setate sau doar pentru afișarea temperaturii vârfului sau există o posibilitate de a realiza comutarea afișării între cele 2 funcții? 

Care este dimensiunea pcb v25 și 30? Dar pentru smps? 

[Dxxx]

1.

V25 este realizabila de amatori, adica nu trebuie neaparat sa fie industrial facuta, cu viasuri.

Este tot dublu-strat, dar piesele sunt pe o singura parte si viasurile sunt prezente, dar sunt peste tot dublate, adica poti sa pui un strap in forma de U care sa faca trecerea intre cele doua fetze, fara sa trebuiasca sa fie depus metal.

 

Sa vad cum pun o imagine de layout (este un pic mai dificil pentru ca ce documentatie am este pe alt soft de editare PCB decat cel actual) - pentru ca este posibil sa fie utila cuiva care vrea sa faca de la zero, inclusiv PCBul.

 

2.

Afisarea se poate face in ce combinatie doresti:

- fara afisare - gradezi tu cursa potentiometrului.

- fie Tprogramata / fie Tcitita una dintre ele. Sau poate fi un singur instrument de masura, comutat pe cele doua iesiri.

- afisare dubla, cu doua instrumente de masura care arata simultan ambele valori.

 

3.

V30 = 38x20mm ; V25 36x30mm

V25 are insulele de conectare mai mari.

V30 este compatibila cu fixarea pe dispozitivul de testare/calibrare rapida cu care face contacte fara necesitatea cositoririi.

 

4.

SMPS tipic are 100x60mm sau 105x45mm.

[Dxxx]

Am descarcat vechiul soft pentru PCBuri si am mai si muncit un pic ca sa fie utilizabil usor.

 

EVIDENT ca tot ce urmeaza se refera la varianta de PCB v25.

 

Observatii: condensatorii de compensare sunt un pic diferiti, merge bine si asa / dar se poate pune si ultima varianta, adica cea prezentata initial. Sunt 2 condensatori de 100n care nu apar in schema initiala, si lipseste C5.

Alt lucru diferit este ca ledul care indica starea letconului vine pus oarecum invers deoarece intrarile comparatorului care il comanda sunt inversate. Face insa exact acelas lucru.

 

 Vedere PCB (traseele de pe partea opusa sunt figurate si ele):

 

**

 

 

Plansa de interconectare:

 

**

 

 

 

 

[PacMan]

Cu mulțumiri! 

[Dxxx]

Revin la prima postare, deci ma refer din nou la versiunea V30.

 

In poza cu vederea frontala am omis dioda Zenner, aici este varianta rectificata:

 

**

 

De semenea pun si o poza reala cu aceesi fata de PCB (deja fata opusa se vede in poza cu conectarea):

 

**