Сравнение функциональных особенностей паяльных станций

Паяльные станции с возможностью подключения одного паяльника не считаются профессиональными, а являются бюджетной версией для бытового использования. Зачастую такие устройства оснащены аналоговым управлением, что уменьшает стоимость и обеспечивает невысокую точностью поддержания температуры подходящей для пайки проводов и радиоэлементов на схеме не требовательных к температурным режимам при их установке. Данное решение удовлетворяет всем потребностям домашнего использования и подходит для начинающих мастеров.

Наибольшее распространение в последние годы получили устройства, рассчитанные на подключение двух устройств, один паяльник и фен или два паяльника. Такая комбинация двухканальной станции является оптимальной и отвечает большинству потребностей повседневного использования в мастерских.

Встречаются двухканальные станции с дополнительными функциями, представленными в виде:

• лабораторного блока питания до 15В 

• вольтметром постоянного напряжения до 100V 100%

 2.3 Обзор цен паяльных станций

Разброс цен на рынке паяльных станций очень велик и зависит от производителя, магазина и региона. Рассмотрим только двухканальные паяльные станции полупрофессионального класса таких марок как: Weller, Ersa, Hakko, Quick, Lukey. Если рассматривать наиболее крупные и зарекомендовавшие себя магазины, получаем стоимость:

• Weller WX2020 В комплект поставки входит:

Двухканальный блок WX 2– 1шт

Паяльник WXP 120– 2 шт Жало XT B– 2шт.

Подставка WDH 10– 2шт

Цена сейчас: 62224,59рублей

• Ersa I-CON2 В комплект поставки входит:

Блок управления Ersa IC 2000A– 1 шт

Паяльник 100CDJ i-tool– 2 шт

Подставка для паяльника– 1 шт

Цена сейчас: 34436,49рублей

• ATR-4302 В комплект поставки входит: 

Блок управления ATR-4302 – 1 шт.

Паяльник ATR-4302 – 1 шт.

Паяльник ATR-4302 – 1 шт.

Подставка для паяльника ATR-4302 – 1 шт.

Цена сейчас: 36285рублей

• Quick 704 В комплект поставки входит:

Термовоздушная станция Quick 704– 1 шт

Паяльник– 1 шт

Термофен– 1 шт

Насадки для фена– 4 шт

Подставка для паяльника– 1 шт

Цена сейчас: 10640 рублей

• Lukey 852D+ В комплект поставки входит:

Термовоздушная станция Lukey 852D– 1 шт

Паяльник– 1 шт

Подставка для паяльника– 1 шт

Термофен– 1 шт

Насадки для фена– 4 шт.

Цена сейчас: 5850рублей

Проведя анализ рынка паяльных станций и их стоимости можно сделать вывод, что за 6.000 рублей мы приобретаем устройство со стандартной комплектацией (для данного рынка оборудования) и относительно хорошим качеством применяемых материалов и компонентов. Данная паяльная станция относится к аналоговым с цифровым блоком индикации, что удовлетворяет всем потребностям специалиста, занимающегося ремонтом электронной техники, и применима в ремонтной мастерской.

2.4 Состав паяльной станции Lukey 852D+

Определив минимальную стоимость паяльной станции, рассмотрим ее подробнее и сравним с более дорогими вариантами крупных производителей, что бы понять из-за чего происходит переплата. 

Все станции можно представить в виде 5 основных блоков: 1) Силовая часть (блок питания), 2) Блок управления, 3) Блок индикации, 4) Блок защиты, 5) Подключаемые устройства.

Блок питания представлен небольшим трансформатором с заявленной мощностью 80 Вт, с двумя вторичными обмотками. Одна из обмоток необходима для нагревательного элемента с выходным напряжением~26V. Вторая обмотка задействована для питания процессоров и блоков индикации с выходным напряжением ~10V. Установлен диодный мост, реализованный диодной сборкой DF10M и рассчитанной на ток 1А с мощностью 1000В или на диодах 1N4007 с такими же характеристиками. Напряжение ±5V необходимое для питания процессоров и индикаторов выполнено на 5V стабилизаторах напряжения 79M05D и L7805ABP, получаемое со второй обмотки трансформатора напряжением 10V. Для защиты микроконтроллеров от высокого напряжения используется развязка низкого напряжения на оптопарах MOC3023 изображенная на рисунке 4. 

Рисунок 4 Схема включения оптопары для опто-симисторов.

Блок управления реализован на двух микроконтроллерах Atmega 8, поскольку каждый канал управляется независимо, но для уменьшения стоимости устройства использованы другие контроллеры Pic 16f 883 (Рисунок 5) установленные в переходные площадки адаптирующие данные процессоры под разведенную схему. 

Рисунок 5. Переходная площадка с Pic 16f на Atmega 8.

Для регулировки и настройки температурных режимов работы паяльной станции использованы поворотные кнопки, являющиеся цифровым управлением и работающие напрямую с процессором, но внешне напоминающие потенциометры для аналогового управления. Данное решение позволяет использовать один корпус для аналоговых и цифровых станций.

Регулировка фена возможна от 100 до 480°C и паяльника от 200 до 480°C.

Плата индикации реализована двумя группами на семисегментных индикаторах под управлением микропроцессора Pic 16f.

Блок защиты реализован предохранителем входной цепи питания трансформатора, оптопарами и функцией ESD SAFE- когда все металлические элементы паяльной станции имеют общее заземление вместе с корпусом трансформатора и подключены к желто-зеленому проводу заземления сетевой вилки. Общее заземление паяльной станции возможно в том случае, если электросеть имеет заземление (третий провод электропроводки).

Подключаемые устройства представлены феном с компрессорным насосом производительностью до 23 л/мин, нагревательный элемент которого представлен спиралью мощностью 250 Вт, и паяльником с керамическим нагревательным элементом мощностью 50 Вт. 

Принцип управления паяльником Lukey 852D+

При включении паяльной станции микроконтроллер производит определение наличия паяльника по 18 ножке. Поступающий сигнал >4V говорит об отсутствии устройства и использование этого канала невозможно, станция находится в режиме ожидания. Наличие сигнала на ноге микроконтроллера равное 0V говорит о подключенном паяльнике и переводит паяльную станцию в состояние готовности. На индикаторе начинают отображаться данные последней используемой температуры. С 15 ноги генерируется сигнал включения нагревателя паяльника. 

На семисегментный индикатор через 1 секунду начинает выдаваться реальное значение температуры, то есть считанной температуры паяльника на 23 ножку процессора после усилителя сигнала полученного с термопары.

При достижении заданной температуры, когда совпадает значение данных, введенное в микроконтроллер с полученными значениями термопары по 23 ножке, происходит переход устройства в режим поддержания температуры.

При вращении поворотных кнопок по часовой и против часовой стрелки происходит увеличение или уменьшение температуры вводимой в микропроцессор. Шаг изменения температуры при однократном нажатии равен 1°C, а при удержании кнопки в нажатом положении более 2 секунд вводимые значения изменяются со скоростью 10 знаков в секунду, то есть по 10°C. На индикаторе происходит отображение значений устанавливаемой температуры. 

По завершению ввода данных, через 3 секунды ожидания 

микропроцессор переходит в режим отображения реальной температуры на индикатор и возвращается в рабочий режим нагрева и поддержания температуры.

Выставленные данные температуры паяльника сохраняются в энергонезависимой памяти процессора, что позволяет при повторном включении использовать данные настройки.

Алгоритм работы фенаLukey 852D+

Включение термофена происходит аналогично паяльнику. Микропроцессор производит инициализацию 18 ножки аналогично опросу паяльника. Если сигнал на 18 ножке 0V, на индикаторе отображается последнее значение установленной температуры. Через 3 секунды значение исчезает, и загораются (три средних черточки) обозначающие ждущий режим. В этом режиме не происходит включения нагревателя и компрессора. Если в этом режиме перевести поворотную кнопку в состояние вверх или вниз, то на индикатор начнет выводиться значение заданной температуры и происходит уменьшение или увеличение введенных значений температуры в микрокомпьютер с шагом в 1°C. Удержание кнопки более 2 секунд приводит к быстрому изменению значений аналогичному настройкам паяльника по 10 значений в секунду.

При наличии сигнала > 4V на 18 ножке (фен снят с подставки) происходит переключение микропроцессора в рабочий режим и на 26 ножке устанавливается сигнал 0V, блокирующий отключение питания термофена и включающий схему управления вентилятором. Происходит анализ состояния 28 ножки микропроцессора. Если на ней присутствует сигнал >0,4V (подано питание вентилятора), то на индикатор начинает выводиться значение установленной температуры и через 1 секунду значение реальной температуры, считанной с термопары расположенной в блоке фена с шагом в 1. Значения реальной температуры снимаются с 23 ножки м/к. Подается сигнал нагрева фена с 15 ножки м/к (рабочий уровень 0V).

При достижении заданной температуры, м/к переходит в режим поддержания температуры. При этом на индикатор выводится значение реальной температуры и подмигивает точка (dp) в младшем разряде.

При нажатии одной из кнопок "UP” или "DOWN”, производится увеличение или уменьшение значения введенной в м/к температуры. При этом на индикатор начинает выводиться значение устанавливаемой температуры. Шаг установки температуры равен 1.

При удержании кнопки в нажатом положении более 3 сек, инициирует быстрый ввод значений со скоростью 10 значений в секунду.

Прекращение ввода данных через 3 сек. переводит м/к в режим выдачи на индикатор реальной температуры и переход в рабочий режим.

Введенные данные остаются в энергонезависимой памяти м/к и при выключении и повторном включении являются рабочими на данном этапе.

При установке фена на подставку и появлении на 18 ножке м/к сигнала 0V, через 1 сек. происходит выключение нагрева фена (переход сигнала на 15 ножке в состояние 5V).

При снижении реальной температуры до 50 происходит установка сигнала на 26 ножке в состояние 5V и схема переходит в режим, как в пункте 1 (за исключением выдачи на индикатор заданной температуры). При снятии фена с подставки, процесс повторяется, начиная с пункта 1.

Если питание фена выключается кнопкой "Power Up”, то все происходит, начиная с пункта 7, за исключением того, что при установке сигнала на ножке 26 в состояние 5V, фен полностью отключится, поскольку будет снято питающее напряжение.

Выдача значений на индикатор происходит по таком же принципу как и паяльника, при этом анализ состояния 18 ножки паяльника и ножек 18, 28 термофена    происходит    постоянно.