Самодельная ИК паяльная станция (часть 4)

Цитата:
Максимальную температуру верха еще бы уменьшил, если бы была возможность ограничивать температуру отдельным датчиком (каналом), а не уменьшением мощности (только так возможно с двухканальным ТРМ151). При дальнейшем уменьшении мощности сказывается инертность верхнего нагревателя.

А можно поподробнее объяснить? А то интересно, но не понял что к чему.
То есть каким дополнительным каналом, каким датчиком и какую температуру ограничивать ?
Просто я программку фарганю, термопар могу до 8 штук прицепить ...

Честно про помехи? - наверное НИКАК не победил ))) просто станция у меня на работе живет, а там как я понял вся разница в том, что когда был пуск в подвале, то там ЛДС стоят на одной фазе с розетками. А вот когда попробовал в кабинете,то там скорее всего на свет ничего не сказалось из-за того, что фазы разные на розетки и на лампы. А может сказалось наличие заземления и соблюдение подключения фазы на силовую схему.

чтобы изменить мир вокруг - начните с себя...
Ёли-пали, уже год как на форуме, а карма моя "-1" ((( Неужели ничего хорошего не сделал? Грешен, каюсь...

Цитата:
А можно поподробнее объяснить? А то интересно, но не понял что к чему.
То есть каким дополнительным каналом, каким датчиком и какую температуру ограничивать ?
Просто я программку фарганю, термопар могу до 8 штук прицепить ...

А зачем так много термопар? Двух достаточно. Всё что больше будет вносить погрешность в итоговую температуру.
Кстати я тоже не совсем поня про 151й овен.
По ходу у LZD что одноканальный ПИД? Разве?

Тю! Та ты шо? Харьков - это Украина!

Аватар пользователя maxlabt

s2006, давайте сначала рассмотрим процесс нагрева. Чипу для расплавления шаров нужно передать какое-то количество тепла. Такое количество тепла (образно, просто для понимания процесса) можно получить от 1 м проволоки нагретой до 3000*С или от 10 м нагретой до 300*С. Примем, что количество отдаваемого тепла в двух случаях одинаковое. Но... Спектр излучения проволоки при разных температурах будет совершенно разным, что даст совершенно разные результаты по качеству. Об этом я писал 10 постов назад. Т.е. для хорошего нагревателя необходимо засунуть как можно больше проволоки в квадрат 60х60 мм, тогда появится возможность снизить температуру разогрева и соответственно улучшить спектр излучения. Я планирую, исходя из собственных возможностей, рассчитать и сделать спираль мощностью 600-800 Вт и рабочей температурой изначально не более 500*С.


Используя стандартные спирали из нихрома, продаваемые на рынках, мы получаем температуру порядка 700*С. Так они стандартно рассчитываются. И понизить температуру можно только уменьшая подводимую мощность. ТРМ151 имеет такую возможность. У меня вышло примерно 500*С при ограничении мощности на 50% (спираль изначально 1 кВт). Но появился негативный эффект от ограничения мощности: спираль в ограниченном режиме медленнее разогревается, т.е. появляется ненужная инертность. Так что правильно бы сделать дополнительный канал управления верхним нагревателем, чтобы он корректировал температуру верхнего нагревателя. В моем понимании это выгладит примерно так. Основной канал управления верхом (датчик на плате возле чипа) включает верх столько, сколько необходимо для достижения определенной температуры на датчике. В это же время дополнительный канал (датчик на самом нагревателе) отслеживает температуру нагревателя и по достижении 450*С (можно изменять в зависимости от припоя, платы и т.д.) вносит коррекцию (запрет) в работу основного канала, который выключается. При незначительном остывании верхнего нагревателя запрет снимается, и нагреватель опять набирает температуру. В итоге его максимальная температура будет на уровне 450*С. Ну как-то так.
Подобный принцип, имхо, применяет ТЕРМОПРО в ИК-650. У них температура верхнего нагревателя не превышает 450*С. Да и импортные (дорогие) станции однозначно учитывают эти моменты.

Когда делал верх, тоже старался впихнуть спираль по максимуму исходя из таких же соображений. Maxlabt, возможно вам вот это будет интересно для ориентировки. Верхний нагреватель сделан из кварцевых трубок. Точнее распиленных дешевых китайских галогенок на 1500 Вт. Внешний диаметр у них 10 мм, внутренний 8 мм. Длинна трубки 82 мм. Количество 6 штук. В них вставлены две 800-ваттные спирали, соединенные последовательно (Измерил потребляемый ток, реально оказались 400 Вт). Сопротивление одной спирали в холодном состоянии ~118 Ом. Спирали куплены в ближайшем магазине электротоваров и перемотаны под диаметр ~7,2 мм. При укладке в каждой трубке сделаны отступы от краёв на ~10 мм. В итоге получилась довольно плотная намотка, расстояние между соседними витками почти равно диаметру проволоки. Размер окна 60х60 мм. При работе напрямую от розетки температура как раз 450 градусов.

ВложениеРазмер
Foto0059.jpg 29.67 КБ
Foto0063.jpg 33.14 КБ
Foto0066.jpg 30.06 КБ
Foto0069.jpg 32.45 КБ
Аватар пользователя maxlabt

Да, именно так. У меня верх из 7 трубок диаметром 8 мм. Я всунул в него спираль на 1 кВт. Вся загвоздка в том, что мне не хочется сращивать спирали, и спираль должна быть цельным проводом. Куплю катушку провода и намотаю. Как только найду...

Цитата:
А зачем так много термопар? Двух достаточно. Всё что больше будет вносить погрешность в итоговую температуру.

Я написал сколько могу максимум подключить к моему контролеру термопар. Для работы их точно сколько не надо. Для экспериментов чтобы посмотреть в каком месте сколько греет думаю несколько лишних не помешают.

maxlabt, большое спасибо за ответ. Не все конечно догнал еще, через некоторое время может получится:)
Но принцип примерно понятен. Это конечно уже высший пилотаж и руки до него у меня дойдут не скоро, но ...
Появилось несколько глупых вопросов:
1. Где измерить термопарой рабочую температуру спирали ИК нагревателя на кварцевых трубках?
Если я термопару прицеплю возле кварцевой трубки - это оно?
2. На счет толстой и длинной спирали и тонкой и короткой принцип примерно понял. В длинной спирали только получается больше инерционность при остывании спирали. То есть здесь могут появится скачки при переходе на участок термопрофиля с меньшей скоростью нагрева.
3. Если не получается сделать такую идеальную спираль на все случае жизни как сделать ограничение максимальной температуры спирали тоже примерно понятно. Может когда-то реализую.

У меня регулирование сделано через дискретное твердотельное реле. Принцип регулирования простой. Есть заданный интервал регулирования (мин 0,1сек). Возьмем для примера 1 сек. ПИД (программный) выдает к примеру необходимую мгновенную мощность 60%. В этом случае 0.6сек нагреватель вкл и 0.4 - выкл (погрешность там есть, но она не критична).
Кроме этого есть коэффициент ограничения мощности. То есть если он будет 0.8 , то в нашем случае нагреватель будет работать 0.4*0.8=0.32сек за интервал. Этот коэфф я сделал для того, чтобы поберечь проводку при работе нижнего нагревателя.

4. Но получается из изложенных Вами соображений он не помешал бы и для того, чтобы добиться оптимального спектра излучения.
У меня уже были мысли в термопрофиль кроме времени и начальной-конечной температуры (или скорости нагрева) для каждого участка задавать еще и коэффициент ограничения максимальной мощности. В программе это добавить не сложно. Разумеется, что опытным путем надо вначале определить для какой скорости нагрева (примерно для каких типов чипов и плат) сколько можно ограничивать, сделав запас на возможное уменьшение напряжения в электросети.

Получается п.4 попроще реализовать, но надо много экспериментировать. п.2 чуть сложнее, но отладки надо поменьше. Эксперименты показали бы больше, но сейчас не могу осуществить.
Поправьте меня, пожалуйста, где я ошибаюсь.

Аватар пользователя maxlabt

1. Термопара непосредственно на трубке.
2. Это уже как ПИД отработает.
3. Да она не идеальная. Просто рассчитанная так, чтобы была макс длины и при 220 В температура была 450-500*С.
4. Можно и так. На стадии разогрева не ограничивать. При удержании мощность максимальную подбирать опытным путем.
Уже много всего сказано. Конечно, нагреватель с изначально заниженной температурой (п.3) хороший вариант, но если обобщить из

Цитата:
А можно поподробнее объяснить? А то интересно, но не понял что к чему.
То есть каким дополнительным каналом, каким датчиком и какую температуру ограничивать ?
Просто я программку фарганю, термопар могу до 8 штук прицепить ...

Цитата:
Основной канал управления верхом (датчик на плате возле чипа) включает верх столько, сколько необходимо для достижения определенной температуры на датчике. В это же время дополнительный канал (датчик на самом нагревателе) отслеживает температуру нагревателя и по достижении 450*С (можно изменять в зависимости от припоя, платы и т.д.) вносит коррекцию (запрет) в работу основного канала, который выключается. При незначительном остывании верхнего нагревателя запрет снимается, и нагреватель опять набирает температуру. В итоге его максимальная температура будет на уровне 450*С.

то наилучший был бы такой: стандартная спираль(Тмакс=700*С), мощная, может даже слегка укороченная (Тмакс=800-900*С), чтоб влезла по длине. Это даст максимальную скорость нагрева и минимальную инертность. И в тоже время с ограничением Т макс посредством дополнительного управления до 400-500*С. Это даст наилучший спектр излучения. Но как видите - реализовать это сложно. А так я выбрал более инертный, но с лучшим спектром.

Цитата:
то наилучший был бы такой: стандартная спираль(Тмакс=700*С), мощная, может даже слегка укороченная (Тмакс=800-900*С), чтоб влезла по длине. Это даст максимальную скорость нагрева и минимальную инертность. И в тоже время с ограничением Т макс посредством дополнительного управления до 400-500*С. Это даст наилучший спектр излучения. Но как видите - реализовать это сложно.

Спасибо за ответ. К чему стремится примерно понятно. Реализовывать если и буду, то пока еще не сейчас.
В моем случае проблема может возникнуть в том, что ПИД будет с ума сходить если с двух датчиков спираль тушить.
Хотя может и ничего страшного не случится. Эксперименты покажут. Все никак не дождусь контролера термопар.

И сразу напрашивается вопрос: а если реализовать такое управление но не повышать мощность нагревателя, а уменьшить расстояние от нагревателя до чипа? Какие при этом негативные моменты могут всплыть?

Первый запуск - просто тупо от розетки.


Первое впечатление немного было неожиданным - мгновенно пыхнуло жаром. а я стоял на расстоянии где-то метр от низа. Поразило не то, что пыхнуло, а то как быстро и без слепящего света. Но правда надо всё равно уменьшать напряжение немного.
Это первый прогон на работоспособность. Ни отражателя, ничего пока нет. Но мать, которую я положил - прогрелась на удивление быстро - я её даже за две минуты почти всю разобрал. При этом ни малейших следов перегрева или обугливания.
Первое впечатление неоднозначное, но в целом очень положительное.

Тю! Та ты шо? Харьков - это Украина!

Ленты новостей