Сейчас многие пользуются для пайки цифровыми паяльными станциями. Мне, конечно, тоже хотелось иметь такую. Но стоят они очень дорого. К счастью, на рынке появились отдельно паяльники и фены к станциям, что сделало возможным собрать станцию самому. Блок управления ведь не такой сложный. Я тоже решил сделать себе станцию. Разработал дизайн панели, разработал схему, плату. Все как положено: синхронный выпрямитель в источнике питания, MOSFET-ключ нагревателя, привязка к сети с помощью PLL, управление как фазовое, так и с помощью Delta-Sigma модулятора (пропуск полупериодов), переключать можно на ходу. Для фазового управления табличная линеаризация зависимости угол-мощность. Zero-Drift ОУ в усилителе термопары, цифровая фильтрация, компенсация холодного спая с помощью DS18B20, который встроил в ручку паяльника, используя имеющиеся провода шнура, табличная линеаризация термопары. PID-алгоритм управления, и даже детектирование "простоя" паяльника путем анализа сигнала подведенной мощности после цифровой фильтрации и дифференцирования. Старательно отутюжил плату, собрал, написал алгоритмы. Добился замечательной точности поддержания температуры и гладкого переходного процесса. Но... Паяльник не паяет. Выставляю 300°С, а он едва плавит припой. Опять поездка на рынок, купил термопару, прикрепил к жалу. Результаты удручающие:
P,% Tset,°С Tget,°С dT,°С dT/P Tget/Tset 12.5 300.0 228.5 71.5 5.72 0.76 17.0 350.0 261.4 88.6 5.21 0.75 20.0 400.0 300.3 99.7 4.98 0.75 23.7 450.0 336.4 113.6 4.79 0.75 30.0 450.0 298.0 152.0 5.06 0.66
P - мощность нагревателя, %
Tset - установленная температура, она же - температура термопары в нагревателе, °С
Tget - температура внешней термопары на жале, °С
dT - разность установленной и реальной температуры на кончике жала, °С
dT/P - отношение разности температур к мощности
Tget/Tset - отношение реальной температуры к установленной
Последняя строчка - паяльник в работе, нагревание контактной площадки на плате.
Видно, что для компенсации разности температур термопары в нагревателе и кончика жала достаточно домножить показания термопары на 0.75. Это обычно и делается при калибровке. Но картина меняется, когда паяльник в работе (последняя строчка). В этом случае более близкий результат можно получить, вычислив реальную температуру исходя из мощности нагревателя: T = Tset - P * dT/P. Но такой способ корректировки дает большую погрешность в режиме покоя. К тому же, мощность нагревателя в процентах зависит от сетевого напряжения. Наверное, нельзя брать это значение для корректировки.
Вот так. Лузер - он всегда лузер. Как бы ни старался. Это я уже понял. Но жалко потраченных усилий. Возникает резонный вопрос: что делать?
Upd: Здесь архив с программой.
