Reflow soldeerplaat: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Die soldeer van klein SMD -komponente kan nogal uitdagend wees, maar die proses kan ook outomaties wees. Dit kan gedoen word deur soldeerpasta aan te bring en dit in 'n (terugvloeiende) oond of op 'n warm plaat (soos 'n kookplaat in u kombuis) te bak. Rondom die internet het ek baie DIY herlaai -oonde gesien; myns insiens het hulle 'n groot nadeel: hulle neem baie ruimte in beslag. Daarom het ek besluit om eerder 'n kookplaat te bou.

Die kookplaat is volledig programmeerbaar, sodat enige hervloeiprofiel bygevoeg kan word. Die herlaai proses word dan volledig outomaties. Laat ons bou!

Stap 1: Onderdele en gereedskap

Dele

• Kookplaat, ek het myne uit 'n ou wok gekry
• Solid State Relay (SSR)
• Krag draad
• USB -kragprop (Amerikaanse prop)
• LCD
• Prototipe bord
• Arduino nano
• Vroulike opskrifte
• Tipe K termokoppel + MAX 6675 versterker
• Druk knoppie
• USB na mini USB kabel

Gereedskap

• Klampe
• Houtgom
• Lasersnyer
• Boor
• Soldeerbout

Stap 2: Die saak

Afhangende van u kookplaat, het ons twee opsies. 'N Eerste opsie is om die bestaande omhulsel aan te pas; dit is lewensvatbaar as dit groot genoeg is vir 'n SSR, LCD, ens. In my geval was daar egter nie genoeg ruimte nie, so ek moes 'n nuwe een ontwerp.

Die omhulsel is gemaak van MDF met lasersnit. As gevolg van die lewende skarnier kan hierdie ontwerp slegs op 'n lasersnyer gemaak word: klein splete in die MDF maak dat dit kan buig. Die stukke kan as 'n legkaart aan mekaar vasgeplak word, gebruik net genoeg klampe. Voeg die kookplaat by en maak dit vas (myne word met skroewe aan die onderkant vasgemaak).

'N Paar ekstra gate moet geboor word: een vir die netsnoer, een vir die knoppie en twee vir die LCD. Op hierdie manier kan elke knoppie, lcd, … wat u rondlê, pas. Die LCD kan dan saam met die knoppie vasgeskroef word.

Die termokoppel moet stewig teen die kookplaat gedruk word. Boor 'n gaatjie en voer die termokoppel deur. Vervolgens moet dit teen die MDF gedruk word. Ek het 'n klein blikkie gebruik, maar jy kan ook 'n band of 'n ritssluiting gebruik (boor 2 gate langs die termokoppelgat en voer die rits vas).

Iets om van bewus te wees: u wonder miskien of MDF in kombinasie met 'n kookplaat van 250 ° C 'n goeie idee is. Oor die algemeen is dit nie so nie, maar ek het die saak so gemaak dat dit geen gevaar is nie.

Die MDF -dele raak slegs die voete van die kookplaat, wat aansienlik koeler is (maksimum 60 ° C) as die bokant van die kookplaat. Oral anders word die MDF en die kookplaat deur 'n klein lugspasie geskei. Aangesien lug 'n baie goeie isolator is, word die MDF glad nie warm nie, wat nog te sê aan die brand raak. Verder is die temperatuur slegs gedurende 'n paar minute hoog, sodat die bene nooit dieselfde temperatuur as die bokant kan bereik nie (steady-state word nooit bereik nie).

Ek het die Fusion 360 -lêer bygevoeg sodat u dit volgens u behoeftes kan aanpas. Hou die waarskuwing hierbo in gedagte wanneer u die ontwerp vir u eie kookplaat instel.

Stap 3: Elektronika

Die elektroniese deel van hierdie projek is redelik eenvoudig; ons hoef slegs sommige modules aan mekaar te koppel. Die Arduino kry die temperatuur van 'n termokoppel, waarvan die sein versterk word deur die MAX6675. Dit wys dan die temperatuur op 'n LCD en skakel indien nodig 'n Solid State Relay (SSR) oor. Alles word op die diagram uitgebeeld.

Lae spanning

Aangesien hulle nie baie krag trek nie, kan ons alles eenvoudig aan die Arduino -penne koppel en die vereiste penne vir krag en grond instel.

Weens die beperkte ruimte het dit nie so netjies geword soos ek gehoop het nie. Ek het alles gemonteer op 'n klein stukkie perfboard wat aan die agterkant van die LCD -skerm gesoldeer is. Die MAX6675 is aan die agterkant vasgemaak met dubbelband.

Die Arduino word gevoed via die mini -USB -poort, so ons koppel dit via 'n USB -kabel aan die kragsteen. Dit is 'n goeie idee om die stelsel op hierdie stadium te toets voordat u verder gaan.

Hoë spanning

Ons kan nou die kookplaat self verbind. Aangesien dit netkabels is, moet ons baie versigtig wees: maak seker dat alles losgekoppel is wanneer u daaraan werk!

In die eerste plek moet ons die kookplaat aard om elektrisiteit te voorkom as iets verkeerd loop. Trek die kragkabel af en skroef die geel/groen aardingsdraad stewig aan die omhulsel vas.

Vervolgens verbind ons die twee terminale van die kookplaat via die SSR met die net. Koppel die lewendige draad (kleurkode hang af van u land) aan die een kant van die SSR. Koppel die tweede kant van die SSR met 'n kort draad aan die kookplaat (dieselfde meter/deursnee as die kragkabel). Die ander kant van die kookplaat gaan na die neutrale draad. Ek het 'n foto van die bedrading bygevoeg voordat ek die kookplaat in die omhulsel aangebring het om dit duidelik te maak.

Dit is makliker om die kragadapter aan te sluit: die stroomtoevoer gaan na die een terminaal en die neutrale na die ander. Alhoewel ek in Europa woon, het ek hiervoor 'n Amerikaanse kragadapter gebruik: die gate in die tande is baie handig om spade -terminale aan te heg.

Dit sluit die elektronika in, en laat dit nou 'n bietjie lewe met kode gee.

Stap 4: Programmering

Die kode is wat 'n stomme wok verander in 'n terugvloeiende kookplaat. Dit stel ons in staat om die temperatuur presies te beheer en pasgemaakte reflow -profiele by te voeg.

Herlaai profiele

Ongelukkig is herlodding nie so eenvoudig soos om die verwarmer aan te skakel, te wag en weer af te skakel nie. Die temperatuur moet 'n spesifieke profiel volg, die sogenaamde reflow -profiel. 'N Goeie verduideliking kan hier gevind word, of op ander plekke op die internetwebwerwe.

Met die kode kan verskeie profiele gestoor word om aan verskillende behoeftes te voldoen (hoofsaaklik lood- of loodvrye soldeersel). 'N Eenvoudige druk op die knoppie skakel tussen hulle. Hulle word bygevoeg in die Times_profile en Temps_profile, wat albei vier kolomvektore is. Die eerste kolom is vir die voorverhitte fase, die tweede vir die week fase, dan oprit en uiteindelik die hervloei fase.

Die beheer van die kookplaat

Om die kookplaat so te bestuur dat dit hierdie baan volg, is nie eenvoudig nie. Die wetenskap hieragter word beheerteorie genoem. U kan hier diepgaande ingaan en die perfekte kontroleerder ontwerp, maar ons hou dit so eenvoudig as moontlik, terwyl ons steeds 'n goeie resultaat verseker. Die invoer van ons stelsel is die SSR, wat dit aan- of uitskakel, en die uitset is die temperatuur wat ons kan meet. Deur die SSR aan of uit te skakel, gebaseer op hierdie temperatuur, stel ons terugvoer voor, en dit is wat ons in staat stel om die temperatuur te beheer. Ek sal die proses so intuïtief moontlik verduidelik, en verduidelik hoe u u spesifieke kookplaat kan kenmerk om te werk met die kode wat ek gemaak het.

Ons weet almal dat as u 'n verwarmer aanskakel, dit nie dadelik warm word nie. Daar is 'n vertraging tussen die aanskakel (aksie) en warm word (reaksie). Dus, as ons 'n temperatuur van 250 ° C wil bereik, moet ons die kookplaat 'n rukkie daarvoor afskakel. Hierdie vertraging kan gemeet word deur die kookplaat aan te skakel en die tyd tussen aanskakeling en temperatuurverandering te meet. Gestel die vertraging is 20 sekondes. Vul dit in vir die veranderlike "timeDelay".

'N Ander manier om daarna te kyk, is soos volg: as ons die verwarmer by 250 ° C afskakel, sal dit 'n hoër waarde bereik - laat ons sê 270 C - en dan effens begin afkoel. Die verskil in temperatuur is die oorskryding - 20 ° C in ons geval. Vul dit in vir die veranderlike "overShoot".

Ter afsluiting: die bereiking van 250 ° C vereis dat ons die kookplaat afskakel by 230 ° C en nog 20 sekondes wag totdat die kookplaat hierdie oorskrydingstemperatuur bereik.

As die temperatuur gedaal het, moet die kookplaat weer aanskakel. As u op 'n daling van 20 ° C wag, sal dit nie 'n goeie resultaat gee nie, dus word 'n ander drempel gebruik. Dit word beheer met histerese genoem (verskillende waardes om aan en uit te skakel). Klein uitbarstings van maksimum 10 sekondes word gebruik om die temperatuur te handhaaf.

Metings

Om die beheerder te verifieer, het ek die data via Putty op 'n Excel -lêer aangeteken ('n seriële terminale vir die rekenaar met 'n paar wonderlike funksies). Soos u kan sien, is die geproduseerde reflow -profiel meer as goed genoeg. Nie sleg vir goedkoop elektriese wok nie!

Stap 5: Toets en geniet

Ons is klaar! Ons het van 'n ou wok 'n kookplaat verander!

Sluit die kookplaat aan, kies 'n terugvloeiprofiel en laat die masjien die werk doen. Na 'n paar minute begin die soldeer smelt en al die komponente word op hul plek gesmelt. Maak seker dat u alles afkoel voordat u daaraan raak. Alternatiewelik kan dit ook as voorverwarmer gebruik word, wat handig is vir planke met groot grondvliegtuie.

Ek hoop dat u van die projek gehou het en dat u inspirasie gevind het om iets soortgelyks te maak! Kyk gerus na my ander instruksies: