Placă de reîncărcare de lipit: 5 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Lipirea componentelor SMD minuscule poate fi destul de provocatoare, dar procesul poate fi automatizat. Acest lucru se poate face prin aplicarea pastei de lipit și coacerea acesteia, fie într-un cuptor (reflow), fie pe o placă fierbinte (ca o placă de gătit în bucătăria dvs.). În jurul webului, am văzut multe cuptoare de reflow DIY; după părerea mea, au un mare dezavantaj: ocupă mult spațiu. Așa că am decis să construiesc o placă fierbinte.

Plita este complet programabilă, astfel încât să poată fi adăugat orice profil de reflux. Procesul de reflow este apoi complet automatizat. Hai să construim!

Pasul 1: Piese și instrumente

Părți

• Placă fierbinte, am primit-o pe a mea dintr-un wok vechi
• Releu de stare solidă (SSR)
• Cablu de alimentare
• Alimentator USB (mufa SUA)
• LCD
• Placă de prototipare
• Arduino nano
• Anteturi feminine
• Termocuplu tip K + amplificator MAX 6675
• Apasa butonul
• Cablu USB la mini USB

Instrumente

• Cleme
• Lipici de lemn
• Lasercutter
• Burghiu
• Ciocan de lipit

Pasul 2: Cazul

Pentru caz, avem două opțiuni, în funcție de plita dvs.. O primă opțiune este modificarea carcasei existente, aceasta este viabilă dacă este suficient de mare pentru a găzdui un SSR, LCD etc.

Cazul este realizat din MDF lasercut. Datorită balamalei vii, acest design poate fi realizat doar pe un tăietor laser: mici fante din MDF îl fac capabil să se îndoaie. Piesele pot fi lipite împreună ca un puzzle, trebuie doar să folosiți suficiente cleme. Adăugați placa fierbinte și fixați-o în poziție (a mea este fixată cu șuruburi în partea de jos).

Unele găuri suplimentare trebuie găurite: una pentru cablul de alimentare, una pentru buton și două pentru ecranul LCD. În acest fel, orice buton, LCD, … pe care îl aveți în poziție, poate fi adaptat. Ecranul LCD poate fi apoi înșurubat în poziție, împreună cu butonul.

Termocuplul trebuie apăsat ferm pe placa fierbinte. Găuriți o gaură și alimentați termocuplul. Apoi, ar trebui să fie apăsat pe MDF. Am folosit o bandă mică de tablă, dar ați putea folosi și bandă sau o cravată cu fermoar (găuriți 2 găuri lângă gaura termocuplului și alimentați cravata cu fermoar cu ele).

Ceva de care trebuie să știți: s-ar putea să vă întrebați dacă utilizarea MDF în combinație cu o placă de gătit la 250 ° C este o idee bună. În general, nu este, dar am făcut ca acest caz să nu fie un pericol.

Părțile din MDF ating doar picioarele plitei, care sunt semnificativ mai reci (max 60 ° C) decât partea superioară a plitei. Oriunde altundeva, MDF-ul și plita sunt separate de un mic spațiu de aer. Deoarece aerul este un izolator foarte bun, MDF-ul nu se încălzește deloc, darămite să ia foc. În plus, temperatura este ridicată doar în câteva minute, astfel încât picioarele nu pot atinge niciodată aceeași temperatură ca vârful (starea de echilibru nu este niciodată atinsă).

Am adăugat fișierul Fusion 360, astfel încât să îl puteți adapta la nevoile dvs. Țineți minte avertismentul de mai sus atunci când reglați designul pentru propria dvs. plită.

Pasul 3: Electronică

Partea electronică a acestui proiect este destul de simplă, trebuie doar să conectăm unele module împreună. Arduino obține temperatura de la un termocuplu, al cărui semnal este amplificat de MAX6675. Apoi afișează temperatura pe un LCD și comută un releu de stare solidă (SSR), dacă este necesar. Totul este descris pe diagramă.

Voltaj scazut

Deoarece nu consumă multă putere, putem conecta pur și simplu totul la pinii Arduino și configurând pinii necesari pentru alimentare și împământare.

Datorită unor limitări de spațiu, nu s-a dovedit atât de bine pe cât sperasem. Am montat totul pe o mică bucată de perfboard, lipită în spatele ecranului LCD. MAX6675 a fost lipit pe spate cu o bandă dublă.

Arduino este alimentat prin portul mini USB, așa că îl conectăm printr-un cablu USB la caramida de alimentare. Este o idee bună să testați sistemul în acest moment înainte de a merge mai departe.

Tensiune înaltă

Acum putem conecta plita în sine. Deoarece acesta este cablul de rețea, ar trebui să fim foarte atenți: asigurați-vă că totul este deconectat atunci când lucrați la el!

În primul rând, ar trebui să împământăm placa pentru a preveni electrocutarea dacă ceva nu merge bine. Îndepărtați cablul de alimentare și înșurubați ferm firul de împământare galben / verde la carcasă.

Apoi, vom conecta cele două terminale ale plitei la rețea prin SSR. Conectați firul live (codul de culoare depinde de țara dvs.) la o parte a SSR. Conectați cea de-a doua parte a SSR la plita cu un fir scurt (același indicator / diametru ca și cablul de alimentare). Celălalt capăt al plitei se îndreaptă către firul neutru. Am adăugat o imagine a cablajului înainte de a monta plita în carcasă pentru a clarifica acest lucru.

Cablarea adaptorului de alimentare este mai ușoară: firul sub tensiune merge la un terminal, iar neutrul la celălalt. Deși locuiesc în Europa, am folosit un adaptor de alimentare din SUA pentru acest lucru: găurile din vârfuri sunt foarte convenabile pentru a atașa terminalele pică.

Asta înfășoară electronica, acum permite să sufle ceva viață în ea cu cod.

Pasul 4: Programare

Codul este ceea ce transformă un wok prost într-o placă de reflux. Ne permite să controlăm cu precizie temperatura și să adăugăm profile de reflux personalizate.

Profiluri de reflux

Din păcate, lipirea prin reflux nu este la fel de simplă ca pornirea încălzitorului, așteptarea și oprirea acestuia din nou. Temperatura trebuie să urmeze un profil specific, așa-numitul profil de reflux. O explicație bună o puteți găsi aici sau în alte locuri de pe interwebs.

Codul permite stocarea mai multor profiluri pentru a satisface diferite nevoi (în principal lipire cu plumb sau fără plumb). O simplă apăsare de buton comută între ele. Acestea sunt adăugate în Times_profile și Temps_profile, ambele fiind vectori cu 4 coloane. Prima coloană este pentru faza de preîncălzire, a doua pentru faza de înmuiere, apoi creșteți și, în final, faza de reflow.

Controlul plitei

Conducerea plăcii fierbinți astfel încât să urmeze această traiectorie nu este simplă. Știința din spatele acestui lucru se numește teoria controlului. Se poate merge foarte în profunzime aici și proiecta controlerul perfect, dar îl vom păstra cât mai simplu posibil, asigurând totuși un rezultat bun. Intrarea în sistemul nostru este SSR, care îl activează sau oprește, iar ieșirea este temperatura, pe care o putem măsura. Prin pornirea sau oprirea SSR, pe baza acestei temperaturi introducem feedback, și asta ne permite să controlăm temperatura. Voi explica procesul cât mai intuitiv posibil și voi explica cum puteți caracteriza placa dvs. specifică pentru a lucra cu codul pe care l-am făcut.

Știm cu toții că, atunci când porniți un încălzitor, nu se încălzește instantaneu. Există o întârziere între pornirea (acțiunea) și încălzirea (reacția). Deci, atunci când vrem să atingem o temperatură de 250 ° C, ar trebui să oprim plita cu ceva timp înainte de aceasta. Această întârziere poate fi măsurată prin pornirea plitei și măsurarea timpului dintre pornire și schimbarea temperaturii. Să presupunem că întârzierea este de 20 de secunde. Completați acest lucru pentru variabila „timeDelay”.

Un alt mod de a-l privi ar fi după cum urmează: dacă oprim încălzitorul la 250 ° C, acesta va atinge o valoare mai mare - să zicem 270 C - și apoi ar începe să se răcească oarecum. Diferența de temperatură este depășirea - 20 ° C în cazul nostru. Completați acest lucru pentru variabila „overShoot”.

În concluzie: atingerea a 250 ° C necesită oprirea plitei la 230 ° C și așteptarea altor 20 de secunde pentru ca plita să atingă această temperatură de depășire.

Când temperatura a scăzut, plita ar trebui să se aprindă din nou. Așteptarea unei scăderi de 20 ° C nu ar da un rezultat frumos, așa că se utilizează un prag diferit. Aceasta se numește control cu histerezis (valori diferite de activat și dezactivat). Rafale mici de maxim 10 secunde sunt utilizate pentru a menține temperatura.

Măsurători

Pentru a verifica controlerul, am înregistrat datele într-un fișier excel prin Putty (un terminal serial pentru PC cu câteva caracteristici minunate). După cum puteți vedea, profilul de reflux produs este suficient de bun. Nu e rău pentru wok electric ieftin!

Pasul 5: Test & Enjoy

Au fost efectuate! Am transformat un vechi wok într-o placă de reîncărcare!

Conectați plita, selectați un profil de reflow și lăsați mașina să facă treaba. După câteva minute, lipirea începe să se topească și lipeste toate componentele la locul lor. Asigurați-vă că lăsați totul să se răcească înainte de al atinge. Alternativ, poate fi folosit și ca preîncălzitor, care este la îndemână pentru plăcile cu planuri mari de sol.

Sper că ți-a plăcut proiectul și ai găsit inspirație pentru a face ceva similar! Simțiți-vă liber să verificați celelalte instructabile ale mele: