Главная » Микроконтроллеры
Призовой фонд
на март 2017 г.
1. UNI-T UT-39C
Паяльник
2. Тестер компонентов LCR-T4
Паяльник
3. 100 руб.
От пользователей

Станция для монтажа и демонтажа BGA и других SMD радио компонентов

При ремонте материнских плат настольных компьютеров, ноутбуков, а в последнее время сложной радиоэлектронной аппаратуры, спаянной бессвинцовым припоем, имеющим температуру плавления 230 С, не обойтись без специальных приспособлений.

На рынке предоставлено довольно много подобных устройств, от дорогих, которые не по карману небольшой мастерской, до дешёвых, китайских предназначенных максимум поджарить тост, но выход тем не менее есть - собрать станцию самому.

Описание конструкции

Верхний нагреватель

Нижний нагреватель

Каркас ( 370*330) мм нижняя часть и (330*330) мм верхняя часть, высотой 80 мм, сварен из метало-профильной трубы (15*15) мм, в середину помещён поддон из нержавеющей стали, (300*300) мм, с бортами 30 мм, в котором размещены девять кварцевых трубок (диаметром 10 мм и длинной 24,5 мм). В трубки продеты три спирали (мощность каждой 1КВт) , которые соединены параллельно. Для работы с небольшими платами ,одна спираль сделана коммутируемой . Трубки закреплены на болтах (3*25мм), вставленных в отверстия, просверленные в поддоне (на расстоянии 35 мм друг от друга и от края 40 мм) стальной вязальной проволокой (0,8 мм), расстояние между трубками и поддоном 10 мм. Для исключения прогиба сетки, между каждыми двумя трубками ,установлены поперечные опоры из нержавейки .Сверху поддон накрыт стальной решёткой ( диаметр очка 5 мм). Держатель верхнего нагревателя сделан из старого фотоувеличителя. Отражатель сделан из нержавеющей стали( 80*80*40) мм. Нагреватель состоит из четырёх кварцевых трубок (длинна 65 мм., диаметр 10 мм) скрученных вместе вязальной проволокой. Между трубками установлены шесть болтов( 3*50мм), для крепления к отражателю. Сквозь трубки продета нагревательная спираль (мощность 500 Вт). Перед установкой спирали следует разделить на равные части, для нижнего нагревателя на три, а для верхнего на четыре.

Схема станции

Управление нагревателями осуществляется контроллером, собранном на одно кристальном микроконтроллере ATMEL ATMEGA16. Программа написана на С для CVAVR, прошить микроконтроллер можно программой PonyProg, с помощью программатора состоящего из 4-х резисторов, подключённых к LPT порту компьютера.

Управляющие данные снимаются платиновым терморезистором Pt100 установленным в зоне пайки, и двумя термопарами, одна крепится к трубке нижнего нагревателя, установка второй не принципиальна, (например контроль температуры платы вне зоны пайки).

С усилителей термопар и терморезистора, собранных на двух операционных усилителях LM358 (следует иметь в виду, что усилитель LM358 может имеет разбаланс по каналам), сигналы подаются на входы АЦП контроллера ATMEGA16. Управляющий ШИМ сигнал, через оптосимисторы MOC3041 подаётся на мощные симисторы, к выходам которых подключены нагревательные спирали.

Схема силовой части

Питается контроллер от любого блока питания 12V 1A.

Аналоговая и цифровая части контроллера питаются от двух стабилизаторов LM7805. Источник опорного напряжения для АЦП собран на двух регулируемых стабилитронах TL431 (можно заменить на один ref195, транзистор 15n03, управляющий включением вентилятора,на любой n канальный с управлением логическим уровнем ток не менее 0.5А). Кварцевый резонатор и конденсаторы С2,С3 можно не устанавливать.

Управление режимами контроллера осуществляется с помощью клавиатуры: кнопки ON и OFF предназначены для включения и выключения рабочих режимов; Т+ и Т- для оперативного изменения пред заданных значений ;Pb и Sn для выбора одного из двух термопрофилей; Cooler - включение вентилятора; SD включение отдельно верхнего нагревателя, отдельно нижнего, либо обоих сразу.

Термопрофиль имеет две режима, подогревный (только нижний нагрев) и основной (нижний поддерживает, а верхний доводит температуру до нужной) которые можно корректировать в процессе работы. Для быстрого охлаждения платы используется вентилятор на рабочее напряжение 12v, который включается вручную кнопкой Cooler, а выключается при снижении температуры ниже 40 С.

Для установки пред заданных значений, необходимо удерживать кнопку PB нажатой, в течении 5 сек. Кнопка Cooler - следующий пункт, изменение значения Т+ и Т-.

Фото платы контроллера

Настройка

При первом включении, значения необходимо выставить согласно пунктам приведённым ниже, следует учесть, что прошлое значение не стирается, а меняется на новое, например при переходе с 10 на 9 на индикаторе будет 90, фактически 9, ноль останется от предыдущего значения.

Пункты меню:
1. Sensor - 2 Выбор основного датчика для работы без профиля: 1 — терморезистор,2 - термопара.
2. Set value -100 Температура работы без профиля.
3. POWER1 -1 Подогревная мощность профиля 1-5 .
4. POWER2 -2 Мощность основной фазы 1-5 .
5. D+TEMP - 3 Корректировка значения температуры.
6. D*Temp- 1.7 Корректировка шкалы, шаг 0.01.
7. PB VAL 1 - 100 Подогревная температура профиля PB.
8. PB VAL 2 - 190 Основная температура PB
9. SN VAL 1 - 130 Подогревная температура профиля SN.
10. SN VAL 2 - 235 Основная температура SN

Следующее нажатие кнопки Cooler переведёт контроллер в рабочий режим.

Для настройки нужен образцовый термометр, например китайский тестер.

Настройка шкалы производится следующим образом: устанавливаем неисправную плату на нагреватель , наносим на неё каплю термопасты, в термопасту устанавливаем термопару тестера(Т) и терморезистор контроллера(К), проверяем совпадение температур. Подбором резистора R3 добиваемся разницы в показаниях Т и К 5-7 С. Далее производим цифровую корректировку изменением значений D+TEMP и D*Temp:
1. Предположим показания Т-26, К-29 значит, D+TEMP нужно уменьшить на 3(29-26)
2. Включаем нагрев 100С
3. Проверяем совпадения температур предположим Т-87 К-100, D*Temp нужно увеличить, если Т>К D*Temp нужно уменьшить (подобрать значение чтоб показания совпали).
4. Увеличиваем температуру до 200С.
5. Проверяем совпадения температур, предположим Т-180 К-200, D*Temp нужно увеличить ,если Т>К D*Temp нужно уменьшить (подобрать значение чтоб показания совпали).
6. Даём остыть.
7. Повторяем пункты 1-6

Разница в несколько градусов не критична.

Следующий шаг, установка температуры плавления свинца PB VAL 2. Ставим терморезистор на плату содержащую свинцовый припой, доводим до плавления, запоминаем температуру, устанавливаем PB VAL 2.

Температура плавления беcсвинцового припоя SN VAL 2 устанавливается аналогично.

При совпадении температур сработает звуковой сигнал.

Значением POWER2 можно уменьшить инерцию выхода на режим, значением POWER1 время пред нагрева.

Назначение датчиков: R7- основной датчик, устанавливается сверху рядом с чипом; ТС2- устанавливается на трубку нижнего нагревателя; ТС1- для контроля нагрева платы вне зоны верхнего нагревателя (можно не устанавливать).

Фото станции

Рекомендации

Перед началом работы с ремонтируемой платы следует снять липкие наклейки, в связи с тем что они в процессе нагрева могут потянуть за собой мелкие детали. Элементы, которые не желательно нагревать, можно накрыть алюминиевой фольгой. Плата на нагреватель устанавливается на фторопластовых стойках диаметром 6мм и длинной 10мм. Снимать элементы можно без флюса, но при этом повредятся шары, для установки следует использовать хорошие флюсы, например FluxPlus.

Перед началом работы размещаем терморезистор рядом с чипом, сверху платы. Устанавливаем профиль кнопками Sn и Pb соответствующий типу припоя ремонтируемой платы Sn - без свинцовый t-235 С, PB - содержащей свинец t-190 С, и нажимаем кнопку ON. Нагрев имеет два этапа, в первом нижний нагреватель плавно доводит температуру до установленных значений: для PB "PB VAL 1", для SN "SN VAL 1", во втором нижний нагреватель поддерживает нагрев, а верхний доводит температуру до установленных PB VAL 2 или SN VAL 2, устанавливать температуру выше 240 С не стоит. При достижении заданной температуры включается звуковой сигнал. Для разных плат температура плавления может различаться, в связи с этим, перед снятием чипа нужно, лёгким покачиванием, убедиться что шары "поплыли", можно немного подкорректировать температуру кнопками Т+ и Т-, манипуляции при высокой температуре необходимо выполнять как можно быстрей. Сняв чип нажимаем кнопку OFF для выключения нагревателей и кнопку CL, для включения вентилятора. После снятия чипа остатки припоя желательно удалить «плетёнкой». Перекатку (реболинг) шаров лучше проводить на шары со свинцом, для чего на жало паяльника наносится капля свинцового припоя и залуживается плата и чип, следует уделить особое внимание жалу паяльника, мощности паяльника и температуре, при неправильном подборе есть шанс сорвать токоведущие площадки, при работе с без свинцовым припоем плату можно подогреть нажав кнопку ON без выбора профиля, температура будет стабилизироваться (при значении Sensor = 2) по термопаре установленной на трубке нижнего нагревателя.

Ниже вы можете скачать архив с печатными платами в формате LAY, исходным кодом, прошивкой и скриншотами установки фьюзов

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Блок управления.
U1 МК AVR 8-бит
ATmega16
1 Поиск в FivelВ блокнот
U2, U3 Операционный усилитель
LM358
2 Поиск в FivelВ блокнот
U4, U5 ИС источника опорного напряжения
TL431
2 Поиск в FivelВ блокнот
U6, U7 Линейный регулятор
LM7805
2 Поиск в FivelВ блокнот
Q1 MOSFET-транзистор
AP15N03GH
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1 Конденсатор0.33 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
С2, С3 Конденсатор22 пФ2 Поиск в FivelВ блокнот
С4-С6, С8-С14 Конденсатор0.1 мкФ10 Поиск в FivelВ блокнот
С7 Электролитический конденсатор1000 мкФ 16 В1 Поиск в FivelВ блокнот
С15, С17, С18 Электролитический конденсатор1000 мкФ 10 В3 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R12, R13, R15, R18 Резистор
10 кОм
5 Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
470 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R6, R8 Резистор
47 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R5, R9, R11 Резистор
1 кОм
3 Поиск в FivelВ блокнот
R7 Платиновый терморезисторPt1001 Поиск в FivelВ блокнот
R10, R14 Резистор
82 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R16, R17 Резистор
100 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R19-R22 Резистор
200 Ом
4 Поиск в FivelВ блокнот
VR1, VR2 Подстроечный резистор50 кОм2 Поиск в FivelВ блокнот
VR3 Подстроечный резистор10 кОм1 Поиск в FivelВ блокнот
ТС1, ТС2 ТермопараТСТ 100.002 Поиск в FivelВ блокнот
Х1 Кварцевый резонатор8 МГц1 Поиск в FivelВ блокнот
LCD1 LCD-дисплейHY16021 Поиск в FivelВ блокнот
Тактовая кнопка8 Поиск в FivelВ блокнот
LS1 Звукоизлучатель1 Поиск в FivelВ блокнот
J1 РазьемCONN-D25F1 Поиск в FivelВ блокнот
Вентилятор (куллер)1 В схеме не изображенПоиск в FivelВ блокнот
Силовой блок.
U1, U3 Оптопара
MOC3041M
2 Поиск в FivelВ блокнот
U2 Симистор
BTA41
1 Поиск в FivelВ блокнот
U4 Симистор
BTA16
1 Поиск в FivelВ блокнот
С1, С2 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в FivelВ блокнот
R1, R5 Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R2, R3, R6, R7 Резистор
390 Ом
4 Поиск в FivelВ блокнот
R4, R8 Резистор
50 Ом
2 Поиск в FivelВ блокнот
Нагреватель2 Поиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Алексей Яковлев Опубликована: 2011 г. 0 1
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (43) | Я собрал (0) | Подписаться

0
qwert #
В связи с чем применялся терморезистор?Почему не термопара?Где он продается и как выглядит?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Термопара, в силу конструктивной формы, очень критична к установке.
На той же плате, установка под разным углом даст разные показания.
Терморезистор имеет в основании плоскость. Покупался в http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery_i.pl?code=pt-100 (32208548,темп Pt100 -70+500гр B M222 2.3*2.1мм =32207734), стоит 120р.
[img=http://photo.qip.ru/photo/pf2222/151014074/middle/168322545.jpg]
Ответить
0
Иван #
Интересен вариант с заданными профилями, возможно ли переделать прошивку под эту микруху, либо совсем переделывать все нужно?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Иван, уточните какую микруху? Если вы имеете ввиду переделать под термопару, то менять прошивку не надо, надо немного переделать усилитель.
Ответить
0
Иван #
AlekseyYakovlev, можете подробнее описать процесс настройки и передвижение по меню? что конкретно означают значения POWER1 и POWER2?
Ответить
0
Дмитрий #
А где можно добыть такие трубки и спирали?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Дмитрий, занявшись поиском кварцевых трубок и спиралей, нашел несколько вариантов: радио рынок, магазин электро товаров, поищите в интернете, ссылок много. Можно отрезать контакты у галогеновых ламп.
Ответить
0
Иван #
AlekseyYakovlev? прочитал еще раз все внимательно. Вопрос:датчик ТС2 не используется совсем если работа по термопрофилю? если работает только нижний нагрев, то почему его нужно ставить около нагревателя, а не ближе к плате? для чего тогда нужен ТС1, если его можно не устанавливать? есть ли он вообще в прошивке и учавствует в термопрофиле?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
При работе по профилю для разных плат, опираться на показания более чем одного датчика, по моим наблюдениям, нельзя.
ТС2, по моей задумке сделан не мобильным, крепится жестко к трубке нижнего подогрева(можно ближе к плате), при работе по профилю используется только как термометр. ТС1 в прошивке есть, но ни на что не влияет, просто термометр, можно установить на плату вне зоны верхнего нагревателя, для контроля температуры платы (возможно в дальнейшем найдется более достойное применение).
Ответить
0
Сергей #
Здраствуйте!

Хотел уточнить R7 (основной датчик ) можна заменить на термопару, указав ето в настройках?

Терморезистор можно использовать любой или конкретно вами указаный?

И еще настройка термопары (ТС2) производится так же как и терморезистора, или в настройках не нуждается вообще?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Сергей, для того чтоб использовать термопару вместо терморезистора, необходимо переделать входной усилитель U2:A.
[IMG]http://photo.qip.ru/photo/pf2222/151014074/middle/168530962.jpg[/IMG]

Терморезистор подойдёт любой, отвечающий следующим характеристикам: должен быть платиновым на температуру 0-350 С., сопротивление при 0 С. - 100 Ом.
Особой точности от термопар в данном устройстве не требуется, поэтому схема и программная обработка сведены к минимуму. Настройка сводится к установке усиления резисторами RV1 и RV2, при температуре 100 С.
PS. Можно переделать схему и прошивку для использования датчика ТС1 как основного.
Ответить
0
Сергей #
Подскажите данный датчик подойдет?
http://catalog.compel.ru/sensor_temp_rtd/info/700-101BAB-B00%20(HONEY)
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Да, то что нужно.
Ответить
0
Дмитрий #
Алексей а можно ли применить МК Atmega16 в ДИП корпусе с изменением цоколёвки под ДИП ?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Без проблем, первую версию делал на ДИП.
Ответить
0
Сергей #
Подскажите пожалуйста, что за элемент обозначен на плате как Сb?
Ответить
0
Алексей #
Cb конденсатор 100n-300n.
Более крупно можно посмотреть здесь http://ired.ucoz.ru/news/opisanie/2011-04-16-1
Ответить
0
Иван #
Алексей, если не сложно, прикрепите печатку с атмегой в дип корпусе.

Спасибо
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Выложил по прошлой ссылке, менял позиции кнопок, поверьте на всякий случай. Один LM358.
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Нарисовал печатку в ДИП по новой.
Особо не проверял, возможно есть ошибки.
Ответить
0
RT #
Планируется связка с ПК ?
Ответить
0
AlekseyYakovlev #
Да.
Ответить
0
Сергей #
На схеме не правильно изображено питание дисплея
Ответить
0
Алексей #
У разных дисплеев питание + и - подключено по разному! Для установленного мной дисплея питание подключено правильно. Здесь бываю редко.
Ответить
0
Максим #
Алексей, можно заменить оптосимистор на MOC 3042?

И ещё у меня есть пара тройка неизвестных мне термодатчиков: выглядят как трубочки из нержавейки диаметром мм 3 длиной 50. С торца выходит три провода два из них на короткое звонятся. Между третим и ими сопротивление 550 ом при комнатной температуре. При нагревании сопротивление растёт. Может кто знает что это за датчики
Ответить
0
Алексей #
МОС 3042 подойдёт, насчёт датчиков не могу что либо сказать, попробуйте поставить, для такой замены нужно подобрать R3 в районе 500-600 ом.
Ответить
0
Евгений #
Собрал схему, использовал в качестве нагревателей - керамические нагреватели (верхний 250Вт и нижний 500Вт http://www.elcer.com.ua/infrakrasnye_nagrevateli/ir_ceramic/ecp/ ). Столкнулся с проблемой, при запуске станции, нижний подогреватель включается на минимальной мощности и далее мощность не повышается. Силовую часть в порядке, плату управления собирал строго по схеме. Помогите, разобраться в чем может быть проблема...
Ответить
0
Алексей #
Евгений, 500 ват для низа мало, минимум 1.5 КВт для площади 300*350 мм.
Попробуйте уменьшить R1, R5 в силовой части до 400 Ом.
Ответить
0
Alksndr #
А как насчет галогеновых ламп? На 1.5кВт возможно ли их использовать? Т.к. добыть трубки затруднительно и еще - какие термопары использовать?
Ответить
0
m_k_a #
Дурацкий вопрос, а к компу прикручивать собираетесь? Если да, то какой софт будет?
Ответить
0
иван #
А можно ли заменить дисплей на wh1602 и требуются ли переделки по прошивке?
Ответить
0
Михай Тесл #
Я над маминой плиткой отпаивал SMD компоненты
Ответить
0
Андрей #
Сделал станцию, она работает, но не показывает температуры от всех датчиков. Вместо терморезистора -1 (в настройках меняю, но на нагрев не реагирует), термопары по 1560 и без них (в настройках и резисторами не могу изменить это значение). Прошивал несколько раз.
Ответить
0
Павел #
Алексей, а можно спирали заменить на галогенные лампы той же мощности?
Ответить
0
Дмитрий #
А можно про спирали по конкретней?
Ответить
0
Николай #
Терморезистор это понятно, а термопары какие? Которые на схеме, можно поподробней про них?
Ответить
0
Иван_7777 #
Как пересчитать мост под датчик 1000 Ом? Просто другого нет.
Ответить
0
tohasadist #
Иван, поставьте R3 в районе 1 килоома
Ответить
0
ubi777 #
Каким сечением идет нихром если использовать в данной конструкции с кварцевыми трубками и какой длины. Просто нужно сегодня-завтра отдать под заказ.
Ответить
0
hmln #
Можно подробнее о логике работы программы? Именно часть отвечающая за поддержание температуры на определенном уровне.
Нагревается отключается, остывает включается?!
Ответить
0
Андрей #
Нет ли ошибки в силовой части? В даташите на MOC3041 схема отличается от приведенной.
Ответить
0
Евгений #
Добрый день, хотелось бы поблагодарить автора за его разработку, хорошая конструкция, подробное описание. Я, как и большинство читателей статьи, решился на создание станции по материалам данной статьи. Проблемка появилась в следующем: возможно ли попросить вас,Алексей, перекомпилировать последнюю версию прошивки под Атмега32? Их у меня несколько, не хотелось бы покупать отдельно Атмега16. Спасибо.
Ответить
0
Владимир #
Добрый день Алексей. При настройке станции верхний нагреватель слабо нагревает Спираль использую на 1000ват 220 вольт. R1/R5 поставил на 150 ом. При замере на выводе 13 атмеги 1.6 вольта. Силовую часть переделал согласно datasheet.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Программатор Pickit3
Программатор Pickit3
Конструктор УНЧ 60 Вт на LM3886 Металлоискатель MD3010II
вверх