Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Stacja lutownicza klon 963 DIY nie działa jak powinna

kassans 29 Jul 2017 01:23 1743 25
Tespol
  • #1
    kassans
    Level 32  
    Witam tak jak w tytule klon stacji hakko 936 nie działa jak powinien.

    Mianowicie kolba nie osiąga pełnej temperatury.
    Kolba to YIHUA 907A, stacja na podstawie tego schematu :

    Stacja lutownicza klon 963 DIY nie działa jak powinna

    Zmieniony został triak na mosfet IRFZ44. Rezystor diody led na 2.2k oraz R9 na 36k po tej zmianie już lepiej bo zaczyna powoli topić cynę ( cynel). Dioda zapala się i gaśnie tak jak powinno lecz temperatura za niska.

    Sama kolba osiąga dobrą temperaturę bo podłączona tylko pod zasilanie nagrzewa się odpowiednio. Jakieś pomysły co pozmieniać ?
  • Tespol
  • #2
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Zmieniony został triak na mosfet IRFZ44.


    Ta zamiana tu w tym układzie nie ma sensu. W obwodzie grzałki jest prąd przemienny a IRFZ steruje tylko przepływem prądu w jedną stronę. W drugą działa jak dioda, więc regulacja mocy tu akurat będzie w zakresie 50-100% pełnej mocy.


    kassans wrote:
    R9 na 36k po tej zmianie już lepiej bo zaczyna powoli topić cynę ( cynel).


    Układ pomiarowy jest tu bardzo nieprecyzyjny ze względu na użycie wzmacniacza o dużym możliwym napięciu offsetu 7mV i całkowitym braku jego kompensacji.
    Dla 300°C, napięcie termopary jest rzędu 12mV. Tak że uwzględniając katalogowy rozrzut LM358 powtarzalność układu bez skalibrowania ze względu na ten offset jest prawie +- 200°C.
    Dlatego proponuję przywrócić triak i zająć się torem pomiaru temperatury.
    Mierząc napięcie na R2 (przy "dobrej" temperaturze uzyskanej np. przez zwieranie z zewnątrz triaka), wyciągnąć wnioski co do działania IC/B, zakładając że wzmocnienie tego toru wynosi 50x a napięcie termopary ok. 12-15mV. Czyli dla dobrego topienia cyny na R2 powinno być gdzieś 0,6V.
    Po za tym sprawdzić jeszcze czy takie napięcie daje tor nastawy czyli napięcie na R10.
    Jeśli akurat trafiłeś na egzemplarz o skrajnie niekorzystnym offsecie to lepiej może będzie wymienić LM358 na inną sztukę (dobrze dać podstawkę tzw. precyzyjną), bo chyba będzie to łatwiejsze niż walka z samym offsetem.
    Od biedy (nie wymieniając LM) można pójść w kierunku większych napięć z toru nastawy (co zresztą zacząłeś częściowo robić zmieniając R9), ale to przyniesie w rezultacie duży zakres "martwy" na potencjometrze (co z kolei można próbować wyeliminować dodając opornik między potencjometr a masę).
  • #4
    elektryku5
    Level 39  
    W jakim zakresie zmienia się podczas regulacji napięcie na wybieraku P2 i jakim na pinie 3 LMa?
  • #5
    kassans
    Level 32  
    Więc znalazłem gdzieś BT136 który wstawiłem, zasilanie AC które w momencie grzania spada do 21V AC, bez grzania 25v AC.
    Rezystor R10 napięcie 3.5V.
    Rezystor R2 napięcie 3.6v.
    Pin 3 LM napięcie 3.6v.
    Napięcie na wybieraku P2 5V.
  • Helpful post
    #6
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Rezystor R2 napięcie 3.6v.


    Tu jest coś wyraźnie nie tak. Nawet jeśli uwzględnić najniekorzystniejsze dane katalogowe, to te napięcie jest za wysokie. Teraz tu zmierzyłem dla pewności napięcie z takiej jak Twoja lutownicy rozgrzanej gdzieś do 330°C i jest rzędu 18mV. Tak że według wartości elementów na schemacie, gdyby dla tego egzemplarza założyć maksymalnie niekorzystny offset dla LM358 = 7mV to napięcie na R2 było by gdzieś rzędu 1,25V czyli sporo mniej niż u Ciebie.

    Albo u Ciebie jest jakaś pomyłka w wartościach elementów decydujących o wzmocnieniu (R3,R4), albo masz nieprawidłowo połączone masy i jakiś prąd generuje dodatkowe napięcie na masie w punktach szczególnie wrażliwych.
    Tu szczególnie chodzi by ujemny biegun termopary (koniecznie osobny niezależny przewód od gniazdka lutownicy) miał bezpośrednie połączenie z końcówką opornika R3 i by pomiędzy tymi punktami nie przepływał po masie żaden prąd innego obwodu. Czyli tylko termopara (-) połączona do R3 a ten z kolei jedną ścieżką połączony z resztą masy, najlepiej masy na potencjometrze i R10, która to z kolei może być dołączone do masy ogólnej (zasilanie LM itd.). Tego trzeba szczególnie dopilnować. Bo jeśli mieszasz tam obwód grzałki czy choćby zasilania wzmacniacza to skutki mogą być takie jak masz.

    Aby coś bliżej wywnioskować co do przyczyny tej anomalii u Ciebie, proponuję zrobić jeszcze pomiary napięcia na R2 (dla pewności też punktu na pinie 7 i jeśli masz czuły miernik to też na pinach 5,6 LM358, biorąc za punkt odniesienia końcówkę masy na R3), przy wyłączonej grzałce (zimna lutownica) oraz przy odłączonej termoparze (tj, przy zwartych jej końcówkach np. na gniazdku).

    Układ zadawania napięcia wygląda z Twoich pomiarów ok. Widać wpływ zmiany R9 na 36kΩ i można by go jeszcze zmniejszyć, ale to nie tędy droga. Bo wzmacniacz termopary pracuje źle.
  • Tespol
  • #8
    Freddy
    Level 43  
    No to teraz pokaż wyraźne zdjęcia swojej płytki.
  • #9
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Płytka zrobiona według tego


    Tak całkiem nie jest ta płytka zgodna z zasadami sztuki, bo przez ścieżkę pomiędzy punktem podłączenia termopary a R3, płynie prąd diody zenera Zd1 (gdzieś koło 2-3mA). Ale moim zdaniem to raczej nie tłumaczy tak dużego uchybu. Zresztą można to poprawić lutując kabelek od gniazdka do punktu lutowniczego opornika zamiast na pole lutownicze na krawędzi płytki.

    Jeśli będziesz robił pomiary na R2 przy odłączonej grzałce, to zmierz jeszcze na próbę to napięcie przy odłączonym R5. Normalnie prąd tego opornika płynący przez termoparę da uchyb napięcia termopary gdzieś 0,3mV, czyli zaniedbywalny wobec innych uchybów (np. offsetu LM). Ale gdyby w obwodzie termopary (o deklarowanej oporności ok. 3Ω) pojawiła się jakaś spora oporność to mógł by to być problem. Tak że warto sprawdzić też ten trop.
  • #10
    kassans
    Level 32  
    Więc tak pomiary robione są multimetrem Unit UT139C
    Post #6
    Odłączona całkiem kolba, napięcia na :
    R2 - 5.7v
    piny LM:
    5 - 12.54v
    6 - 0.0v
    7 - 11.35V
    Zwarte piny termopary :
    R2 - 0.1v
    Piny LM :
    5 - 0.0v
    6 - 0.0v
    7 - 0.280v

    Grzałka odłączona termopara 1.1ohm R5 odłączony
    R2 - 0.140v
    Piny LM:
    5 - 0.0v
    6 - 0.0v
    7 - 0.263v

    to samo tylko z podłączonym R5
    R2 - 0.190v
    Piny LM :
    5 - 0.0v
    6 - 0.0V
    7 - 0.320v
    Zdjęcia mojego PCB wstawię jutro.

    Może zamieniłem piny termopary ? Chodź na multimetrze sprawdzałem i pokazywało poprawnie temperaturę.
  • Helpful post
    #11
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Odłączona całkiem kolba, napięcia na :
    R2 - 5.7v
    piny LM:
    5 - 12.54v
    6 - 0.0v
    7 - 11.35V


    To jest ok. Rezystor R5 ładnie nasycił wzmacniacz w stronę plusa, bo taka jest jego rola (dla ochrony grzałki w wypadku przerwy obwodu termopary).


    kassans wrote:
    Zwarte piny termopary :
    R2 - 0.1v
    Piny LM :
    5 - 0.0v
    6 - 0.0v
    7 - 0.280v


    Bardzo ładnie. Widzimy że offset tego egzemplarza LM358 jest dość niski, rzędu 2,8mV (wzmocnienie x100) czyli nie jest nawet jakiś ekstremalny dla tego zastosowania i mieści się w specyfikacji producenta.


    kassans wrote:
    Grzałka odłączona termopara 1.1ohm R5 odłączony
    R2 - 0.140v
    Piny LM:
    5 - 0.0v
    6 - 0.0v
    7 - 0.263v


    Też ok.



    kassans wrote:
    to samo tylko z podłączonym R5
    R2 - 0.190v
    Piny LM :
    5 - 0.0v
    6 - 0.0V
    7 - 0.320v


    Tu też nic niepokojącego nie widać.
    Z tego i poprzedniego pomiaru widać że R5 wnosi do napięcia termopary dodatkowy offset rzędu 0,37mV, czyli mniej więcej tyle ile było spodziewane. I to że tej wartości błąd, przez niego wnoszony można spokojnie pominąć, tym bardziej że będzie miał stałą wartość.
    Chyba że obwód termopary gwałtownie zwiększa swoją oporność w jakieś temperaturze i wpływ R5 przestaje być pomijalny.

    Po tych pomiarach wiemy, że nic nie wiemy i dalej zagadką pozostaje skąd bierze się aż 3,6V na R2 w temperaturze poniżej 300°C.

    Czyli chyba nie pozostaje nic innego jak pomiary na gorąco, napięcia bezpośrednio na termoparze, z R5 i bez, i odpowiadające im pomiary na R2. Bo właśnie, dopiero na gorąco zaczynają się u Ciebie dziać jakieś dziwne rzeczy. A Twój miernik ma zakresy miliwoltowe, tak że nie ma problemu.
  • #12
    kassans
    Level 32  
    Ok super dzięki za pomoc. Wrócę z pracy to będę robił dalej pomiary :)

    Dodano po 14 [godziny] 12 [minuty]:

    Napięcia podczas R5
    Napięcie na termoparze 9.96mV
    R2 podczas grzania 2.5v

    Napięcia bez R5
    Napięcie na termoparze 8.5mV
    R2 podczas grzania 2.5V

    Zamiast P2 wlutowane rezystory 2x 1.2k tak że środek łączenia jest jak suwak w potencjometrze
    Napięcie na R2 (R5 wylutowany) 1.4v
    Napięcie na R2 (R5 wlutowany ) 1.7v.
    Napięcie na termoparze 6.6mV

    Nadmienię że te klony stacji 963 są też zrobione na LM358 więc to musi działać. Może kolba ma walnięty termoparę? :/
  • Helpful post
    #13
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Napięcia podczas R5
    Napięcie na termoparze 9.96mV
    R2 podczas grzania 2.5v

    Napięcia bez R5
    Napięcie na termoparze 8.5mV
    R2 podczas grzania 2.5V


    No i tutaj właśnie jest źle. Skoro napięcie z termopary masz rzędu 10mV to na wyjściu wzmacniacza (pin 7) powinno być 100 razy większe, uwzględniając offset itp. to gdzieś w okolicy 1V.
    A u Ciebie po przejściu jeszcze przez dzielnik R6/R2 sugeruje że że na pinie 7 jest 5V !!!

    Trochę komplikuje analizę kondensator C1, który powoduje że przy szybkich zmianach napięcia na pinie 7, napięcie na R2 również się szybciej zmienia a dopiero gdzieś po paru sekundach ustala się napięcie na R2 równe połowie napięcia pinu 7.
    Tak że lepiej może mierzyć pin 7, bo daje nam obraz działania wzmacniacza bez opóźnień związanych z C1.

    Ale proponuję najpierw sprawdzić wartości oporników R3 i R4 przez ich zmierzenie.
    Bo właśnie one wyznaczają wzmocnienie napięcia termopary do napięcia pinu 7, które przy wartościach ze schematu powinno wynosić 101 razy. A właśnie coś z nim nie tak.

    A później jeszcze raz pomiar podczas grzania jak robiłeś ostatnio, tylko dla pinu 7, oraz pinów 5 i 6 (zakres miliwoltowy).
    Pin 5 powinien mieć tyle ile zmierzona przez Ciebie wcześniej termopara, skoro idzie przez opornik R7 (normalnie nie powinien mieć jakiegoś mierzalnego wpływu), ale warto sprawdzić.
    Pin 6 powinien mieć w każdej sytuacji (zimna i ciepła grzałka) tyle co pin 5 (ze stałą różnicą wynoszącą tyle co offset, czyli parę miliwoltów np. 3mV).


    kassans wrote:
    Zamiast P2 wlutowane rezystory 2x 1.2k tak że środek łączenia jest jak suwak w potencjometrze
    Napięcie na R2 (R5 wylutowany) 1.4v
    Napięcie na R2 (R5 wlutowany ) 1.7v.
    Napięcie na termoparze 6.6mV


    Ten cały tor na dole po lewej, to prosty zadajnik ustawianego napięcia. Po prostu dzielnik oporowy napięcia z zenerki. I tu właściwe nie ma w tej chwili czego szukać. Jeśli tor pomiarowy z termopary działałby poprawnie to powinien działać przy tych wartościach jakie są na schemacie. Tylko ewentualnie jeszcze doregulowany P1, by ograniczyć nastawę temperatury od góry.


    kassans wrote:
    Nadmienię że te klony stacji 963 są też zrobione na LM358 więc to musi działać.


    Albo na LM324, co na to samo wychodzi. Dlatego myślę że nie w tym problem.


    kassans wrote:
    Może kolba ma walnięty termoparę? :/


    W zasadzie to skoro jest przejście na obwodzie termopary rzędu pojedynczych omów i ewidentnie jest generowane napięcie na gorąco, w zakresie podobnym do termopary K to raczej termopara działa.
    Ewentualnie tylko mogła by się zdarzyć upływność między obwodem grzałki i obwodem termopary. I teoretycznie układ od takiego przebicia mógłby się zachowywać dziwnie.
    Ale to można sprawdzić miernikiem.

    Sam wzmacniacz można by też sprawdzić bez lutownicy, korzystając z małego prądu który do wejścia dostarcza R5. W ten sposób można by zasymulować termoparę.
    Jeśli w miejsce termopary, podłączymy opornik, to w przybliżeniu napięcie na nim będzie równe 12mV na każde 100Ω.
    Dlatego sugerowałby też podłączenie jakiegoś opornika, coś koło 100Ω i pomiar taki jak dla termopary, czyli piny 5,6,7.


    Jeszcze jedna rzecz, bo nie wiem czy sprawdzałeś. Warto by też pomierzyć czy zasilanie 12V jest stabilne, czy nie są jakieś spadki w pewnych sytuacjach.
  • #14
    kassans
    Level 32  
    Węc tak chyba mam transformator za słaby ponieważ na zenerce 12v jest podczas spoczynku 12v po załączeniu lutownicy 10.5v

    Zamiast termopary rezystor 2.2R (Zamiast P2 nadal rezystor 2.4k ustawione "na środek"
    5 - 12.54
    6 - 22.16mV
    7 - 11.36V

    Zamiast termopary rezystor 100ohm
    R2 - 3.3v
    5 - 12.81mV
    6 - 13.04mV
    7 - 6.66V

    Następnie zrobiłem pomiar R3 i tu zdziwienie nowy rezystor 1kohm a w rzeczywistości ma 200R. Wymienię. Pomiary zrobię jutro bo zaraz trzeba iść spać.

    Teraz pytanie czy można zastąpić triaka jakimś tranzystorem i zasilać z napięcia DC ? Bo nie mam transformatora który miałby odpowiedni prąd na takim napięciu a za to z DC zasilaczy mam pełno.

    P.S jak macie jakąś lekką do przyswojenia książkę o oampach to z milą chęcią poczytam i się nauczę. Pozdrawiam
  • #15
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Węc tak chyba mam transformator za słaby ponieważ na zenerce 12v jest podczas spoczynku 12v po załączeniu lutownicy 10.5v


    Głowna problemem jeśli chodzi o ten transformator i to siadanie, to będzie kwestia czy w tych warunkach moc grzania będzie dla Ciebie satysfakcjonująca i czy transformator nie będzie się przegrzewał.
    A napięcie na zasilaniu scalonego to sprawa osobna. Bo tak właściwie to ten układ powinien działać i przy 12V i przy 10V, praktycznie bez zmian. Tor nastawy temperatury ma osobną stabilizację na zenerce 5,1V. Jedynie co, to na temperaturę zmierzona mały wpływ będzie miał prąd R5 (zależny od napięcia 12V) ale jest on i tak mały.
    Ale za dużo istotniejszą kwestię niż sama wartość tego napięcia, uważam możliwość dużych tętnień 50Hz na tym zasilaniu. Tam jest prostownik jednopołówkowy i stosunkowo mały kondensator filtrujący C2, tak że nie wiadomo czy to co mierzysz, te 10,5V nie jest czasem wartością średnią z tętniącego w szerszych granicach napięcia.
    Tak że jeśli już zwalczysz problem ze wzmacniaczem i uznasz że zostawiasz ten akurat transformator, to sugerowałbym zwiększenie wartości C2 (np. 1000uF), próbę zmniejszenia wartości R12 (ale kontrolując temperaturę zenerki Zd2 by ją nie przegrzać). I sprawdzić czy dalej siada.
    Ewentualnie jeśli nic to nie da, to zamienić zenerkę Zd2 na 10V i sprawdzić.


    kassans wrote:
    Zamiast termopary rezystor 2.2R (Zamiast P2 nadal rezystor 2.4k ustawione "na środek"
    5 - 12.54
    6 - 22.16mV
    7 - 11.36V


    Dziwne. Przy tak małym oporze na wyjściu, na pinie 7 powinno być podobne jak zmierzyłeś przy zwartym obwodzie termopary, albo zimnej termoparze (czyli ułamek wolta) a tu wzmacniacz poszedł w nasycenie. Ale odłóżmy ten przypadek na bok, bo tu coś o wiele bardziej ciekawego wyłania się na horyzoncie.



    kassans wrote:
    Zamiast termopary rezystor 100ohm
    R2 - 3.3v
    5 - 12.81mV
    6 - 13.04mV
    7 - 6.66V

    Następnie zrobiłem pomiar R3 i tu zdziwienie nowy rezystor 1kohm a w rzeczywistości ma 200R. Wymienię. Pomiary zrobię jutro bo zaraz trzeba iść spać.


    No i to jest to!!!
    Wzmocnienie Twojego wzmacniacza wynosiło 500, czyli 5 razy za dużo, co w tych ostatnich pomiarach widać jak na dłoni.

    Czyli po kłopocie. Napięcie z toru pomiarowego pójdzie 5 razy w dół i teraz powinno już się dać regulować w górę i to z zapasem.
    Uffff.... :D


    kassans wrote:
    Teraz pytanie czy można zastąpić triaka jakimś tranzystorem i zasilać z napięcia DC ? Bo nie mam transformatora który miałby odpowiedni prąd na takim napięciu a za to z DC zasilaczy mam pełno.


    Oczywiście. Jeśli tylko moc zasilacza wystarczy na grzałkę to jak najbardziej. A co do tranzystora to przecież już to ćwiczyłeś. Ten IRFZ44 będzie w sam raz.
  • #17
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    Pisałeś że dioda w tym tranzystorze spowoduje regulacje tylko 50-100% :)


    Ale ta uwaga dotyczyła konkretnie zasilania AC tak jak widziałem na schemacie, który dałeś tu u góry. Dopiero później wspomniałeś o tym że zasilasz DC.
    A dla AC owszem, dla jednego kierunku prądu dioda w mosfecie przewodzi (dając te 50% mocy) a tylko dla drugiego kierunku prąd zależy od wysterowania z układu.

    Dla zasilania DC ten problem w ogóle nie istnieje (oczywiście przestrzegając biegunowości: źródło -, dren grzałka +). Dlatego jeśli się decydujesz na zasilacz DC to dajesz IRFZ44.
    Zresztą dla DC to znowu triak nie ma sensu.
  • #19
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    To założe IRFZ44, jaki dać wtedy R8 ?


    Może zostać ten co jest 1,8k. Wartość R8 nie jest jakaś krytyczna bo prąd bramki jest praktycznie zerowy, ale dobrze by jakiś opornik był, np. ze względu na stosunkowo dużą pojemność bramki a wzmacniacze operacyjnie nie za bardzo "lubią" mieć na obciążeniu pojemności.
  • #21
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Ja zamiast IRF'a dałbym BUZ11. Bipolarny ma większy spadek na złączu CE i może się grzać. MJE3055 będzie zły też z innego powodu; będzie pracować na granicy swoich możliwości prądowych.
  • #22
    rb401
    Level 38  
    kassans wrote:
    To może lepiej było by dać jakiegoś bipolara np MJE3055 ?


    Nie widzę raczej żadnego szczególnego uzasadnienia. Tym bardziej że przy bipolarnym trzeba uwzględniać znaczący prąd bazy itp. . Np. przy prądzie kolektora 2A i niekorzystnej becie rzędu powiedzmy 30, to już będzie ca. 60mA, plus jeszcze trochę na pewne nasycenie i może wyjdzie że trzeba dorzucić sterujący tranzystor.
    A z mosfetem tych problemów nie ma. IRFZ44 jak dostanie na bramkę te 12V to oporność jego kanału będzie znikoma, dająca mniejszy spadek napięcia niż przy nasyconym (z wielkim trudem j.w.) bipolarnym. Tak że zrobi swoje a się nawet nie spoci.

    398216 Usunięty wrote:
    Ja zamiast IRF'a dałbym BUZ11.


    IRFZ44 czy BUZ11 to właściwie tutaj bez znaczenia. IRFZ44 nawet lepszy jeśli chodzi o oporność kanału. Ale obydwa będą dobre bo ty tylko gdzieś ze 2 ampery leci.
  • #23
    398216 Usunięty
    Level 43  
    rb401 wrote:
    tylko gdzieś ze 2 ampery leci.
    Nie doczytałem - jakiej mocy ma Autor lutownicę? Bo jeśli 48W to prąd przy 24V zasilania wyniesie te 2A, ale są przecież i lutownice o większej mocy - np. 80W.
  • #26
    Slawek K.
    Level 35  
    Szacun dla kolegi @rb401, miło czyta sie fachowe posty napisane zrozumiałym językiem, rownież wnikliwa analiza problemu i sugerowane kolejne kroki zasługuje na uznanie - z takich postów można sie bardzo dużo nauczyć ;)

    Pozdr