[DIY]自制一个有漂亮外观的90W 203H高频焊台 ---【up项目终于完结了】

2023-05-16

于2019年4月23日完成一体式多功能焊接工具的高频烙铁部分;

https://www.bilibili.com/video/av50217593

论坛帖子发于数码之家

https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=29219

 

 

 

 

 

电路图:

标题

 

//----------------------------------------- 更新分割线 ----------------------------------------------------//

 

 

 

 

 

 

烂尾楼!!时隔5年才更新结果!!!

视频真相:
https://www.bilibili.com/video/av44916072

标题

以下是原帖内容:

//----------------------------//

 

 

//****************************前言 begin*********************************************//

TB废品价收了几个CB机玩,多出来一个故障不明的坏机器,外壳很漂亮,一直想着可以把它改造成个仪器设备什么的;最开始想做个频率合成的台式FM电台,但感觉似乎过了玩这个的时代又怕查水表所以算了。。。。后来想来想去没想到什么好的点子,直到在数码之家看帖子看到好多人在做T12白光烙铁什么的还有拆解快克高频焊台的:

http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=252516

http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=971682

花了一个晚上,翻帖研究了下原理发现其实挺简单的,于是准备做个自己的高频焊台,甚至想加入电动吸锡器的功能。

//****************************前言 end*********************************************//

 

基本原理:

热电偶温度检测,mv级小信号调理,经运放放大,电位器给定参考电压,比较器构成开关控制,来控制固定的400kHz的CD4011振荡器做enable和disable(类似于简单负反馈PWM),这个固定的400k断续驱动了后面的高频功率谐振回路。


目标/Spec:

焊台主机规格:

目前定的spec,烙铁头输出90W最大工作功率,输入满载105W;50-600度温度可调节,数码显示;10s快速加温;手柄闲置检测,休眠模式;手柄线短路保护,过功率保护;usb串口连PC发温度数据实时记录?,此外还内置吸气泵,带电动吸锡器功能,按钮触发可控。

 

手柄规格:

手柄就是类似官方的手柄,或市场上众多与203/205H兼容的高频烙铁手柄。涡流线圈,热电偶和微振动开关;



方案选型:


1. 高频功率级使用原剖析官方203H原始参数。功率MOSFET IRFP360参数为TO-247 400v 23A NMOS;Rdson=0.2R;Coss=550pF;trr=460nS;
与之参数相近的管子,正好选了我手头有的一颗Megana MDF18N50,TO-247 500v 20A 0.22R;48nC,302pF,375nS;
//如果开挂作弊不差钱的话,infineon IPP50R299,TO-220 550v 23A 0.29R;23nC,110pF,260nS;

//400k对MOSFET驱动来说属于偏高的频率,预估开关损耗远比导通损耗可观,所以选用Coss和Trr较小的MOS在功耗上更有优势;


2. 输入电源,100W高效率隔离开关电源,QR模式的PWM芯片(为了电路简单不要高PF),输出50v (48v)和12v两路;支持交流宽电压输入 universal AC mains;

3. pic16单片机的PWM直接400kHz方波驱动图腾柱(我在16MHz internal OSC的16F1507上实际测试可以发生的),再驱动mos;硬件PWM,配置发射后不管,不占用单片机运行资源。

4. 其他模拟电路:防止温感热电偶线路异常断路失控的功能(6M上拉电阻);热电偶信号前级,为了使用15v单电压供电的358这种街机运放,我综合改进了他们的前级调理电路原理,做成了固定共模偏置电压的方式(431基准用K挡电阻分压出0.2v Voffset给的);

 

5. 固件:温度检测输入对高频加热输出进行PID控制,软件实现恒温;吸取论坛里前辈的经验,整个机头和手柄的400kHz中频加热工作时对热电偶传感长线干扰较大,为了抗干扰,热电偶mv级信号做分时检测。温度校准使用内部EEPROM参数方式,可刷新,可保存;

6. 面板显示部分:液晶或OLED屏,干脆用数码管做显示,占用io口少;变色LED状态指示,简洁明了,红色加热,绿色待机。黄色休眠中

7. 高级功能:MCU固件可刷新,升级;可USB联机到电脑,电脑软件查看温度曲线。


//----------------------待定------------------------
外加一路吸锡器,电机驱动空气泵产生负压,储气罐保持压力,由单片机控制;应额外的12v电源扩流提供;

通过开关控制电磁阀进行吸锡操作。
//----------------------------------------------------




要买的东西:
-----------------
买Quick 203H 高频手柄(电子市场找正版或者TB有仿版)


OLED屏或者是段码LED显示(黄绿色);


直径3mm三色LED;


功率磁环,红灰磁环34x10mm(他们说的红灰环,其实是D类音频功放输出级用的铁粉芯,原厂设计用这个而不用体积小的铁硅铝估计是考虑到这个用量大搭顺风车的价格因素)


可折叠脚位,仪器垫脚;


微型电动吸气泵(直流12v);


高压气管;


旧吸锡器(筒式);
---------------------------------------


PIC16F1507
PWM配置
T2CON= 0b00000100;
PR2=0x09;         


4(PR2+1)=40;
20=0b10100=(PWM1DCH):(PWM1DCL<7:6>)=(0x05:0x00)

-------------------------------------------

谐振功率级部分,电路比较简单,但是几个LC参数很关键,尤其是C10 C7 C9 L2,以及手柄本身的等效电感(含线缆寄生参数,最好是LCR表实测);

下面是400kHz功率级的LTSpice仿真图,按原始电路设计的理想参数:

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