Stasiun solder reversibel kelas HI-END

Kami memiliki beberapa foto papan sirkuit utama, video dari YouTube dengan bentuk gelombang tegangan pada saluran MOSFET, komentar di forum yang mencantumkan kapasitansi kapasitor resonansi, serta beberapa video membongkar dengan pembuatan film dari proses pemanasan menyengat. Yang menjadi perhatian khusus adalah video dengan pengukuran konsumsi daya puncak selama pemanasan. Tidak ada yang lebih menyedihkan daripada cartridge yang habis terbakar yang baru dibeli di Amazon senilai empat ribu rubel. Tapi ... mari kita mulai dari awal lagi.

Pengantar Kursus

Untuk memahami perangkat apa yang akan kita buat hari ini, mari kita mengingat secara singkat stasiun solder apa yang secara umum dan bagaimana mereka berbeda satu sama lain.

Seluruh segmen harga yang lebih rendah dari peralatan tersebut, seperti yang Anda duga, ditangkap oleh merek-merek Cina, sebagian besar meniru konstruksi yang cukup berhasil dari besi solder Hakko Jepang. Prinsip operasi baik salinan asli dan banyak sangat sederhana: pemanas nikrom atau film tipis mentransfer panas ke sengatan dilepas, suhu yang dikendalikan oleh termokopel atau termistor yang dibangun ke dalam pemanas. Ini adalah solusi yang sederhana dan murah, tetapi dalam salinan China kualitasnya mungkin sedikit pincang: pemanasnya sedikit dengan ukuran yang sama, sedikit ekonomis dari bahan ujungnya, dan sebagai hasilnya, foil dililit ke pemanas, sengat asli Jepang dipesan dari luar negeri, konektornya berubah menjadi lebih kuat ... secara umum, ada sesuatu yang harus dilakukan.

Di suatu tempat di tengah skala nilai terdapat stasiun solder bermerek dari merek barat terkenal. ERSA Jerman, Weller Amerika, Hakko Jepang, itu saja. Prinsip operasi pada dasarnya sama, tetapi tidak ada pertanian kolektif diperlukan di sini, roti menyenangkan keluar dari kotak seperti kabel silikon lembut yang tidak meleleh dengan sedikit sentuhan besi solder, dan ... sebenarnya tidak ada banyak roti! Harga? Sesuai dengan level. Puluhan ribu rubel dalam denominasi tidak hanya akan membuat pencinta rumahan yang rendah hati menghabiskan malam di belakang debugging perangkat keras, tetapi bahkan badan hukum berukuran sedang.

Namun, topik artikel hari ini bukan tentang itu. Saya akan memberi tahu Anda tentang HI-END yang sebenarnya di dunia stasiun solder, yaitu tentang setrika solder induksi dari perusahaan Amerika Metcal (OK International sekarang memproduksinya dengan merek ini). Bahkan, ada beberapa produsen perangkat tersebut, selain Metcal yang disebutkan di atas, saya juga tahu Thermaltronics, JBC, dan bahkan Hakko memiliki model yang sama. Prinsip pengoperasian pemanas induksi pada perangkat tersebut sangat elegan:



Seperti yang Anda lihat, tidak ada sensor suhu sama sekali, inti sengatan terbuat dari tembaga yang dilapisi dengan bahan feromagnetik, yang dipanaskan oleh medan magnet bolak-balik frekuensi tinggi (13,56 MHz), kemudian pada suhu tertentu, yang disebut titik Curie, kehilangan sifat magnetiknya, dan Akibatnya, berhenti memanas lebih lanjut. Ketika Anda menyentuh titik penyolderan, elemen feromagnetik mendingin sedikit, dan daya dari induktor segera mulai ditransmisikan ke ujung besi solder. Kiatnya datang dalam empat suhu tetap, yang hanya diperlukan dua suhu - untuk penyolderan timbal dan bebas timbal. Itu saja.

OKI / Metcal menghasilkan beberapa varietas stasiun solder induksi dengan biaya berbeda dan dengan daya output berbeda, namun urutan jumlah di wilayah 60.000 rubel mencegah keinginan untuk menyentuh yang indah, betapapun indahnya indah ini. Nah, mari kita coba menabung sedikit?

Tantangan

Kami merumuskannya sebagai berikut: hanya menggunakan sumber terbuka, melakukan rekayasa balik virtual dari perangkat MX-5200 asli, dan sebagai hasilnya mengembangkan sumber saluran tunggal tegangan RF sinusoidal yang cocok untuk fabrikasi di rumah dengan daya output puncak 80 W, mengulang sebanyak mungkin fungsi dari penyolderan asli stasiun.

Di Internet, Anda dapat dengan mudah menemukan diagram rangkaian stasiun Metcal MX-500 generasi sebelumnya, yang diambil dengan hati-hati dari papan. Langsung menggunakan solusi sirkuit tidak akan bekerja dari sini, karena daya output perangkat ini hanya 40 W, dan secara sederhana tidak skala. Namun, skema lama ini akan membantu kita memahami prinsip pengoperasian komponen utama.

Jadi, dalam dokumen kita melihat:

1. Generator RF kuat bertenaga kuarsa dengan tiga sirkuit resonan pada output;
2. Konverter pulsa ke bawah untuk memberi daya pada generator (1), dengan tegangan output bervariasi di kisaran 17-21 V;
3. Sirkuit umpan balik yang mengatur tegangan buck converter (2) tergantung pada tegangan pada salah satu sirkuit resonansi keluaran generator (1);
4. Node perlindungan yang mematikan generator (1) saat melepaskan induktor;
5. Catu daya transformator dengan tegangan keluaran 53 V.

Segera cari solusi sirkuit umum. Untuk memberi daya pada rangkaian, misalnya, transformator frekuensi rendah toroidal sangat sempurna. Meskipun ... mari kita terapkan, kita lebih baik pada konverter resonansi LLC berdasarkan pada chip HiperLCS langka yang diproduksi oleh Power Integrations: Saya sudah lama ingin bekerja dengannya. Konverter step-down yang digunakan untuk menyesuaikan daya output juga akan mengambil yang lebih modern, melihat apakah benar-benar mungkin untuk memeras lima ampere dari case seukuran SO-8. Tapi apa proyek ini tanpa arduino, sketsa, dan LED? Tambahkan mikrokontroler STM32 dan layar kecil untuk menampilkan daya output saat ini. Untuk menyederhanakan, kami akan mengukur daya pada saluran listrik generator RF, dan kami akan mempertimbangkan efisiensi dalam perangkat lunak (atau tidak). Ambil casing logam yang ukurannya cocok, itu akan berfungsi baik sebagai layar dan radiator.



Untuk penyolderan langsung di Amazon, kit pemutakhiran Metcal MX-UK1 akan dibeli, yang mencakup dudukan dan besi penyolder itu sendiri (ini pada dasarnya hanya sebuah pena dengan kawat), serta kartrid solder yang sebenarnya. Secara historis, lebih mudah bagi saya untuk bekerja dengan bagian-bagian kecil dengan apa yang disebut "kuku" (kerucut terpotong hingga 30 °), dan untuk menyolder elemen besar, lebih baik mengambil sesuatu yang lebih luas, lebih besar, dan lebih panas, jadi inilah pilihan saya: Metcal SMTC-0167 untuk pengerjaan halus, dan Thermaltronics M7K100 untuk bekerja dengan elemen berukuran besar. Ya, sengatan Thermaltronics yang lebih murah juga cocok.



Sementara detailnya sedang dalam perjalanan, kami akan menggambar diagram blok dari perangkat yang dirancang. Ini dia:



Sangat penting untuk segera mengatakan beberapa kata tentang umpan balik antara output generator RF dan input kontrol konverter buck. Faktanya adalah bahwa setelah sengatan telah mencapai suhu operasi, generator terus menghasilkan tegangan amplitudo yang cukup signifikan (sekitar 100 V), dan kekuatan ini mulai menghilang pada resistansi aktif dari kumparan induktor, yang karena efek kulit jauh lebih daripada yang dapat Anda bayangkan multimeter konvensional. Akibatnya, kumparan kecil berwarna merah-panas dan terbakar. Untuk mencegah hal ini terjadi, stasiun asli menggunakan umpan balik negatif, yang mengurangi tegangan suplai generator dengan peningkatan koefisien gelombang berdiri yang menyertai perubahan impedansi induktor. Versi 40-watt menggunakan metode yang cukup sederhana dari US4626767A , sedangkan versi 80-watt menggunakan OS yang lebih canggih dengan transformator saat ini. Mari kita lihat video ini yang diambil dari Internet:


Sinar biru di atasnya menunjukkan tegangan suplai dari tahap output generator RF, dan, seperti yang kita lihat di sini, kita perlu memastikan bahwa tegangan suplai berubah setidaknya dua kali (daya output dalam hal ini berubah sebanding dengan kuadrat tegangan, yaitu empat kali). Dalam versi OS model sederhana yang disimulasikan dalam LTSpice, saya tidak bisa mencapai tingkat regulasi seperti itu, jadi kami hanya menggambar rantai umpan balik dari foto papan sirkuit yang dicetak.

Generator frekuensi tinggi

Kami memulai desain bagian frekuensi tinggi dengan sirkuit resonan keluaran. Mari kita lihat bidikan resolusi tinggi ini:



Di sini kita melihat tiga gulungan melingkar di sekitar inti toroidal kuning, jumlah belokan adalah 4, 6 dan 7, dihitung dari kiri ke kanan. Menurut klasifikasi Amidon, warna kuning menunjukkan inti yang terbuat dari besi yang diatomisasi dengan permeabilitas magnetik 8,5 (bahan No. 6). Kami memperkirakan ukuran cincin dengan mengukur ukuran cincin dengan penggaris di layar dan ukuran beberapa elemen yang diketahui, misalnya, output transistor dalam paket TO-247. Rupanya, inti magnetik T130-6 digunakan di sini; Menurut pendapat saya, ini adalah semacam pembunuhan berlebihan - cincin besar seperti itu dirancang untuk kekuatan yang jauh lebih besar. Tapi saya tidak punya keinginan untuk menjadi pintar di sini: Saya pasti tidak akan menggunakan cincin asli Amerika, sebaliknya saya memesan salinan Cina murah di AliExpress dan melihat cara kerjanya (spoiler: semuanya baik-baik saja dengan mereka). Induktansi yang dihitung masing-masing sekitar 180, 400, dan 540 nH.

Dalam sirkuit resonan, kapasitor juga bergantung pada induktor. Tidak mungkin untuk menentukan kapasitas mereka dari foto tersebut, namun, ada pos yang mudah di mana mikeselectricstuff (penulis video sebelumnya) dengan mudah membagikan pengamatannya (disorot dengan warna kuning):



Jika kita mengganti nilai-nilai ini dalam model rempah-rempah, kita dapat melihat bahwa frekuensi resonansi dari rangkaian sedikit bergeser dari 13,56 MHz. Faktanya adalah bahwa semakin dekat frekuensi ke resonansi, semakin sedikit tegangan suplai untuk generator RF yang dibutuhkan, dan semakin banyak konsumsi saat ini. Dalam aslinya, konverter step-down dengan arus maksimum 3A digunakan untuk memberi daya pada tahap output, sehingga pengembang sedikit mengganggu sirkuit output sehingga memungkinkan untuk meningkatkan tegangan suplai dan mengurangi konsumsi saat ini. Kami berencana untuk menggunakan microcircuit lima ampere, namun, arus ini juga tidak cukup untuk bekerja dalam resonansi, jadi kami akan sedikit mengganggu rangkaian dengan cara yang sama. Kami akan memilih nilai kapasitansi yang tepat secara eksperimental, dengan fokus pada tegangan suplai maksimum dari tahap keluaran 22 V dan konsumsi arus maksimum 4 A.

Saya perhatikan bahwa kekuatan yang agak besar bersirkulasi di dalam sirkuit resonansi, yang berusaha dilepaskan ke lingkungan dalam bentuk panas. Oleh karena itu, untuk meningkatkan faktor kualitas gulungan, kami menggunakan kawat enamel yang lebih tebal - 1,25 mm, dan kami menempatkan beberapa kapasitor secara paralel.

Pilihan transistor keluaran juga merupakan topik yang sulit. Ketika mengganti atau melepaskan sengatan, tegangan lebih dapat mencapai nilai yang cukup signifikan (300-350 V), tetapi dalam versi aslinya pengembang tidak terlalu panas dengan perlindungan, dan menempatkan dalam tahap keluaran transistor RF IXYS IXFH12N50F yang agak jarang, cepat dan mahal dengan tegangan tiriskan maksimum 500 V. Kami, tentu saja, tidak mampu membayar kemewahan seperti itu. Ambil biasa transistor efek medan 200-volt STP19NF20 senilai 34 rubel, dan secara paralel kami menghubungkan penekan 150 V. Ideal! Pembatas sedikit memotong puncak emisi resonansi, mencegah sirkuit dari goyangan terlalu banyak, dan sekitar 10 milidetik setelah kehilangan beban, perlindungan akan menghentikan generator.



Karena kapasitansi input yang besar dan frekuensi tinggi, itu tidak akan berfungsi untuk mengontrol rana dari transistor output secara langsung menggunakan driver konvensional. Dalam foto papan asli antara dua transistor daya, induktansi tanpa bingkai terlihat. Ini adalah trik kecil yang banyak digunakan: induktansi bersama-sama dengan kapasitansi gerbang membentuk sirkuit resonan, yang memberikan resirkulasi daya di sirkuit gerbang, sehingga efisiensi preamplifier meningkat tajam. Sirkuit yang sama juga memberlakukan batasan yang tidak jelas pada model transistor keluaran: resistansi gerbangnya harus minimal sehingga faktor kualitas rangkaian tetap dapat diterima. Tanpa terlalu banyak detail, mari kita ulangi solusi yang digunakan oleh pabrikan. Kami memilih nilai induktansi untuk efisiensi maksimum dari rangkaian nyata dengan menekan / meregangkan lilitan koil.

Nah, maka sirkuit menjadi lebih sepele. Preamplifier yang dibuat pada transistor dengan kapasitansi input rendah IRF510 akan diguncang oleh driver ganda MAX17602 , karakteristik kecepatannya cukup baik. MAX17600 atau MAX17601 bahkan lebih baik, outputnya dapat dihubungkan secara paralel, tetapi saya tidak memiliki opsi seperti itu, jadi kami akan bekerja dengan apa yang kami miliki.

Frekuensi pembangkitan yang diinginkan diatur oleh resonator kuarsa. Sayangnya, saya juga gagal menemukan kuarsa pada 13,56 MHz untuk master osilator. Tapi itu tidak masalah. Ambil resonator 27,12 MHz yang lebih umum dan bagi frekuensinya menjadi dua. Di sini mikrokontroler hanya berguna, yaitu salah satu penghitung waktunya diprogram sesuai. Saya juga ingin mencatat bahwa untuk koneksi langsung ke MCU, hanya resonator kuarsa yang beroperasi pada harmonik pertama yang cocok. Resonator Rusia yang tersebar luas pada 27120 kHz yang beroperasi pada harmonik ketiga hanya dapat dihubungkan dengan kruk dalam bentuk sirkuit resonansi tambahan.

Nutrisi

Setelah percobaan panjang dan tanpa hasil dengan produk-produk Cina, tahap output RF diputuskan untuk ditenagai dari step-down converter pada chip TI TPS54560 . Frekuensi generator internal untuk mencegah terjadinya ketukan yang didengar oleh telinga diatur hingga sekitar 450 kHz, jauh dari rentang frekuensi konverter LLC. Ada juga opsi untuk melakukan yang sebaliknya, menyinkronkan konverter step-down dengan generator LLC-converter, tetapi kemudian kemalasan sudah mulai terasa. Kami tidak akan melakukan itu.

Konverter TPS54560 sendiri, terlepas dari ukuran miniaturnya, memiliki arus keluaran yang agak besar, dan kadang-kadang kelihatannya ini semacam keajaiban yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam perjuangan untuk efisiensi energi ... Tetapi tidak - chip ini membutuhkan pendinginan yang sangat baik. Papan demo yang berbasis di Texas berisi dua poligon "tanah" besar dengan ketebalan 2 oz di kedua sisi, dan untuk perpindahan panas di antara kedua lapisan, enam vias digunakan terletak tepat di bawah bagian atas microcircuit (di sana terdapat kontak heat sink). Pengaturan ini membuatnya agak sulit untuk membuat papan sirkuit cetak di rumah, jadi Anda harus memesan produksinya di Cina. Eh.

Untuk menyalakan driver dan preamplifier, kami mengambil tegangan 12V yang tidak stabil dari belitan kedua konverter LLC. Arus yang dikonsumsi dari bagian yang tersisa dari rangkaian akan sangat kecil, oleh karena itu, untuk pengontrol lima volt dan LCD backlight, sebagai bagian dari substitusi impor, kami akan memasang stabilizer linier KP142EN5A, yang dirancang khusus untuk digunakan dalam perekonomian nasional, dan pemahatan LD2985 akan memberikan garis 3,3 V untuk MCU.

LLC-converter pada chip LCS708HG akan menurunkan tegangan listrik ke 30 dan 12 volt yang diperlukan.



Saya yakin banyak pembaca tidak menyadari bahwa binatang ini adalah konverter LLC pada umumnya, jadi saya akan membahas prinsip operasinya secara lebih rinci. LLC bukan singkatan, huruf-huruf ini berarti "induktansi-induktansi-kapasitansi", dan, singkatnya, menggambarkan sirkuit untuk menghubungkan belitan utama transformator. Faktanya adalah bahwa bagian dari garis medan magnet dari belitan primer tidak "menangkap" belokan sekunder, sebagai akibatnya induktansi hamburan terbentuk - induktansi nyasar yang tidak mampu mentransfer energi yang tersimpan dalam dirinya sendiri ke sirkuit sekunder. Dalam konverter flyback konvensional, energi ini harus dihamburkan pada penekan atau penghambat snubber, sehingga transformer (atau, lebih tepatnya, penceklik berliku ganda) biasanya dirancang sedemikian rupa untuk mengurangi induksi kebocoran hingga nilai serendah mungkin. Tapi semuanya berubah ketika Anda mendesain LLC.

Dalam konverter resonan, induktansi kebocoran, bersama-sama dengan kapasitor yang terhubung secara seri ke belitan primer, membentuk rangkaian osilasi yang melakukan dua tugas penting. Pertama, ia menyediakan pengalihan dari transistor tegangan tinggi keluaran dari konverter pada tegangan mendekati nol (yang disebut mode Pengalihan Tegangan Nol), yang secara drastis mengurangi kerugian switching. Dan kedua, energi yang terakumulasi dalam induktansi yang tidak terhubung kembali ke sirkuit: sekarang snubber tidak diperlukan, dan tidak ada energi yang hilang juga. Integrasi Daya Dokumen AN-55 merinci bagaimana merancang transformator sedemikian rupa untuk meningkatkan induktansi kebocoran (ini diperlukan untuk membuat karakteristik kontrol yang benar). Sebagai contoh, saya memotong gulungan primer dan sekunder dari satu sama lain, dalam dua bagian yang berbeda:



Dalam kasus umum, hasil dari perbaikan sirkuit seperti ini adalah pencapaian efisiensi yang sangat layak, khususnya, chip LCS708HG dipasang tanpa radiator, dengan ukurannya yang sangat kecil, memberikan daya output di wilayah 200W! Ini adalah hasil yang benar-benar luar biasa, tetapi hanya dapat dicapai dengan bekerja secara tepat pada frekuensi resonansi dari rangkaian keluaran. Dan di sini kita menunggu serangan.

Faktanya adalah bahwa pengaturan tegangan output di sini dilakukan dengan mengubah frekuensi, dan bukan siklus kerja pulsa, dan regulasi ini dibatasi oleh rentang tegangan yang sangat sempit - sekitar ± 15%. Terlebih lagi, ketika tegangan input menyimpang dari nominal, frekuensi konversi bergeser menjauh dari resonansi, dan pergantian transistor di dalam rangkaian mikro menjadi "keras", dengan hilangnya ZVS, yang disertai dengan pemanasan yang signifikan. Bahkan, kita dapat mengatakan bahwa konverter pada input membutuhkan tegangan yang sudah stabil!

Dalam produk yang diproduksi secara industri, korektor daya aktif (APFC) dimasukkan di depan input konverter, yang, di samping koreksi daya itu sendiri, juga mempertahankan tegangan output sekitar 380-390 volt. Namun, perkembangan kami masih bersifat amatir, oleh karena itu kami dapat dengan aman menutup mata terhadap sambungan kecil dalam bentuk kepekaan terhadap kualitas daya listrik. Perhitungan menunjukkan bahwa dengan memperhitungkan riak dalam kapasitas buffer, kisaran tegangan input sekitar 230 V ± 10%, jadi jika parameter jaringan tidak melampaui GOST, maka semuanya akan berfungsi. Mari kita biarkan seperti itu untuk saat ini.

Salin sisa desain rangkaian konverter dari lembar data. Mungkin hanya kapasitor resonan yang perlu diperhatikan - elemen yang tampaknya sangat sederhana. Dan jika Anda pernah bertanya-tanya bagaimana kapasitor polypropylene dan polyethylene terephthalate (polyester) berbeda satu sama lain, maka Anda akan tahu jawabannya sekarang: yang pertama memiliki kerugian tangen sepuluh kali lebih sedikit. Itulah sebabnya upaya untuk menggunakan poliester K73-17 yang lebih murah dan lebih ringkas daripada K78-2 ukuran besar (ya, ini juga substitusi impor) disertai dengan efek khusus yang menarik: kondensor memanas sangat banyak dan mulai retak dengan curiga. Menarik.

Seri chip HiperLCS membutuhkan catu daya terpisah 12 volt. Agar tidak mengacaukan rantai belitan, penyearah dan start-up tambahan, mari kita menyusuri jalur yang paling kanonik. Kami mengambil tegangan yang diperlukan dari konverter miniatur terpisah pada chip LNK304 . Fitur utamanya adalah desain transformerless, hanya penny choke buatan pabrik yang diperlukan dari elemen induktif. Output maksimum saat ini tidak terlalu besar, dari urutan ratusan miliamps, tetapi bagian minimum dan kesederhanaan desainnya sangat menawan (dan jumlah konverter per desimeter persegi permukaan mulai tidak menentu. Lebih banyak konverter ke Dewa Konverter!)

Otak

Yah, tinggal sedikit saja. Stasiun asli memiliki LCD, yang untuk semua uang yang dibayarkan menunjukkan sesuatu seperti daya keluaran. Mari kita lakukan hal serupa: ambil pengontrol STM32F030 dalam konfigurasi paling minimal (dalam paket TSSOP-20), gantung satu baris ADC untuk mengukur tegangan suplai dari tahap output generator RF, dan jalur lain untuk mengukur arus. Agar tidak memutus sirkuit "ground", kami akan menempatkan sensor arus resistif pada kabel positif, dan untuk konversi level, kami akan menggunakan chip INA138 yang dirancang khusus untuk kasus seperti itu.yang terbaik dikembangkan oleh Burr-Brown. Untuk menampilkan informasi, kami menggunakan layar OLED teks berukuran 16x2 yang diproduksi oleh WinStar. Yah, itu saja. Oh well, satu kaki prosesor tidak digunakan. Nah, biarkan LED berkedip. Jangan tanya kenapa.

Firmware pengontrol ditulis dalam bahasa "C" menggunakan STM32CubeMX dan versi gratis IAR Embedded Workbench. Kode program sangat sepele. Siklus utama untuk menghentikan timer sistem setiap 300 milidetik membaca data dari dua saluran ADC, mengalikannya, dan menampilkannya dalam bentuk digit daya. Di bawah kekuatan yang sama ini divisualisasikan oleh strip yang ditarik oleh font khusus. Ketika ujungnya dimatikan, pengendali interupsi dari output detektor beban menghentikan timer utama generator RF. Dalam hal pembekuan atau crash MCU, pengendali kesalahan dan pengawas perangkat keras telah ditambahkan; CSS juga terlibat dalam teknologi firmware (Clock Security System), yang memungkinkan dalam hal redaman osilasi resonator kristal kuarsa utama untuk beralih ke generator RC internal dan memulai kembali mikrokontroler. Jumlah total firmware adalah 10 KB.Kode sumber firmware, bersama dengan semua file proyek lainnya, saya postingGitHub , yang paling ingin tahu bisa berkenalan (tapi jangan berharap ada sesuatu yang sangat menarik di sana).

Konstruktif

Semua data yang dihitung dari semua elemen konverter LLC, termasuk induktansi belitan transformator, diberikan dalam file desain yang terlampir pada proyek, yang dapat dibuka menggunakan aplikasi Designer PIXls. Juga, untuk berjaga-jaga, saya menambahkan ke proyek semua dokumentasi yang digunakan untuk pengembangan komponen elektronik yang digunakan dalam pengembangan, mengunggah model LTspice dari beberapa bagian rangkaian, dan tentu saja foto-foto, sekarang tanpa mereka.

Hasil pengembangan di atas adalah diagram rangkaian listrik berikut:



Sirkuit dan tata letak papan sirkuit cetak digambar dalam paket DipTrace, untuk pengiriman ke pabrik, gambar papan sirkuit dikonversi ke format Gerber. Papan disambungkan persis ke ukuran kasing bekas, untuk melindungi sirkuit arus rendah yang peka, satu lapisan sepenuhnya diberikan di bawah tanah. Pengkabelan seperti itu sangat menyederhanakan pembuatan papan sirkuit di rumah, karena tidak ada kebutuhan untuk penyelarasan yang tepat dari topeng foto di sini: hampir seluruh sisi belakang papan sirkuit dapat diisi dengan satu poligon padat, dan kemudian miring dengan bit bor tebal pada bukaan terminal yang tidak memerlukan koneksi ground.





Generator HF dari desain dengan sopan bersiul di udara, elemen tenaganya sangat panas, sehingga pilihan bahan case sangat jelas: tentu saja aluminium. Kami memilih dari katalog Gainta perumahan siap pakai G0476 yang kira-kira sesuai ukurannya. Kami akan memotong jendela untuk layar OLED dalam kasing dengan dremel, kasing itu sendiri akan terhubung langsung ke "ground" kawat kabel listrik bersama dengan perisai kawat besi solder dan ke "massa" papan sirkuit cetak.

Sayangnya, ide untuk menghubungkan OLED yang lebih kontras daripada LCD muncul di benak saya setelah pesanan papan dikirim ke pabrik. Level input CMOS dari layar OLED WEH001602AGPP5N00001 yang dibuat oleh WinStar berbeda dari level TTL standar LCD, sehingga tipuan dengan telinga ketika + 5V disuplai ke pengontrol layar dan lampu latar, dan sinyal logis diambil dari mikroprosesor yang didukung oleh + 3.3V, di sini tidak menggulung. Oleh karena itu, kekuatan layar harus ditransfer dari jalur 3.3 V.

Untuk mengurangi tingkat interferensi, loop noise dengan nilai nominal 390 Ohm ditambahkan ke "kabel" yang menghubungkan papan dan layar, dan mikrokontroler ditutup dengan layar tembaga foil. Selama operasi normal, bagian kawin diletakkan pada konektor pemrograman, yang menarik mengarah debugging langsung ke tanah, dan NRST - melalui kapasitor.

Pada akhirnya, perangkat yang dikembangkan memiliki tampilan lengkap:



Sekarang pemanasan dari besi solder adalah sebagai berikut:

Perjamuan

Sekarang mari kita perkirakan kira-kira biaya hiburan ini untuk kita:

Komponen radio - sekitar 3000 rubel (elemen paling mahal di sini adalah chip HiperLCS untuk 1000 rubel, dan layar OLED - 600 rubel lainnya);
Produksi papan sirkuit cetak, biaya untuk 10 buah - 2700 rubel;
Kasing - 500 rubel.

Total biaya catu daya frekuensi tinggi itu sendiri sekitar 6.200 rubel. Mereka juga membayar uang ekstra untuk besi solder dengan dudukan (11.000 rubel), dan untuk dua kartrid (6.000 rubel).

Tentu saja, jumlah ini dapat sedikit dioptimalkan, misalnya, di eBay berbagai macam komponen Metcal yang digunakan disajikan, dalam hal ini kita dapat berbicara tentang beberapa puluh dolar, tetapi ini mungkin masalah preferensi pribadi.

Kesalahan

1. Rangkaian kapasitor beban resonator kuarsa dihubungkan secara salah, dan mengumpulkan semua interferensi. Itu benar untuk melakukan hal ini . Terima kasih kepada Alexander Chulkin untuk klarifikasi yang berharga;
   
2. Melepaskan sambungan kawat besi solder di stasiun kerja tidak didukung, kadang-kadang ini menyebabkan restart mikrokontroler. Kita perlu memikirkan tentang pelindung tambahan dari bagian RF (tapi ini tidak akurat).
   

Kesimpulan

Nah, sekarang hal terpenting yang menjadi tujuan utamanya adalah: sensasi bekerja dengan perangkat. Rasanya seperti bekerja dengan solder yang sangat kuat dan sangat panas, sambil memegang alat kecil dan ringan. Apakah itu sepadan dengan uang dan usaha? Sulit dikatakan. Saya akan membiarkan pertanyaan ini terbuka.