Często proszą mnie o radę, jaką lutownicę kupić, żeby była w miarę tania, a jednocześnie dobrej jakości i ze stabilizacją temperatury. Niedawno zamówiłem miniaturową stację lutowniczą, która może spełnić te wymagania. Na stronie są jeszcze dwie recenzje tej stacji, więc moja jest raczej niewielkim uzupełnieniem istniejących.
Początkowo w ogóle nie myślałem o pisaniu o tej stacji lutowniczej, ale podczas testów przypadła mi do gustu, więc postanowiłem przygotować recenzję. Tym bardziej że od dawna proszono mnie, żebym opowiedział o czymś takim. W tytule znajduje się link do normalnej, europejskiej wersji, która pojawiła się nieco później. Ja kupiłem wersję z inną wtyczką zasilania, chyba amerykańską.
Stacja dotarła w kartonowym pudełku. W ramach dodatku dorzucono małą ulotkę reklamową. Podobno można dzięki niej dostać jakieś bonusy w postaci zniżki, ale nie próbowałem.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Na górze jest naklejka z numerem, który podobno trzeba wpisać w formularzu na stronie. Powinno się wtedy wyświetlić, czy produkt jest oryginalny.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Spróbowałem kilka razy, ale za każdym razem wyświetlało się to samo. Na zrzucie ekranu tłumaczenie z chińskiego. Krótko mówiąc, nie wiem, czy to oryginał. Bardziej interesowało mnie, jak jest zbudowana i jak działa.
W środku wszystko jest wrzucone w taką kupkę. Na szczęście podczas transportu nic się nie uszkodziło, choć moim zdaniem opakowanie mogłoby być solidniejsze.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Dobra, zostawmy już to opakowanie i przejdźmy do tego, co właściwie kupiłem. 1. Zasilacz z kontrolerem. 2. Rękojeść do grotu T12 3. Sam grot T12 4. Instrukcja 5. Mała karta gwarancyjna 6. Podstawka pod lutownicę i mała gąbka do wycierania grotu.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Instrukcja. Zwykła kartka A4, zadrukowana z jednej strony. W materiałach dodatkowych dołączę rosyjską wersję tej instrukcji, myślę, że będzie znacznie bardziej przydatna.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Karta gwarancyjna jest jasna: schludna karteczka, ale u nas jest niemal całkowicie bezużyteczna. Za to podstawka nawet mi się spodobała. Mała, prosta, szkoda tylko, że nie można jej wielokrotnie wyginać. Poza tym świetnie nadawałaby się do zastosowań mobilnych.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Rękojeść do grotu T12. Wykonana całkiem starannie, przewód jest miękki, a izolacja odporna na wysoką temperaturę. Długość około jednego metra. Ogólnie na plus.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Na rękojeści widnieje napis Bakon LF005. Złącze jest solidnie mocowane nakrętką, przewód również jest dobrze zabezpieczony. Kolejny plus — trudno będzie go wyrwać.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
W zestawie znajdował się grot T12-B, wyprodukowany w Chinach.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Grot w kształcie ostrego stożka. Zwykle korzystam z innego rodzaju grotów, ale jak pokazała praktyka, ten też sprawdza się całkiem nieźle. Pobielanie jest świetne, cyna dobrze się trzyma, bez problemu można było nabrać nawet dużą kroplę. Na grocie znajduje się też oznaczenie Bakon LeadFree, choć o ile wiem, wszystkie groty T12 od początku były przeznaczone do lutowania bezołowiowego. Przynajmniej jakieś 8 lat temu, gdy wybierałem swoją stację lutowniczą, kupiłem właśnie model z takimi grotami i również widniało na nich oznaczenie LeadFree.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Rysunek techniczny grotu z zestawu.
A oto grot z zestawu (po lewej) w porównaniu z grotami z tej recenzji oraz grotem dołączonym do stacji Aoyue 2738 (po prawej). Widać, że wymiary są takie same jak w przypadku grotów Hakko, co cieszy, bo grot do stacji Aoyue 2738 jest krótszy i trudniej go kupić.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Wysunięcie grotu wynosi około 40 mm. W jednej z recenzji pisałem, że dla wygodniejszej pracy warto dążyć do zmniejszenia tego wymiaru. Innymi słowy, im mniejsza odległość od miejsca chwytu do miejsca lutowania, tym lepiej.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
W tej samej recenzji pisałem, że pod tym względem najlepiej wypada lutownica Aoyue 2738. Tutaj wysunięcie jest dokładnie takie samo, więc śmiało daję 5 punktów za tę cechę. Na zdjęciu porównanie: TS100 Recenzowana lutownica Aoyue 2738 Solomon
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Obejrzałem lutownicę, a dokładniej grot i rękojeść — nie mam zastrzeżeń, pora przejść do zasilacza i kontrolera. W tej stacji lutowniczej zasilacz i kontroler temperatury znajdują się we wspólnej obudowie. Jedynym minusem była wtyczka lutownicy, która nie jest zgodna ze standardem europejskim. Warto dodać, że ma ona bolec uziemiający. Jeśli trafi wam się lutownica z taką wtyczką, należy użyć odpowiedniego adaptera, który łączy również styk ochronny, a nie tylko przewód fazowy i neutralny.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Z zewnątrz wygląda bardzo schludnie. Jak pisałem wyżej, nie wiem, czy to oryginał, czy kopia, ale wygląd nie budzi moich zastrzeżeń. Przydałaby się chyba ciemna szybka przed wyświetlaczem, bo trochę psuje wygląd, ale to już czepianie się :)
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
1. Na górze znajduje się trzycyfrowy wyświetlacz pokazujący temperaturę. Pod nim są dwa przyciski do wyboru trybu pracy (ustawienia wstępnego) lub temperatury. Tylko znowu: dlaczego przyciski „więcej” i „mniej” są odwrotnie? Przecież znacznie logiczniej byłoby umieścić „więcej” po prawej, a „mniej” po lewej. Niby drobiazg, ale naprawdę dezorientuje. Gdyby nie oznaczenia wytłoczone na obudowie, zamieniłbym je miejscami, a tak byłoby jeszcze większe zamieszanie. :( 2. Na przedniej ściance znajduje się gniazdo do podłączenia lutownicy, otwór na potencjometr montażowy zakryty gumową zaślepką oraz miejsce na jakiś element. Później dowiedziałem się, że w niektórych stacjach w tym miejscu znajduje się wyłącznik zasilania. Nie wiem, co jest wygodniejsze, ale mnie osobiście jest wszystko jedno, czy znajduje się z przodu, czy z tyłu. W razie potrzeby można jednak kupić wyłącznik do montażu w okrągłym otworze i go zamontować. 3. Jak można było wywnioskować z poprzedniego punktu, wyłącznik zasilania znajduje się tutaj z tyłu. Przewód zasilający jest solidnie zamocowany za pomocą formowanej wkładki z tworzywa sztucznego. 4. Jest nawet plomba gwarancyjna, po której widać, że stacja jest bardzo świeża: wyprodukowano ją w połowie kwietnia tego roku, czyli nieco ponad miesiąc temu.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Na spodzie są jednocześnie plusy i minusy. Plusem jest to, że producent przewidział otwory do zawieszenia stacji na ścianie, i to w różnych pozycjach. Bardzo wygodne rozwiązanie. Ale jednocześnie poskąpił czterech gumowych nóżek. Obudowa nie ślizga się po stole tylko dlatego, że przewód do lutownicy jest długi i miękki. W każdym razie to minus, bo sytuacje bywają różne i nie chciałbym łapać tego pudełka, gdy zsunie się ze stołu.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Ponieważ plomba gwarancyjna nie ma żadnego znaczenia, zaglądamy do środka. Zresztą plomby gwarancyjne nigdy mnie jeszcze nie powstrzymały :)
Odkręcamy cztery wkręty ukryte pod brakującymi nóżkami i otwieramy obudowę.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Do dna obudowy przykręcono płytkę zasilacza, a płytka sterowania i kontroli temperatury znajduje się na górnej pokrywie.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Wyłącznik zasilania jest podłączony za pomocą złącza, co jest plusem. Minusem jest natomiast to, że rozłącza tylko jeden przewód. Zasadniczo przyjmuje się, że wyłącznik zasilania zasilacza impulsowego powinien rozłączać oba przewody. Uziemienie wykonano za to prawidłowo: bez żadnych złączy, tylko lutowanie. Lepiej byłoby podłączyć je bezpośrednio do złącza, ale w zasadzie takie rozwiązanie też jest dopuszczalne.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Pierwszą miłą niespodzianką było zastosowanie porządnego filtra wejściowego, bezpiecznika i termistora ograniczającego prąd ładowania kondensatora. Pojemność kondensatora wejściowego też bardzo mnie ucieszyła: 100 µF. Spodziewałem się czegoś w rodzaju 47–68 µF. W tej kwestii nie mam żadnych zastrzeżeń, wszystko jest świetnie.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
A teraz przyjrzyjmy się bliżej głównym elementom zamontowanym na płytce. 1. Jako klucz wysokonapięciowy po stronie pierwotnej zastosowano IRF840. Dość dziwnie było zobaczyć w tym obwodzie tranzystor o maksymalnym napięciu 500 V, ponieważ częściej stosuje się elementy na 600–650 V. Oczywiście niektórzy czytelnicy zapytają: co w tym złego, skoro napięcie wejściowe jest tylko nieco wyższe niż 300 V? Tak, wynosi około 315–320 V, ale to zasilacz typu flyback, w którym na uzwojeniu pierwotnym występuje przepięcie o wartości co najmniej Uwy × Ktr (przekładnia transformatora). Sądząc po oznaczeniu na transformatorze 60:8:8, przypuszczam, że jest to stosunek liczby zwojów (całkiem odpowiedni dla takiej topologii). Wychodzi więc, że na tranzystorze będzie około 320 + 20 × (60/8) = 470 V, czyli naprawdę na styk. Obliczenie jest oczywiście bardzo przybliżone, ale pozwala z grubsza ocenić sytuację. Szybko poszukałem w internecie opinii użytkowników i nie znalazłem informacji o awarii tego tranzystora, ale tranzystor na 500 V w obwodzie pierwotnym to nie jest dobry pomysł. 2. Do diody wyjściowej nie mam zastrzeżeń: STPS20H100CT, 20 A, 100 V. Taki zespół diod stosuje się w zasilaczach 24 V, więc wszystko się zgadza. 3. Jako kontroler PWM zastosowano OB2202CP. Prawdopodobnie jeszcze do niego wrócę, ale na razie powiem, że sceptycznie podchodzę do umieszczania kontrolera i tranzystora mocy daleko od siebie. 4. Zastosowano zwykły kondensator przeciwzakłóceniowy między uzwojeniami, a nie kondensator klasy Y1 lub Y2. Z jednej strony, jeśli jest uziemienie, nie ma to znaczenia, ale z drugiej producent zaoszczędził na groszowym kondensatorze, dlatego zalecam go wymienić, tym bardziej że jest tylko na 1 kV. Obok widać też stabilizator 78M05 zasilający płytkę kontrolera.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Kondensatory wyjściowe mają spory zapas pojemności, ale ich napięcie znamionowe jest niemal na granicy. Przy napięciu wyjściowym 19–20 V zaleca się stosować kondensatory na 35 V, choć myślę, że te również będą działać prawidłowo. Chodzi o to, że obciążenie zasilacza nie jest duże i ma charakter krótkotrwały. Średnia pobierana przez lutownicę moc wynosi około 15–20 W, a prąd około 1 A. W takim trybie kondensatory na 25 V też będą działać prawidłowo. Oczywiście zapytacie, co pojemność i napięcie mają wspólnego z mocą wyjściową. Pojemność jest jasna: łącznie mamy tu 2000 µF, co przy maksymalnym prądzie 2–2,5 A w zupełności wystarcza. Z napięciem wiąże się jednak pewien drobiazg. Kondensatory podczas pracy z wysokimi częstotliwościami się nagrzewają. Im wyższe napięcie, tym większe wymiary. Im większe wymiary, tym większa powierzchnia obudowy. A im większa powierzchnia obudowy, tym lepsze odprowadzanie ciepła i mniejsze nagrzewanie się elektrolitu wewnątrz. Poza tym podczas pracy zasilacza impulsowego występują krótkotrwałe przepięcia, które również nie służą kondensatorom. A skoro mowa o przepięciach, miły drobiazg: na wyjściu znajduje się dławik przeciwzakłóceniowy.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Płytka drukowana. Ku mojemu zaskoczeniu, ścieżki poprowadzono prawidłowo. Szczególnie dobrze widać to w układzie prostownika wyjściowego i filtra. Sama płytka jest też porządnie polutowana i czysta, za co dostaje ode mnie ocenę 4+. Pół punktu odejmuję za umieszczenie tranzystora mocy i kontrolera PWM po przeciwnych stronach płytki — to niezbyt dobre rozwiązanie i można je stosować tylko wtedy, gdy ścieżki poprowadzono prawidłowo, z uwzględnieniem tej specyfiki.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Na podstawie płytki drukowanej odtworzyłem schemat ideowy zasilacza. Nie wykluczam błędów, ale starałem się podać wszystkie wartości elementów (pojemności niektórych kondensatorów są orientacyjne) oraz oznaczenia.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Płytka sterownika. Ten układ odpowiada za stabilizację temperatury i sterowanie trybami pracy. Podczas rozbierania i składania zerwałem gwint wyrobiony przez wkręty samogwintujące. Miałem wrażenie, że nie były wkręcane, tylko wciskane w plastik — mały minus dla producenta. Nie wpływa to na działanie, ale przy rozbieraniu i składaniu może trochę popsuć wrażenie. Na zdjęciu widać połączenie z płytką zasilacza za pomocą czterech przewodów, oznaczonych jako In, 20V, GND, 5V. W rzeczywistości połączenie wygląda tak: 20V, GND, GND, 5V.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Płytka sterownika. Ogólnie daję 4 punkty: widać ślady topnika, a niektóre miejsca są polutowane niezbyt starannie, choć w większości wszystko wygląda dobrze.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Z drugiej strony znajdują się pola lutownicze do połączenia z zasilaczem i podłączenia kolby, a także potencjometr montażowy oraz styki do programowania mikrokontrolera.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
1. Zastosowano jeden z najpopularniejszych mikrokontrolerów, Atmega8. 2. Za wzmocnienie sygnału z termopary odpowiada podwójny wzmacniacz operacyjny LM358, ale wykorzystano tylko jeden kanał. 3. Za przełączanie zasilania grzałki kolby odpowiada AOD425. To tranzystor polowy z kanałem typu N, o maksymalnym prądzie 50 A i rezystancji w stanie włączenia 17 mΩ. Do tego zastosowania to aż nadto — wydziela się na nim nie więcej niż 0,1 W :) 4. Pod koniec rozbierania zmierzyłem napięcie wyjściowe zasilacza. Wyniosło nieco ponad 19 V, choć deklarowane jest 20 V. W rzeczywistości grot jest przystosowany do pracy przy zasilaniu 24 V.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Kiedy narysowałem już schemat zasilacza, jeden z czytelników podesłał mi link do schematu tej stacji. Schemat zasilacza miałem już gotowy, więc zamieszczam schemat płytki sterującej z podanego linku. Schemat zasilacza w mojej wersji nieco się różni. W szczególności inne są wartości elementów dzielnika napięcia sterownika PWM.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Pierwsze uruchomienie. Przy próbie włączenia stacji bez kolby na wyświetlaczu pojawia się błąd S-E, co oznacza przerwę w obwodzie grzałki. No dobrze, podłączamy kolbę. Domyślnie stacja uruchamia się w trybie trzecim, odpowiadającym temperaturze 350 stopni. Dostępnych jest 5 trybów, z przypisanymi temperaturami w stopniach Celsjusza: 1 — 250 2 — 300 3 — 350 4 — 400 5 — 450
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Skoro już ją włączyłem, od razu sprawdziłem, jak się sprawuje. Co tu dużo mówić — spodobała mi się. Choć trafniej byłoby powiedzieć: działa jak kolba z Aoyue 2738, tylko bez odciągu oparów. Lutuje się wygodnie. Ogólnie 4,5 punktu. Już słyszę pytanie: dlaczego 4,5 punktu, za co odjąłem 0,5? Odjąłem pół punktu za niewielki luz grotu w rękojeści. Początkujący tego nie zauważy, a zresztą nie jest to dla niego istotne, ale profesjonalista od razu zwróci na to uwagę. W pracy nie przeszkadza to szczególnie, ale „niesmak pozostał”.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Oprócz testu lutowania zawsze sprawdzam też, czy wygodnie trzyma się kolbę w dłoni w „rozluźnionej” pozycji. Tutaj jest tak samo jak wyżej: lepiej niż w kolbie Aoyue 2738, głównie dzięki cienkiemu i miękkiemu przewodowi. 5 punktów.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Test szybkości nagrzewania przed kalibracją — po prostu właśnie ją dostałem i włączyłem, żeby zobaczyć, jak działa. W rzeczywistości po kalibracji nagrzewa się tylko nieznacznie dłużej.
Oczywiście chciałem zmierzyć rzeczywistą temperaturę grota. W pracy rzadko kieruję się dokładną wartością temperatury. Wyjątkiem jest przestrzeganie profilu termicznego podanego w nocie katalogowej, ale dotyczy to jakichś „delikatnych” komponentów. W przypadku większości pozostałych elementów nie ma to większego znaczenia, przynajmniej dla mnie, bo z czasem zaczyna się „wyczuwać” temperaturę i czas.
Ponieważ wynik wyraźnie odbiegał od rzeczywistości, spróbowałem wyregulować temperaturę za pomocą potencjometru montażowego. Jak pokazała praktyka, był to błąd. W instrukcji opisano, jak przeprowadzić kalibrację, która w tej stacji odbywa się programowo, ale kto czyta instrukcje PRZED eksperymentami? :) Regulowałem temperaturę przy wartości pośredniej, 350 stopni. Po lewej przed regulacją, po prawej — po niej.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Kiedy wyszło mi nie wiadomo co, zajrzałem jednak do instrukcji i sprawdziłem, jak należy to zrobić.
W skrócie kalibracja wygląda tak: 1. Mierzymy rzeczywistą temperaturę. 2. Zapisujemy lub zapamiętujemy tę wartość (u mnie termopara była cały czas dociśnięta do grota). 3. Naciskamy jednocześnie oba przyciski na stacji i czekamy, aż zacznie migać pierwsza cyfra wyświetlacza (kilka sekund). 4. Za pomocą przycisków wprowadzamy zmierzoną wartość (lewy zmienia wartość, prawy przełącza cyfrę, która jest zmieniana). 5. Jeszcze raz naciskamy prawy przycisk — sterownik zapamięta ustawienie. 6. Jeśli wynik nas nie zadowala, powtarzamy operację.
No to spróbujmy. Najpierw przywróciłem potencjometr montażowy do mniej więcej tego samego położenia (na szczęście zostały mi zdjęcia z wynikami pomiarów). 1. Zmierzona wartość. 2. Naciskamy jednocześnie oba przyciski w odpowiednim trybie. Na zdjęciu pierwsza cyfra jest wyłączona, ale w rzeczywistości po prostu miga. 3. Wprowadzamy zmierzone 307 stopni i zwalniamy przyciski. 4. Temperatura „uciekła” w górę, ale różnica między rzeczywistą a ustawioną wartością się zmniejszyła.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
1–4. Powtórzyłem operację jeszcze kilka razy. Wynik już się nie poprawiał, ale moim zdaniem jest całkiem dobry.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
A teraz sprawdźmy jeszcze raz cały zakres. Po lewej przed kalibracją programową, po prawej — po niej.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Widać, że wynik jest lepszy niż przy regulacji przez obracanie potencjometru montażowego. Nadal jednak widać wyraźną nieliniowość. Spróbuję jeszcze raz, ale podejrzewam, że potencjometr montażowy odpowiada właśnie za liniowość kalibracji.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Podczas testów cały czas zastanawiałem się, jak niewygodne są takie stałe ustawienia wstępne, zwłaszcza że w praktyce przydałyby się trzy: 300–350 i 400, bo 250 i 450 to już zupełny ekstremum. W instrukcji znalazłem jednak informację o możliwości wyboru dowolnej temperatury. Robi się to, przytrzymując dowolny przycisk przez dłuższy czas. Stacja przechodzi wtedy w tryb zmiany temperatury co jeden stopień. Zgodnie z informacją w instrukcji (w wersji rosyjskojęzycznej), po zwolnieniu przycisków stacja powinna zapamiętać tę wartość i używać jej później. U mnie jednak nic z tego nie wyszło: stacja uparcie „zapominała” ustawienie i przy przełączaniu między wartościami wstępnymi znów ustawiało się 250, 300 itd…
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Podczas pracy cały zestaw wygląda mniej więcej tak:
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Przy okazji, zasilacz nie nagrzewa się zbyt mocno. Przez mniej więcej godzinę używałem lutownicy, co jakiś czas wylutowując elementy z jednej z płytek przeznaczonych do rozbiórki, a potem zmierzyłem temperaturę kamerą termowizyjną. Na zdjęciu nie ma rozebranej płytki, tylko płytka przysłana mi przez jednego z czytelników, żebym odtworzył schemat zasilacza. Na zdjęciu dobrze widać też, że najbardziej nagrzewa się transformator.
Jako „ciężki” test działania spróbowałem wylutować kondensator z płyty głównej. Powiedzmy, że udało mi się go wylutować, choć nie było to całkiem łatwe. Próbowałem jednak przy ustawionej temperaturze 350 stopni, a grot dołączony do zestawu niezbyt dobrze nadaje się do tego typu prac. Jeśli zwiększyć temperaturę i wymienić grot na masywniejszy, takie prace będą nieco łatwiejsze.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Mimo to postanowiłem poprawić działanie stacji. Można to zrobić, zwiększając napięcie zasilacza.
Na początek sprawdźmy, jaką moc rzeczywiście ma stacja. Zmierzylem rezystancję lutownicy razem z przewodem, bo właśnie w takim układzie będzie pracować, a zasilacz będę przerabiać z myślą o niej. Wyszło mi 8.73 Ω. Wiedząc, że napięcie na wyjściu zasilacza wynosi około 19.36 V, otrzymujemy prąd 2.22 A. Całkowita moc w tym przypadku (w zimnym „rozruchowym” trybie) wynosi 42,9 W.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Na grzałkę przypada przy tym — (8.43/8.73)×42,9=41,4 W. Moim zdaniem do „cięższych” prac to jednak za mało. Przy okazji sprawdziłem rezystancję obwodu uziemienia grotu: 0.24 Ω, całkiem dobrze.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Możliwości przeróbki jest wiele, wymienię je: 1. Po prostu zmienić wartości dzielnika sprzężenia zwrotnego i dzielnika zabezpieczenia układu. Istnieje ryzyko uszkodzenia tranzystora wysokonapięciowego, ponieważ wzrośnie na nim napięcie, a już teraz nie ma zapasu. 2. To samo, ale z wymianą tranzystora. W porządku, ale zasilacz będzie pracował w niezbyt optymalnym trybie, ponieważ napięcie wyjściowe wzrośnie o ponad 20%. 3. Dodać kilka zwojów do uzwojenia wtórnego transformatora i zmienić wartości dzielnika sprzężenia zwrotnego. Moim zdaniem to najlepsza opcja; można nawet nie wymieniać tranzystora wysokonapięciowego, bo jego warunki pracy pod względem napięcia pozostaną prawie takie same. Wadą jest jednak trudność przeróbki.
Były nawet zupełnie szalone pomysły. 1. Po prostu wymienić zasilacz. Nie udało się — wymiary „popularnego” zasilacza są wyraźnie większe niż oryginalnego. 2. Przerobić część wysokonapięciową, usuwając sterownik PWM i wszystkie jego elementy zewnętrzne wraz z tranzystorem wysokonapięciowym, a całość zastąpić układem TOP248 lub jego odpowiednikiem. Trudne i drogie. 3. Usunąć również transformator, a zasilacz zbudować na bazie IR2151-2153. Ponieważ lutownica nie potrzebuje szczególnie stabilizowanego napięcia, to dobre rozwiązanie, zwłaszcza pod względem nagrzewania. Ale nawijanie transformatora i robienie wszystkiego niemal od zera — nie, to długo i trudno.
W końcu pomyślałem i postanowiłem zwiększyć liczbę zwojów uzwojenia wtórnego transformatora oraz zmienić dzielnik sprzężenia zwrotnego. Najpierw jednak trzeba ustalić, co potrafi oryginalny zasilacz.
Na zdjęciu poniżej porównanie z zasilaczem 24 V, 100–120 W. Nasz transformator jest wyraźnie mniejszy.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Ponieważ częstotliwość pracy PWM jest taka sama jak w używanych przeze mnie układach TOP2xx, spróbowałem zasymulować mniej więcej podobny transformator i sprawdzić, jaką moc może mieć transformator tej wielkości pracujący z tą samą częstotliwością. Wyszło mi, że maksymalna moc tego transformatora wynosi około 62–63 W przy długotrwałej pracy w zamkniętej obudowie.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
W zasadzie w mojej wersji przeróbki można było nie wymieniać tranzystora wysokonapięciowego, ponieważ postanowiłem dowinąć uzwojenie. Dla zwiększenia niezawodności postanowiłem jednak wymienić również tranzystor. Przy takiej przeróbce trzeba też koniecznie wymienić kondensatory wyjściowe.
Oryginalne mają pojemność 1000 µF i są przystosowane do napięcia 25 V. Przy napięciu wyjściowym 19 V to już wartość graniczna, a o 23–24 V nie ma nawet co mówić. Najlepiej wybrać kondensatory o niskiej impedancji, ponieważ częstotliwość przetwarzania wynosi 133 kHz. W domu znalazłem LowESR Capxon LZ 1000 µF 35 V, ale był za długi, oraz 470 µF x 35 V z serii KF. Lepiej pasowałyby kondensatory z serii KF — wydają mi się bardziej niezawodne — ale kondensator 1000 x 35 V z tej serii ma zbyt dużą średnicę, więc postanowiłem zrobić mały „hybrydowy” zestaw: przed filtrem jest 1000 x 35 V, a za filtrem 470 x 35 V. Dlaczego zrobiłem to właśnie tak, pokażę później.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Do przeróbki wybrałem tranzystor SPP20N60C3. Zastosowano go w zasilaczu 25 V, 4–5 A, który już kiedyś opisywałem. Tranzystor kosztował niecałe dwa dolary w sklepie stacjonarnym.
Dla porównania najważniejsze dane z karty katalogowej. Widać, że zamiennik jest znacznie lepszy od oryginału; jedynym parametrem, w którym ustępuje, jest pojemność bramki, dwukrotnie większa. Większa pojemność bramki powoduje wzrost strat i nagrzewania podczas przełączania. Im większa pojemność, tym wolniej tranzystor się włącza i wyłącza. Uznałem jednak, że 133 kHz to nie na tyle wysoka częstotliwość, by się tym szczególnie przejmować. Poza tym sprawdzę później, jak tranzystor zachowuje się w praktyce.
Najpierw wylutowuję kondensatory wyjściowe i tranzystor wysokonapięciowy. Perfekcjoniści mogą przy okazji wyprostować radiatory. W moim przypadku radiator diody wyjściowej był przechylony w stronę transformatora, więc lekko odgiąłem go w przeciwną stronę. Oczywiście nie po prostu go odgiąłem — najpierw podgrzałem wyprowadzenia diody, a dopiero potem odgiąłem radiator :)
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Decyzję o dowinięciu zwojów podjąłem nie bez powodu. W transformatorze jest po prostu mnóstwo miejsca na dodatkowe uzwojenie, więc grzechem byłoby z niego nie skorzystać.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Żeby poprawnie dowinąć uzwojenie, trzeba wiedzieć, jak nawinięte jest to istniejące. Nie chciało mi się rozwijać transformatora, a nawet wylutowywać go z płytki, więc po prostu uważnie sprawdziłem, w którą stronę biegną przewody od wyprowadzeń. W transformatorach zwoje często układa się właśnie na krzyż, ale i tak trzeba uważać, bo można przypadkiem podłączyć uzwojenie w przeciwfazie i długo się dziwić, dlaczego nic nie działa.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Następnie przecinamy ścieżkę prowadzącą do diody wyjściowej, tak jak pokazano na zdjęciu, i wiercimy dwa otwory. Średnica otworu powinna wynosić około 1.8-2 mm. Pole lutownicze po prawej stronie oczyszczamy z lakieru i pobielamy cyną.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Bierzemy dwa kawałki miedzianego drutu (oczywiście w izolacji), o średnicy około 0.5-0.7 mm i długości równej dwóm długościom płytki. Lepiej użyć dwóch przewodów, a nie jednego o większym przekroju, bo w takim układzie przepięcia będą mniejsze, a obciążenie snubbera niższe, czyli niezawodność większa.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Zdejmujemy izolację i pobielamy cyną końce kawałków drutu, wkładamy je do otworu po lewej stronie wyprowadzenia transformatora (u góry na zdjęciu) i lutujemy do wyprowadzenia transformatora. Następnie nawijamy dwa zwoje dwoma przewodami. Staramy się układać je równomiernie, nie w jednym miejscu, ale też nie za blisko krawędzi, bo wystają tam zwoje innych uzwojeń, co może być niebezpieczne. Chodzi o to, żeby zwoje były ułożone równomiernie, przynajmniej tak jak na zdjęciu.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Metodą prób ustalamy potrzebną długość przewodu do przylutowania do płytki, odcinamy nadmiar, zdejmujemy izolację, pobielamy cyną, zakładamy kawałek koszulki izolacyjnej albo termokurczliwej i wkładamy do prawego otworu.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Lutujemy tak, jak pokazano na zdjęciu: najpierw lutujemy lewy styk, potem nawijamy uzwojenie, a na końcu lutujemy prawy.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Jeśli mamy ochotę, możemy założyć z powrotem oryginalną taśmę izolacyjną. Nie chciało mi się wylutowywać kondensatora wejściowego, więc robiłem wszystko z nim na miejscu. Wygodniej jednak najpierw go wylutować, a dopiero potem nawijać uzwojenie i taśmę.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z kolbą T12
Nie przestraszcie się, to nie napięcie wyjściowe :) Na zdjęciu widać napięcie na kondensatorze zasilającym kontroler PWM. Zaraz wyjaśnię, po co je zmierzyłem. Ponieważ napięcie wyjściowe jest stabilizowane, możemy dowijać albo odwijać zwoje — napięcie na wyjściu się nie zmieni (chyba że całkiem wyprowadzimy zasilacz z trybu pracy). Żeby sprawdzić, czy wszystko zrobiliśmy dobrze albo czy uzwojenie nie zostało podłączone odwrotnie, możemy kierować się napięciem zasilającym układ scalony. Jeśli wszystko zrobiliśmy dobrze, napięcie powinno spaść o 3-4 V, a jeśli podłączyliśmy uzwojenie odwrotnie, wzrośnie o tyle samo. Uwaga, napięcie mierzymy po „gorącej” stronie zasilacza, która jest bezpośrednio połączona z napięciem sieciowym. Zachowajcie szczególną ostrożność! Poza tym pierwsze testy zalecam przeprowadzać, zasilając zasilacz przez żarówkę, na przykład 15 W. Żarówka powinna błysnąć, a potem całkiem zgasnąć albo ledwo się żarzyć.
Popełniłem błąd i nie zmierzyłem napięcia przed przeróbką. Wiedziałem jednak, że kontroler PWM jest zasilany napięciem powyżej 11 V, a u mnie wyszło 12 V, więc nie mogłem go podwyższyć — w takim przypadku przed podwyższeniem byłoby poza normą. Lepiej jednak zmierzyć je przed przeróbką.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Następnie trzeba nieco zmienić wartość dzielnika sprzężenia zwrotnego, żeby podnieść napięcie. Jest tu kilka możliwości. 1. Przylutować równolegle do dolnego rezystora 4,42 kΩ drugi, o wartości 20 kΩ. Obliczyłem tę wartość dla napięcia wyjściowego 23 V (23 V uzyskałem, przyjmując maksymalną moc 62 W). 2. Wymienić dolny rezystor dzielnika na inny, o wartości 3,6 kΩ 3. Wymienić górny rezystor dzielnika na inny, o wartości 36 kΩ 4. Można też zastosować bardziej złożone rozwiązania, ale nie będę ich tu opisywać.
Wartości z punktów 2–3 nie dadzą dokładnie 23 V, ale napięcie będzie do tej wartości najbardziej zbliżone. Podałem takie wartości, ponieważ należą do popularnego szeregu E24, a nie do rzadszego szeregu z dokładniejszymi wartościami.
Natomiast przy przeróbce na 24 V nie zawsze da się obejść bez wartości spoza szeregu E24, dlatego wartości są następujące (zgodnie z powyższą listą): 1. 16 kΩ. 2. 3,45 kΩ 3. 38 kΩ (można wstawić 39 kΩ, ale napięcie będzie wyższe niż 24 V)
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Przylutowaliśmy drugi rezystor równolegle do jednego z nich — sprawdźmy, co wyszło. Wyszło nam obliczone 23 V, trochę więcej, ale to nic groźnego. Napięcie na kondensatorze zasilającym kontroler PWM również wzrosło. Swoją drogą, nasunęło mi to podejrzenie, że liczba zwojów uzwojeń wtórnych była jednak od początku różna, bo wtedy napięcie zasilające kontroler PWM wróciłoby do poprzednich 19 V. Nie będę jednak tego przesądzać, bo nie sprawdziłem napięcia przed przeróbką.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Potem planowałem umieścić płytkę w obudowie i pomęczyć ją przez godzinę czy dwie. Chciałem też pokazać na tym zdjęciu, dlaczego wybrałem takie kondensatory wyjściowe. Chodzi o to, że kondensator po prawej musi być krótszy niż ten po lewej, bo inaczej będzie opierał się o słupek w obudowie. Można go oczywiście wygiąć na bok, ale nie wyglądałoby to estetycznie. Ponieważ prawy kondensator jest podłączony za dławikiem, zmniejszenie jego pojemności do 470 µF w tym przypadku prawie nie wpłynie na działanie układu. Czyli 1000 µF przed dławikiem i 470 µF za nim jest całkiem do przyjęcia, ale odwrotnie bym nie montował, bo kondensator przed dławikiem ma trudniejsze warunki pracy, a mniejsza pojemność jeszcze pogorszyłaby sytuację.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Niestety test się nie powiódł. Lutownica całkiem żwawo się uruchomiła, ale po osiągnięciu temperatury 350 stacja się zresetowała. Zasilacz na krótko zadziałał w trybie zabezpieczenia przeciążeniowego — w końcu zwiększyliśmy moc. Poczekałem, aż lutownica ostygnie, i powtórzyłem test. Tym razem stacja zresetowała się dwa albo trzy razy. Stało się jasne, że zasilacz pracuje na granicy ograniczenia prądowego: niby wszystko jest w porządku, ale odrobinę brakuje. Postanowiłem nieco zwiększyć próg zadziałania zabezpieczenia, tym bardziej że zamontowałem mocniejszy tranzystor. Ponieważ jednak próg był niemal równy rzeczywistemu prądowi, nie chciałem zwiększać go zbyt mocno.
Szeregowo z tranzystorem wysokonapięciowym znajduje się rezystor o wartości 0,27 Ω. Miałem dwie możliwości: wymienić go na rezystor o mniejszej wartości albo dołączyć drugi równolegle do istniejącego. Pod ręką miałem rezystor 2,4 Ω (choć początkowo chciałem użyć 2,7 Ω). Po podłączeniu równoległym rezystancja zmniejszy się (a prąd wzrośnie) o około 12%, co w zupełności mi odpowiadało. W takim układzie można zastosować rezystory o wartościach 2–3 Ω. Jeśli wymieniać, to na rezystor 0,22–0,24 Ω.
Założyłem na rezystor koszulkę termokurczliwą i przylutowałem go od strony ścieżek.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Teraz wszystko uruchamia się prawidłowo, nic się nie resetuje. Zamykamy obudowę i przechodzimy do testów.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Przez jakiś czas stacja była po prostu włączona i ustawiona na 400 stopni, potem obniżyłem temperaturę do 350 i lutowałem jakąś płytkę. Ponieważ jednak ze zwykłymi płytkami stacja działała świetnie już przed przeróbką, pod koniec wróciłem do trudniejszego testu. Przy próbie wylutowania takiego samego kondensatora jak poprzednio zauważyłem wyraźną poprawę — moc wzrosła przecież prawie 1,5 raza. Przy próbie wylutowania małych kondensatorów nadal pojawiały się jednak trudności, głównie z powodu nagrzewania ich obudów. Można poprawić sytuację, zwiększając temperaturę do 380–400 stopni i używając lepiej dobranego grotu zamiast ostrego stożka.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Temperatura pracy pozostała jednak bez zmian. Jak to, zapytają pewnie niektórzy czytelnicy: było 40 W, jest 60 W, a temperatura zasilacza pozostała taka sama? Ano tak. Wyższe napięcie (a co za tym idzie, większa moc) wpływa na szybkość nagrzewania i „wydajność” lutownicy, a przy normalnej pracy średnia moc nawet spadnie. Wyobraźmy sobie taką sytuację: lutownica ma moc 50 W, grzejemy ogromne pole miedzi przez jakieś 5 minut, ale lutownicą o mocy 100 W można je rozgrzać nie w 2,5 minuty, lecz w 1,5. I już mamy oszczędność. Lutownicą o mocy 25 W być może w ogóle nie udałoby się go rozgrzać i grzalibyśmy w nieskończoność.
Jasne, jeśli zapewnimy stałe odprowadzanie ciepła z lutownic o mocy 50 i 100 W, ta druga rozproszy dokładnie dwa razy więcej energii. Przy zwykłej pracy takie obliczenie się jednak nie sprawdza.
Przy okazji sprawdziłem temperaturę wewnątrz urządzenia bez pokrywy. Transformator ma około 60 stopni, można jeszcze zwiększyć moc — jest zapas. Radiator tranzystora wysokonapięciowego ma około 40–45 stopni. Radiator diody ma mniej więcej tyle samo, co transformator, czyli około 60 stopni. Wszystkie temperatury są z dużym zapasem, ale stabilizator 5 V rozgrzał się prawie do 100 stopni, co nie jest dobre.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Do stabilizatora 5 V zrobiłem taki oto prowizoryczny „radiator” z pocynowanego kawałka przewodu o przekroju 2,5 mm². Niektórym może wydać się śmieszny, ale taki miniaturowy radiator wystarczy, żeby obniżyć temperaturę o 15-20 stopni, a więcej mi nie potrzeba — za to zawsze mam go pod ręką :) Smakosze mogą użyć blaszki z mocnej diody. Skoro już zacząłem grzebać, na wszelki wypadek wymieniłem też kondensator przeciwzakłóceniowy między uzwojeniami. Często pytają mnie, jak wyglądają w sklepie i jak ich w ogóle szukać. Pojemność zwykle nie jest krytyczna, wystarczy 100-2200 pF, optymalnie 1000. Napięcie wynika z klasy kondensatora, czyli wszystkie będą odpowiednie. Wyglądają tak albo tak. Ja wziąłem kondensator z płytki zasilacza jakiegoś monitora.
O mało nie zapomniałem. Jeśli chcecie jeszcze większego bezpieczeństwa, nie wkręcajcie wkrętu samogwintującego obok stabilizatora 5 V. Producent prawidłowo zaprojektował płytkę: zachował odstępy izolacyjne i poprowadził ścieżki we właściwy sposób. Zapomniał jednak o jednej rzeczy: po wkręceniu tego wkrętu łączna odległość między elementami po „gorącej” stronie a kołnierzem stabilizatora będzie bardzo mała. Jeśli dojdzie do przebicia, to właśnie w tym miejscu. Oczywiście taka sytuacja jest raczej hipotetyczna, ale teoretycznie możliwa.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Po prawej to, co wyszło, a po lewej to, co zostało. Nie warto wyrzucać pozostałych elementów, mogą się jeszcze przydać :)
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
A to schemat ideowy uwzględniający wprowadzone zmiany. Na czerwono zaznaczono wymienione elementy, na niebiesko — dodane.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Usuwamy ślady pracy wacikiem nasączonym acetonem. Myślałem o pokryciu płytki lakierem, ale zmieniłem zdanie.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Przylutowujemy z powrotem przewód zasilający i uziemiający, składamy wszystko do kupy. Przy okazji, składanie nie jest zbyt wygodne, przycisk zasilania ciągle próbuje wyskoczyć.
Bakon BK950D, niewielka stacja lutownicza z lutownicą T12
Co mogę powiedzieć na koniec? Na początek wymienię zalety i wady. Zalety Dobra jakość wykonania Wygodna lutownica Niewielkie wymiary (choć bywają też mniejsze) Gotowa do pracy od razu po wyjęciu z pudełka Podstawka pod lutownicę w zestawie, ale bardzo prosta
Wady Moc 40 W. Tranzystor wysokonapięciowy pracuje niemal bez zapasu (choć nie znalazłem informacji o jego awariach) Niewielki luz grotu w rękojeści. Nie zapamiętuje pośrednich ustawień temperatury
Moja opinia. Choć stacja ma pewne wady wymienione w recenzji, przypadła mi do gustu. Działa niezawodnie, ma wygodną konstrukcję i przyjemnie się z niej korzysta. Można używać jej w fabrycznej konfiguracji, ale nie sprawdzi się przy płytkach wielowarstwowych, bo zabraknie jej mocy. Po niewielkiej przeróbce można nią lutować nawet „ciężkie” płytki. Przed przeróbką stacja miała moc około 40–42 W. Prostym sposobem (podnosząc napięcie do 20–21 V przez zmianę dzielnika) można nieco zwiększyć moc, ale do normalnej pracy radziłbym wprowadzić modyfikacje opisane w recenzji. Po przeróbce uzyskałem stabilne 60–62 W, ale sądząc po temperaturze pracy, myślę, że można bez obaw podnieść napięcie jeszcze bardziej, aby uzyskać obliczeniowe 70–75 W. Miłym zaskoczeniem okazały się prawidłowo zaprojektowana płytka, schludna obudowa, wygodna lutownica z miękkim przewodem i solidne gniazdo zasilania. Ogólnie to godna uwagi alternatywa dla tych, którzy nie chcą budować stacji od podstaw, ale chcą uzyskać dobry rezultat, choć trzeba włożyć w nią trochę pracy. Rozczarował mnie dziwny wybór tranzystora wysokonapięciowego, zaniżona moc (z powodu zbyt niskiego napięcia), brak pamięci pośrednich wartości temperatury i pewne trudności z kalibracją.
Czy warto ją kupić, musicie zdecydować sami. Starałem się opisać ją najlepiej, jak potrafiłem. Jak zawsze, czekam na pytania i uzupełnienia w komentarzach. Dopóki stacja będzie u mnie, mogę coś sprawdzić, a potem trafi do kolegi, dla którego została zamówiona. Dodatkowo: instrukcja w języku rosyjskim, różnica dotyczy tylko trybu precyzyjnego ustawiania temperatury — pobierz.
Komentarze są publikowane w języku oryginału.