Серия «Термопро своими руками»

Доброго времени суток, в предыдущем посте был показан рабочий макет контроллера для работы с верхним нагревателем в программе термопроцентр, в этом посте покажу какой корпус получилось сделать, ну и финальный(почти) вид

Нус начнем с панельки передней, была изготовлена болгаркой и на ручном фрезере:

С нее и началось изготовление корпусяки.

Следом сам корпус, сделан почти по размерам оригинального контроллера, тоже болгаркой:)

Далее с алиэкспресс пришли кнопки, толкатели и прочие радости заказанные специально для этого дела:

Собирал все мозги на макетке, так проще и быстрее:

К сожалению с нормальными дисплеями с русским языком китайцы меня обманули и не прислали посылку( пришлось ставить от какого то факса, но зато sharp))). До этого был 1602, под 1601 пришлось чуть изменить работу с дисплеем, по разному устроены строчки.

Дальше крышка, красил обычной краской в баллончике, термостойкой, ибо в наличии из матового только она была:

А вот красавцы вместе:

Примерка внутрянки в корпус:

Питание дисплея, пищалки, управление твердотелкой реализовано отдельным линейником, а питание мк и терморезисторов через другой линейник, тем самым на показания датчиков ничего не влияет, общее питание с трансформатора 9в, никаких импульсных преобразователей:))

Потихоньку собираю

Ну и зад

Нашел даже место для предохранителя, а вот и конечный вид

Осталось наклейку с надписями, ну и небольшое видео:

В принципе работает все, сделал в том числе и аналогичный сброс на настройки по умолчанию, через включение с зажатой красной кнопкой и в память подтягиваются все установки из кода прошивки, так же сделал небольшой сервисный режим, чтобы прописывать коэффициенты пид и делать коррекцию датчиков, возможно постепенно еще что-то буду добавлять, на этом все.

Итак всем привет, у меня имеется термостол термопро нп34-24 с штатным контроллером тп2-10кд про и охладитель:

Пожалуй лучший на рынке термостол, аналогов реально нету, даже зарубежом, так как я огромный фанат термопро, хоть я и редко паяю бга, но хотел весь сет ик650про, но верхний нагреватель я уже давно сделал, выкладывал тут пост про него, вот такой он:

Он меня очень устраивает, но к сожалению в качестве мозгов был обычный диммер, в принципе свою задачу он выполнял, но хотелось работы по кнопочке старт) Соответственно нужен подходящий контроллер, термопро отдельно его не продают, только в месте с головой, но ведь у меня уже готовая) зачем мне еще одна? Конечно лазерного указателя нету, нету и диафрагм, но пайкой бга я дай бог раз в месяц занимаюсь, но кнопочку старт хочу.
А значит будем реверсить и создавать свой контроллер! В наличии у меня имеется столик для мобилок нп10-6 с родным контроллером тп1-10кд про, кстати к нему я еще прикрутил свой самодельный столик, работает штатно)

Фото как раз с моим самодельным столиком)

Так вот фишка этого контроллера в том, что он аналогичен контроллеру ик головы ик1-10кд про, а значит полностью должен быть совместим, потому на основе него и проводился реверс протокола обмена, протокол схож с modbus rtu, адрес, функция и байты данных, снимался с помощью serial port monitor, для этого были сняты логи работы, каждая манипуляция с контроллером сопровождалась отдельным логом для анализа, например лог обмена с термопроцентр в простое, лог включения нагрева, лог выключения и так далее, к сожалению протокол я не раскрою по понятным причинам. После снятия логов был их анализ, далее задача повторить данный обмен, выбор пал на китайский клон ардуино lgt8f238p, он мощнее ардуино, а так же главное у него АЦП 12бит, что в будущем сыграло важную роль, ведь терморезисторы pt1000 подключаются напрямую через делитель) В общем было потрачено несколько дней и получилось вот это:

Китайский клон ардуино успешно определяется термопроцентр, пока что как тп1-10кд про, дальше нам нужно научить передавать данные с датчиков канал нп/ик, канал кд, состояние нагрева, температуру уставки. Вот что получилось:

Далее оставалось прикрутить терморезисторы, облагородить работу с дисплеем, добавить пид и получилось вот это:

Что по характеристикам? Скоростной пид, опрос датчиков 10 раз в секунду, точность измерения температуры аналогична термопрошному контроллеру, использовал его как эталон при калибровке, интерфейс на дисплее 1 в 1 вплоть до работы с кнопками, а дальше не менее увлекательный процесс, ведь программа то все еще видит его как тп1-10кд про, но все работает:

Добавил в том числе и определение обрыва, короткого замыкания терморезистора, оставался поиск айди от ик1-10кд, никто помочь не решился, тогда пришлось разбираться самому, так как у меня есть еще тп2-10кд про, контроллер нп34-24, я снял лог с него и начал изучать функцию, где предполагаемо прописан айди, подставлял значения от тп2 в свою прошивку и смотрел на изменения, и вот это значение было найдено! Осталось понять, что туда нужно подставить, чтобы это стал ик1-10кд про, но к счастью корне программы есть текстовый документ со всеми идентификаторами всего оборудования от термопро, оттуда это значение я и подставил, ну а теперь видео работы, мой контроллер в паре со штатным, получился комплекс ик650про, профиль бессвинец:

Работает штатно, ноу проблем, термопрофиль отрабатывается верхом думаю более чем отлично, конечно пид можно поточнее подобрать, но нужно еще прикрутить автоизменение пид в зависимости от выставленной уставки, ведь думаю не секрет, что параметры меняются и для выхода на разные уставки, нужны немного разные пид, иначе может быть долгий нагрев/перерегулирование, этим я и займусь в ближайшее время. Ни скетча, ни данных реверса я не предоставляю никому, цель поста лишь показать, что оно работает и оно получилось.
Всем счастливо!

В общем почти доделал верхний нагреватель для своего сетапа ик станции, решил поделится тем, что у меня получилось.

Итак, низ у меня термопро нп34-24, взял с авито за 50к вместе родным контроллером тп 2-10 кд про и платиновым термодатчиком, пожалуй лучший низ из того что есть на рынке, раньше думал собрать самому, по аналогии с термостолом поменьше:

История его создания задокументирована в одном из постов тут:)

Так вот, сборка такого же большого обошлась бы не многим дешевле 50к, не считая еще контроллера и датчика температуры со стойкой, самое дорогое это плоские электронагреватели.
Вернемся к штативу, стойка от фотоувеличителя, основа лист металла, к нему прикручивается корпус для подшипника

Соответственно внутри впрессован подшипник, а в него уже стойка через втулочку, ибо внутренний диаметр подшипа больше, чем диаметр стойки.
Благодаря этому вращение очень легкое, отсутствуют люфты, красотища. Далее немного переварил крепление, чтобы к нему без танцов с бубном прикрутить основание для установки мебельных направляющих

Кстати это какой-то литьевой алюминиевый сплав, в качестве присадки использовал обычный провод из алюминия, пробовал согнуть, вполне прочно:))
К этому основанию (просто согнутая п-образная пластина металла) болтами прикрутил направляшки

Ну и крепление головы к этим напрявляющим, тоже через п-образную пластину:

К ней приварил зажим(выточил втулку и разрезал ее, просверлил, вот и вышел зажим), к самой голове приварен специально обученный палец:

Ну и пару слов о голове, обычный китайский нагреватель 80х80, корпус из нержавейки:

После работы до самой головы можно спокойно дотрагиваться, рука терпит, на этом у меня все. Еще пару фоточек:

Несколько лет назад занимался ремонтом яблочной техники, в основном айфонов, было это году в 16-17, тогда еще в ходу были всякие 5s, 6/6s, потом забросил это дело и с головой ушел в восстановление видеокарт и десктопных плат, но год назад решил опять влететь с двух ног в яблочную технику и немного офигел как все изменилось, платы стали из двух половинок, поэтому без термостолика тут уже не обойтись. Поизучав тему понял что народ в основном берет готовые решения с китая с оснасткой под разные модели огрызков, как на фото ниже комплектик стоит порядка 18тыс

Ну в общем вполне себе вариант я сначала подумал, но потом вспомнил, что я иногда делаю и android телефоны, иногда даже фотоаппараты fujifilm, а платки там довольно большие и подогрев тоже нужен(а где он сейчас не нужен?) поэтому готовый вариант от китайцев отметается. Тут в голову приходят готовые подогревы от Термопро или Магистр, но цены там кусаются, да и такого потока устройств у меня нету, чтобы это все быстро окупилось, фото прикладываю ниже.

Было принято решение изготовить практически полный аналог термостола нп17-12 от Термопро почти своими руками, не без участия фрезерного станка конечно же:)
И так, нужно было выяснить что за нагреватели используются в этих термостоликах, ответ на данный вопрос легко гуглится.

На фото плоские электронагреватели, в сокращении ПЭН, на просторах интернета я не нашел где такие достать в розницу, только на заказ в фирме, вариант со слюдяными нагревателями я сразу отмел (мне нужна высокая скорость нагрева, низкая инертность и толщина самого столика, чтобы хорошо было работать с микроскопом).
И тут я залез на авито и о чудо, нашел человека, кто продает такие нагреватели почти поштучно) были заказаны 4 ПЭНа, сопротивлением примерно 140ом, размеры уже не помню, вышло где-то в 3500р вместе с доставкой

Следующим этапом поездка на металлолом и покупка пластины из дюрали д16т, после ее фрезеровка, разметка и сверление отверстий

Дальше будем делать корпус, на металлолом ехать уже не пришлось, нужный хлам был там, где все это фрезеровалось) готовый результат ниже

Прикрученные нагреватели к пластине, подключены по два последовательно, и потом в параллель, но к сожалению есть проблемы, но об этом уже позже.

После верхняя часть корпуса и пластина были покрашены термостойкой краской(не помню уже какой, в баллончике) пластина соответственно в черный, а корпус в белый, так же изготовили нижнюю часть корпуса, но фотографий процесса к сожалению нету. Зато есть результат

Дада, на фотографиях уже видно изготовленную из нержавеющей стали раму держателя плат, но о ней попозже, поговорим о способе крепления пластины с нагревателями в корпусе. Решение так же было слизано у термопрошных столов, в пластине в торцах дремелем сделал пропилы прямоугольные в количестве трех штуки
с двух сторон, и изготовлены были две «вилки» из нержавейки, на фотографии выше их хорошо видно, одна вилка прикручивается к корпусу, после вставляем пластину, ну и вставляем вторую вилку с другой стороны и прикручиваем и ее, по итогу от самой пластины тепло практически не передается к корпусу, через такой способ крепления, а так же имеем небольшой ход самой дюрали в этих вилках, не знаю как на термопро, но без него, вилки будет загибать, ибо дюраль расширяется при нагреве. Кстати не зря на термопро данные вилки крепятся на заклепках, а не винтах, дело в том, что идеально просверлить отверстия под винты нереально, у винта все равно останется небольшой люфт, соответственно как его не затягивай, дюралька при нагреве может вполне сместить вилку, а при креплении с помощью заклепок, тело самой клепки внутри расширяется и вилки фиксируются к корпусу столика намертво, но я решил сделать на винтах с шайбами гровер.

Перейдем теперь к рамочному держателю плат, конструкция вполне простая, сама рама из нержавейки с пропилами в которой и будут ездить болты в которых тоже пропилы под сами вилки

По итогу получаем вот такую конструкцию

А теперь вернемся к схеме коммутации между собой нагревателей, а именно при таком подключении максимальная мощность при питании 230в всего 300вт примерно, что в два раза меньше, чем на столике от «конкурента», выход из ситуации только поднимать напряжение питания примерно до 380в, тогда на выходе мощность вырастает где-то до 600вт(все расчеты очень примерные), что уже близко к эталону(700вт).
Решение я нашел быстро, просто распотрошил блок питания от компьютера с активным pfc, на конденсаторе которого и есть нужные мне 380. Выпаяв с платы все «лишнее», оставил только сам шим контроллер(он тут комбо и pfc и основной pwm) ну и схему дежурки, без которой не будет нужных 15вольт для питания самой шим и составных драйверов которые управляют силовыми ключами APFC, так же нам нужно как то управлять температурой столика, тут на помощь мне пришел давно уже валяющийся omron e5cn, в котором есть PID регулирование, поэтому добавляем отдельный силовой мосфет, им будет управлять оптопара, а оптопарой уже сам pid регулятор, тем самым я получил еще и гальваническую развязку, и если стрельнет мосфет, то контроллер будет жив:) готовые мозги на фото, корпус под это все еще не сделан, мосфет обведен зеленым.

Ну а теперь итоговые фотки столика, некоторые мелочи еще доделаю возможно, но они сугубо косметические, так же не рассказал про крепление термопары, но там все просто и неинтересно(поджимается специальной пластиной в выемку в дюрали, закреплена посередине, тип К. В общем до 350градусов данное чудо нагревается примерно за 2 минуты 30 секунд(как и аналог конкурента), площадь зоны нагрева 15см х 12см, тощина плиты дюрали 4мм, высота столика вместе с ножками 4см от поверхности на которой стоит, габариты 21см х 18см, вес примерно 1кг с чем-то, как-то так) ну и фотки равномерности нагрева с тепловизера прикладываю

Всем спасибо кто дочитал, вышло очень длинно, но надеюсь кому-то будет интересно и полезно.