Инфракрасная паяльная станция

DWD. Несмотря на отсутствие стабилизации температуры нижнего нагревателя, его температура будет меняться только при очень сильных колебаниях напряжения сети, что бывает очень редко. Да и работать нагревателю без жёсткой стабилизации нужно не долго - после отключения от него термодатчика (при включении верхнего нагревателя) он будет включен максимум 3-4 минуты.

Если будет один датчик температуры то после включения ВИ, НИ будет греть до температуры плавления совместно с ВИ.У miron63 НИ отключался при включении ВИ. При двух датчиках можно греть ВИ и НИ, каждый до своей температуры. Третий у ВИ можно не делать он в общем страховочный и усложняет программу и настройку, но это как решит miron63, в принципе и 3-й не помешает, я сделал три термопары.

DWD: miron63: Нужно ли греть всю плату, целиком? Не обязательно.
Нужно обязательно!
Докажи. За месяц могу снять десятки фотографий, где чип находится с боку и плату приходилось сдвигать. Края платы
выходили за пределы нагревателя и всё проходит успешно. В противном случае придётся строить нагреватель значительно больше по размерам. Речь шла об этом.
DWD: Станция есть и работает, по этому вносить какие-то усовершенствования ради самой станции не вижу смысла.
Здесь речь идёт не о постройке станции начального уровня, здесь речь идёт о максимально-возможных вариантах.
DWD: 2) При достижении заданной температуры платы и после её стабилизации, запоминается и фиксируется значение "ШИМ" нижнего нагревателя, и в дальнейшем уже не меняется.
Так не получится.
Остальное всё правильно, но только методы реализации могут быть разными. Здесь, мы и обсуждаем эти методы.

DWD: Ого! Да это же революция в повышении КПД ламп накаливания!

Пожалуйста, не передергивайте факты. Мы ведем речь о распределении мощности излучения в спектральной области, а не обсуждаем КПД ламп накаливания. Все, что я написал верно. Принимать, или не принимать во внимание сказанное, это Ваше личное дело. Привожу несколько очень коротких "сканов". Обратите внимание, что здесь приводятся данные для ламп с покрытием вольфрама карбидом тантала, а у ламп для освещения характеристики в этой области еще хуже.

miron63: Здесь есть простой вариант компенсации холодного спая.

Здесь для термопары ХА (хромель – алюмель), а у меня ХК (хромель – копель). Знаю, что температуру измеряют с помощью p-n перехода, но на обратной ветви ВАХ, а здесь прямое включение. Может и компенсирует температуру свободных концов, но меня настораживает другое. Посмотри, что он пишет у выхода ОУ. 0 -5В на выходе, при 5В питания и при этом утверждает, что точность измерения температуры очень большая. Но перед насыщением транзистор в выходном каскаде ОУ имеет большую нелинейность, что противоречит заявлениям автора статьи. Если есть инструментальный ОУ, то в принципе, попробовать на макете можно.

DWD: Управление нагревателем - "ШИМ" (ветрикальное или горизонтальное управление симисторами)

Приведите, пожалуйста, схему ШИМ, для "вертикального" управления симисторами.

VladimirSk: Может и компенсирует температуру свободных концов, но меня настораживает другое. Посмотри, что он пишет у выхода ОУ. 0 -5В на выходе, при 5В питания и при этом утверждает, что точность измерения температуры очень большая.
Здесь, наверное автор не совсем правильно обяснил. Суть в том что по такому простому принципу, можно компенсировать температуру свободных концов. И подобный способ широко распространён.
Для примера приведу применённую у меня схему и поясню.

По принципу работы, он похож на приведённый пример выше. VD21,VD22- защита, можно не ставить. R84- при обрыве термопары
на вход ОУ, будет подан высокий уровень и термометр покажет мах. температуру и автоматика на станции выключит нагреватели,
для контроля температуры он не нужен. Как настраивать:
Закоротить R99. Установить кончик термопары, через теплопроводящий состав, к нагретому предмету( например к паяльнику включенному через латр) температура 220-240гр. и рядом контрольный термометр. Подстроечником R94, установить температуру
ниже на температуру в помещении ( если температура "паяльника" 240гр.- установить 220гр.). Снять перемычку с R99 и подстройкой резистора R97 , добавить недостающие 20гр. За 20гр., здесь принята температура в помещении. Точность измерения
и линейность вполне достаточны для наших целей. Но если температура в помещении будет изменятся , на эту велечину будет
погрешность. В будущем, думаю в цепь R97,R99, включить цепь измерения комнатной температуры, примерно как в приведённом выше примере. Настройка простая: закорачиваем термопару и узел на термоэлементе, должен правильно показывать комнатную температуру, а при включении термопары прибавляется напряжение с термопары и соответственно температура. Что то примерно так. Это для линейных термопар "К"- типа.

miron63: Это для линейных термопар "К"- типа.

Она не линейная. Посмотри в таблицу градуировки термопар на "сканах" между 0 и 100град., 100 и 200, 200 и 300 и т.д. У меня термопара тип L, но это роли не играет.
Степан! Нам, наверное, при переходе к новому участку обсуждения, необходимо сразу договариваться о терминах. Т.к. то, что ты описал, это не термокомпенсация свободных концов, а начальное смещение ОУ на заданную температуру. Термокомпенсация, это введение в цепь элемента, который будет устранять погрешность, в зависимости от температуры окружающей среды. В мостовой схеме, это резистор из медной проволоки, который от температуры меняет свое сопротивление. Точно такое же смещение, выполнено и у меня на фрагменте схемы, которую я приводил. Вполне возможно, что нам термокомпенсация и не нужна (тут прав grean2007). Давай лучше прикинем погрешность, (тем более, что она с повышением температуры уменьшается и в конечной точке = 0).

grean2007: У miron63 НИ отключался при включении ВИ

Это уже его личное дело.
Положено греть низ для полного и равномерного прогрева всей платы, а потом локально греть до плавления припоя только паяемый чип.
При этом температура низа уже не меняется, а лишь поддерживает температуру матери на заданном уровне.

Из практики получается, что при "линейном" а не " дискретном" регулировании мощности фиксация температуру нижнего нагревателя работает нормально.
При этом (с одним датчиком) устраняется зависимость мощности нижнего нагревателя от верхнего из-за влияния на его термодатчик.
Для уменьшения влияния нижний термодатчик стараются удалить от платы, вешая его на решётке под платой.

При одном датчике и контроле температуры паяемого чипа и времени прогрева уже можно получить требуемый термопрофиль.

Попутно была мысль стабилизировать температуру низа не одним датчиком, а несколькими, равномерно расположенными под платой и включенными последовательно. МК будет отрабатывать средню температуру платы.
Хотя. можно и мультиплексировать все эти датчики для полного контроля нижнего нагревателя. Тогда уже случайный перегрев может быть исключён полностью.

Датчики выполнить из медного обмоточного провода. И дёшево и сердито...

miron63: Докажи. За месяц могу снять десятки фотографий, где чип находится с боку и плату приходилось сдвигать. Края платы
выходили за пределы нагревателя и всё проходит успешно.

Зачем?..
Вы для себя определились и работаете. Я, на основании конструкции промышленных и любительских станций и отзывов пользователей, для себя то же определился и работаю.
Исхожу из простой логики - для исключения и уменьшения механических перенапряжений платы её температура должна быть равномерной.

Слишком уж хлипкими стали делать матери. Особенно синие Асеровские - чуть пергрев и её повело. От этого и чипы долго не хотят работать - от периодического и локального нагрева/охлаждения матери ведёт и пятаки BGA-шек отваливаются.
На мать "пропеллером" не всегда получается плотно посадить чип - два его угла упираются в плату, а два других - подвисают. Могут вообще не припаяться.

При равномерном прогреве всей матери и равномерном же её прижиме она при нагреве выравнивается. Сколько уже матерей так выправлялось после "любительской" перепайки безымянными ремонтниками...

Когда даже новые чипы сначала реболятся с накаткой свинцовых шаров для уменьшения температуруы пайки, а лишь потом ставятся на мать, да ещё и на толстую (например, Асусовскую), то НЕравномерный прогрев ещё как-то можно оправдать, но при пайке безсвинцового чипа на безсвицовую Асеровскую тонкую синюю мать... Извините, но это чревато. Ресурс перепайки чипов у матери и так не большой, и нет смысла его лишний раз расходовать частыми прогревами и перепайками. Нормальный сервис себе такого позволить не может и не должен.

miron63: В противном случае придётся строить нагреватель значительно больше по размерам.

Всё должно быть адекватным! Ведь Вы же не хлебаете борщ чайной ложкой...
Инструмент должен соответствовать возлагаемым на него задачам.

miron63: Здесь речь идёт не о постройке станции начального уровня, здесь речь идёт о максимально-возможных вариантах.

Вы их на продажу готовите?
Хотя, естественно, обсуждение тонкостей всегда интересно и познавательно.

VladimirSk: Мы ведем речь о распределении мощности излучения в спектральной области, а не обсуждаем КПД ламп накаливания.

Тогда и высказывайтесь конкретнее.
Вы сказали, что:
VladimirSk: В итоге галогенные лампы 70% энергии превращается в видимое излучение...

Получается, что у такой лампы КПД по световому потоку равен 70%. Но таких ламп ещё не придумали. У современных галогенок КПД по свету, если не ошибаюсь, не превышает 25%, а то и меньше. Остальное - тепловое излучение.
При снижении напряжения на лампе световой поток падает ниже плинтуса, и получается, что почти всё её излучение уже будет лежать в ИК области.

VladimirSk: Приведите, пожалуйста, схему ШИМ, для "вертикального" управления симисторами.

Чувствую подвох...
Извините, но листать литературу в поиске схем не буду. Это Вы и сами можете сделать.
Кратко скажу только принципы управления фазой управлющих импульсов, которые обычно применяют:
1) С помощью фазосдвигаюих схем, в которых импульс открывания задерживается от начала полупериода, сдвигается для открывания симистора в нужный момент - так называемое "горизонтальное" управление.
2) И когда открывающий импульс формируется путём сравнения двух напряжений - опорного неизменного и регулируемого по величине (по вертикали) - так называемое "вертикальное" управление.

DWD: Тогда и высказывайтесь конкретнее.
В итоге галогенные лампы 70% ЛУЧИСТОЙ энергии, а не потребленной мощности от источника питания, превращается в видимое излучение. Так будет конкретней?

Я специально привел график спектрального распределения энергии, но Вы, можете и дальше использовать коротковолновую часть ИК спектра (и греть поверхность платы, со всеми вытекающими), Вам, это делать, никто не запрещает.