Маленькая доработка SH72

Посвящается всем, кто знает о существовании «нашего все» в области пайки в виде паяльных станций JBC со сверхмощными жалами, но по разным причинам (в том числе земноводным) еще не собрался их приобрести. Давайте посмотрим, а нельзя ли как-то улучшить то, что уже имеется (у многих) в радиолюбительских закромах.
Вы можете смеяться, даже сильно, но мысль меня посетила во время чтения топика про протыкание литиевых аккумулятров. Я подумал, ну если совсем нечем заняться, может паяльник модернизировать. Все-таки это точно полезнее чем дырявый литий. В качестве подопытного был выбран паяльник SH72.
На муське(еще) ( и вообще в сети) были про него подробные обзоры, поэтому можно сразу переходить к сути.
Теория. Сопротивление жала паяльника SH78 около 8,5 Ом. 24В*24В/8,5 Ом =67,7 Вт. Это правильно. Мощность SH72 так и заявлена — 65 Ватт.
Предположим, что вместо "народного блока питания" 24 Вольта, Вы почему-то решили приобрести на Али чуть менее «народный» блок с выходом 36 В.
Я такой блок купил с прицелом запитать/проверить от него многочисленные коллекционные советские промышленные паяльники. Считаем. 36В*36В/8.5 Ом = 152,5 Вт. А эта цифра не так уж плохо выглядит даже на фоне мощностей паяльников JBC. Не 240 Вт, но почти. Да и не все жала там у JBC такой мощности, есть и поменьше.
Ищем схему паяльника SH72 и вдумчиво смотрим на нее.


Переделки для питания схемы от источника 36 Вольт требуются минимальные. Не проходит по напряжению p-МОП ключ (TPC8114, Udmax=30V). ММBT3904 — на 40 Вольт, можно оставить. Стабилизатор на TL431 предельного напряжения не имеет, правда имеет ограничение по току, как и резистор R10. Ищем замену полевику. Вариант ( есть на Али): TPC8124 — вроде лучший, но годятся и
TPC8110, TPC8116-H, TPC8132 TPC8133. Али конечно магазин хороший, но здесь и сейчас у меня в хозяйстве нашлись только транзисторы IRF7240. По сравнению с TCP8124 у IRF7240 больше сопротивление канала, но тоже годится. Куплены на Али давно, зачем — не помню. Все перечисленные транзисторы рассчитаны на 40 вольт (max) на стоке. Корпуса и цоколевка — одинаковые. Да, могут быть «тонкие» отличия в виде наличия встроенного стабилитрона на затворе, но про это скажу чуть ниже.
Решено, просто меняем этот корпус.
Рисунок из топика с муськи, ссылка была выше.
«Правильная» переделка должна включать еще пару действий. Нужно увеличить номинал резистора R10 до 3....3.3 кОм ( по прикидке работоспособность при питании от источника 12 вольт пострадать не должна, но нужно проверить). Можно увеличить раза в полтора номиналы R16 и R17. Нужно прикинуть, какие напряжения получатся на затворе полевика. Формально 36 В конечно выше, чем допустимое напряжение на затворе ± 20 В. Но по схеме чистого ключа из ММBT3904 не получается. Ток он ограничивает. Считать не стал, просто включил 36 вольт питания и измерил напряжение на затворе. По осциллограммам видно, что напряжение на затворе не превышает 12-ти вольт. R10 не перепаивал, но потрогал его и TL431 пальцем. Думаю, что нагрелись они примерно до 50...60 градусов, вполне терпимо. Вот и все. Переделка закончена, можно пользоваться.
Интересно, а как теперь узнать, что эта доработка дает. Термопару подключать к осциллографу без дополнительного усилителя я не умею. Усилитель паять лень. Вспомнил, что покупал на Али терморезисторы (NTC) 20 кОм. Соорудил мостик, запитал от «Кроны» на литии. Кратковременно терморезистор нагрев до 300 градусов должен выдерживать ( и выдержал ).
Пояснения к картинкам с экрана. Первый канал осциллографа был подключен между +Uпит и затвором IRF7240. Соответственно, сигнал есть только на картинках от SH72. И там действительно не больше 12 вольт, при допустимых 20 вольтах. Все паяльники (регуляторы) были настроены на разогрев до 300 градусов.

1. Паяльник CXG 230 V, 110 Вт, жало чисто медное ( без никеля) 900M-T-5C, самое массивное из 900М.
Время выхода на установившися режим ( стабилизации на установленном значении) около 20 секунд. Здесь и далее нужно сделать примечание, что речь немного не про то время, которое обычно приводится для характеристики скорости нагрева. Крупинка припоя на жале начнет плавиться раньше. Время будет меньше где-то на треть.


2. Жало Т12-BC3. Питание от «народного» БП-24В. Регулятор на плате 616dev (616mini) (2 часть). Помехи не знаю точно откуда взялись, но могу предположить, что это результат того, что «народный» блок не влезал в готовую коробочку и я отрезал у него входной фильтр. Ну и провода на столе длинные, видимо неудачно лежали. Время: около 16 секунд.


3. SH72 доработанный, питание от 24 вольт. Жало «левое» (*) SH-C4. Время выхода на установившийся режим 12 секунд.


4. SH72 доработанный, питание 36 вольт. Жало «левое» (*) SH-C4. Время выхода на установившийся режим 8 (!!!) секунд. Выше уже написал, повторю, что разогрев жала до начала плавления кусочка припоя будет где-то 5...6 секунд. Не проверял просто потому, что сложно воспроизводить одинаковый тепловой контакт при нескольких испытаниях.


На момент написания топика общая наработка переделанного SH72 при напряжении питания 36 вольт составила примерно 16 часов, что подтверждает ее «законность». :-)

Дополнительная информация
На самом деле измеренные интервалы времени можно смело ( в уме ) уменьшать еще на несколько секунд. Сам датчик-терморезистор тоже имеет инерционность. Картинка для датчика получена при помощи мощного сетевого паяльника с длинным медным жалом 6 мм. Температура жала стабилизирована на уровне 300 градусов. На конце жала здоровенная капля припоя (чтобы накрыть терморезистор целиком). Сам терморезистор лежал на сухой губке для чистки жал.

Дополнительная информация
Упомянутая в тексте «Крона» на литии из одноразовых электронных сигарет.


Дополнительная информация
Чуть не забыл. Микросхему-транзистор перепаивал вчера и тогда же записал осциллограмму работы SH72 (питание 36 В) у которого жало погружено в стакан с водой. На «холостом ходу» частота включений нагревателя 0,5...1.0 Гц, а при «нагрузке» водой частота возрастает до 16...17 Гц. Но интересно, что даже при таком интенсивном охлаждении скважность примерно 75 %, то есть запас по мощности еще не исчерпан до конца. Конечно жала не идеально-фантастические поэтому при том, что термопара нагрета до 300 градусов, кончик жала охлаждается ниже температуры плавления припоя. Если паяльник вытащить из воды и ткнуть в пруток, припой начинает плавиться примерно через полсекунды.



(*) 23.02.2023 Небольшое дополнение. Не знаю, с чего я решил, что жало у SH72 — «левое». Наверно по пакетику от фирмы Hanlei. В соседнем топике зашла речь о сравнении жал. И тут до меня дошло, что в комплекте к паяльнику SH72 прилагались два жала в коробочке и эти фирменные жала должны где-то лежать. Поискал и нашел одно. Сделал фото — сравнение длин.
Второе жало искал подольше, и нашел, собственно, в самом паяльнике SH72.


Не знаю куда я смотрел во время экспериментов, но в результате я протестировал как раз оригинальное жало SH-C4. Поэтому слово «левое» из обзора пришлось вычеркнуть. Ну, извините!
Добавить в избранное +51 +73
+
avatar
  • darek
  • 22 февраля 2023, 12:37
+2
К «наше все» — я бы еще отнес — Weller, Ersa, Metcal(Oki), Pace, Hakko. ))
+
avatar
+2
Понравилось. Всё чётко и по делу.
+
avatar
  • Onegin45
  • 22 февраля 2023, 13:10
+12
ТС, вы реально переплюнули протыкателя лития! Уверенная победа в номинации «Когда коту заняться нечем» :)
+
avatar
  • tirarex
  • 22 февраля 2023, 13:29
+1
Протыкатель лития своим постом может вполне себе отнять жизнь и имущество у не совсем умного последователя того туториала.
Тут же безобидная доработка.
+
avatar
  • TheLamer
  • 22 февраля 2023, 13:17
+9
ИМХО, «разгон» паяльника (в денном случае жала со встроенным нагревателем) — то же самое, что «разгон» лампочки накаливания: светит белее, ярче, кпд выше и вообще пользоваться приятнее, но надо иметь много запасных.
Чем больше мощности вы вливаете в нагревательный элемент — тем выше дельта температуры между нагревательным элементом и корпусом, соответственно больше разница в термическом расширении. Учитывая, что в данном паяльнике жало используется в режиме постоянного термоциклирования (нагрев-охлаждение), то нагреватель в нем «расшатается» очень быстро. Надо учесть еще, что процесс идет лавинообразно: как только нагреватель чуть расшатался — между ним и корпусом возникнет зазор, который ухудшит передачу тепла и даст резкий рост дельты температур в режиме разогрева, что приведет к более мощному дальнейшему «расшатыванию» и т.д.
+
avatar
  • stump
  • 22 февраля 2023, 13:32
+1
опасения Ваши понятны, но они немного расходятся с реальностью. В стационарном режиме никаких особенных расширений в жале не будет. Ну, есть колебания в несколько градусов на фоне 300 установленных. Ничего страшного. То, чего Вы опасаетесь, может иметь место только в очень тонком слое цемента непосредственно у нихромовой спирали — да, там цемент может потихоньку посыпаться, но и деваться ему оттуда некуда. А на весь нагреватель это действовать не может просто потому, что ( на последней картинке) постоянная времени жала в целом около 4 секунд ( 0, 25 Гц), а регулятор может выдавать импульсы с частотой 17 гц ( см дополнение 3). разница между частотами 2 (!) порядка, поэтому жало импульсы регулирования просто фильтрует.
+
avatar
  • pashist
  • 22 февраля 2023, 14:21
0
Подожду, пока паяльники за 3 секунды будут нагреваться.
+
avatar
  • CuMr
  • 22 февраля 2023, 16:20
+4
Зачем ждать? С210, С245 JBC
+
avatar
  • ernsoft
  • 22 февраля 2023, 14:31
+4
Получается, на паяльник можно подавать до 30В, в стоке, и снимать до 100 Вт. Как по мне тоже + и без переделок
+
avatar
  • psg
  • 22 февраля 2023, 17:03
+2
У меня паяльник TS100, я с него полную мощность могу снять только при первом включении, пока он выходит на заданную температуру. Ну, возможно, ещё когда жало в стакан с водой опустить. Во всех остальных случаях как я не старался, он, наверное, максимум половину мощности использует с жалом топорик. Ещё есть жало TS-C4, я пока его не купил, с него, в теории, может чуть больше смогу выжать.
Так что, как мне кажется, тут всё дело в первую очередь в жале. У JBC оригинальные жала классные.

Автор, заметил ли ты разницу на глаз при пайке? Особенно теплоёмких элементов это касается. На скорость нагрева при включении, лично мне, вообще всё равно.
+
avatar
  • scaldov
  • 22 февраля 2023, 17:31
0
Если жало опустить в стакан с водой, то пластиковый картридж жала начнёт плавиться.
+
avatar
  • stump
  • 22 февраля 2023, 17:50
0
А что такое «пластиковый картридж» у SH72? Ручка что-ли? С чего бы тепло куда-то пошло, если в воде ( в пару) жало нагревается ниже 180 градусов. Я же написал, что ( уточню, при «левом» жале! это может оказаться важным) в первый момент после воды жало припой не плавит.
+
avatar
  • scaldov
  • 22 февраля 2023, 22:04
-1
жала Т12 имеют т.н. картриджную конструкцию: контактная группа с пластиковым изолятором, металлический кожух и паяльная головка с нагревателем и термодатчиком.
Ну, да, вернее было бы написать «пластиковая часть картриджа»

Конечно, может и существуют жала, пластик у которых не плавится, но я таких не видел.
+
avatar
  • stump
  • 22 февраля 2023, 17:44
+1
Скорость нагрева она что при старте, что при тыканьи в полигон одинаково применяется. Это скорость реакции на внешнее возмущение. Но мысль про жала правильная. Если между кончиком жала и нагревателем большое тепловое сопротивление ( жало плохое, «левое» итд), регулятору удается поддержать температуру термопары внутри жала не используя полную мощность. Я про это и пишу в третьем дополнении. У меня нет «родных» жал с гравировкой от SH72. Если бы были, я конечно сравнил, но увы. И конечно жала JBC должны отличаться по конструкции в лучшую сторону. Не знаю как достигнуто, но без уменьшения теплового сопротивления от термопары до жала такая мощность не имеет смысла, не вкачается она. По пайке доработанным паяльником я ничего прям объективно сказать не могу, потому что паять паяльником SH72 кастрюли вроде смысла не имеет, а с выводными и СМД компонентами он и до переделки справлялся. Чисто по картинкам с осциллографа ( скорость нарастания температуры увеличилась в полтора раза) и здравому смыслу ( мощность существенно выше) должно быть лучше.
+
avatar
  • psg
  • 22 февраля 2023, 18:08
0
Думаю, вы с оригиналом разницы особой не увидите, если, конечно, те жала, что у вас сейчас есть, не полный отстой.

А про скорость нагрева вы меня неправильно поняли. Я имел ввиду, что мне без разницы за 3 секунды паяльник разогреется до рабочей температуры при включении, или за 12 сек. На жалах серии 900M-T я гораздо дольше ждал и то не напрягало.
+
avatar
  • stump
  • 23 февраля 2023, 17:26
0
приношу свои извинения — а жала — то оригинальные у меня есть. даже 2 штуки. Они шли в комплекте к паяльнику SH72 в белой коробочке. Написал небольшой кусочек — поправку в текст обзора.
+
avatar
  • Aleg
  • 22 февраля 2023, 18:02
+4
Да жала супер, когда ставил JBC на SEQURE SQ-001 (клон TS100), пару раз вышибало ключи, так голова жала аж светилась от перегрева и ничего не плавилось ни металл, ни пластик.
Причем последний раз вышибло 9 амперный мосфет. Но если не поднимать выше 20 вольт — нормально работает.
+
avatar
  • Leon17
  • 23 февраля 2023, 12:47
0
Причем последний раз вышибло 9 амперный мосфет
при каком напряжении это было?
+
avatar
  • Aleg
  • 23 февраля 2023, 19:20
0
24 вольта, только потом сообразил — это ж больше 200вт.
Но, правда, питание подавал с лабораторника, а там ограничение по току 5А.
Мосфет стоял уже не родной — AO4805.
+
avatar
  • Leon17
  • 24 февраля 2023, 06:30
0
AO4805
он же вроде на 30V 9A?
+
avatar
  • DJ_URAN
  • 23 февраля 2023, 09:08
+1
Это что же получается? Если взять жала от fnirsi hs-01 или gvda gd300, которые на 6 Ом, то получим 216 Ватт?? + Сами жала короче, чем оригинальные sh72, рабочая часть имеет вылет 52 мм. Выходит, самый удобный и мощный паяльник можно сваять. ))
+
avatar
  • stump
  • 23 февраля 2023, 11:21
+1
если БП по току позволяет, и ключ на 40 вольт то почему нет. В режиме покоя для паяльника вообще ничего не меняется ( это кстати еще и про разрушение от форсажа, в посте выше, аналогия с лампой неверна потому что здесь есть регулятор, а в форсированной лампе регулятора нет). Просто имульс в полтора раза короче. Средняя мощность на поддержание температуры ровно такая же как и при 24 вольтах и при 12 вольтах.
+
avatar
0
вопрос только один, где на алишечке взять оригинальные TPC8124?
+
avatar
  • stump
  • 23 февраля 2023, 15:24
+1
я IRF7240 вообще-то тоже на Али брал. Вроде пашут. Не греются. Ссылка еще живая
А TCP8124 я тут присмотрел. Собрать по одной ссылке такую кучу «левых» и востребованных транзисторов — это было бы слишком изощренным издевательством. Хотя…
+
avatar
  • stupic
  • 23 февраля 2023, 21:10
+1
… хотя достаточно пустышек SO-8 и лазерного маркера
+
avatar
  • DJ_URAN
  • 23 февраля 2023, 21:27
0
В тему модернизации вопрос. Из чего сделать световод для диода? Имеется заводское отверстие в корпусе. Диаметр 0.5 мм примерно. Чуть смещено относительно оси светодиода.
+
avatar
  • stump
  • 23 февраля 2023, 21:48
0
в начале топика три ссылки на обзоры SH72. По-моему в обсуждении под обзором Кирича этот вопрос рассматривали. Посмотрите там. Если лень: Леска толстая, стержень клеящего пистолета, пластик для термолепки — белый матовый с Али ( забыл как называется). Даже ссылка на алишную покупную детальку-световод была, но там надо 1000 штук покупать. Кирич, вроде просто выводной светодиод впаял.