Hacka en brödrost ugn för Reflow lödning (14 / 19 steg)

Steg 14: Provning, Tuning, loggning

För att sammanfatta:

• Power upp banan, firmware bör köra.
• Anslut den modifierade brödrost. Infoga termoelement inne i brödrost ugnen. Jag knutit en knut för att säkra den så att den inte kontakta metall inuti.
• Ansluta till datorn via en USB-kabel. Det bör dyka upp som en virtuell serieport. Installera drivrutinen om du behöver.
• Använd menyn för att köra "manuell PWM kontroll". Ange uteffekten till max genom att PWM intermittensen till maximum.
• Stänga av när temperaturen ökar inte längre.
• Använda en följetong termial att titta på loggfilen. Spara loggen och öppna upp det ett kalkylprogram som Excel.
• Beräkna den högsta temperatur som nåddes och beräkna hur lång tid det tog för att nå den. Värdena som raw sensor måste multipliceras med 0,32 omvandlas till grader Celsius.
• Använd undermenyn "Redigera inställningar" för att justera värdena.

Anteckningar jag gjorde under första testet

• Du kanske har märkt att jag placerade i ugnen på ett ark av trä. Detta är säkert, eftersom de flesta kök tellere är gjorda av laminerat trä.
• Den högsta temperaturen nått kraftigt varierar med avståndet till värmeelement, liksom den tid det tar för att nå denna temperatur. Detta är naturligtvis väntat men inte i den utsträckning jag bevittnat, 2 inches innebar en skillnad på 100 grader. Jag önskar jag hade en tänkbar värmekamera att visualisera detta. Så oroa dig inte om data i videon visade temperaturen stiger för långsamt, kan jag bara flytta termoelementet upp till fart den upp.
• På grund av ovanstående observation tänker jag använda keramiska plattor för att höja min PCB upp lite när de utför faktiska reflow lödning. Keramik eller tegel klarar de höga temperaturerna utan problem. En stål lösning kan också övervägas. Försök inte att använda trä för detta.
• Jag mätte temperaturen av relä och kylfläns under drift och de nådde aldrig över 25 grader under hela provningen (120V AC, 1300 watt, 20 minuter på full effekt, inuti en kall 18 graders källarrum). Jag tror det betyder kylflänsen är effektiv.
• De konstant pulserna till värmeelementen orsakade lysrör i min källare till dim och lysa upp upprepade gånger. Jag kommer också att notera att jag har mycket nöjd med hur effektiv PWM kontrollen är kontrollera uteffekten.
• Temperaturavläsningar är korrekta och stabila medan temperaturen ökar, men det är ibland paraplyvagn och bullriga medan temperaturen minskar. Majoriteten av reflow lödning processen innebär att höja temperaturen så är detta inte ett stort bekymmer. Det måste ha något att göra med hur termoelement arbete.
• Den termoelement isolering verkligen hantera extrema temperaturen inuti, men det blev mörkare. Det är tänkt att vara fått till 510 grader C anser jag att den lever upp till det.
• Ugn termometrar värma upp långsammare men varm för längre vistelser. Läsningen från termoelementet är ganska mycket omedelbar.

Dataformat

Från denna seriell port skickas data i semikolon-separerade-värde format. Du kan använda en seriell terminal att logga data till en CSV-fil och sedan öppna den i ett kalkylbladsprogram. Kom ihåg att rå ADC avläsningar måste multipliceras med 0,32 att konvertera den till grader och PWM OCR värdena ligger mellan 0 och 65535.

I "manuell temperaturkontroll" läge, kommer att i texten du ser se ut
1, 234, 567, 559,
2, 237, 567, 564,
3, 232, 567, 536,
4, 235, 567, 524,

Formatet är
tid i sekunder, rå ADC läsning, target ADC läsning, PWM OCR värde

I "manuell PWM kontroll"-läge, kommer att i texten du ser se ut
1, 567, 559,
2, 567, 564,
3, 567, 536,
4, 567, 524,

Formatet är
tid i sekunder, rå adc läsning, PWM OCR värde,
Obs: Använd det här läget för att mäta den högsta temperaturen som du kan uppnå och hur lång tid det tar för att uppnå den.

I det läget "auto" kommer att i texten du ser se ut
0, 1, 567, 559, 524,
0, 2, 567, 564, 559,
1, 3, 524, 559, 559,
1, 4, 567, 524, 564,
1, 5, 564, 559, 559,
1 6, 567, 564, 524,
2, 7, 567, 559, 559,
2, 8, 567, 559, 564,
2, 9, 564, 559, 559,
3, 10, 567, 559, 559,
3, 11, 564, 559, 564,

Formatet är
steg nummer, total tid i sekunder, rå ADC läsning, målet rå ADC läsning, PWM OCR värde,
tid återställa inte om scenen ändras

Tweaking

Kör genom auto-läget några gånger för att testa den, kom ihåg att spara loggningsdata för att hjälpa dig. Om det inte hålla temperaturen stadigt eller värme/kyla i en ostadig takt, sedan justera PID konstanterna från undermenyn "Redigera inställningar".

Om temperaturen tenderar att stiga för snabbt, sedan sänka den P konstanten. Om temperaturen inte stiger tillräckligt snabbt, sedan höja den P konstanten.

Justera den jag och D konstant påverkar överskridande eller svängande beteenden. Detta tar experiment.

Om allt annat misslyckas, försöker bara slå P konstant upp riktigt högt och jag och D 0, detta kommer att effektivt stoppa program från att använda PWM och bara slå på reläet om den uppmätta temperaturen är lägre än önskad temperatur.

Testkörning

Efter trimning och prestandaoptimering, bör du köra "autoläge" reflow cykeln bara för att se hur temperaturen kurvan ser ut. Jag gjorde detta med en skräp PCB befolkade med ett inre motstånd bara som ett test. I bilder, kan du se jag gjorde inte det renaste jobbet eftersom jag tillämpat pasta med spruta spetsen direkt utan en stencil. Men lödtenn smält och komponenten är fastlödda på plats perfekt.