Dlouho jsem používal čínskou odpájecí stanici ZD-915. Je docela levná, ale použitelná a mnohokrát se mi už zaplatila. Problém byl, že mi jedna hned po záruce zdechla. Nejspíše vinou špatně navržené napájecí části procesoru. Na internetu se dá v různých fórech najít přesně ten samý problém, určitě to nebyla ojedinělá chyba. Protože jsem ale odpájecí stanici potřeboval k práci, koupil jsem si tu stejnou. Ta zatím drží, ale občas se jí z nepochopitelných důvodů prudce zvýší otáčky větráku. Ten je mimochodem velice hlučný, je malinký, má vysoké otáčky i za normálního stavu a ještě je ke všemu otvory v šasi docela přidušený.
Tyto důvody mě vedly k vlastnímu návrhu, přičemž jsem chtěl využít některé díly z původní ZD-915. Hlavně samozřejmě odpájecí pistoli a vývěvu. Nakonec jsem použil i hlavní zdroj, ovšem po menší úpravě.

Zdroj má na štítku napsáno 18 V/12 A, což mi nějak nesedělo s údajem na pistoli - 24 V/80 W. Obzvlášť, když je odpor studené topné spirály pouze asi 1,5 Ω. Kdybych po zapnutí sepnul tlačítko vývěvy, která si vezme dalších 2,5 A, tak už je zdroj přetížený. Naštěstí má ohřátá spirála odpor asi dvojnásobný, takže při provozu zdroj nedostává tolik zabrat.
Původně jsem chtěl tento zdroj nahradit nějakým lepším, nejlépe průmyslovým typem. Žádný vhodný jsem ale nenašel, hlavně kvůli rozměrům. I když jsem plánoval udělat nové šasi trochu větší, stejně by se mi tam nevešel. Takže jsem se rozhodl původní zdroj zachovat. Vyměnil jsem výstupní elyty za kvalitní Panasonic s nízkým ESR a také jsem vypájel některé, už nepotřebné, součástky.

Celou odsávačku řídí PIC16F876A. O zobrazení hodnot se stará běžný display 2x16 znaků, HD44780 kompatibilní. Přidal jsem i měření podtlaku, víceméně na parádu. Ale dá se pomocí toho kontrolovat třeba míra ucpání filtrů. Vývěva dá maximálně -85 kPa, takže když "na prázdno" ukazuje hodnotu třeba -30 kPa, je načase filtry vyměnit. Ale pozná se to i po zvuku, jak je motor zatížený. Ten spínám pomocí MOSFETu na desce, původně se spínal přímo tlačítkem v pistoli, ale nezdálo se mi vhodné zbytečně tahat 2,5 A do pistole a ještě tím opalovat kontakty určitě kvalitního spínače. Na ovládání všech funkcí pak stačí "klikací" rotační enkodér.
Výkon do topení se reguluje pomocí PWM modulu procesoru v rozmezí 0-100 %, krok je 5 %.

Dlouho jsem laboroval s měřením teploty termočlánkem, udělal jsem si tabulku hodnot teploty a napětí a čekal, že to dopasuju na nějaký známý typ, nejspíše J, nebo K. Abych mohl jednoduše nastavit zesílení a teploty pohodlně vypočítat. Ukázalo se, že to nesedí ani na jeden, takže jsem zesílení nastavil zkusmo na 92-102 a zbytek nechal na programu. Kompenzaci studeného konce termočlánku jsem vyřešil jednoduše, pomocí zadání přibližné teploty okolí v programu (hodnota "t offset"). Nakonec nedělám laboratorní měření, ale odsávačku, kde na rozdílu pár °C nezáleží. Při měření teploty se mi osvědčilo v dutině hrotu rozpustit kapku cínu a termočlánek ponořit do něj. Přenos teploty byl pak ideální.

Po zapnutí napájení program provede pár testů, hlavně test přítomnosti pistole (termočlánku), aby nezačal topit bez možnosti zpětné vazby o teplotě. Pak následuje předehřev na asi 100 °C, kdy je výkon napevno omezen na 50 %. Je to hlavně kvůli malému odporu studené topné spirály, aby nedostávala takové šoky velkým výkonem a taky kvůli zdroji samotnému. Po předehřátí už výkon může najet na 100 % a je možno nastavovat provozní parametry a teplotu.
Ovládání je jednoduché, krátkým stiskem tlačítka enkodéru lze nastavit požadovaná teplota v rozmezí 200-400 °C s krokem 5 °C, druhým stiskem se hodnota potvrdí.
Delším stiskem tlačítka se dostane do setupu, kde lze nastavit ostatní provozní parametry.

• P offset - hodnota se při startu programu kalibruje automaticky, ale jde manuálně měnit. Je to raw hodnota AD převodníku vyčtená z čidla tlaku bez spuštěné vývěvy.
• t offset - přibližná teplota okolí, jako primitivní kompenzace studeného konce termočlánku.
• sleep timer - doba, po které odsávačka, při nečinnosti, přejde do spořícího režimu (teplota 150 °C). Nastavit jde na 5-90 minut a do bežného režimu se vrátí pouze po stisku tlačítka vývěvy.
• regulační konstanta P - proporcionální část regulační smyčky teploty (0-9).
• regulační konstanta I - integrační část regulační smyčky teploty (0-9).
• regulační konstanta D - derivační část regulační smyčky teploty (0-9).

Všechny hodnoty, kromě offsetu tlaku, se ukládají do EEPROM, odkud se při startu zase načítají.

Jako docela výzva se ukázala samotná implementace PID řízení do programu. Mám to sice vystudováno, ale v praxi jsem to dosud nikdy nepoužil a v software nikdy neřešil. Navíc programování opravdu není moje nejsilnější stránka. Nakonec se mi to nějak povedlo dotáhnout do funkčního kódu, určitě by to šlo udělat lépe, ale funguje to. PID konstanty jdou v setupu měnit, takže lze chování regulace ovlivnit i bez zásahu do programu. Implicitně jsou nastaveny všechny na 5. Rozhodně ale nedoporučuji nějaké bezhlavé experimenty, spíš jen lehce změnit a pozorovat chování regulace teploty.

Pro případné zájemce o stavbu nabízím hotové DPS za cenu 150,-/kus. Jen je třeba připájet keramický kondenzátor 22 µF/25 V přímo na napájecí vývody IO4. Tak, jak je to vidět na fotce. Podcenil jsem impedanci pár mm DPS a prokovu.

Program je zatím ve verzi 0.9, ale je to spíš jen pro jistotu, kdyby se vyskytla nějaká chyba. S odsávačkou normálně pracuji a funguje dobře. Hlavně je tichá, pokud neběží vývěva, což se o původní verzi nedalo říct ani náhodou.
Při programování je nutné nechat zapsat i EEPROM! Jsou tam inicializační parametry regulace a nastavené teploty. Jinak program skončí s chybou.