Портативный паяльник MINI TS100 с датчиком движения. Паяльная станция в кармане

Паяльники со сменными жалами 900-й серии хоть и являются самым популярным инструментом для ремонта электроники, но не обходятся без недостатков — воздушный зазор между жалом и нагревательным элементом сильно ухудшает теплопередачу. Жала-картриджи серии Т12, которые меняются вместе с нагревательным элементом, такого недостатка лишены.
А что ещё можно выжать из концепции жала-картриджа средствами современной цифровой и силовой электроники?

Паяльных станций под Т12 в последнее время существует много и разных. TS100 от фирмы MINI в их ряду стоит несколько особняком. За счёт размещения силовой и управляющей части конструкции в рукоятке паяльника он очень компактен. Пользователю свободно доступны не только принципиальная схема, но и различные версии прошивок для контроллера, программирование которого не требует специального оборудования.
Доехало изделие за 33 дня почтой Швеции.

Упаковка — пластиковый пакет морковного цвета, без пупырышек.

Несмотря на это, собственно упаковка товара не пострадала. Черная с серебристым тиснением картонная коробочка размерами 146х92х21 мм затянута в плёнку.

В ней сверху находится ещё одна коробочка, поменьше — с аксессуарами…

… а под ней — поролоновый вкладыш с вырезами под рукоятку и жало.

Так как паяльник постарались сделать покомпактнее, то от стандарта жал Т12 тут пришлось несколько отойти — или рукоятка выходит длинной, или вылет жала слишком большим. Поэтому используемое тут жало совместимо с Т12 электрически и механически, но имеет меньшую длину:

Обычные Т12 тут тоже можно использовать, но для удобства этого процесса не помешает насадка-адаптер:

В маленькой коробочке находятся инструкция и пакетик с парой запасных винтов под шлиц S2 H1,5 и Г-образным ключиком для их затягивания.

Инструкция на двух языках — английском и китайском.

ВКП(б) — Временный кабель питания(белый). В комплект поставки не входит, изготовлен на месте протяжкой 4 проводов МГТФ 0,12 мм в трубке из силиконовой резины ИРП-1338.

После выкручивания винта на обратной стороне корпуса можно открыть крышку. В дополнение к винту её держат пластиковые защёлки, так что аккуратность тут не помешает.

Полная разборка.

Сверху вниз и слева направо:
— винт крепления крышки;
— крышка;
— жало-картридж
— винты крепления контактных пружин и плата микроконтроллера;
— контактные пружины;
— основная плата;
— толкатели кнопок;
— корпус;
— винты крепления платы.
Основная плата.

Схема паяльника:

Сердце конструкции — микроконтроллер STM32F103T8U6 — распаян на дочерней плате, соединяющейся с основной через разъём. Микроконтроллер 32-битный, построен на ядре Cortex-M3, умеет обновлять прошивки через USB mass-storage boot, поддерживает работу на тактовых частотах до 72 МГц — такого на целый КПК хватит, не то что на паяльник:)

Заодно здесь же разместился и акселерометр, обеспечивающий засыпание паяльника, когда он лежит на подставке, и его пробуждение в руках пользователя. Это позволяет не только продлить срок службы жала, но и снизить расход энергии при питании паяльника от аккумуляторной батареи в полевых условиях. Теперь уже не надо делать подставки с датчиком нажатия и диодом.
При подаче напряжения питания на дисплее появляется логотип фирмы-разработчика:

Затем — версия прошивки(которую можно самостоятельно обновлять):

Затем — попеременно приглашение нажать…

… и картинка с пояснением, что именно нажать:

В режиме ожидания паяльник потребляет мощность около 0,3 ватта:

Нажимаем — и паяльник начинает быстро нагреваться:

Если вместо подсказанной кнопки А нажать кнопку В — паяльник покажет текущую температуру жала.
В режиме работы нажатие и удержание кнопки А уменьшает установленную температуру, нажатие и удержание кнопки В — увеличивает.
В обзорах этого паяльника можно встретить заявления, что силовая часть реализована на DC-DC преобразователе RT7272B. Это не совсем так — преобразователь там на плате действительно есть и способен переваривать напряжение до 36В(т.е. паяльник можно включать в сеть постоянного тока 27В), но он обеспечивает только питание цепей управления. При этом на жало подаются короткие импульсы почти полного напряжения питания:

Мощность и время разогрева жала до рабочей температуры зависят от напряжения питания: если при 12В нагрев от 30 до 300 градусов займёт целых 40 секунд, а мощность составит всего 17 ватт, то стандартное ЗУ от ноутбука с выходным напряжением 19В сократит это время до 15 секунд и поднимет мощность до 40 ватт, а блок питания на 24В сможет раскрыть потенциал контроллера полностью — жало нагреется всего за 11 секунд на мощности в целых 65 ватт.
В паузах между импульсами происходит замер температуры жала встроенной в него термопарой. Термопара включена последовательно с нагревательным элементом, что позволило обойтись для подключения жала-картриджа одной парой контактов. Внутри жало выглядит следующим образом(фото не мое):

Ещё один термодатчик — TMP36GRTZ — расположен на плате рядом с этими контактами и предназначен для компенсации температуры холодного конца жала в ходе калибровки контроллера. Калибровка выполняется одновременным нажатием кнопок А и В в режиме ожидания при холодном паяльнике.
При подключении к ПК по USB паяльник определяется как накопитель объёмом 8 кБайт с текстовым файлом CONFIG.txt внутри. Сам фал служит для задания настроек паяльника:

T_Standby=200 #(100~400)  температура режима ожидания;
T_Work=300 #(100~400)      температура рабочего режима;
Wait_Time=180 #(60~9999)  время в секундах до перехода из рабочего режима в режим ожидания;
Idle_Time=360 #(300~9999) время в секундах до перехода из рабочего режима в режим простоя;
T_Step=10 #(5~25)               установка шага приращения температуры при ручной установке;
Turn_Off_v=10 #(9~12)        напряжение питания, при котором паяльник автоматически переходит в режим ожидания;
TempShowFlag=0 #(0,1)      единицы отображения температуры (0- С, 1- F);
ZeroP_Ad=280 #ReadOnly  калибровочная константа. Изменять ее не нужно

Аналогичным образом выполняется смена прошивки: паяльник, подключенный с нажатой кнопкой А, выводит на экран сообщение «DFUx.xx» и определяется как накопитель объёмом 1,96 Мбайт. На него копируется скачанный с сайта производителя hex-файл прошивки. Когда его расширение изменится с .hex на .rdy — обновление прошивки завершено, можно отключать.
Комплектное жало TS-B2 очень удобно для пайки мелких пятачков на платах, а вот при попытке прогревать им большие контактные площадки с массивными выводами уже чувствуется недостаток его теплоёмкости.

К паяльнику существует альтернативная прошивка от Ralim. На данный момент в версии 2.06 есть:
— Поддержка русского языка;
— Отсечка по напряжению для работы от литиевого аккумулятора;
— Турборежим – пока удерживается кнопка, жало держит повышенную температуру;
— Ориентация дисплея для работы паяльником правой или левой рукой;
— Автоматический запуск;
— Установка своего логотипа на включение;
— Всевозможные настройки и калибровки;
— Нескучные обои.
Вывод: для промышленного применения в режиме «ежедневно по 8 часов» паяльник не очень подойдёт, а вот для эпизодических работ в труднодоступных местах(под что он и затачивался) — вполне. Сюда и возможность работы от литиевых батарей 3S-6S.
Предложений дешевле я не нашёл(но жало скорее всего придётся ещё докупать).
Ссылки:
Альтернативная прошивка
Насадка для работы с жалами Т12
Подставка
Пенал(хотя можно и в чехле для зубной щётки носить)
Импортозамещающий аналог на Arduino под жала 900-й серии