Вторая жизнь паяльника Tomizawa FZ-880B

Здравствуйте!

В этом обзоре предлагаю вам, уважаемые читатели, статью о «воскрешении» сгоревшего паяльника Tomizawa FZ-880C. Травка, лужение, пайка и программирование микроконтроллера в комплекте. Кому интересно — добро пожаловать под кат.

Сначала хочу предупредить, что если вы попытаетесь повторить описываемую в статье процедуру ремонта этого устройства, то я не несу никакой ответственности за возможный вред, нанесённый вашему здоровью и имуществу, возникший из-за или в процессе вашего вмешательства и изменения электрической схемы оригинального устройства, а также из-за несоблюдения последовательности прошивки микроконтроллера устройства. Не забывайте, низковольтная часть гальванически не развязана от высоковольтной, посему все действия по ремонту и прошивке микроконтроллера устройства необходимо производить при отключенном шнуре питания!

Итак, начну.

Как-то однажды зашёл ко мне друг на кружечку чая и притащил с собой небольшой пакетик с целью подарить его мне. В том пакетике оказалось несколько жал для Hakko-совместимого паяльника. Надо сказать, что до того времени я пользовался только отечественными паяльниками с медным жалом, посему они мне были без особой надобности, но тем не менее я их взял с благодарностью, другу-то они точно были ни к чему, у него даже паяльника-то нет. Посмотрел я на них, покрутил в руках, и решил всё же попробовать перейти на пайку необгораемыми жалами. Но, разумеется, для этого мне нужен соответствующий паяльник. Просмотрев несколько обзоров паяльников на Муське, я решил взять недорогой паяльник с керамическим нагревателем, совместимый с 900-ми жалами — Tomizawa FZ-880C. Заказал его на Tmart-е, 3 недели ожидания, и он передо мной. И вот я уже мчусь домой с почты, быстро-быстро его распаковываю (кстати фото упаковки не будет, изначально я не планировал писать обзор, сам паяльник находился в простом полиэтиленовом пакете), нахожу переходник, включаю в розетку — работает! Загорелись светодиоды, начало накаливаться жало. Решив попробовать паяльник в более удобных условиях, я взял удлинитель электрической сети, настольную лампу, припой, старую плату от магнитофона в качестве подопытного, и, собственно, героя обзора, я расположился за столом, предвкушая удовольствие от работы хорошим инструментом. Ан нет, фортуна в этот день была не на моей стороне, включив паяльник в сеть, я услышал слабый щелчок откуда-то изнутри корпуса паяльника, все светодиоды на долю секунды загорелись и погасли, жало не грелось вовсе. С тех пор паяльник больше не включался…

Решив узнать в чём дело, я вскрыл его корпус и был шокирован: отвратительный монтаж, неотмытый флюс, и вообще мне паяльник показался крайне кустарной поделкой. Ну что ж, надо ремонтировать, не выбрасывать же… Прежде всего, нужно было найти причину выхода устройства из строя. Как оказалось впоследствии, паяльник сгорел по причине пробоя, приведшего к короткому замыканию конденсатора C2 (большой жёлтый элемент на фото).

Для того, чтобы узнать причину выхода паяльника из строя и оценить последствия, я начал исследовать его плату и искать вышедшие из строя элементы. Их было немало, это операционный усилитель, и дешифратор на плате светодиодов, россыпь транзисторов, резисторов, несколько диодов, электролитический конденсатор и стабилитрон, фильтрующие питание цифровой части схемы, а также микроконтроллер. Обнаружив, что на ножках питания микроконтроллера имеется короткое замыкание, я практически впал в уныние. В устройстве стоял микроконтроллер Holtek 46R01B, найти его в продаже не удалось, а если бы даже и удалось, то непонятно откуда взять прошивку и чем его, собственно, прошивать. Я уж мысленно похоронил паяльник и решил купить какой-нибудь другой, возможно немного подороже, но моё внимание привлёк один результат поисковой выдачи Гугла. Это была ссылка на Github, перейдя по которой я попал на страничку проекта, разработанного пользователем под ником alsav, и посвящённого переделке платы точно такого же паяльника на использование в нём другого, куда более распространённого, микроконтроллера STM8S003F3P6. Автором данной схемы переделки заявлены следующие функциональные возможности:

• Термостабилизация ПИД-регулятором. Точность 5-10С.
• Предварительный прогрев до температуры режима n+1 для сокращения времени нагрева жала.
• Индикация выхода на рабочий температурный режим миганием светодиода.
• Отключение паяльника длинным нажатием.

Связавшись с автором этого проекта и расспросив его о некоторых деталях реализации схемотехники, я приступил к изготовлению миниатюрной печатной платы и исправлению косяков производителя, а также заказал на АлиЭкспрессе всё необходимое для реализации этого проекта (микроконтроллер, а также ST-Link v2 для его программирования).

Расскажу чуть подробнее об одной гадости, которую подстроили производители сего паяльника. Посмотрите внимательно на фото

Мало того, что SMD-резистор R24 имеет размер больше, чем посадочное место под него, и его второй вывод просто болтается в воздухе, подключенный лишь к резистору на 1 МОм, припаянному навесным монтажом, так ещё после его выпаивания оказалось, что под ним имеется дорожка, замыкающая его контакты накоротко. Основное предназначение этого резистора — ограничение тока в цепи питания цифровой части схемы. Но во-первых, он не припаян одним выводом к плате, а во-вторых даже если бы и был припаян, как я уже говорил, под ним находится перемычка. В результате вместо вот такой схемы…

по факту мы имеем вот такую:

Вот уж действительно «сопротивление бесполезно» :)

В процессе ремонта паяльника я эту перемычку перерезал, а сопротивление токоограничивающего резистора повысил до 150 Ом, как рекомендовал автор переделки. Также я выпаял стабилитрон и вместо него впаял широко известную микросхему-стабилизатор TL431 с делителем из резисторов, подобранных так, чтобы напряжение стабилизации составляло 3,3 Вольта (в моём случае делитель состоит из двух резисторов на 1 и 3 кОм). Схема этого блока выглядит так:

Отдельно стоит сказать про замену конденсатора C2. В оригинале, на плате паяльника припаян малогабаритный овальный плёночный конденсатор CBB20 0.47 мкФ х 450 В производства Shenzhen Surong Capacitors Co., Ltd., однако мне найти такой или подобный в радиомагазинах города так и не удалось, другие же с такой же ёмкостью и рабочим напряжением, будучи установленными на плату, банально не влезали в корпус паяльника. Но мой взгляд случайно пал на 2 конденсатора 0.22 мкФ х 630 В, приобретённые для другого моего проекта (который, к слову сказать, я надеялся осуществить с помощью этого паяльника). Оказалось, что такие конденсаторы имеют достаточно малые габариты, чтобы быть установленными в паре с двух сторон платы, и при этом успешно влезать в корпус паяльника. Общая ёмкость их, как несложно посчитать, составила 0.44 мкФ, чего, как оказалось, вполне достаточно для нормальной работы низковольтовой части паяльника.

Также были выпаяны и заменены на исправные все дохлые резисторы, диоды, транзисторы, электролитический конденсатор фильтра питания низковольтной части, дешифратор 74HC138D, а также был выпаян микроконтроллер. Но время шло, ремонт силовой и низковольтной части схемы я уже закончил, а микроконтроллер и ST-Link пока ещё не пришли в моё почтовое отделение, а проверить паяльник очень хотелось, возможно где-либо ещё таились не замеченные мною неисправности. Вот только как это сделать? Решение подсказал alsav в переписке по электронной почте, оказалось, что для включения нагревателя достаточно всего лишь подать на 10 вывод посадочного места под старый микроконтроллер напряжение 3,3 Вольта, что приведёт к открытию транзистора, управляющего светодиодом оптосимистора, тот, в свою очередь, откроет тиристор, и через нагреватель потечёт ток. Я сделал так, и о чудо, случайно обжёгся об нагревшийся нагреватель! Никогда ещё не был так рад обжечься :)))

Убедившись, что всё работает, в куда более бодром состоянии духа я приступил к изготовлению печатной платы под новый микроконтроллер. Изготавливать плату было решено старым-добрым ЛУТом, травить в перекиси водорода. Я скачал все файлы с GitHub'а проекта в одном ZIP-архиве, распаковал его и нашёл файл ctrl-brd_reduced-F_Cu.ps, затем распечатал его. Если вы пользователь Ubuntu Linux, то открыть файл формата PostScript не составит проблем, встроенное приложение Evince, также известное как "Просмотр документов" позволит вам это сделать без малейших проблем. Для распечатывания этого файла в Windows можно использовать GSview, предварительно установив интерпретатор/обработчик формата Postscript — GPL Ghostscript. Я распечатал файл на фотобумаге, при помощи утюга перевёл изображение на фольгу, размочил и снял фотобумагу, а затем отправил плату травиться в раствор для травления. Далее — лужение платы, припаивание двух конденсаторов и ожидание появления в моём почтовом ящике почтового извещения для последующего получения в почтовом отделении двух мелких пакетов: одного с микроконтроллером, а второго — с ST-Link v2.

И вот тот день наступил, и я принёс эти два небольших пакетика домой. В одном находились 10 штук микросхем STM8S003F3P6, а во втором — китайская версия ST-Link v2. Пришли они в обычных жёлтых пакетах с пупыркой, чтобы не загромождать статью, фотографировать их я не стал.

Во втором пакете, кроме, собственно, самого ST-Link, находился вот такой вот листочек:

Признаться, первый раз мне китайцы шлют комиксы :)

Припаяв микроконтроллер к самодельной плате, я приступил к его прошивке. Для этого к плате микроконтроллера нужно припаять несколько проволочек, при помощи которых дальнейшем плату можно будет подключить к ST-Link'у. Прежде всего нужно сказать, что для прошивки контроллеров семейства STM8 используется стандарт SWIM, так что нужно найти на плате и на программаторе соответствующие выводы для обмена данными. Кроме того, микроконтроллер нужно запитать напряжением 3,3 Вольта, поэтому находим на программаторе соответствующие выводы и тоже их подключаем. Нужно подключать вывод RST или нет — я точно не знаю, у меня и без него всё неплохо прошилось.

Далее, я скачал с сайта ST и установил в систему драйверы ST-Link v2, а также приложение ST Visual Programmer. После этого я запустил ST Visual Programmer, выбрал микросхему, с которой будет производиться работа, выбрал файл прошивки (firmware_v0.2.hex), и нажал на кнопочку записи в микросхему.

После окончания прошивки программатор нужно отключить, проволочки для его подключения отпаять и припаять плату с микроконтроллером…

… к заранее подготовленным тонким проводкам (в идеале МГТФ, только у меня его не было под рукой), припаянным в нужные точки платы паяльника…

… чтобы в итоге получилось вот так:

припаял провода шнура питания, включил его в сеть и… Заработало!

Паяльник буквально обрёл вторую жизнь! Заявленные автором прошивки функции паяльника работают, и всё бы хорошо, и можно было бы пользоваться им без проблем, но…

Это дикий ужас, после нескольких часов работы (причём не на самых высоких температурах) немного подплавилась резьба на пластмассе корпуса паяльника, на которую накручивается гайка, удерживающая нагревательный элемент. На фото это не очень заметно, но резьба довольно сильно «замята», и та часть корпуса, где она нарезана, немного сократилась в диаметре, поэтому теперь эта гайка просто-напросто болтается и отваливается от паяльника. Ещё через некоторое время из самой гайки выпрессовался внутренний цилиндрик, через который проходит жало, и теперь в собранном состоянии вся конструкция болтается. Даже наклейку на корпусе, через которую нажимается кнопка и просвечивают светодиоды, невозможно приклеить ровно, поскольку тогда кнопка нажиматься не будет (поскольку выпуклость на наклейке при нажатии будет давить в корпус), и светодиоды будут светить не в свои сегменты.

В завершении повторюсь, вся конструкция паяльника напоминает дичайший самопал, не знаю уж, это мне так повезло, или TMart всем отправляет такие паяльники, но в итоге даже после переделки мне он всё равно не нравится. Скорее всего буду покупать другой, а этот «допилю» и отложу в резерв. Кстати, может кто-то в комментариях сможет посоветовать мне проверенный хороший и не очень дорогой паяльник или паяльную станцию с керамическим нагревателем, поддержкой жал Hakko 900M и мощностью не менее 50 Вт? Я был бы очень признателен! Пока облизываюсь вот на это или, как вариант, на это.

В качестве итога всему сказанному могу посоветовать лишь одно — не связывайтесь с этим паяльником, проблем с ним больше, чем удовольствия от работы.


Зверушки никакой нету, извините уж…