Prozessor-Lötstation

Das alte "Lötbügeleisen" hat ein starres Anschlusskabel, eine schlechte Lötspitze und lange Aufheizzeiten. Der professionelle Hobbyelektroniker gibt sich nicht damit zufrieden. Eine neue, vernünftige Lötstation muss her. Mikrocontrollergesteuert mit Display und Menübedienung soll sie sein und außerdem drei Ausgänge -für zwei Lötkolben und einen Entlötkolben- besitzen. Soetwas gibt es natürlich zu kaufen, der Preis liegt in der Größenordnung eines Megabytes! Na klar, also selberbauen!

Lötstation

Funktion

Auf dem Display wird die aktuelle Ist- und die voreingestellte Soll-Temperatur für jeden Ausgang angezeigt. Jeder Lötkolben kann in den Standby-Betrieb geschaltet werden, dann dauert das Aufheizen nur wenige Sekunden. Die Standby-Temperatur lässt sich im Menü einstellen.
Display Display

Aufbau

Der Transformator hat eine Leistung von 300VA bei 24V Ausgangsspannung. Das reicht um auch drei kräftige Lötkolben gleichzeitig zu betreiben. Ich verwende Lötkolben von Ersa. Es sollten sich aber auch andere Modelle anschließen lassen, vorrausgesetzt sie verwenden zur Temperaturmessung ein Thermoelement. Für den Entlötkolben ist eine elektrische Vakuumpumpe eingebaut. Diese lässt sich stufenlos regeln.
Platinen Platinen unter

Elektronik

Die Elektronik ist aufgeteilt auf zwei steckbare Platinen, welche in der Lötstation durch eine Backplane verbunden sind. Die erste Platine enthält die Signalaufbereitung für die Thermoelemente in den Lötkolben, die Analog-Digitalwandlung sowie den Mikrocontroller. Auf der zweiten Platine ist das Netzteil, der PWM -Treiber für die Vakuumpumpe und die Triacs zum Schalten der Lötkolbenheizungen untergebracht. Die sehr geringe Thermospannung von ca. 40uV/Kelvin wird mit einem Thermoelement-Verstärker pro Kanal auf 10mV/Kelvin verstärkt. Damit entspricht eine Lötkolbentemperatur von 500 Grad Celsius genau 5V Ausgangsspannung. Ein 6-Kanal-Analog-Digital-Wandler digitalisiert die Spannungen. Der Mikrocontroller regelt die Temperatur und schaltet das Heizelement über einen Triac. Um Störungen zu vermeiden, sorgt eine Nulldurchgangserkennung dafür, dass der Triac immer im Nulldurchgang der Wechselspannung eingeschaltet wird.
Kurzübersicht der wichtigsten Bauteile
Nr.BezeichnungBeschreibung
1AT89S8252Mikrocontroller
2AD594Thermoelement-Verstärker
3LTC1293Analog-Digital-Wandler
4TIC225STriac
5CT80/821 ~24V/80WLötkolben / Ersa
Platinen Platinen unter

Fazit

Der Aufbau der Elektronik ist recht umständlich. Die galvanische Trennung des Analogteils mit Optokopplern ist eigentlich nicht nötig. Die Aufteilung auf zwei Platinen wurde so realisiert, da das Gehäuse mit Trafo schon da war. Macht halt was her auf dem Arbeitstisch. :-)
Die Firmware ist in Assembler geschrieben, das würd ich mir heute nicht mehr antun. Auch ist die Regelung nicht optimal, die Temperatur schwankt ziemlich, was allerdings beim Arbeiten nicht weiter auffällt. In C geschrieben ließe sich z.B. ein PI-Regler implementieren...
Alles in allem erfüllt die Station ihre Funktion aber gut.