Reflow- Controller für Pizzaöfen / ledstyles Gemeinschaftsprojekt

  • Das Wort "Lüfter" ist hier eigentlich nicht angebracht, denn ein Lüfter in herkömmliche Sinne
    bringt frische Luft an ein zu kühlendes Objekt. Und genau das ist hier nicht erwünscht, da
    sich die Heizung vergeblich um hohe Temperatur bemüht, während der Lüfter kühlt => Prinzip Fön.


    Was hier gebraucht wird, ist ein Umwälzgebläse, welches die heiße Luft heiß sein lässt und
    sie lediglich im geschlossenen Gehäuse gleichmäßig verteilt. Also wie im Umluftherd.


    Und so ein Teil muss dann eben die volle Temperatur von > 300°C aushalten. Beispiel:
    http://www.ebmpapst.com/de/pro…owers/hot_air_blowers.php


    Ich weiß jetzt auch keine Bezugsquelle, außer ebay. Sicher als Ersatzteil, aber wahrscheinlich
    zu keinen günstigen Preisen.


    mfg
    Bernd

  • Und man hätte bei einer halbe Sekunde 50 Nulldruchgänge, d.h. auch maximal 50 verschieden Werte von 0% --> Niemals an, bis 100% --> 50 Nulldurchgänge an.

    Das ist doch mehr als genug... ?(


    ich verstehe auch nicht so ganz, wieso die Heizung "gedimmt" werden sollte...? - entweder ist es zu kalt, oder zu warm, wenn's zu kalt ist, wieso dann nur mit z.B. 70% heizen, und wenn's zu warm ist, dann muss die Heizung auf jeden Fall ganz aus, nicht auf 13,75% oder so... ;)


    ich persönlich würde da in ner Timer-ISR 10x pro Sekunde die Temperatur abfragen, wenn's zu kalt ist (z.B. 0,5° unter Soll) dann Heizung an, wenn's zu warm ist, dann Heizung aus, mehr ist doch nicht nötig...? dann schwankt die Temperatur immer +-0,5° um den Sollwert...


    müsste man mal ausprobieren, klar könnte es passieren, z.B. Heizung läuft, Temperatur erreicht, Heizung aus, aber die Temperatur steigt noch ein bisschen weiter, weil die Heizung volle Pulle an war - aber da sollten doch wohl 3-4 Stufen auch reichen, für so ne Regelung, dass man z.B. auf 50% zurück schaltet, wenn die Temperatur nur 2° zu niedrig ist...? - also Phasenanschnitt mit 256 Stufen halte ich da echt für übertrieben...


    da kann man dann noch mehr Sachen abfragen und Flags setzen - z.B. wenn's deutlich zu kalt ist, dann ne Rückmeldung an die Rampensteuerung, trotz vorgegebener Zeit eben noch drauf zu warten, dass die 220° wirklich erreicht sind - oder wenn's mehr als 5° zu warm ist, dann den Kühllüfter anschalten, dann ist die Steuerung auch schon mit drin...


    ich will kein Unkenrufer sein, gebe aber zu bedenken, dass schon ein paar Gemeinschaftsprojekte hier im Forum (µC-Experimentierboard, neulich erst was, hab's vergessen) gescheitert sind, weil sie zu überambitioniert waren, zu viele Features gewünscht/vorgeschlagen wurden und das Ganze dann zu komplex wurde...


    klar, man kann bei der HW ja mal ein Display vorsehen für spätere Versionen, aber ich würde erst mal schauen, mögichst schnell ne simplelauffähige Version zu bekommen - eine oder zwei feste Rampen, Start-Button, fertig... wenn man sich die Profile mal so ansieht, die sind ja alle recht ähnlich, spätestens wenn man mal 2 Bauteile auf einer Platine hat, wo für Teil 1 Profil C und für Teil 2 Profil A besser wäre, muss man eh' nen Kompromiß eingehen...


    so was zu programmieren, wo nach nem festen Schema immer nach ner bestimmten Zeit ne bestimmte Temperatur erreicht sein soll, wäre recht einfach - dass man diese Zeiten und Temperaturen dann auch noch per Menue einstellen und abspeichern kann, ist schon wieder ein gutes Stück komplexer...


    ich hoffe, das wird jetzt nicht als ungebührliche Einmischung empfunden, sollen nur gut gemeinte Tipps sein... ;)

    It's only light - but we like it!


    Da es sich in letzter Zeit häuft: Ich beantworte keine PNs mit Fragen, die sich auch im Forum beantworten lassen!
    Insbesondere solche von Mitgliedern mit 0 Beiträgen, die dann meist auch noch Sachen fragen, die bereits im entsprechenden Thread beantwortet wurden.
    Ich bin keine private Bastler-Hotline, technische Tipps etc. sollen möglichst vielen Lesern im Forum helfen!

  • Irgendwie hast du recht ... ich hab immer noch den Ex-Job im Kopf, und da musste der Kram schon extrem genau abstimmbar sein.
    Das grösste Problem sind aber nicht die unterschiedlichen Bauteile, sondern die zig unterschiedlichen Lotpasten. Schmelzen tun die meisten schon im gleichen Temperaturbereich, allerdings ist die Zusammensetzung der Flußmittel bei jedem Hersteller verschieden. Das Flussmittel muss Zeit haben, um zu wirken, darf aber, sobald das Lot flüssig wird, noch nicht komplett verdampft sein. Die Flussmittel enthalten natürlich auch Lösemittel, die unbedingt schon verdampft sein sollten, bevor das Lot in die flüssige Phase kommt ... andernfalls passiert es recht häufig, dass die Reste schlagartig verdampfen und so das Lot "herumschiessen". Im schlimmsten Fall gibt das dann Kurzschlüsse oder kleine Bauteile werden weggeblasen. Ich hatte schon Pasten, deren Lösemittel bei 80 Grad verdampfen, andere erst bei 190 Grad.
    Wer seine Paste von DX, Reichelt, Conrad oder irgendeinem anderen Versender bezieht, kann hier sowieso nur spekulieren, die Datenblätter bekommt man nie zu Gesicht ... wenn doch, verstehen nur die wenigsten, was davon wichtig ist ;)


    Also machen wir es nicht komplizierter, als es ist. Wir wollen ja basteln und keine Großserien produzieren (jedenfalls nciht zu oft). Prinzipiell reichen zwei verschiedene Profile, einmal für bleifrei, einmal für bleihaltig. In einer Luxusversion könnte man vielleicht noch eine Taste zum Tampern vorsehen (konstant auf 90 Grad halten). Was ich trotzdem für sehr notwendig halte ist die Einhaltung der Rampen, also der Anstieg bzw. Abfall der Temperaturen über die Zeit. Gehts zu schnell hoch bzw. runter, können schonmal Komponenten Schaden nehmen oder es entstehen Spannungen in den Lötstellen und dann gibts noch das o.g. Problem mit dem Lösemittel. Gehts zu langsam, wird das Flussmittel wirkungslos oder Teile machen Männchen. Sieht man ja schön an diversen Billig-Flexbändern, was dabei raus kommen kann.


    Vom Programmablauf bleibts dennoch recht einfach:
    - Vorwärmen
    - Aufheizen
    - Löten
    - Abkühlen


    Die Zeiten und Temperaturen hängen einzig und allein von der verwendeten Paste ab, die Teilehersteller geben lediglich Empfehlungen bzw. max. Werte an.
    Ich denke aber, mit 2-3 K/s beim Aufheizen, einer Peaktemperatur von knapp 10% überm Schmelzpunkt, einer Lötdauer von 10 - 15 Sekunden und einem Temperaturabfall von 4 - 7 K/s müsste man mit den meisten Pasten gut klarkommen.

  • ich will kein Unkenrufer sein, gebe aber zu bedenken, dass schon ein paar Gemeinschaftsprojekte hier im Forum (µC-Experimentierboard, neulich erst was, hab's vergessen) gescheitert sind, weil sie zu überambitioniert waren, zu viele Features gewünscht/vorgeschlagen wurden und das Ganze dann zu komplex wurde...


    Da muss ich dem Pesi zu 1000000 Prozent recht geben. Ich wäre auch dafür, dass wir den Controller auf die Grundfunktionen beschränken und dafür relativ schnell zu einem Ergebnis kommen.


    Ich habe bisher 4 verschiedene Lötpasten hergenommen und immer das Temperaturprofil gefahren, welches in den Datenblättern von den Leds steht und bisher hats immer hingehauen. Also Programm bleifrei-bleihaltig und jut is.


    Mein Vorschlag wäre da einfach dass wir eine ISP vorsehen und die Software in die vom LedSEPP genannten Phasen aufteilen, so dass jeder da schnell die Zeiten ändern kann. Geht doch fast so schnell wie auf so nem dummen Display rumdrücken und ein ISP Programmer hat doch mittlerweile auch jeder mind einen rumliegen ;)
    So eine "Anwederfreundliche" Struktur in der Software dürft ja kein Problem sein Pesi oder?

  • Hey,


    ich denke mal das schießt zwar über das Ziel hinaus, denoch auch keine schlechte sache und etwas Professioneler als ein Pizza Ofen


    http://www.puhuit.com/main/pag…962_ir_ovenic_heater.html


    Ist ein kleiner Reflow ofen T962 (Auch bei Elektor schon verwendet worden)


    Josef Berhardt hat dazu eine Platine entwickelt die besser sein soll als die Steuerung vom Hersteller.
    http://www.bernhardt.de/?Produkte:Hardware


    mfg

  • Wir haben uns gerade darüber geeinigt, dass wir kein super-mega-controller-mit-touchscreen-und-unterbodenbeleuchtung bauen also scheidet dein Link leider schon im Ansatz aus :P


    Den Controller vom Josef kenn ich schon, aber der verlangt 100 Euro für eine Platine plus 2x16 Euro für Temperaturfühler!


    Die Idee mit dem Tempern vom LedSepp find ich ganz gut und wäre ja ohne zusätzlichen Hardwareaufwand realisierbar. Bei meinem SMD-Bestücker habe ich einmal 120 CREE MC-E bestücken lassen und der musste die vorher auch tempern (eigentlich trocknen) weil die nur in Clusterverpackungen waren, also nicht hermetisch verpackt.



    Also bisherige Zusammenfassung:


    - ausgelegt für mind 2 kW
    - Wahlschalter für Umschaltung bleihaltig-bleifrei-tempern
    - ISP Schnittstelle
    - Abfrage über Timer-ISR & einfache Logik
    - zwei Typ-K Sensoren (warum eigentlich zwei?)


    Offene Fragen;
    - Welchen Mikrocontroller/Bauteile?
    - Schaltplan?

  • Hallo,


    warum müsst ihr eigentlich so ein Ofen mit min. 2kW planen? Es macht doch überhaupt kein Sinn, dass der Innenraum in 4 Sekunden auf 250°C aufgeheizt wird. Die Bauteile haben doch eine Temperaturkurve für den Lötvorgang. Den grössten Pizzaofen den ich gesehen habe hat 1,8kW gehabt und 18 Liter Volumen. Meiner hat 1kW und 12 Liter Volumen. Ich werde aber das Volumen verkleinern, da ich den hinteren Teil nicht brauche, dann werde ich so ca. 10 Liter Volumen habe. Ich möchte nicht schon wieder einen neuen Ofen kaufen.
    Der verlinke Reflowofen von Jürgen1988 hat nur 800W und funktioniert.

  • Bei einem geschlossenen Ofen rechnet man mit mindestens(!!!) 100W je Liter, für bleifreies Löten reichen auch 80 bis 90.
    Auch mit weniger Leistung kommt man auf die erforderlichen Temperaturen, aber gerade im oberen, kritischen Bereich wirds viel zu langsam. Das Flussmittel wäre dann schon verbraucht und Teile und Platine hätten unnötig Stress


    Ausserdem wird ja hier nicht der Ofen geplant, sondern "nur" eine vernünftige Regelung dafür. Wenn sich nun jemand selbst einen Ofen bauen, oder einen vorhandenen aufrüsten mag, macht es schon Sinn, die Regelung für höhere Leistungen auszulegen. Du kannst ja ohne weiteres auch ein 500W-Teil daran anschliessen.

  • ich verstehe auch nicht so ganz, wieso die Heizung "gedimmt" werden sollte...?

    Zweipunktreglung (Heizung an oder Heizung aus) kontra P, PI, PID Regler (Heizung wird gedimmt).


    Mit einer Zweipunktreglung schwankt die Tempeartur immer. 0,5 bzw. 1 Grad Hysterese krigst du in der Praxis nicht hin. Mit einem halbwegs gut ausgelegten P Regler kommt man schon nah an den Sollwert heran und es gibt keine Schwankungen. Einen P-Regler in der Anwendung krigt man auch mit schnödem Ausprobieren hin. Wenn man sichs geben will kann man mit einem PI^2 Regler gar eine exakt arbeitende Nachführreglung bauen, also das, was man zum Abfahren von Temperaturprofilen mit Rampen braucht. Dann muss man aber schon eine Systemidentifikation durchführen und fit im Umgang mit Differentialgleichungen sein.

  • P, PI, PID Regler (Heizung wird gedimmt).


    Dann muss man aber schon eine Systemidentifikation durchführen und fit im Umgang mit Differentialgleichungen sein.

    Ja, so der Held in Regelungstechnik bin ich leider nicht... :D


    Habe irgendwie so das Gefühl, dass das hier wieder zu ner Doktorarbeit zerredet wird... ;) - deswegen kann ich auch leider nix mehr dazu beitragen, das übersteigt meinen Horizont...


    Ich hatte mir das halt so gedacht:


    1. nachdem sogar die Brachial-Methode "Ofen volle Pulle an, warten bis Lot schmilzt, Ofen aus" ganz gut funktioniert (André hat damit immerhin 17xx Platinen bestückt) wird's wohl für den Heimgebrauch nicht sooo wichtig sein, dass die Temperatur stets auf 0,01 ° genau gehalten wird, da sollte 1-2° Schwankung durchaus OK sein... ;)


    2. im Endeffekt, wenn Du 10x (oder meinetwegen 20 mal) pro Sekunde abfragst, und die Temperatur schwankt um den Sollwert, dann schaltet die Heizung z.B. in einer Sekunde 5x an und 5x aus - das ist ja auch schon eine "Dimmung"...


    ist doch reine Definitionssache, auch bei Phasenanschnitt hast Du ein Zeitintervall (hier dann eben 1/100 Sekunde, eine Halbwelle), das Du in Abschnitte mit Heizung an und Heizung aus unterteilst - bei der anderen Methode ist das Intervall halt länger...


    soll heissen, wenn Du in der Sekunde 5x an und 5x aus hast, "dimmt" die Heizung genauso auf 50% wie wenn Du bei Phasenanschnitt von jeder Halbwelle nur die Hälfte nimmst - beides ist Mittelwertbildung, und ich denke nicht, dass bei 10x an oder aus in der Sekunde die Temperatir stark schwankt, dafür ist so ein Heizstab zu träge...


    auch die oben erwähnte Platine, die besser als das Original sein soll, macht bestimmt keinen Phasenanschnit, da ist ja die Rede von nem "elektronischen Relais" (also wohl SSR), ist auch von dem her sinnvoll, weil man keine Entstörung braucht


    aber wie heisst's immer...? Versuch macht kluch :thumbup:

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  • müsste man mal ausprobieren, klar könnte es passieren, z.B. Heizung läuft, Temperatur erreicht, Heizung aus, aber die Temperatur steigt noch ein bisschen weiter, weil die Heizung volle Pulle an war - aber da sollten doch wohl 3-4 Stufen auch reichen, für so ne Regelung, dass man z.B. auf 50% zurück schaltet, wenn die Temperatur nur 2° zu niedrig ist...? - also Phasenanschnitt mit 256 Stufen halte ich da echt für übertrieben...


    Genau da liegt das Problem, mit 3-4 Stufen ist es leider nicht getan, man hat dann leider immer recht große Überschwinger drinnen, denn ein PI-Regler braucht da schon ein paar Bit mehr. Und ein simpler Zweipunktregler reicht da mit Sicherheit nicht.

    Mit einer Zweipunktreglung schwankt die Tempeartur immer. 0,5 bzw. 1 Grad Hysterese krigst du in der Praxis nicht hin.


    So eine hab ich aktuell in meinen Ofen und es ist einfach die Hölle auf Erden, die Temperatur schwangt da immer um +12/-10°C, dass macht dann, wenn man wie ich mit bleifreiem Lot arbeitet,
    überhaupt keinen Spaß, besonders weil man sich immer schon recht nahe an der Temperatur befindet, mit der man Bauteile bzw. Leiterplatine schädigt.
    Die Heizelemente aber auch der ganze Rest sind leider sehr träge. Ich denke 8Bit müssen es nicht unbedingt sein aber, mit 6Bit sind wir, denke ich zumindestens, recht gut beraten.


    Vom Programmablauf bleibts dennoch recht einfach:
    - Vorwärmen
    - Aufheizen
    - Löten
    - Abkühlen


    Das ist durchaus korrekt, die einzelnen Phase sind auch nicht das Problem, im Grunde genommen sind das ja einfach nur jeweils neue Temperaturvorgaben.
    Ein wenig aufwändiger wird es dann bei der Regelung, z.B. dass man vom Aufheizen in die Lötphase ohne großen Überschwinger kommt,
    weil man sich dort auch an der höchsten und damit kritischten Temperatur befindet. Grundsätzlich ist der Programmablauf aber so ideal und einfach geahlten.
    Sowas eignet sich auch optimal um es als Menü für ein LCD zu verwenden. Zu jedem der vier Punkte eine Temperatur und Zeit einstellbar,
    dass würde das ganze bedeutend besser abstimmbar machen, ohne dass es unnötig Kompliziert wird.


    Mein Vorschlag wäre da einfach dass wir eine ISP vorsehen und die Software in die vom LedSEPP genannten Phasen aufteilen, so dass jeder da schnell die Zeiten ändern kann. Geht doch fast so schnell wie auf so nem dummen Display rumdrücken und ein ISP Programmer hat doch mittlerweile auch jeder mind einen rumliegen


    Die Idee mit den vier vorgegebenen Phasen finde ich wunderbar, siehe oben.
    Das einspeichern per ISP können wir vorsehen, jedoch würde ich es nicht als einzige Möglichkeit lassen. Denn ich für meinen Teil hätte keine Lust den Ofen immer aus dem Keller zu holen nur um die Temperatur anzupassen.
    Ich finde der Ofen sollte schon über LCD und Taster bedienbar sein, selbste wenn wir am Anfang über das LCD nur eines der über ISP eingespeicherten Profile auswählen, um schnell zu Ergebnissen zu kommen.
    Ein weiterer unschätzbarer Vorteil gegenüber der

    eine oder zwei feste Rampen, Start-Button, fertig

    -Methode ist die Tatsache, dass man sich die Aktuelle Temperatur anzeigen lassen kann, denn wenn man z.B. seine Paste bei DX kauft, dann muss man erstmal testen, wann die schmilzt und ohne genau Temperaturangaben die man ablesen kann, wird man einige Versuche benötigen.


    Habe irgendwie so das Gefühl, dass das hier wieder zu ner Doktorarbeit zerredet wird...

    ich hoffe, das wird jetzt nicht als ungebührliche Einmischung empfunden, sollen nur gut gemeinte Tipps sein...


    Durchaus nicht, wir haben halt nur verschiedene Auffassungen davon, wie genau, komplex oder was auch immer das Ganze sein soll. Aber gerade daraus lässt sich ein guter Mittelweg finden.

  • die ganze sache die Gerade diskutiert ist doch im moment völlig wurscht.
    Wie währe es wenn wir uns erstmal einen Schönen Schaltplan machen und danach über die Einzelheiten der Software sprechen. Toll währe es wenn wir uns eben gleich viele Möglichkeiten auf der Hardware Offen lassen, solche sache wie ein Display ein Tastenfeld usw., damit wir dann nichtmehr die Hardware anpassen müssen.

  • Toll währe es wenn wir uns eben gleich viele Möglichkeiten auf der Hardware Offen lassen, solche sache wie ein Display ein Tastenfeld usw., damit wir dann nichtmehr die Hardware anpassen müssen.


    Klingt vernünftig.
    Heizung "dimmen" halte ich eigentlich auch für überflüssig - zumindest wenn man Rampen im vorgegebenen Bereich (2 - max 3 K/s) fahren mag. Alleine durch die Rampen wird die Heizung lediglich im Pulsbetrieb angesteuert. Und da hat Pesi völlig recht, ob ich nun mit 50% Leistung (gedimmt) auf die Heizung gehe, oder das Ding dreimal pro Sekunde an- und wieder abschaltet, bringt unterm Strich (ne, sorry, natürlich im Ofen) das gleiche Ergebnis. Extreme Überschwinger kann es dann gar nicht geben, vorausgesetzt die Heizung ist für den Raum leistungsfähig genug, nicht dass das Zeug mit Vollgas hochgequält werden muss. Eine Lötstation macht ja auch nichts anderes, der Lötkolben wird hier lediglich ein- und ausgeschaltet - und auch da gilt: Je leistungsfähiger die Heizung, umso genauer wird die Temperatur gehalten.


    Die allergrösste Schwierigkeit bei dem ganzen sehe ich momentan bei den Temperaturfühlern bzw. deren Befestigung. Diese müssen ja die Temperaturen an der Platine erfassen, wie warm oder kalt die umgebende Luft ist, spielt gar keine Rolle. Bei meiner Platte hab ich sie mit Federstahldrähten befestigt, so dass sie leicht auf die Platinen drücken. Klappt hervorragend, ist aber bei mehreren Lötvorgängen hintereinander etwas umständlich in der Handhabung.

  • Schlimmstenfalls kann man ja die Rampe im EEPROM abspeichern, und dann alle 2 Sekunden nach einem Neuen Temperaturwert abfragen und eben reagieren, sollte ja so einigermaßen Linear dann sein.
    Und so ein EEPROM müsste dann auch noch führ mehr zeug reichen, denn 128 Bytes wird ja so eine Rampe nie brauchen


    Zum Schaltplan, ich werde heute abend mal anfangen.
    Hab noch so ein paar fragen:


    Stromversorgung durch externe Schutzkleinspannung ?
    Welcher µC ?
    Wie soll die ISP Buchse Ausgeführt sein 6 oder 10 Polig?
    sollten die Bauteile eher SMD sein oder doch lieber nicht ?

  • LEDsepp: um die Befestigung der Temperaturfühler kann ich mich kümmern.
    Mir schwebt da eine recht schöne Lösung vor; Ein Lochblech statt den Grillrost; somit hat man von unten eine gleichmäßigere Wärmeverteilung ähnlich Deiner Kochplatten-Methode.
    Auf dieses Blech könnte man dann zwei Musterplatinen montieren, auf die dann die Temperaturfühler. Das Kabel ließe sich dann ebenfalls auf dem Blech gut befestigen.



    faheus:
    ISP reicht 6polig, ich würde die Platine schon in SMD aufbauen, sollten wir sie nicht gleich fertigen lassen. Mich kotzt das ganze Löcherbohren langsam an :/


    Eingangseitig vlt eine Sicherung einplanen?


    µC brauchen wir dann mit dem Display und den Tastern doch einen etwas größeren ;)
    Atmega8?

  • Stromversorgung durch externe Schutzkleinspannung ?

    Würde ich schon sagen, ein Steckernetzteil kostet ja nix


    Wie soll die ISP Buchse Ausgeführt sein 6 oder 10 Polig?

    6-pol ist normalerweise überall dabei


    sollten die Bauteile eher SMD sein oder doch lieber nicht ?

    mir persönlich egal. Normal würde ich sagen "kein SMD" - weils einige nicht löten können/wollen ... aber bei so einem Projekt???