Помогите сочинить модель разогрева платы ИК-нагревателем

[p_v]

Сочиняю народные reflow-паялки. В одном из вариантов плата жарится насквозь кварцевой ИК-кассетой. Не путайте с ремонтными станциями, где нагрев сверху, а снизу только подогрев. Ну дык вот, жарим плату снизу насквозь, и надо чтобы сверху (где детальки на пасте) было подобие необходимого термопрофиля.

Есть чисто утилитарная конструктивная проблема - неудобно лепить датчик на верхнюю поверхность. Можно придумать прищепку, но не хочется. Датчик удобно втыкать снизу, причем не на саму плату, а на защитную решетку нагревателя.

Есть задумка реализовать калибровку - ставим тестовую плату, лепим сверху датчик, и дальше смотрим по верхнему и нижнему, как она разогревается. После этого строим модель, и дальше реальные платы уже жарим только по нижнему датчику (типа сначала записали, а потом проигрываем с мелкими корректировками).

Тут есть люди, разбирающиеся в подобных алгоритмах, кто может научить уму-разуму? Сам не осилю. Устроит любой подход - с моделированием, с табличками, с нечеткой логикой и т.п. Тестовый проход желательно чтобы состоял из одного прогона по термопрофилю. Но если надо - более сложные тесты тоже подойдут.

PS. https://easyeda.com/reflow/reflow-micro-table - а это вариант совсем карманной микро-паялки, на керамическом нагревателе. Для плат до 30*30мм. Чтобы дома можно было спокойно собирать электронику с 0402 и т.п. Если подумать, то из таких мелких деталей более крупных плат обычно и не надо. Софт пока в процессе.

[mike-y-k]

А бесконтактные датчики чем не устраивают? При соответствующем оформлении - тубус, объектив - вполне годное решение с нормальным разрешением. Если не карманное, то датчик можно даже над платой сверху повозить для получения карты распределения температуры. Тот же melexis тут уже даже обсуждали в ваприанте измерения температуры через борсиликатное стекло
Насчёт алгоритмов - тут варианты эмпирик после обработки массива тестов с разными вариантами платы, заполнения компонентами,… наверное оптимальны.
Плюс калибровка на тестовой плате конкретного образца нагревателя уже по месту.
Не забывать про температуру окружающей среды и наличие сквозняков - четыре датчика с малой инерционностью на некотором удалении (35…50mm) по сторонам нагревателя тут помогут.
Хотя в обычных печах нагрев идёт с двух сторон
Неплохо бы в конструкцию такого типа добавить вентиляторы сверху и сбоку для отработки снижающейся части термопрофиля. При обычном остывании наклон кривой температуры может оказаться маловат и время будет превышено.

[p_v]

А бесконтактные датчики чем не устраивают? При соответствующем оформлении - тубус, объектив - вполне годное решение с нормальным разрешением. Если не карманное, то датчик можно даже над платой сверху повозить для получения карты распределения температуры. Тот же melexis тут уже даже обсуждали в ваприанте измерения температуры через борсиликатное стекло

Непонятно, как их приспособить. Если без оптики - будет дикая засветка от нагревателя по-моему. Если с оптикой - не получится компактно.

Чтобы было понятно, о чем речь, вот похожий конструктив (и там же довольно отстроумные прищепки с датчиками). Если начать всякие тубусы на штангах лепить - размер распухнет по-моему.

Насчёт алгоритмов - тут варианты эмпирик после обработки массива тестов с разными вариантами платы, заполнения компонентами,… наверное оптимальны.

Есть где-нибудь учебники для чайников?

Не забывать про температуру окружающей среды и наличие сквозняков - четыре датчика с малой инерционностью на некотором удалении (35…50mm) по сторонам нагревателя тут помогут.

Не влезет. Общался с автором такого девайса насчет опыта эксплуатации. Говорит, самое дельное - просто кнопка "продлить на 10 секунд". Дешево и сердито.

Ну и нижний термодатчик в любом случае есть, температуру помещения учтет.

Хотя в обычных печах нагрев идёт с двух сторон

Ясен пень, с двух. Но тут-то необычная . Для редкого использования, важна максимальная компактность.

Если делать с двусторонним нагревом - тогда уже компактно не выйдет. И в итоге проще купить какой-нибудь гордак и поменять нам контроллер. Но у меня просто нет места для хранения все габаритных ништяков, которые бы хотелось.

Неплохо бы в конструкцию такого типа добавить вентиляторы сверху и сбоку для отработки снижающейся части термопрофиля. При обычном остывании наклон кривой температуры может оказаться маловат и время будет превышено.

С местом проблемы. Для инфракрасной еще попробую прикинуть откидную конструкцию, а на керамической точно негде. Но вроде автор uReflow на косяки с медленным остыванием не жаловался.

[mike-y-k]

p_v, информация в литературе по набору специальностей от разработчиков рэа и до технологов производства. Если по теории - надо сразу готовится к достаточно объёмной математике.
Скрутить основание и крышку четырьмя стойками совсем не длинный процесс.
ЕМНИП у melexis с объективом вариант вписывается в 20 мм по высоте и штанга для него из тех же стоек делается любой (без фанатизма конечно) высоты.
И с вентиляторами тоже вопрос вполне решается аналогичным путём.
Все вполне карманно получается.
Относительно сквозняков - опыт работы с несколькими станциями даже на нижнем подогреве даёт заметный разброс температуры от скорости их потока. Дома это достаточно актуально.
Добавить 10s нет ни в одном термопрофиле - для авось пойдёт, но ловить потом отказы, глюки,… или раннюю смерть из-за перегрева при пайке просто обидно будет.
Из-за ошибки в термопрофиле (всего 4s вместо 2.5s) на этапе перед точкой плавления у нас целая серия плат пошла на тренировку по пайке и распайке вручную…
Ссылка на отсутствие проблем у кого-то не означает их отсутствия как таковых.
Здесь должно быть правило почти 100% годных на выходе - иначе просто нет смысла заморачиваться.

Тот же шуруповёрт (для нечастого использования) совсем ведь не со спичечный коробок место занимает, а чаще всего и свой кейс имеет для хранения.

[p_v]

Объемную теорию я ради хоббийного проекта не потяну. Буду тогда ждать пока освободится знакомый, с которым регулятор делали. Думал, может у кого возникнет желание помочь самолично. Или может есть варианты по-быстрому сконфигурировать готовое fuzzy-ядро.

Мелексесы глянул - прикольные штуки. Но с компактным конструктивом все равно непонятно. Понимаете, как только суммарный размер станет напоминать дешевый гордак - сразу пропадет смысл. Тут изюм в компактности, иначе не надо (иначе надо просто взять дешевую китайскую станцию, слепить под нее контроллер и греть с двух сторон, как у взрослых).

По сквознякам - знаю. Ну не надо зимой под форточкой паять, и дверями хлопать пару минут.

С дожаркой и общим качеством - тут с выбором не особо. Либо как-то так, либо вручную феном задувать, либо врукопашную паяльником фигарить - альтернативы явно пожиже. Никто ж не собирается на такой поделке айфоны собирать, видяхи реболить, и гигагерцовые тракты лепить. Просто мелочевку пассивную расставлять, и микроконтроллер в lqfp или те что с землей на брюхе. Для дома - приемлимый риск. С jlcpcb плат 10 штук приезжает, если что, запас есть

На карманной паялке керамика без инерции почти, там вроде может без кулера прокатить. Будут проблемы - будем разбираться по мере.

Я пока помогаю LittlevGL довести до продуктового состояния, чтобы можно было лепить интерфейсы в стиле Material Design. Типа таких. И параллельно пытаюсь понять, чего можно с математикой вымутить. Время пока есть.

[jump]

жарим плату снизу насквозь, и надо чтобы сверху (где детальки на пасте) было подобие необходимого термопрофиля

положительные результаты есть? а то от такого нагрева все раком встанет - плату изогнет и цвет изменит. почему не использовать дешевые китайские печки, дополнив вентилятором?

[p_v]

положительные результаты есть? а то от такого нагрева все раком встанет - плату изогнет и цвет изменит.

В первом посте есть ссылка на uReflow, там видео. Это странный, но известный метод. Даже термопро такое умеет на своих столиках. Просто нормальные и небольшие платы ставьте, а не материнки и лут по гетинаксу.

почему не использовать дешевые китайские печки, дополнив вентилятором?

Размеры не устраивают. от слова совсем. Все девайсы которые существуют, были просмотрены. Включая компактные инфракрасные плиты и сковородки.

Если вам размеры пофик - будет проще взять готовую китайскую станцию реболинга и сочинить туда контроллер. Весь конструктив там уже готов. Переделывать микроволновки - это какой-то совсем жесткач. Проекты знаю, но разумом объять не могу.

[jump]

Переделывать микроволновки - это какой-то совсем жесткач

обычный небольшой ящик-духовка с тэнами внутри, на них делают альтернативу кетаяцким

[p_v]

Я в курсе про грили. Вопрос в размере. Если у вас есть под него место - тогда есть и под дешевую станцию с верхним светильником за сотню баксов. А там конструктив на порядок лучше, и условия получаются надежнее.

Тема с микроволновками возникла очень давно. Тогда, на безрыбье, это было реально круто. Но сейчас - уже вчерашний день. Просто не рационально получается. IMHO, надо же контролировать весь баланс фич, а не лепить из печек "патаму што магу!".

В общем, поверьте, перед тем как взяться за эти девайсы я очень внимательно перебирал все варианты, и проверял чтобы получилось что-то интересное, не пересекающееся с тем что уже есть. И у меня нет ни каких иллюзий на тему применения подобных поделок в производстве. Это строго хоббийные приблуды, на тему "делать опенсорсные ништяки в два клика с изиеда, из мелких компонент".

Давайте к математике вернемся. Помощь нужна. Я конечно могу это все осилить, если упрусь рогом. Но предпочел бы тратить время на то, в чем более компетентен - так можно больше успеть.