Аккумуляторный термофен Radspon - но зачем козе баян?

Долгое время я стремился к созданию максимально автономного и мобильного набора для пайки. Я купил пару портативных паяльников на жалах T12, собрал подставку для них с питанием от литиевой батареи, а не хватало мне только «мобильного» термофена. И вот недавно я заприметил двухрежимный фен с регулировкой температуры и дисплеем на Ozon. Пройти мимо я, конечно, не смог. А что вышло из этой покупки можете почитать под катом.

Итак, данный фен меня заинтересовал прежде всего ценой — стоил он на момент покупки 1600, но баллами я скинул еще 200 рублей (сейчас подорожало). Несмотря на то, что комплект был хиленький (фен и насадки), нигде дешевле я такой инструмент не видел, а хорошие отзывы убедили мою жабу немного ослабить хватку. К тому же, батареи к такой штуке лучше докупать самостоятельно — уж очень она прожорливая...

Через месяц ко мне явилась пупырка с мятой коробкой внутри.
 

А в ней...

Ну, собственно то, что и ожидалось. Фен, насадки, инструкция. На корпусе фена есть быстросъем, позволяющий эти самые насадки снимать на горячую. 

Интересное решение! Могло бы и на моей паяльной станции пригодиться. Кнопка фена устроена крайне нетривиально — чтобы ее нажать, надо сначала придавить на ней рычажок. Этот рычажок — как предохранитель в пистолете, и не даст термофену случайно нажаться в «заряженном» состоянии и «прострелить вам ногу». При этом можно самостоятельно оставить устройство включенным при помощи боковой кнопки.

Во время работы включается встроенный светодиод. Расположение правильное, светит куда дует.

Фен может быть повешен на пояс или гвоздик, для этого предусмотрен пружинный зацеп.

На фене есть два основных режима, обозначенных, как ни странно, «1» и «2». В первом фен дует слабее и греет только до 400 китайских градусов Цельсия (°КЦ). Во втором фен дует сильнее и греет до 550 °КЦ.

Температура регулируется кнопками сверху. На дисплее над кнопками отражается выставленная температура, режим продувки и заряд батареи. Расположение дисплея удачное, достаточно опустить взгляд и сразу все видно. 

Если спираль накалена, а кнопка отпущена, фен будет некоторое время продуваться. При этом продувка работает не всегда, что наводит на мысли либо о контроле температуры, либо о простой формуле с таймером, зашитой в микроконтроллер. То, что тут есть микроконтроллер, я думаю, никто не сомневается.

А впрочем, почему бы нам в этом не убедиться?

Разборка

Фен закручен на обычные крестовые винты, коих, кстати, не так уж и много. После раскручивания открывается вид на внутренние органы.

Органы выглядят крайне опрятно, укладка проводов качественная, и под нее предусмотрены пазы и канавки. Силовая коса вообще прижата кнопкой включения. Рассмотрим поближе контроллер.

По блеску видно, что он залит неким компаундом, но не намертво, как это обычно бывает. Видно два основных силовых мосфета, маркировку которых я под компаундом разобрать не смог, и затертый многоногий микроконтроллер, который скорее всего является STM8 или его аналогом. 

Очевидно, трехногий мосфет с диодом — цепь ШИМ-регулировки мотора. 

Более продвинутый его собрат прямо над толстым черным проводом отвечает за ШИМ-регуляцию нагревательной спирали. 

Есть также 4-пиновый разъем для соединения с верхней платой, провода светодиода, кнопки включения, ну и так, обвязка по мелочи. Имеется слайдер установки режима. С обратной стороны платы пусто. Теперь можно глянуть на платку с дисплеем.

Платка находится в отсеке с пружинным зацепом. Отсек разделяется надвое, после чего можно ее извлечь.

Ничего интересного на плате нет, опять какой-то безымянный контроллер, дисплей и 2 кнопки. Разъем выведен отдельно на плату, и видно, что это скорее всего UART, так как подписано R и T — receive и transmit. Ну и G, V — Ground, Voltage, очевидно. Давайте теперь глянем на кнопку включения.

Тут есть на что посмотреть! Кнопка состоит из переключателя, упора, боковой кнопки, основной кнопки. Такой сложной кнопки я еще не видел… Вы только гляньте, сколько пружинок (еще одну не видно).

На мой вкус как-то перемудрили. Но по работе этого велосипеда костылей нареканий нет, так что теперь глянем повнимательнее на турбину.

Работа механизма сброса насадки осуществляется двумя пружинками растяжения, а также спиральными пазами в корпусе. Занятно.

Китаец обещает нам двойную спираль накала. Давайте проверим!

Насадка снимается раскручиванием четырех винтов, два из которых удерживают пружинки. Под ними открывается вид на щеточный мотор (щетки, как видно, угольные, что хорошо), металлическую головку с керамическим тепловым изолятором, сеточкой и нагревательным элементом собственной персоной. В устройстве действительно 2 включенные в параллель нагревательные спирали.

Их суммарное сопротивление было измерено и составило всего 1 Ом. Это по закону Ома дает нам 21 Ампер при 21 Вольте (I = U/R), что в свою очередь обеспечивает 441 Ватт тепловой (и электрической) мощности в максимальном режиме (P = UI). Даже амперметр не понадобился! Мощность мизерная по сравнению с сетевым, но производитель пошел на некоторые ухищрения, чтобы увеличить КПД. Вот, посмотрите на эту теплоизолирующую спираль, в которую дополнительно завернут керамический теплоизолятор.

Сеточка так же лежит на изоляторе. Она как будто работает дополнительным конденсатором тепла.

Кстати, на спирали установлено что-то вроде теплового предохранителя (желтая пластина и неустановленный элемент. Может тут, как в жалах T12, термопара, подключенная последовательно с нагревателем? Кто знает, напишите.

Проволока, в свою очередь толстая и короткая, и как будто не нихром, а кантал. Но я не химик, утверждать не буду. 

Разбирать и вынимать крыльчатку я не стал — побоялся сломать. Да там ничего интересного и нет, щеточный моторчик и так видно...

В общем и целом, компоновка устройства и инженерные решения в нагревательном элементе мне показались исполненными на крайне высоком уровне, как для Китая. Спираль с хорошей теплоизоляцией, контроллер относительно даже ремонтопригоден (закрывая глаза на маркировки), кнопка — вообще шедевр абстракцианизма… Заодно по мощности пределы выяснили. Теперь проверим аппарат в деле.

Тестирование

Для первоначального теста я даже не стал собирать аппарат, а просто соединил с батареей и приготовил мой самодельный тепловизор. 

Сейчас посмотрим температуру платы на максимальном нагреве второго режима. Самой горячей точкой, сколь не удивительно (нисколько) стал мосфет, управляющий нагревательной спиралью. За около 4 минут он разогрелся до около 70 градусов.

Режим этот не самый щадящий (20 Ампер непрерывно через кристалл, как-никак), но и не самый ужасный (ШИМ, по сути, 100%, а значит переходных процессов минимум). Тем не менее, я бы все-таки установил мини-радиатор. 70 градусов это не много, 4 минуты это не мало, но менять транзистор в случае чего неприятно, тем более непонятно какой.

Теперь подсоберем и попробуем проверить в реальной задаче. К сожалению, тепловизор показал какой-то бред (то ли сенсор не тянет, то ли в скетче ошибка).

Так что будем ориентироваться на реальность. Сначала что попроще — поиграемся с термоусадкой

На второй скорости все работает отлично, усаживает с холодного старта за 7 секунд! Усложним задачу. Подожжет ли фен бумагу?

Бумага не загорелась, но целлюлоза за 2 минуты из нее выгорела. С сетевым феном, конечно, не сравнить. Он тоже не поджег, но края обуглились. Получилась бабочка...

Что ж, раз такое дело, все-таки попробуем применить фен как паяльную принадлежность. У меня есть ноутбучная плата, которая будет не против лишиться парочки «лишних» деталей.

Где-то за полторы минуты деталь была демонтирована. Вот это уже мне нравится!

Что ж, думаю хватит тестов. Да, перед нами явно компромисс. При максимальной мощности (в реале около 400 Вт) на батареях 4 Ah из фена можно выжать около 11-15 минут непрерывной работы ( t = E / P, где E = CV = 4Ah * 18V), причем мощность будет постепенно падать при разряде. Тем не менее, подлезть куда-то в машине, выпаять что-то многоногое, погреть пластмассу или трубы этим можно. Лучше ли это газового паяльника? Вопрос обсуждаемый. На мой взгляд батареи все же безопаснее газа, что в плане эксплуатации, что в плане хранения (я в курсе про огнеопасность лития). Фен стоит дешевле паяльной газовой грелки, хотя грелка еще работает и как паяльник без точной регулировки температуры. Газ несомненно, греет больше и лучше, но только греет. От литиевых батарей можно завести и шуруповерт, и болгарку. В общем, на мой взгляд покупка все же удалась, хоть адепты газы, возможно, могли бы со мной поспорить. Тем не менее, хотелось бы услышать и Ваше мнение. Спасибо за внимание и удачных покупок!