SMD reflow oven: lessons learned

(Sorry, no english version yet.)

Der Ofen funktioniert und tut genau das, was er soll. Gut. Aber der Weg dorthin war länger und umständlicher als er hätte sein müssen.

Was ich heute anders machen würde

Immer eine eigene Platine

Am Ende sehe ich mich wieder bestätigt: Niemals ohne richtige Platine. Fertige Komponenten sind extrem nützlich für schnelle Versuchsaufbauten, aber für ein fertiges Gerät ergeben sich zu viele Kompromisse und am Ende dauert der Aufbau sogar länger, als wenn ich gleich eine spezielle Platine gemacht hätte.

Probleme hier:

• Display steht auf dem Kopf. Entweder müsste ich das USB-Kabel nach links aus dem Gehäuse führen (was dann die Tür blockiert) oder das Display steht Kopf - beides ziemlich bekloppt.
• Unsaubere Optik der Tastenkappen. Die Taster auf dem Keypad-Shield haben keinen ausreichend langen Tastarm, um eine Tastenkappe montieren zu können. Ich musste mich mit zweckentfremdeten M3-Schrauben und Heisskleber behelfen. Da ist nichts gerade.
• Schlechte Auflösung der analogen Temperatur-Messung mit Diode. Das keypad-Shield benötigt einen ADC-Kanal mit 5V Referenzspannung zur Tastenabfrage. Für die Dioden-Lösung wäre aber eine Referenz von 1.1V wesentlich sinnvoller. So reduziert sich die Genauigkeit der Spannungsmessung für die Temperatur-Mess-Diode fast um Faktor 5. (Nur 5mV/Schritt statt 1.1mV/Schritt). Die mögliche Temperaturauflösung reduziert sich auf ca. 2.5K statt der eigentlich möglichen 0.5K.
• lieber hätte ich das Gehäuse senkrecht montiert und ein kleines graphisches Display eingebaut. Dafür gibt es aber kein Shield. Wenn ich das aufbaue, kann ich aber auch gleich alles auf eine Platine setzen.

Um das Problem mit der ADC-Referenz-Spannung könnte ich vielleicht noch drumrumbasteln. Die Diode muss ja nur maximal einmal pro Sekunde abgefragt werden, da könnte ich auch die ADC-Referenzspannung umschalten und die notwendige Wartezeit in Kauf nehmen. Oder die Zeit, die ich zum Austüfteln von solchem Murks brauche lieber gleich in eine richtige Platine investieren.

Anderes Display

Besser wäre es, das Gehäuse senkrecht zu montieren. Das erfordert ein weniger breites Display - ein kleines graphisches Display würde sich anbieten.

Andere CPU

Graphisches Display bedeutet größerer Speicherbedarf - warum also nicht gleich ein kleines STM32-Modul (Bluepill/Redpill) einsetzen? Kostet sogar weniger als ein Arduino Nano und ist auch nicht komplizierter zu verwenden. Eigentlich gibt es heute wirklich kaum noch Gründe, überhaupt noch auf AVRs zu setzen - außer, dass sie so schön übersichtlich sind.

Relais statt Opto-Triac

Der Nulldurchgangsdetektor im verwendeten Opto-Triac S202S02 erlaubt eine sehr elegante, feinfühlige und trotzdem störungsarme Modulation der Heizleistung.

Der schließlich verwendete Regel-Algorithmus nutzt diese Möglichkeit aber gar nicht und schaltet doch nur vier Mal pro Lötzyklus - das hätte ein einfaches Relais-Modul aus China ganz ohne Lötarbeiten auch geschafft (hier also doch wieder ein Fertigmodul!)

Wenn Triac, dann etwas lieferbares

Das Opto-Triac S202S02 wird nicht mehr produziert. Es ist mittlerweile schwer erhältlich und unverhältnismäßig teuer (selbst bei aliexpress).

Wenn schon löten, dann besser einen einfaches Opto-Triac ohne Leistungsteil wie z.B. etwas aus der MOC3xxx-Baureihe mit einem normalen Triac verwenden. Viel günstiger und jederzeit problemlos erhältlich.