Ninja SMD Reflow Ofen

Wenn man einen Pizzaofen als SMD Reflowofen verwenden will, sollte man sich für ein Modell entscheiden, dass mindestens 100Watt pro Liter Volumen hat. Der Ninja 8-in-1 Ofen übertrifft das bei weitem.

Auch ein Plus des Ninja ist die eingebaute Elektronik zur Ansteuerung. Normalerweise verwenden billige Pizzaöfen einen mechanischen Thermostaten, der direkt auf dem Drehregler montiert ist. Da wird es im Innenraum ziemlich warm.

Ziel des Projektes ist, die Original Hauptplatine durch ein eigenes Design zu ersetzen. Das Display und das Bedienteil werden weiterhin verwendet. Ebenso der 250k NTC.

Eine grosse Herausforderung ist das Öffnen des Gehäuses. Der Konstrukteur hat sich alle Mühe gegeben, dass man es kaum ohne Schnittverletzungen öffnen kann. Hat man es schlussendlich geschafft, hat man Zugriff auf die Elektronik.

Hier sieht man deutlich, dass drei Triacs die drei oberen Quarz IR Röhren zu je 650Watt einzeln ansteuern. Die unteren drei 333Watt Röhren sind parallel geschaltet und werden nur durch das Relais K2 ein-/ausgeschaltet. Das ganze wird von einem STM32 Mikrokontroller angesteuert, der auf der unteren Leiterplattenseite sitzt.

Des weiteren befinden sich Anschlüsse für den Umluftventilator, das Innenlicht, dem Kühlventilator, den NTC 250k sowie das Frontpanel.

Der Bedienteil besteht aus der Displayplatine sowie der Bedienplatine mit Tasten, Drehencoder und LEDs. Angesteuert von einem Multiplexer Chip namens TM1629D.

Temperaturmessungen

Zuerst starten wir mit der Messung der Temperaturkurve bei unterschiedlichen Leistungswerten, angefangen zuerst nur mit einer IR Röhre oben:

Hier bestätigt sich die Aussage, dass die Leistung pro Liter Volumen mindestens 100W betragen muss, hier sind wir bei 65W/Liter.

Nächste Messung nun mit zwei IR Röhren und 1300W Leistung:

Hier sind wir deutlich näher am Temperaturprofil, da wir nun 130W/Liter haben. Wir haben aber noch vier weitere IR Röhren, die wir benutzen können. Allerdings sind da Grenzen gesetzt, da das Gerät für den EU Markt ist, und somit eine 16A Steckdose voraussetzen würde.

Folgende Messung nun mit zwei 650W Röhren oben, und eine 333W IR Röhre unten (die anderen zwei parallel geschalteten Röhren wurden abgetrennt):

Displayansteuerung

Zum Ansteuern des Display und Abfrage der Tasten werden nur drei Leitungen benötigt: Clock, Strobe und Data. Ein erster Test zum Ansteuern mit einem ESP32 verlief erfolgreich:

PID Tests

Nun geht es zu den Lötprofil Tests. Erste Ergebnisse sind gar nicht so schlecht (o;

NTC

Eigentlich wollte ich den eingebauten NTC verwenden, bei Zimmertemperatur 250k Widerstand. Allerdings habe ich bei Reflow Tests festgestellt, wenn der Thermokoppler eine sinkende Temperatur festgestellt hat, der Widerstand des NTC immer noch sank, also die Temperatur stieg. Für SMD Reflow Löten denkbar ungeeignet.

Die neue Hauptplatine wird also einen Thermokoppler des Typs K unterstützen, mit dem man auch nahe der Leiterplatte messen kann.