无线电烙铁设计方案及想法【2017.03.28更新】

cardin6

无线电烙铁设计方案及想法【2017.03.28更新】 [复制链接]

 

看到最近坛子上在做无线电烙铁  第一感觉有趣  于是便驻足观看

也看过@辛昕发布的帖子  感觉作为工程师而言具有创造的DIY精神挺不错

以下是个人观点  纯文科 高一后的理科除生物外其余课程均为0   大学从未学习涉及理科  因此观点若有偏颇请指正

对于无线而言  本人认为内热式好过于外热式   原因很简单  单体效率会有比较大的提升  同等容量及功率下  持续时间会延长不少  加热速度会更快  能量损耗小

本人设计专业  因此第一考虑的是美观问题   其次才是实用性问题 从之前做的【10周年纪念版也可看出】   这一点是不会被工程师认同的  此文就当时发散思维吧

绝大多数电烙铁都是笔式  估计原因是方便于手握。。。因此我的设计中电烙铁依旧是手握式的   只是外观不同

最初期想法：
符合握笔姿势是首先考虑的  其次在其中增加一套DC使用模块  一套无线供电模块（参考RF无线充电技术及NFMR技术）

理想很丰满   现实往往比较骨感
因理科知识及常识的缺乏  一些专利技术直接属于看不懂范畴的

于是更改了后者的模块变成   电池使用模块并在此模块中增加无线充电功能
（供电和充电在文科的理解是截然不同的  因此使用红色将两个词进行标注  望大家能理解）

草图于昨晚绘毕  草图只为自己看懂其当时想法  但不代表能让所有看到的人明白其外观结构  渲染图暂不放出



以上为草图  每个整体由两个部分组成  即供电部分+使用部分

第一个是使用部分  b1代表烙铁头 是内热式的   a1是手握处 且有微动开关 按下工作 松开断电 原理简单  使用方便  a1处为整体非单独一个很突兀的开关  c1则为灯带  a1接通后蓝色灯带即亮  低压低功耗  使用部分与无线充电模块链接后充电中则为红色灯带

第二个是组合模式  d1则为供电模块  又分为电池供电+无线充电   和   12VDC供电   两种模块

以下是求助：
想请大家帮忙做一下供电模块的电路设计，要求尺寸小功耗低
为了达到实用性，在两种供电模块中都会加入屏显  电池模块显示电压 预计温度（是预计温度  因此可能需要有一个算式的存在 根据电压算出理论温度 因设计中未给温控探头留有位置  理论使用剩余时间）电池模块中加入无线充电模块（暂使用耦合式 虽磁共振距离更远几乎可以取代电池的存在直接使用 但技术文案本人确实看不懂 是真看不懂  当然若坛友有此方面能力或经验 也望参与其中）DC模块中除了以上功能外 还需要增加功率（温度）调节按键  12-24V DC供电



对于3月31日截止的活动而言应该是无法做出商品的成品  但电池模块+烙铁头部分应该是可以做出的
近期会对外壳握柄部分规划分析制作模型
第一批成品外壳使用3D打印ABS材料制作  用于eeworld活动奖品   需@eric_wang支持

2017.03.27更新

常规及创意同时进行   以下模型为制作常规无线电烙铁外观  使用18650电池供电  此常规模块为基础版（无数显   因为预留数显模块尺寸尚未确定 ）






2017.03.27更新

已打印出模具A面  看一下效果










此内容由EEWORLD论坛网友cardin6原创，如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处

cardin6

@eric_wang 那天聊得问题是可以不用加热棒直接用电热丝制作的  但是否有隐患呢 需要大家实践论证

dcexpert

其实淘宝已经有一些无线方式的电烙铁，但基本都是使用干电池，不能无线充电。最大的好处在于方便使用，特别是在野外、没有220V市电的情况下很有用。还有一种类似的是使用液化气、瓦斯等加热，效果也不错，价格也不贵。

使用无线充电，一个问题在于效率，无线充电目前有15W的方案了，但是对发送和接收线圈都有要求，烙铁上很难有足够大的接收线圈，充电功率难以保证。如果充电1小时，使用3分钟，可能就没啥意义了。

对于电子工程师来说，无线烙铁的意义在于DIY、研究、特殊情况下应急，毕竟大部分时候是不用担心供电的。如果从DIY来说，这是一个不错的主题，而从产品角度上看，可能意义并不是太大了。

cardin6

dcexpert 发表于 2017-3-19 15:04
其实淘宝已经有一些无线方式的电烙铁，但基本都是使用干电池，不能无线充电。最大的好处在于方便使用，特别 ...

感谢回复   我也说一下这次DIY的意图

主要目的还是用作于发散思维

市面上确实有不少干电池的无线电烙铁和瓦斯电烙铁 外观看来都还是不错  但这次活动应该是由一个话题引起的  记得应该是说在室内使用的时候由于有线的电烙铁使用时不便（如绕线阻碍焊接等方面）因此是由有线电烙铁DIY改造无线电烙铁  本文只针对DIY改造而言  并非是一个完整的项目或者解决方案（如有可行 当然更好不过）

确实如君所述  无线充电目前限制于功率和距离的反比  因此也查阅了一些专利及众筹项目  但无线充电方案并非是空电状态下（当然在不急用的时候确实也可以这样）可以陆续累计的供应电量  这就有点像几年前的节能环保车类似  车中有一个蓄电池  在油动力驱使下供给电池充电  达到稳定电压后油动力关闭从而启用电动力等

最后可能要说明一下我所述“产品”并非指售卖商品，而是DIY过程结束后的产物  意再指不low  有像样的外形  能达到便于携带及功能的需求

其实个人觉得即便是仅仅是一个使用的工具 如若可以将其做的“赏心悦目”  未尝不是一件好事
比如中国2017年公布的人均居住面积不应小于32平米  同样的面积茅草屋和精品房  相信很多人还是会追求更高的生活品质（看破红尘喧嚣 向往田园生活则不在此讨论范围内）同样是一个工作室或者工作车间 我则更喜欢摆放整齐干净 对工作和生活追求品质的德国人

确实，便宜的甚至做工粗糙的电烙铁其实也能完成甚至胜任复杂的焊接工作   但同样性能的产品德国红点设计却做出了新意 当然价格也不菲  不过就使用者的心情和心态而言  我更向往感官上美好的事物  或许这只是我的一厢情愿吧

虽感慨不少  但此贴既已开  就不会戛然而止  事有始终 不余半途而废  对吧

谢君回复  还是在节假日

dcexpert

cardin6 发表于 2017-3-19 16:37
感谢回复   我也说一下这次DIY的意图

主要目的还是用作于发散思维

市面上确实有不少干电池的无线电 ...

可以考虑一下用micropython做控制板，这部分我可以完成。

dragongtr

首先观看你的设计，烙铁头热区与整体手柄距离较近，3D打印的材料应该不能承受如此高的温度。
另外太近的距离由于你的设计外观必然不能焊接很精密密集的板，如果必须使用这样的设计可以考虑热芯浮置，类似于浮置枪管的结构。使用发热芯的冷区固定，热区浮置，经过一级空气隔离有效保护外壳。
第二关于你的构思，使用数显的方式控制烙铁必然导致成本上升，及设计复杂度升高。另外，额外功耗也会升高，不符合高效的设计理念，另外灯带完全可以使用双色LED进行指示。
另外，不建议自己设计制作烙铁芯，内热式烙铁的效率要高于外热式烙铁很多。因此可以考虑使用成品的内热式烙铁总成。比较合适的建议就是使用最常见的T12烙铁芯，然后购买T12的接线筒然后在3D打印外壳的时候将接线筒的安装位置设计好，这样就可以将T12完美集成到手柄中，可以使用T12上的两圈止位环制作相对应的扣具，实现快速换头的功能。
关于电控部分，T12的额定设计值是电压24V，功率70W。在移动式烙铁中考虑降功率使用，牺牲功率来维持使用时长，提升可用性。去除不必要的数显方式，以压榨电池工作时长。另可以使用小号的软包锂电池提供电源，方便能多凑出一点空间储存电力。调温可以使用最简单的白菜白光的电位器旋钮控制板，体积小功能单一，无额外消耗。
关于电力供应部分，尽量考虑使用多颗软包锂电池构成11.1V的锂电池组，即3S电池，使用高压获得与之对应的电量。去除不必要的升压环节，剩下由升压带来的功率损耗。
还有。。。好多。。。打字累了。。。

cardin6

dcexpert 发表于 2017-3-19 17:40
可以考虑一下用micropython做控制板，这部分我可以完成。

感谢   对于控制部分我不了解  据君提出的尺寸及散热  我来制作外部结构和装配方式吧

cardin6

dragongtr 发表于 2017-3-19 17:55
首先观看你的设计，烙铁头热区与整体手柄距离较近，3D打印的材料应该不能承受如此高的温度。
另外太近的距 ...

草图未标注尺寸  烙铁头距离打印外部结构的尺寸不至于软化ABS   烙铁头非DIY制作  此项目为DIY改造
LED发光体为双色 所述细节为谈论到  对大家产生的疑问和误区望见谅
必要的成本是需要的 制作出来的东西让自己心情愉悦是我追求的  因此增加控制显示部分的成本是在预算范围之内 请勿担心  功耗问题考虑过 但不知达到此功能需要增加多少额外功耗 因此上述中说明是需求低功耗方案

感谢提出电力供应部分的意见  在之后的完成品中寻觅此段踪迹

祝 周末快乐

eric_wang

cardin6 发表于 2017-3-19 13:14
@eric_wang 那天聊得问题是可以不用加热棒直接用电热丝制作的  但是否有隐患呢 需要大家实践论证

支持支持！

等着大家的实践结果，期待你能做出一个不一样的烙铁

fsyicheng

对于这个创新的DIY，我一直都只有一个观点，如果用粤语来表达，就是“啊某整饼，没个样整个样”。或者这就是创新

我说话一直比较直接，希望没有打击大家的热情，期待大作。

辛昕

同支持内热效率由于外热

辛昕

第二，老衲也是颜值主义

辛昕

对于无线充电，也就是 功率型无线传输，我个人不看好，还好你的设计里，是有组合，可以12VDC的说。我想确认一下的是，你设计里，这个12V DC电源你给留了多大体积，还有形状？因为我周末在淘宝上看了一下，我看到有12V的锂电池组

辛昕

最后，我的建议是，先把外壳做出来，尤其你这个这么高大上，8过，我虽然也特别喜欢这羽毛笔的形状，只是，你是不是还要分析一下，尤其是放上各种部件后，整体的质量分布是否均衡，否则很影响手感的。最后，我早就想到你的3D打印了...........

辛昕

cardin6 发表于 2017-3-19 13:14
@eric_wang 那天聊得问题是可以不用加热棒直接用电热丝制作的  但是否有隐患呢 需要大家实践论证

个人不支持用电热丝，因为还要自己绕指，涉及采用陶瓷芯，还要加个外壳包着。
个人认为采用T12这类一体式，成品更好。

总之就是怎么简单怎么来，组件越少，组装更容易，做工更容易得到保证

所谓颜值，所谓美观，对于这种东西，除了颜色，形状，更重要的是 手感，方不方便使用

辛昕

cardin6 发表于 2017-3-19 18:16
草图未标注尺寸  烙铁头距离打印外部结构的尺寸不至于软化ABS   烙铁头非DIY制作  此项目为DIY改造
LED ...

私以为，水饺的建议非常靠谱。
我也认为，3D打印以及必要的美观设计（非常欢迎非常需要）
但是，这个外壳最重要起的作用，是吧 烙铁头+手柄 和 电池合体。

因为我的设计里最缺的就是这个东西。
因为我没打算搞个好的外壳，因此我想到的是跑到淘宝上去找 活页连接件

cardin6

fsyicheng 发表于 2017-3-20 13:49
对于这个创新的DIY，我一直都只有一个观点，如果用粤语来表达，就是“啊某整饼，没个样整个样”。或者这就 ...

这句白话还真没看懂。。。。

cardin6

dcexpert 发表于 2017-3-19 17:40
可以考虑一下用micropython做控制板，这部分我可以完成。

刚刚看了一下micropython   尺寸好大

qwqwqw2088

提示一下，如果用18650电池组，体积和重量是道必须要过的坎

dcexpert

cardin6 发表于 2017-3-20 18:57
刚刚看了一下micropython   尺寸好大

可以重新设计的，芯片并不大。