Hobby-lab: TS80P mini soldeerbout

(gepubliceerd op 30-01-2022)

Het Chinese bedrijf e-Design is bekend vanwege de mooie, degelijke, innovatieve maar dure producten die zij ontwerpen en verkopen onder de naam Miniware. Deze 12 V mini soldeerbout is daar een typisch voorbeeld van.

Kennismaking met de TS80P 12 V soldeerbout

Wat is de TS80P?
De TS80P is een miniatuur soldeerboutje dat u via een USB-C connector kunt voeden uit een 9 Vdc of 12 Vdc spanningsbron. Het apparaatje moet bij voorkeur worden gevoed uit adapters die een 'fast charging protocol' ondersteunen. Dat zijn bijvoorbeeld QC3.0 voedingen die 9 V bij 2 A leveren. Daarnaast kunt u ook een PD2.0 voeding gebruiken die 12 V bij 3 A levert. Tot slot kunt u de soldeerbout ook voeden uit een ouderwetse voeding of een powerbank, die 12 V gelijkspanning levert. Bij voeding uit 9 V levert de bout een maximaal vermogen van 18 W en staat de punt binnen 22 seconden op een temperatuur van +300 °C. Als u een 12 V voeding toepast kan de TS80P 30 W leveren en staat de punt binnen acht seconden op deze temperatuur.
De fabrikant noemt de TS80P 'smart'. In het apparaatje is inderdaad een aantal slimme opties aanwezig. Zo is een bewegingssensor ingebouwd die vaststelt of u werkt met de bout of dat de bout in rust is. In het laatste geval gaat de temperatuur van de punt na een instelbare tijd naar een veel lagere waarde, zodat de punt wordt gespaard van oxidatie.
Een tweede slimme optie is dat u via twee drukknopjes of via een configuratie tekstbestandje een groot aantal parameters zélf kunt definiëren.
De TS80P is uitgerust met een 'easy-push' systeem, waardoor u gemakkelijk de soldeerpunt kunt vervangen. De punten zijn namelijk voorzien van een driepolig stekkertje dat u gemakkelijk in het handvat plugt. De punt wordt hierbij automatisch vergrendeld. Om te ontgrendelen duwt u het brede uiteinde van het handvat even naar links, waarna u de punt uit het handvat kunt trekken. Het systeem beschikt over vijf verschillende punten.

De TS80P soldeerbout van Miniware in gebruik.
(© AliExpress)

Fabrikant, leveranciers, prijs
De TS80P is ontworpen door het Chinese e-Design en wordt onder de naam Miniware op de markt gebracht. Bij dit product gelukkig geen naamsverwarringen, maar één productnaam en één fabrieksnaam. Bij Chinese producten denkt u uiteraard onmiddellijk aan Chinese postorderbedrijven zoals Banggood en AliExpress als goedkoopste bron. Dat is bij dit soldeerboutje niet het geval. Bij AliExpress betaalt u er € 106,26 voor, bij het Nederlandse bedrijf Eleshop slechts € 99,00.
Bij Banggood is wél een tijdelijk aanbod beschikbaar voor € 90,04 plus € 3,18 verzending, maar dan moet u genoegen nemen met een Amerikaanse voeding + netstekker. Tenzij u een geschikte voeding in de rommelbak hebt liggen is deze aanbieding dus duurder.

Leveringsomvang
De TS80P wordt in een mooi bedrukt kartonnen doosje geleverd dat de volgende onderdelen bevat:
       - De soldeerbout TS80P
       - Een Europese QC09 netstekkervoeding, 12 V ~ 3 A
       - Een fijne conische soldeerpunt TS-B02
       - Een zeer soepele USB-C naar USB-C kabel van een meter
       - Een gespiraliseerde aardingsdraad van ongeveer een halve meter
       - Een miniatuur imbussleuteltje
       - Een korte handleiding
Met het imbussleuteltje kunt u desgewenst de aardingsdraad onder een moertje op het handvat bevestigen en kunt u, met enige moeite, het printje uit de bout verwijderen.

De leveringsomvang van het pakket. (© AliExpress)

De handleiding
De uitgebreide handleiding wordt niet meegeleverd, maar wij hebben deze opgezocht en bewaard in onze cloud op Google Drive, waarvan u het bestand kunt downloaden:
Aanklikbare link ➡ TS80P_Smart_Soldering_Iron_Manual.pdf


Het soldeerboutje TS80P
Het soldeerboutje bestaat uit een zwart geëloxeerd aluminium handvat met een lengte van 9,6 cm en een maximale diameter van 1,7 cm. Dit onderdeel bestaat uit twee helften die door middel van één boutje onder de knoppen tot een stabiel geheel worden verenigd. In dit handvat prikt u de soldeerpunt waardoor de totale lengte van de soldeerbout 15,5 cm wordt. Het gewicht bedraagt slechts 36 gram. Op de achterzijde zit de USB-3 connector waarop u zeer soepele voedingskabel moet aansluiten.
In het handvat zit een klein OLED-display'tje en twee drukknopjes waarmee u de bout inschakelt en configureert. 

De twee delen van de TS80P soldeerbout. (© AliExpress)

De technische gegevens van de TS80P
Volgens de fabrikant heeft de soldeerbout de onderstaande specificaties:
       - Temperatuurbereik: 100 °C ~ 400 °C
       - Temperatuurstabiliteit: ±3 %
       - Opwarmingstijd naar 300 °C bij 12 V voeding: 8 s
       - Vermogen: 30 W max. bij 12 V voeding
       - Aardingsweerstand van de punt tot krokodilklem aardingsdraad: 2 Ω max.
       - Scherm: OLED, 96 dpi bij 16 dpi
       - Voedingsaansluiting: USB-3

De elektronica in de TS80P
In eerste instantie lijkt het alsof het onmogelijk is toegang te krijgen tot de elektronica van dit soldeerboutje. Als u echter eerst het linker deel van het handvat verwijdert en nadien met een kleine schroevendraaier voorzichtig de plastic schakelaars uit de behuizing wipt blijkt dat hieronder een klein boutje verborgen zit. Als u dit los schroeft met het meegeleverde imbussleuteltje kunt u het printje met enige moeite uit de aluminium behuizing trekken.
De twee zijden van dit printje zijn voorgesteld in de onderstaande figuur. Rechtsboven ziet u een stukje van het display dat normaal plat op de print ligt, maar dat voor deze foto voorzichtig is opgeklapt.
Links ziet u de connector voor de soldeerpunt, rechts de USB-3 connector.

De twee zijden van het printje. (© EEVblog)

Het werken met de TS80P

Inschakelen van de soldeerbout
Plug de soldeerpunt in het handvat en verbind het handvat met de netstekkervoeding via de USB-3 kabel. Het display vertoont vervolgens een paar seconden het fabrikantenlogo en de versie van de firmware. Wij testten de soldeerbout met versie 1.23 van de firmware. Nadien verschijnen afwisselend de drie onderstaande symbolen op het display. 

De drie symbolen die op het display verschijnen. (© e-Design)

Snel met de TS80P aan het werk
Druk vervolgens even op de linker knop op het handvat. De soldeerbout wordt actief en warmt binnen tien seconden op tot de in de fabriek ingestelde werktemperatuur van 300 °C. Het display vertoont de onderstaande gegevens:
       A De momentane temperatuur van de soldeerpunt.
       B Bargraph dat het actuele vermogen aangeeft dat door de punt wordt verbruikt.
       C De voedingsspanning van de soldeerbout.
       D Het voedingsprotocol, P voor PD-protocol, Q voor QC-protocol, D voor gelijkspanning.
       E Geeft met pijltjes aan of de temperatuur van de stift stijgt, daalt of constant blijft.

Het display in de actieve modus. (© e-Design)

De temperatuur snel wijzigen
Als u een zwaardere soldeerklus hebt en de temperatuur van de punt even wilt verhogen drukt u langer dan één seconde op de linker knop. De actuele temperatuur verschijnt nu op het display tussen de < en > tekens. Met de linker en rechter knoppen kunt u de temperatuur in stappen van 10 °C verhogen of verlagen. Na vijf seconden wordt de op deze manier ingestelde temperatuur de nieuwe werktemperatuur van de bout. Deze waarde wordt echter niet in het geheugen opgeslagen.

De preset's wijzigen
De TS80P heeft elf parameters die bij de fabrieksinstellngen op een bepaalde waarde zijn vastgelegd. Deze kunt u op meerdere manieren wijzigen. De eerste manier is door langer dan één seconde op de rechter knop te drukken ('Setting' verschijnt op het display) en dan nadien even kort op dezelfde knop. Op het display verschijnt dan de melding 'WkTemp 300°C'. U scrolt door alle instelbare parameters door weer op de rechter knop te drukken. Als u bij de parameter bent die u wilt wijzigen drukt u langer dan één seconde op de linker knop. De actuele waarde van de parameter verschijnt weer tussen de < en > symbolen. Met de twee knopjes kunt u de waarde van de parameter aanpassen. Na vijf seconden wordt de ingevoerde waarde door de software geaccepteerd.

De beschikbare parameters
U kunt de onderstaande parameters instellen:

• WkTemp
  De werktemperatuur van de punt, instelbaar tussen 100 en 400 °C.
• StbTemp
  De standby temperatuur van de punt, instelbaar tussen 100 en 400 °C.
• SlpTime
  De inactieve tijd waarna de bout naar de standby temperatuur gaat, instelbaar tussen 60 en 999 seconden.
• Power
  Het maximale vermogen dat wordt verbruikt, instelbaar tussen 16 en 24 W. Als u voedt met een PD-adapter kunt u dit vermogen niet veranderen.
• TempStp
  De minimale stapwaarde waarmee de temperatuur kunt verhogen of verlagen, instelbaar tussen 1 en 25 °C.
• OffVolt
  De maximaal toelaatbare voedingsspanning, instelbaar tussen 10,0 en 13,0 V. Als de aangeboden voedingsspanning hoger wordt schakelt de TS80P zichzelf uit.
• Temp
  Keuze van de temperatuurindicatie in °C of °F.
• Hand
  Bediening van de soldeerbout met de rechter of linker hand. De functie van de twee toetsen wisselt en de weergave op het display draait 180°.
• LowCur
  Als u de TS80P voedt uit een powerbank kunt u hiermee definiëren dat de powerbank tóch actief moet blijven als de soldeerbout uitsluitend de standby-stroom trekt.
• ShwType
  Het display geeft of de spanning of het vermogen weer bij het opwarmen.
• ---°C
  Een optie waarmee u de weergegeven temperatuur kunt kalibreren.
• Restore DFLT
  Herstellen van de in de fabriek ingestelde waarden van alle parameters.

De preset's wijzigen met de computer
Als u de TS80P met een USB-3 naar USB-A kabel verbindt met een USB-poort van een Windows PC verschijnt de soldeerbout als een externe harde schijf in het bestandsbeheer van Windows. Er is één bestand aanwezig, namelijk CONFIG.TXT. Dit zuivere ASCII-tekstbestand kunt u openen met Kladblok. U kunt de numerieke waarde van tien parameters wijzigen. Nadien kunt u het bestand weer naar het geheugen van de soldeerbout saven.

De inhoud van het bestand CONFIG.TXT.
(© 2022 Jos Verstraten)

Uw eigen startup icoontje
Een leuk grapje is dat u het fabriekslogo van Miniware dat op het display verschijnt als u de TS80P opstart kunt vervangen door een eigen logo. U moet in een tekenprogramma een BMP-bestandje maken met als afmetingen 96 bij 16 pixels. Kopieer via een Windows PC dit bestandje naar de 'verwisselbare schijf' die de TS80P wordt in Bestandsbeheer. Klaar!

De firmware updaten
Via de site www.minidso.com kunt u de software laden die u nodig hebt als u de firmware van de soldeerbout wilt vernieuwen of updaten. Ook dát gaat uiteraard via een USB-verbinding naar uw Windows-PC.

Extra soldeerstiften

Voor deze soldeerbout kunt u vijf diverse stiften kopen. Net zoals de TS80P zélf zijn ook deze stiften aan de prijzige kant. U betaalt er bij AliExpress € 27,87 voor en bij Eleshop € 22,00.

De vijf beschikbare stiften voor de TS80P.
(© 2022 Jos Verstraten/Eleshop)

Een paar testjes van de TS80P

De aardingsweerstand van de punt
Als u in extreem ESD-gevoelige schakelingen soldeert is het aan te bevelen de punt van deze 12 Vdc soldeerbout te aarden. Het aardingskabeltje kunt u met het meegeleverde imbussleuteltje bevestigen onder het boutje dat boven de USB-3 connector zit. Volgens de specificaties bedraagt de weerstand tussen de punt van de soldeerbout en de krokodilklem van het kabeltje maximaal 2 Ω. Wij hebben dit getest via Kelvin-metingen met onze twee multimeters en onze RLC-meter. Wij vonden de volgende waarden: 0,768 Ω ~ 0,672 Ω ~ 0,828 Ω. Wat ook de correcte waarde is, het is duidelijk dat de aardingsweerstand veel lager is dan de gespecificeerde.

Het meten van temperaturen
Bij de onderstaande testjes hebben wij de temperatuur van de punt van de soldeerstift zo nauwkeurig mogelijk proberen te meten. Dat hebben wij gedaan door een type-K thermokoppel met een heel fijne laspunt (en dus minimale thermische belasting) door middel van een stukje wikkeldraad van een trafo zo strak mogelijk rond de verdikking achter de punt van de stift te bevestigen. Op het contactpunt tussen de stift en het thermokoppel werd bovendien een dot warmtegeleidende pasta aangebracht.



De nauwkeurigheid van de temperatuur
De temperatuur van de soldeerstift werd gemeten door het thermokoppel aan te sluiten op onze thermokoppel meter UT320A van UNI-T. Deze heeft een gespecificeerde nauwkeurigheid van ±[0,5 % + 1 °C]. Het gebruikte thermokoppel heeft zélf een gespecificeerde nauwkeurigheid van ±2,0 °C tot +260 °C. De resultaten ziet u in de onderstaande tabel. De meetresultaten bij temperaturen van 300 °C en hoger moet u dus met een korreltje zout nemen, maar zij geven tóch een indicatie van de nauwkeurigheid van de TS80P.

De gemeten temperaturen van de stift van de TS80P.
(© 2022 Jos Verstraten)

De snelheid van opwarmen
Volgens de fabrikant warmt de TD80P binnen acht seconden op van kamertemperatuur tot de in de fabriek ingestelde werktemperatuur van 300 °C. Dat testten wij door het thermokoppel aan te sluiten op onze temperatuurlogger EL-USB-TC van Lascar Electronics. De resultaten ziet u in de onderstaande grafiek. Acht seconden blijkt een beetje dichterlijke overdrijving te zijn, maar u kunt in ieder geval na ongeveer twintig seconden er wel mee aan de slag. In deze grafiek ziet u ook hoe de bout, bij deze meting rustig liggend op de tafel, na twee minuten automatisch naar de standby-temperatuur afkoelt.

Als u ziet hoe fraai de temperatuur van de punt naar de ingestelde waarde gaat en u bovendien iets van regeltechniek afweet moet u besluiten dat de TS80P niet werkt met een simpel en goedkoop AAN/UIT-systeem, maar waarschijnlijk met een veel gecompliceerdere PID-regelaar (Proportioneel/Integrerend/Differentiërend) die ervoor zorgt dat er absoluut geen overshoot op de temperatuur optreedt.

De opwarmingstijd van de TS80P. (© 2022 Jos Verstraten)

Het snel solderen van twintig pad's
Een tweede belangrijke eigenschap van iedere soldeerbout is het thermisch vermogen dat in de punt aanwezig is. Hoe groter dit vermogen, hoe minder snel de punt afkoelt als u snel achter elkaar een aantal solderingen uitvoert. Om dit te testen hebben wij met de TS80P snel achter elkaar twintig vrij grote koperen pad's (diameter 4,0 mm, boorgat 0,7 mm) voorzien van een flinke portie tin. De resultaten zijn weergegeven in de onderstaande grafiek. Het solderen van de pad's begint op seconde 30 en duurt tot seconde 60. U ziet dat de temperatuur van de punt nauwelijks daalt en dat het regelsysteem uitstekend in staat is het warmteverlies aan te vullen. Na het solderen staat de punt binnen tien seconden weer op de ingestelde werktemperatuur.

Temperatuurverloop bij het solderen van twintig pad's. (© 2022 Jos Verstraten)

Een zwaardere soldeerklus tot slot
Tot slot hebben wij een dikke massieve koperen installatiedraad van 2,5 mm² op een volledig verkoperd stukje print gesoldeerd. Wij hadden niet verwacht dat deze klus met de fijnste punt uit het programma zou lukken maar dat deed het, met enige moeite, wél. Om plakkerige toestanden te vermijden werd de temperatuur ingesteld op 350 °C.

Een 2,5 mm² installatiedraad op een print solderen.
(© 2022 Jos Verstraten)

Natuurlijk hebben wij ook het temperatuurverloop van deze klus gelogd. De resultaten ziet u in de onderstaande grafiek. Het solderen begint op seconde 10 en duurt tot seconde 57. Uit deze grafiek volgt dat de punt van het boutje wel iets meer afkoelt dan bij het solderen van de pad's, maar dat de elektronica goed in staat is een bruikbare temperatuur te handhaven.
 

Temperatuurverloop bij het solderen van de 2,5 mm² draad. (© 2022 Jos Verstraten)

Onze mening over de TS80P van Miniware

Over dit kleine soldeerboutje kunnen wij alleen maar enthousiast zijn. Het ziet er trendy uit, ligt lekker in de hand, de soepele voedingskabel is geweldig, de manier waarop u snel van punt wisselt is prachtig en de manier van bedienen is goed doordacht. Ook na langdurig gebruik blijft het handvat lekker koel. Het enige jammerlijke aan dit prachtige ontwerp van e-Design is dat dit juweeltje zo duur is!



(Amazon sponsor advertentie)
Koop uw halfgeleider assortiment bij Amazon