Задумался я как то над приобретением для себя паяльной станции. Вещь, конечно, необходимая в работе. Посмотрел немного в инете, понял, что они, мягко говоря, не очень дешевы. Поэтому решил сделать свою. Паяльник с регулировкой температуры приобрел еще раньше. Ну так вот, необходимо было сделать термовоздушку. Ну над конструкцией самого пистолета решил не заморачиваться, и приобрел на Aliexpress готовый пистолет от какой-то паяльной станции. Обошелся он мне тогда в пределах 8$. Плюс к нему 4 насадки.
Как только он пришел, я его разобрал и обнаружил внутри турбину, тэн, термопару, и геркон (для отключения потока горячего воздуха при установке на оригинальную подставку, в которой есть магнит). Вместо геркона я установил кнопку, так как мне так удобнее.
Дальше нужно было делать блок управления. Для него потребовался МК типа ATMega8, 7-сегментный 4-х символьный дисплей, 3 кнопки, ОУ (Любой с питанием 5В), симистор BT136, с драйвером MOC3021, ну и компоненты обвязки (резисторы, конденсаторы). Схема и прошивка с исходниками есть внизу. Прошивка еще не очень хорошо проработана, но работает, когда-нибудь переделаю.
После сборки, прошивки, паялку нужно откалибровать. Устанавливаем термопару от мультиметра максимально близко к соплу выхода горячего воздуха, включаем паялку, зажимаем все три кнопки до появления надписи CALL. Дальше начинается калибровка по восьми точкам(50,100,150,200,250,300,350,400 град). Кнопки +- включают/отключают ТЭН. Как только показания мультиметра будут соответствовать калибруемой температуре, нажимаем кнопку Enter, и калибруем также следующую точку. После калибровки все значения сохраняются в память Eeprom контроллера. Пользоваться феном легко: включаем, нажимаем Enter, устанавливаем нужную температуру, опять Enter и ждем когда паялка наберет температуру. Когда это случится на дисплее появится надпись Ok. Кнопкой на рукоятке можно включать и отключать паялку.
Для создания неразъемных соединений применяют несколько технологий. Одна из них это пайка. От традиционной сварки ее отличают низкие температуры, соединение между собой выполняют с помощью специального материала – припоя. В процессе пайки, расплавленный припой наносят на соединяемые детали, по мере остывания, он затвердевает и заготовки соединяются между собой.
Пайку выполняют с использованием различных устройств – электрического паяльника, паяльной станции и пр.
Принцип работы и общие характеристики
Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.
В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:
- Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
- Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
- Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
- Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
- Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
- Прибор для удаления лишнего олова.
- Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
- Браслеты, которые снимают статическое напряжение.
Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.
И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.
Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.
Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном
Ключевое требование, которое можно предъявить к самодельной паяльной станции с феном можно сформулировать следующим образом – она должна обеспечить поток воздуха разогретый до температуры не менее 850 ⁰C. При этом мощность нагревательного элемента в паяльной станции не должна превышать 2,6 кВт.
Кроме этого, все компоненты этого паяльного станка с феном не должны иметь высокую стоимость и быть доступными. Кстати, бытовые фены не отвечают ни одному этому требованию. Чаще всего домашние мастера стремятся изготовить или ручной, или стационарный термофен.
Как ни странно, стационарное изделие собрать легче. Это вызвано следующими причинами – ни кто не ограничивает мастера в габаритно – весовых характеристиках. Нет необходимости в изготовлении пистолетной рукояти, которая необходима для управления прибором.
Термофен, в стационарном исполнении работает следующим образом – излучатель тепла стоит неподвижно на рабочем столе, а перемещать необходимо деталь. Такое решение приводит к осложнениям во время выполнения пайки. Для повышения эффективности пайки, целесообразно использовать ручной паяльник (термофен). Такой прибор должен иметь небольшие размеры, а управлять им можно незащищенными руками.
Один из главных вопросов, который встанет перед мастером, решившимся собрать паяльную станцию своими руками, звучит примерно так, какой нагревательный инструмент целесообразно использовать. Как уже отмечалось, компоненты из которых состоит бытовой фен не отвечают требованиям, которые предъявляются к устройствам этого типа. Поэтому, использовать их при создании самодельной паяльной станции недопустимо.
Практика создания самодельных станций говорит о том, что самый оптимальный вариант – это самостоятельное изготовление нагревателя из нихромовой проволоки. Ее сечение должно находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 мм. При этом надо понимать, что использование проволоки большего сечения позволит обеспечить больший запас мощности, но получить при этом необходимую для работы температуру будет довольно сложно.
По определению нагреватель не должен быть большим. Для этого нагревательная спираль не должна превышать 4 – 8 мм, по внешнему диаметру. В качестве основания, на котором будет зафиксирован нагревательный элемент необходимо, использовать материал с высокой стойкостью к воздействию высокой температуры. Это может керамика. Кстати, вполне может подойти деталь такого плана, устанавливаемая в бытовом фене.
В качестве нагнетателя можно установить вентилятор небольшого размера. Кстати, его тоже можно снять со старого фена.
Вентилятор должен обеспечить поток воздуха в пределах 20-30 литров в минуту. Еще один вариант – воздушный компрессор для аквариумов. Для повышения его производительности необходимо дополнить его ресивером. Для него можно использовать обыкновенную пластиковую бутылку.
Изготовление корпуса для фена можно выполнить исходя из нескольких вариантов. Можно использовать материалы, которые показывают высокую стойкость к воздействию температуры, например, керамику, но такое решение приведет к удорожанию конструкцию. Можно ее удешевить, используя частичную теплоизоляцию канала, по которому продвигается горячий воздух.
Для корпуса самостоятельно изготавливаемого термофена можно использовать корпус от бытового прибора. Существуют некоторые условия – так, корпус должен быть достаточно объемным, а сопло необходимо выполнять из термостойких материалов или из металлов.
Другая забота, которая встанет перед мастером, это обеспечение работоспособности устройства. В частности, в конструкцию самодельного устройства должен входить пусковой механизм (выключатель) и элемент, отвечающий за регулировку параметров потока воздуха, а именно скорости его движения и его температуры. Для решения этих задач в электрической схеме должны быть установлены реостаты, которые позволяют выполнять плавную настройку мощности.
Сборку изделия начинают с изготовления спирали. При ее намотке необходимо учитывать, что ее сопротивление должно находиться в районе от 75 до 95 Ом. Спираль должна быть намотана на надежный изолятор, а сверху ее необходимо закрыть изолятором, например, асбест или стекловолокно. После сборки этого узла концы спирали должны выходить наружу.
Готовый элемент должен быть установлен в предварительно подготовленный канал корпуса, то есть он должен быть выложен слоем тепловой изоляции. После установки спирали на место ее можно соединять с силовой проводкой, в состав, которой входит выключатель.
ВАЖНО! При выполнении работ необходимо постоянно помнить о тепловой изоляции.
В тыльной части корпуса необходимо смонтировать воздушный нагреватель. Если габариты нагнетателя не позволяют установить его в корпус, то вполне возможно его закрепить с внешней стороны. Для подачи воздуха необходимо присоединить воздуховод.
Правила пользования и техника безопасности
При работе необходимо строго соблюдать технику безопасности и правила использования подобных устройств. Во-первых, необходимо соблюдать противопожарную безопасность.
При работе недопустимо резко изменять температуру в нагревательном элементе.
Во время работу необходимо соблюдать осторожность и не допускать касания нагретых элементов. Недопустимо попадание влаги на корпус и внутрь термофена.
Насадки можно заменять только после того, как фен остынет.
Рабочее место должно хорошо проветриваться.
Схема паяльной станции своими руками, элементная база
Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.
После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.
Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.
Назначение кнопок и варианты прошивки
На передней панели станции должны быть установлены кнопки управления, отвечающие за исполнение следующих функций:
- Понижение/повышение температуры с определенным шагом, например в 5 или 10 градусов.
- Установку заранее подобранных режимов.
Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.
Регулятор температуры низковольтных паяльников
Новички могут попробовать свои силы собрав упрощенную схему. По сути – это та же станция, только с ограниченными возможностями. Так как в ней будет несколько другая начинка. Она может работать с 12-ти вольтовыми паяльниками или устройств собранных на основании микропаяльника.
В основании такой схемы лежит устройства регулятора сетевого паяльного устройства. Она имеет 16 уровней настройки параметров температуры.
Для ремонта различного рода техники требуется специальное оборудование, которое стоит не так уж и дешево. По этой причине, многие электронщики придумывают способы, как сделать своими руками паяльную станцию с феном. Оказывается, это приспособление можно соорудить из подручных средств. Особо сложного в этой процедуре ничего нет, а приведенные ниже рекомендации помогут определиться с оптимальным вариантом устройства.
Что это такое?
Сделанная станция с феном представляет собой специальное оборудование, которое может разогреваться до предельно высоких температур, что дает возможность моментально накалять металлические отводы. Приспособление имеет довольно простую конструкцию, позволяющую разобраться в агрегате начинающему электрику, не говоря уже о профессионалах.
Стоит отметить, что паяльные фены комбинируются совместно с другим оборудованием, которое дает возможность направлять инструмент максимально точно. Рассматриваемый агрегат относят к полупрофессиональным устройствам. Они могут выполнять ряд различных задач, независимо от уровня сложности.
Различия
Паяльные станции с феном своими руками сделанные, могут отличаться по некоторым параметрам. Среди них:
- Размер рабочего жала.
- Показатель мощности.
- Производительность блока воздушного охлаждения.
- Предельная рабочая температура.
От указанных показателей зависит качество работы приспособления, поэтому им необходимо уделить особое внимание.
Конструкция
Рассматриваемые агрегаты позволяют расплавлять пластик и металлы с относительно низкой температурой плавления. Размягчение материалов осуществляется путем обдува горячим нагреваемым специальной спиралью. В качестве основного рабочего элемента подойдут различные аналоги, имеющие общее строение. Например, самодельная паяльная станция с феном Lukey состоит из следующих деталей:
- Корпусная часть.
- Нагревательный элемент.
- Воздушный нагнетатель.
- Рукоятка.
- Выключатель.
Некоторые вариации оснащаются индикатором и регулятором степени нагрева, а также специальными насадками, дающими возможность реализовывать специфические работы различной степени сложности.
Как сделать паяльную станцию с феном своими руками из подручных средств?
В качестве корпуса можно использовать негодные или ненужные устройства и стальную трубку. В процессе основание будет нагреваться до максимально возможной температуры. Для работы с ним следует обмотать трубку термически устойчивым материалом.
Основой для самодельного оборудования послужит бытовой фен, в роли нагревательного элемента выступает спираль. Постоянный поток воздуха обеспечивает небольшой вентилятор, прикрепленный к рукояти. Спираль изготавливается из которая закручивается с малым шагом между витками. В качестве основания подойдет металл с низким показателем теплопроводности. Наматывая спираль, следите за тем, чтобы несколько сантиметров на основании оставались свободными. Эту часть отделывают жаропрочной тканью для возможности удержания приспособления в руках. Сопло лучше соорудить из керамики или фарфора, а увеличение КПД можно добиться путем оборудования термической защиты.
Безопасность
После завершения сборки паяльной станции с феном своими руками, конструкция будет иметь конфигурацию пистолета. Для удобства пользования его можно прикрепить к специальному держателю. По требованиям безопасности все необходимо заизолировать. На завершающем этапе монтируют выключатель и подсоединяют сетевой провод. Затем приступают к тестированию приспособления. При соблюдении техники безопасности и правил сборки, конструкцию соорудить самостоятельно не составит особого труда.
Разновидности
Как с феном? Прежде всего, нужно помнить, что данное оборудование подразделяется на два вида:
- Турбинные модели, в которых за перемещение воздуха отвечает электрический мотор. При этом создается мощный поток.
- Компрессорные варианты. Такие механизмы собираются на основе компрессоров, воздушный поток в них целенаправленнее.
По принципу действия оба типа идентичны и ничем не отличаются.
Аналог из паяльника
Как вариант, для корпуса паяльной станции с феном своими руками, можно использовать старый паяльник. Сначала необходимо вынуть все его внутренности. Соблюдайте осторожность, чтобы ничего не повредить. Кроме того, понадобится галогенная лампа на 2 кВт, из которой получится кварцевый изолятор.
При помощи резца по стеклу обрезаются концы, на получившуюся трубку с одной стороны надевают технологический наконечник, в котором проделывается гнездо под нагреватель. В качестве последнего элемента применяют нихромовую пластину, толщиной не более 0,7 мм.
При изготовлении своими паяльной станции с феном, следует придерживаться определенной последовательности:
- Кварцевый изолятор аккуратно внедряют в спираль.
- Для уменьшения нагрева прибора, изолятор обматывают фольгой.
- Нагревательный элемент монтируется в корпус и фиксируется посредством провода со стороны рукоятки.
- Туда же помещается подготовленный блок, предварительно обмотанный асбестовым шнуром (для удобства и надежности посадки в гнездо).
- Шланг подачи воздуха, располагается в ручке, подключается к компрессору.
Ещё пару месяцев назад я даже и не задумывался о самодельной паяльной станции. Собирался покупать Lukey 702, но глянув на цены , так и не понял, за что отдавать 6...8 тысяч.
Недостатки Lukey:
- Мощность трансформатора слишком мала, трансформатор работает на пределе возможного.
- Низкое качество трансформаторного железа, он греется даже на холостом ходу, на некоторых станциях ещё и гудит.
- Неудобная настройка температуры (невозможно быстро накинуть 20-40-60 градусов).
- Дискретность установки температуры 1 градус, которая в реальности не нужна.
- В силовой цепи установлен сигнальный разъём (PS/2).
- Постоянная запитка от сети, даже когда паяльная станция не используется.
- Нет функции автоотключения.
- Высокая цена.
Список не маленький, поэтому я решил не покупать Lukey. Начал смотреть в сторону самодельных паялок. Готовые конструкции, чем-то не устраивали. Где-то автор пожалел транзисторов на индикаторы. Где-то через диодный мост прокачивают 2 ампера, и диоды раскаляются как утюги. Где-то автор прокачивает через кренки 35 вольт. В общем однозначно было решено - изобрести свой велосипед.
Итак, представляю Вашему вниманию паяльную станцию ZSS-01.
Основные функции:
- Удобная настройка температуры.
- Одновременная индикация текущей и заданной температур.
- Настраиваемый таймер автоотключения. После срабатывания таймера, станция самообесточивается.
- Обработка и индикация ошибок. После возникновения ошибки, станция самообесточивается.
- Нулевое потребление после самообесточивания.
- Сохранение настроек с использованием циклической записи/чтения.
Схема паяльной станции:
Теперь подробно расскажу про каждый узел схемы.
Узел индикации.
Содержит два семисегментных индикатора. Первый индикатор отображает текущую температуру паяльника, второй - заданную. Индикаторы можно использовать как с общим анодом, так и с общим катодом, установив соответствующую прошивку. Индикаторы подключены через буферную микросхему
для снижения нагрузки на порты микроконтроллера. Вместо буфера можно поставить 12 транзисторов, но мне кажется, микросхема и паяется проще,
и разводка платы упрощается, и стоит она дешевле, чем горсть транзисторов. Также узел индикации содержит пищалку, которая пищит при
возникновении ошибок, а также издаёт щелчки при нажатии кнопок. Пищалка использована обычная, без встроенного генератора. Я поставил пищалку
от древней материнской платы. Микроконтроллер генерирует меандр, затем меандр проходит через буферный транзистор и поступает на пищалку.
Узел питания.
Особенностью данной паяльной станции является возможность самообесточивания. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети через нормально разомкнутые контакты реле. Когда станция отключена, контакты реле разомкнуты и трансформатор обесточен. Для запуска паяльной
станции надо нажать на кнопку "ON", которая кратковременно шунтирует контакты реле. На первичную обмотку поступает напряжение,
микроконтроллер запускается. После запуска МК включает реле, шунтируя кнопку. Трансформатор остаётся запитанным до тех пор, пока
микроконтроллер не отключит реле. Таким образом, после отключения питания, потребление устройства становится равным нулю, отпадает
необходимость использования дежурного источника питания (трансформаторы с дополнительными обмотка
ми, итд).
Самообесточивание происходит при:
- Нажатии кнопки "OFF" на передней панели.
- Срабатывании таймера автоотключения.
- Отсутствии нагрева паяльника.
- Перегреве паяльника.
Вторичная обмотка трансформатора выдаёт 24 вольта. После выпрямления и фильтрации, напряжение поднимается до 34 вольт. Для питания микроконтроллера использован импульсный преобразователь LM2596S-ADJ, понижающий напряжение до 5 вольт. На случай пробоя встроенного ключа преобразователя, на выходе установлен супрессор, снятый с платы жёсткого диска.
Узел измерения температуры.
Для сборки станции я купил паяльник от Lukey 702. В качестве термодатчика используется родная термопара K-типа, расположенная в кончике нагревателя. Для усиления напряжения с термопары используется ширпотребный операционный усилитель LM358. Коэффициент усиления ОУ подобран
таким образом, чтобы выходное напряжение 5 вольт соответствовало 1023 градусам, при этом 1 квант АЦП будет равен 1 градусу. Использованный
ОУ не имеет Rail-to-Rail выхода, поэтому максимальная измеряемая температура будет примерно 800 градусов. Рабочий диапазон температур
станции от 100 до 450 градусов, поэтому измерение до 800 градусов меня устраивает. После сборки станции необходимо произвести калибровку
температуры при помощи подстроечного резистора.
Узел управления нагревателем.
Здесь всё просто. Микроконтроллер включает оптопару. Оптопара открывает симистор. Симистор коммутирует нагреватель ко вторичной обмотке трансформатора. ШИМ регулировка не используется, выполняется только включение/отключение нагревателя, так называемый "ключевой режим".
Узел кнопочного управления.
Для управления используется 1 силовая и 5 сигнальных кнопок. Для того, чтобы не портить внешний вид паяльной станции, всё кнопки были использованы одинаковые - силовые. Всё управление сводится к включению/отключению питания, настройке температуры, и настройке таймера
автоотключения. При удерживании кнопок выполняется ускоренный перебор значений.
Теперь расскажу про дополнительный функционал.
Таймер автоотключения.
Позволяет задать временной интервал от 1 до 255 часов, по истечении которого паяльная станция самообесточится. Также имеется возможность отключения таймера. Для этого необходимо установить временной интервал, равный 0. Для входа в режим настройки таймера, необходимо
одновременно зажать кнопки "-20" и "+20", и не отпуская их включить станцию кнопкой "ON". На первом индикаторе отобразится буква "A",
подтверждающая вход в режим настройки автоотключения, а также прозвучит звуковой сигнал. Кнопки "-20" и "+20" нужно отпустить. На втором
индикаторе отобразится количество часов, которое можно изменять кнопками "-5" и "+5", при этом изменение будет происходить по 1 часу на
каждое нажатие. Для сохранения изменений необходимо нажать кнопку "OFF", при этом паяльная станция самообесточится.
Защита от ненагрева паяльника / КЗ термодатчика.
При включении паяльная станция отсчитывает 1 минуту, после чего включается постоянный контроль температуры паяльника. Если температура ниже 80 градусов (например при обрыве нагревателя), на индикатор высвечивается ошибка "Err 1", звучит продолжительный звуковой сигнал, и станция
самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при коротком замыкании термодатчика.
Защита от перегрева паяльника / обрыва термодатчика.
Защита от перегрева может пригодиться, например, при пробое управляющего симистора. Паяльник раскаляется до 470 градусов, срабатывает защита. На индикаторе высвечивается ошибка "Err 2", звучит продолжительный звуковой сигнал, и паяльная станция самообесточивается. Также
данная ошибка будет возникать при обрыве термодатчика, благодаря подтягивающему резистору на входе измерительного узла.
Сохранение настроек.
Структура с настройками занимает 3 байта. Микроконтроллер ATmega8 содержит 512 байт EEPROM памяти. Так как размер памяти позволяет сохранить 170 структур, был реализован алгоритм циклической записи/чтения настроек. Алгоритм работает следующим образом. После включения питания, в
памяти ищется последняя непустая структура, из неё считываются настройки. Перед отключением питания, ищется первая пустая структура, и в неё
записываются настройки. Таким образом, при каждом сохранении, настройки записываются в следующую структуру, и так 170 раз. Когда все
структуры заполнятся и кончится свободное место, произойдёт полное стирание памяти, и настройки запишутся в первую структуру. И так по кругу. Применение данного алгоритма позволяет продлить ресурс памяти в 170 раз, а также способствует равномерному износу ячеек.
Теперь немного расскажу о внутренностях станции. Трансформатор использован вот такой:
Фото основной платы в процессе сборки.
Конструктивно паяльная станция состоит из двух плат.
На плате индикации расположены только семисегментные индикаторы.
Один провод не подключен, т.к. не используется точка.
Все остальные компоненты находятся на основной плате.
Размеры плат подогнаны под использование заводского пластикового корпуса B12, имеющего размеры 200x165x70 мм.
Внутренности.
Вот что получилось в итоге. Вид спереди.
Вид сзади. Для подключения паяльника я поставил какой-то советский разъём.
Настройка таймера автоотключения.
Индикация ошибки.
Подведём итоги.
В целом самоделкой доволен. Можно не напрягаясь прибавить 20...40 градусов, и не опасаться за оставленный без присмотра включенный паяльник. Некоторые компоненты были в наличии, кое-что пришлось купить. Список затрат:
- Паяльник от Lukey 702 === 1013 руб
- Трансформатор тороидальный ТТП-60 (2х12В, 2.2А) === 800 руб
- Симистор BTA25-800 === 105 руб
- Оптопара симисторная MOC3063 === 26 руб
- Семисегментный индикатор FYT-3631 === 46+46 руб
- Жало Hakko 900M-T-3C === 500 руб
- Скотч двусторонний === 75 руб
- Доставка === 189+175 руб
В итоге станция мне обошлась в 2975 руб.
Планы на будущее:
- Вместо реле поставить симистор.
- Сделать автоматический выбор типа используемого термодатчика (термопара или терморезистор).
- Поменять нагреватель на керамический.
- Переднюю панель сделать матовой, чтобы не бликовала.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Плата индикации | |||||||
| HG1, HG2 | Семисегментный индикатор | FYT-3631BD | 2 | В блокнот | |||
| Плата основная | |||||||
| DA1 | DC/DC импульсный конвертер | LM2596 | 1 | В блокнот | |||
| DA2 | Операционный усилитель | LM358 | 1 | В блокнот | |||
| DD1 | МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | В блокнот | |||
| DD2 | ИС шинного приемника, трансмиттера | SN74HC245 | 1 | В блокнот | |||
| U1 | Оптопара | MOC3063M | 1 | В блокнот | |||
| VS1 | Симистор | BTA25 | 1 | В блокнот | |||
| VDS1 | Диодный мост | W04M | 1 | В блокнот | |||
| VD1 | Выпрямительный диод | FR103 | 1 | В блокнот | |||
| VD2 | Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | В блокнот | |||
| VD3 | Выпрямительный диод | BAV99 | 1 | В блокнот | |||
| ZD1 | Защитный диод | SMBJ5V0CA | 1 | В блокнот | |||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | C945 | 2 | В блокнот | |||
| HA1 | Звуковой излучатель | DBX05A | 1 | В блокнот | |||
| FU1 | Предохранитель | 5A | 1 | В блокнот | |||
| FU2 | Предохранитель | 1A | 1 | В блокнот | |||
| K1 | Реле | JW1FH-DC12V | 1 | В блокнот | |||
| L1 | Катушка индуктивности | 120 мкГн | 1 | В блокнот | |||
| L2 | Катушка индуктивности | Ферритовая бусинка 0805 | 1 | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 680 Ом | 1 | 2 Ватт | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 3.01 кОм | 1 | 1% | В блокнот | ||
| R3 | Резистор | 1 кОм | 1 | 1% | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | Перемычка 1206 | 1 | В блокнот | |||
| R5, R6 | Резистор | 360 Ом | 2 | В блокнот | |||
| R7, R18, R19, R21, R22, R24, R25, R26, R27, R28 | Резистор | 330 Ом | 10 | В блокнот | |||
| R8, R20 | Резистор | 100 кОм | 2 | В блокнот | |||
| R10, R11, R12, R13, R14, R15 | Резистор | 10 кОм | 6 | ||||
Паяльная станция или установка - это агрегат, относящийся к классу специального оборудования и предназначаемый для выполнения пайки единичного или группового типа. Своими руками изготовить этот вид установки вполне возможно, если придерживаться определённых правил и следовать грамотной пошаговой инструкции.
Что такое паяльная станция
От точности соблюдения условий пайки напрямую зависит качество шовного соединения, поэтому данные работы чаще всего выполняются при помощи специального оборудования - паяльной станции, значительно упрощающей процесс пайки.
Выпускаемые на сегодняшний день паяльные станции могут включать в себя несколько важных компонентов, представленных:
- контрольно-управляющим модулем в виде специального прибора, контролирующего параметры и режимы работы оборудования;
- паяльником, используемым при пайке с припоем в условиях низкого температурного режима;
- термопинцетом, облегчающим монтаж и демонтаж, а также ремонт микроэлементов и SMD-компонентов;
- феном для локального прогрева или групповой пайки;
- мощным тепловым источником для нагрева платы в групповой пайке;
- узконаправленным тепловым излучателем для локального нагрева платы в групповой пайке;
- пневматическими агрегатами в виде вакуумного пинцета и специального оловоотсоса;
- вспомогательной арматурой и принадлежностями в виде подставки, держателя, рамки и стойки, антистатических браслетов и специального коврика.
В минимальную комплектацию станции входит паяльник с контрольно-управляющим модулем и пружинным держателем. Основным отличием паяльной установки от бытового паяльника является возможность регулирования и поддержания заданного температурного режима, повышение безопасности эксплуатации благодаря наличию в конструкции держателя. Самые современные модели имеют антистатическое исполнение.
Минимальная комплектация включает паяльник и управляющий модуль
Для чего нужна
Паяльные станки или установки применяются, преимущественно в радиотехнике, а область использования таких современных приборов представлена:
- пирографией;
- сваркой пластмасс;
- монтажом, ремонтом и другими производственными работами;
- сборкой электронного оборудования и электрических приборов;
- пайкой электронных компонентов в электронике и электромеханике;
- пайкой и лужением массивных деталей и металлических элементов;
- высокоточной сваркой и ремонтом пластмассовых изделий;
- качественной и быстрой бесконтактной пайкой и распайкой SMD;
- пайкой элементов, представленных микросхемами и радиодеталями;
- усадкой термоусадочных труб и муфт.
Основным назначением этого паяльного устройства является единичная или групповая пайка в промышленных условиях, а оригинальная конструкция станции облегчает демонтаж и монтаж электронных элементов.
Основные виды
Паяльные станции имеют существенные отличия по функциональным возможностям и, конечно, их стоимости. Классификация таких устройств определяется сразу несколькими основными параметрами.
Контактные станции
Традиционное паяльное оборудование, отличающееся прямым контактом с рабочей поверхностью. Устройство имеет специальный электронный блок для управления и регулировки температурного режима. Паяльный прибор представлен парой подвидов, которые предназначены для работы со свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Бесконтактные паяльные установки представлены тремя разновидностями, отличающимися принципом действия.
Устройство состоит из электронного блока для управления и контроля температуры
Термовоздушные устройства
Современные термовоздушные фены, работающие на основе сильного воздушного потока, генерируемого компрессором и затем прогреваемого нагревательной спиралью до нужного температурного режима. Термовоздушные станции позволяют выполнять эффективную пайку на самых труднодоступных участках с единовременным прогревом нескольких поверхностей.
В этой установке компрессором генерируется воздушный поток, который потом нагревается до нужной температуры
Инфракрасные приборы
Инфракрасные модели характеризуются наличием специального нагревательного кварцевого или керамического ИК-излучателя, что позволяет осуществлять пайку сложных профильных элементов с равномерным прогревом рабочей зоны.
Инфракрасные станции представлены кварцевым или керамическим излучателем
Конструкция комбинированных паяльных станций очень удачно сочетает в себе сразу несколько видов оборудования, а наличие ручки энкодера позволяет легко задавать оптимальный температурный режим.
Выпускаемые в настоящее время паяльные станции или установки представлены монтажными и демонтажными, а также комбинированными и ремонтными моделями:
- монтажные установки предназначены для пайки деталей;
- демонтажные станции позволяют отпаивать элементы;
- комбинированные приборы способны выполнять монтажно-демонтажные работы;
- ремонтные паяльные станции осуществляют единовременные или автономные операции, связанные с пайкой.
В зависимости от особенностей механизма, стабилизирующего температурный режим, а также типовых характеристик управляющих блоков, паяльные станции представлены аналоговыми и цифровыми моделями.
Аналоговые модели обладают нагревательным элементом, находящимся во включённом положении до момента достаточного прогрева, после чего питание установки отключается. После понижения температурного режима до выставленных показателей происходит очередной разогрев нагревательного элемента. Этот вид отличает вполне доступная цена, а к минусам относится низкая точность выполняемой пайки.
Минусом аналоговых станций является не очень точная пайка элементов
Цифровые паяльные станции характеризуются контролем и управлением нагревательного процесса при помощи PID-регулятора и программы, заложенной в микроконтроллере. Такие устройства отлично стабилизируют температурный режим и являются наиболее точными, по сравнению с любыми аналоговыми моделями.
Цифровые устройства оснащены специальным регулятором и программой, которая позволяет им управлять
Простая паяльная станция своими руками
Собрать самостоятельно максимально простую и достаточно надёжную паяльную установку вполне возможно. Для этого достаточно приобрести минимальный набор материалов, а также подготовить рабочие инструменты и выбрать правильную схему изготовления станции своими руками.
Необходимые инструменты и материалы
Самым простым вариантом для изготовления своими руками станет паяльная термовоздушная установка, собранная на основе традиционного паяльника.
Схема и элементы паяльной лампы
Необходимые материалы и инструменты для самостоятельного изготовления представлены:
- паяльником с рукоятью из древесины;
- аквариумным компрессором;
- шуруповёртом;
- сверлом;
- медицинской капельницей;
- фольгой;
- небольшой частью антенны;
- многожильным кабелем.
Чаще всего в изготовлении применяются заводские модули, а при необходимости может быть разработана собственная схема на основе доступных по цене готовых компонентов.
Пошаговая инструкция
После того как будет подготовлен весь необходимый для изготовления материал и инструмент, следует приступить к самостоятельной сборке прибора.
Подготовить к работе все необходимые инструменты
- Демонтаж рукояти и откручивание проводов, соединяющих нагревательный элемент с питающим кабелем.
Снять рукоять паяльника
Провод протаскивается через рукоятку, после чего в боковой части осторожно высверливается небольшое отверстие.
Сделать в ручке отверстие
В высверленное в рукояти отверстие необходимо вставить и протянуть питающий провод, привязанный к небольшому кусочку проволоки, после чего часть капельницы с резинкой разрезается строго пополам.
Разрезать часть капельницы пополам
Оставшуюся часть капельницы, оснащённую трубочкой, следует аккуратно вставить в рукоять инструмента, на место расположения питающего провода.
Часть капельницы вставить в рукоять паяльника
Полученное соединение отличается высокой надёжностью и абсолютной герметичностью, что позволяет подключить к питающему проводу изъятый на первом этапе нагревательный элемент.
Подключить нагревательный элемент
Участки соединений на проводах должны быть качественно заизолированы, после чего все охлаждающие отверстия нагревательного элемента тщательно обматываются обычной фольгой.
Отверстие, сквозь которое проходит питающий провод, требуется тщательно загерметизировать, после чего подключается стандартный аквариумный компрессор. Готовая термовоздушная паяльная установка способна обеспечивать накал в пределах 300–310 градусов, что является вполне достаточным показателем для проведения работ с самыми мелкими элементами плат. С целью повышения уровня мощности выполняется намотка на нагревательный элемент обычной нихромовой нити и осуществляется установка более производительного компрессора.
Меры предосторожности
С целью обеспечения безопасной эксплуатации паяльной станции необходимо чётко следовать прилагаемой производителем инструкции:
- прежде чем приступить к работе с антистатической паяльной установкой, необходимо убедиться в нормальном, рабочем состоянии электрического питания;
- следует оградить устройство от любых тяжёлых механических воздействий, вызывающих повреждения прибора;
- паяльная станция любого вида должна использоваться исключительно по своему прямому назначению;
- нельзя осуществлять работу паяльной станцией вблизи быстро и легковоспламеняющихся предметов;
- запрещается в процессе работы контактировать с насадкой фена, жалом паяльника или смежными с ними частями;
- ремонтные работы и замена элементов в паяльной установке осуществляются только после отключения прибора от сети и его полного остывания;
- нельзя работать с электроинструментом мокрыми руками;
- прибор должен храниться в недоступном для детей месте.
Если в процессе пайки с поверхности выделяется дым, то работы должны осуществляться только в хорошо проветриваемых помещениях.
Ремонт и эксплуатация
Работа в условиях пониженных токовых вличин предотвращает накапливание статического напряжения на жале паяной станции, поэтому ремонт мелких деталей таким инструментом является самым оптимальным вариантом. Основные правила работы с паяльной станцией следующие:
- расположение компонентов на держателе;
- подключение шнура и кабеля питания;
- установка на ручку необходимой насадки;
- включение питания и настройка температурного режима;
- выполнение технологических процессов.
После завершения работы прибор для пайки укладывается на специальном держателе. Затем производится отключение паяльной станции от электросети.
Таблица поиска неисправностей, как правило, отражается в прилагаемой к прибору инструкции. К наиболее частым неисправностям прибора для пайки относятся:
- выход из строя вилки электрического прибора;
- выход из строя кабеля, подающего электроэнергию;
- нарушения контакта между нагревательным элементом и сетевым кабелем;
- поломка нагревательного элемента.
Неисправности, связанные с электронной схемой паяльных установок, встречаются достаточно редко и чаще всего бывают обусловлены поломкой электронных компонентов. Ремонт вышедших из строя многофункциональных монтажных и демонтажных паяльных станций, а также ремонтных любых паяльных установок должен выполняться только квалифицированными специалистами, способными правильно определить причину неполадок в работе электроприбора.
В бытовых условиях чаще всего используются портативные паяльные установки, очень хорошо поддерживающие стабильный температурный режим нагрева поверхности. Именно такие условия особенно важны при выполнении работы с платами или микросхемами, обладающими повышенной чувствительностью к перегревам, включая компьютеры, музыкальную аппаратуру, контроллеры и другие современные электротехнические изделия.
