Паяльный фен на stm32 своими руками
Решил показать новую свою поделку, свое видение чужой разработки – Термофен или как называют термовоздушная паяльная станция. Одни ремонтники привыкли к паяльникам, иные жаждут фирменную паяльную станцию с инфракрасным излучателем, некоторые доказывают, что и феном справляются, хотя все знают, что каждый инструмент имеет свою сферу применений, иногда их приходится комбинировать и использовать в тандеме. Мне не хватало термовоздушки, Когда еще делал первую свою паяльную станцию с инфракрасным излучателем, планировал и канал фена на будущее, как съемный модуль, но потом пришло решение, что каждый прибор вполне самодостаточен и имеет право на отдельную жизнь.
Сам фен покупной, шел как запчасть к станции Lukey 702. Схему выбрал из отличного проекта Михи Псков на контролере ATmega-8 по которому делал и первую свою паялку. Проект содержит с десяток различных вариантов и доработок как одноканальных так и двух и трех под паяльник, стол подогрева и фен. Для фена выбрал 7 схему. Добавив к ней только компоненты RESET. Эта схема повторяет схему 9 по которой я делал ИК станцию, хотя с иной прошивкой.
Блок питания для вентилятора фена и как первая ступень питания платы контроллера применил от старого принтера Lexmark, выходное напряжение, которого 30 вольт. Он был изъят из корпуса и в нем были заменены два вздутых конденсатора на меньшую емкость, да и не нужны мне его 400 мА. Плата контроллера питается от преобразователя на mc34063a, который в свою очередь питается от тех же 30 вольт.
Схема преобразователя с 30 вольт на 5 вольт 125 милиампер. (Сохраните рисунок, он будет в полном формате).
Потребление от +5 вольт основной схемы контролера температуры около110 мА,.
Схема №7 канал фена. (Сохраните рисунок, он будет в полном формате).
Прошивку ATmega-8 выбрал от форумчанина kvant00, так как у меня был в запасе индикатор с общим катодом и основную схему он выбрал ту же.
Печатная плата силовой части, а это регулятор оборотов кулера фена от 30 вольт (в фене двигатель вентилятора на 24 вольта), преобразователь 30 вольт –> 5 вольт и симисторное управление мощностью нагревателя фена с переделками под себя от того же kvant00.
Печатка платы контроллера в корне мной переделана также под свой корпус и свои элементы.
Фен на подставке, идет охлаждение до 50 С и затем войдет в режим ожидания SLIM, при котором нагреватель фена отключается совсем, а вентилятор продолжает работать.
Внешний вид готовой самодельной термовоздушной паяльной станции. Корпус использован от старого телефона, Удобен размерами и на стену можно повесить, когда на рабочем месте не хватает свободного пространства.
Внутренности терморегулятора фена. Пленкой прикрыт сетевой преобразователь на 30 вольт (блок питания от Lexmark). Плату контролера объединил с лицевой панелью, так мне кажется удобней. Лицевая панель сделана с дюралюминия толщиной 1.5 мм.
Основная плата. Органы управления и индикации.
Для защиты индикатора из тыльной стороны передней панели вставил кусочек фрезированного на толщину алюминия красного плексигласа, можно было вклеить, но хватает прижима к панеле самим индикатором. Рисунок морды травил в том же растворе купороса, что и плату 1 минуту, использовалась та же лазерно - утюжная технология.
Работа паяльной станции заключается в поддержании заданной температуры с чем она и справляется. Три кнопки управления программой:
"М" - выбор одного из трех режимов записанных в память микроконтроллера, по умолчанию это 50 С, 300 С, 350 С,
"+" добавить температуру, дискретность 1 градус С,
При задержании кнопок дольше 5 секунд регулировка производится в более быстром темпе. После отпускание кнопок регулировки на индикаторе еще 5 секунд высвечивается температура заданного режима, затем станция переходит на индицирование текущей температуры воздуха фена. Что бы сохранить измененный режим в памяти, нажимаем кнопку "М" секунд на 10, Индикатор после нескольких морганий установится на заданном режиме. В перерывах в работе, когда фен ставится на подставку, в которую встроенный магнит, срабатывает геркон фена, и контроллер дает команду на отключение нагревателя. На индикаторе при этом высвечивается текущая температура нагревателя, когда она уменьшится до 50 С станцию можно отключать и от сети при этом на индикаторе высвечиваются символы "- - -". При данной прошивке и схеме фен после охлаждения нагревателя не отключается.
Калибровку делал в такой последовательности:
1. резистор R5 выставил в среднее положение, на печатной плате вместо резистора R16* впаял последовательно постоянный резистор на 1 КОм (обязательно нужен! см. ниже) и переменный на 4.7 КОм, и при отключенном проводе нагревателя фена этим потенциометром выставил на индикаторе значение температуры, здесь помог комнатный градусник. Кому лень калибровать, то у меня получилось R16* = 3.2 КОм и при этом станция врала на 3 градуса выше температуры помещения по сравнению с термометром. Но нужно учесть термопары все различные, китайцы их похоже не калибруют.
2. Подключил нагреватель и выставил режим 350 С, дождался пока фен прогреется и индикатор установится. Температуру выходящего воздуха контролировал тестером с термопарой. спай термопары расположил на расстоянии 10 мм от сопла фена (без насадок) и резистором R5 выставил значение 350С на тестере! Внимание, система фена немного инерционная, и показания не успевают за скоростью вращения штока подстроечного резистора, здесь нужна медленная регулировка и давать время установится индикатору тестера в показаниях. Последняя цифра индикатора всегда бегает1-2 градуса от основного показания, такая работа прошивки. Можно вместо тестера использовать ртутный или биметаллический термометры, не важна даже точность. Доказано, что китайские термовоздушки показания свои вообще выдают в "попугаях", и режимы пайки различные у всех мастеров. Скорее нужно просто привыкнуть к своей станции и отработать свой термопрофиль согласно показаниям своего термоконтроллера в своих же "попугаях".
Дополнительный резистор на 1 КОм при замене R16* на подстроечный нужен как ограничивающий, дело в том что при увлечении регулировкой можно сбросить переменный резистор на 0, при этом произойдет замыкание источника +5 в через термопару фена. Термопаре в принципе ничего не будет, а вот источник питания может пострадать, в моем случае он импульсный, и прикол весь в том, что микросхема mc34063a при гибели может закоротить свой вход с выходом и 30 вольт сожгут микроконтроллер. В схеме преобразователя, которую я взял где и основную, была с выключенной защитой и рассчитана на 500мА из за этого при малой нагрузке, которую создавал ей терморегулятор она грелась и могла выйти со строя. Я ей не дал такого шанса, сжег ее раньше именно регулировкой температуры, как и выше указывал. Пришлось менять микроконтроллер и саму микросхему преобразователя, все остальное осталось невредимо. После этого схема преобразователя была пересчитана на нужный ток и установлен датчик ограничения тока(защита)R1 - 1 Ом между 6 и 7 выводом mc34063a.
Файлы для повторения конструкции, в архив входят схемы, прошивка, печатные платы.
Обзор на термовоздушную паяльную станцию KSGER 700 Вт на базе микроконтроллера STM32.
Характеристики
- Напряжение питания: 220В
- Мощность фена: 700Вт
- Диапазон поддерживаемых температур: 100-550 °С
- Диапазон регулировки интенсивности потока воздуха: 20-100%
- Настройка и сохранение до 5 пользовательских профилей
- Точность поддержки установленной температуры: ± 5°С
Внешний вид
Корпус выполнен из алюминия и окрашенный в черный цвет, выглядит добротно.
На лицевой стороне находится дисплей и энкодер. Отсюда же выходит кабель на фен (без разъема).
Сзади находятся выключатель, предохранитель, сетевой разъем, кнопка перехода фена в режим ожидания.
Кабель питания с евровилкой
Фен выглядит так:
Насадок в комплекте нет, купил в местном магазине по 1$ за шт, они стандартные
Работа фена
В режиме ожидания на экране отображается дата, время, температура.
В рабочем режиме отображается установленная температура, текущая температура, интенсивность потока воздуха, время работы в режиме, используемая мощность.
Поворотом энкодера можно регулировать температуру
 |  |
Если нажать на энкодер, то регулируется интенсивность потока воздуха
Настройки
Для вызова меню настроек необходимо удерживать энкодер в течении 2 секунд.
Настройки состоят из 13 пунктов
1. Stepping
 | Здесь можно задать шаг регулировки температуры (от 1 до 50) и скорость потока воздуха от (5 до 20%) |
2. Cold and adj
3. Buzzer
 | Включить или выключить звуковые сигналы |
4. Op Preferences
 | Приоритет регулировки температуры или скорости потока вентилятора. По умолчанию, в режиме работы станции, при вращении ручки энкодера регулируется температура, а при нажатии на энкодер, регулируется скорость потока воздуха. В этом меню можно поменять местами способ этих регулировок. |
5. Screen Saver
 | В этом пункте меню можно включить или выключить screen saver и задать время бездействия. |
6. Password
 | Установка блокировки работы станции и времени по истечению которого наступит блокировка. Для разблокировки нужно будет ввести пароль. |
7. Language
 | Установка языка, китайский или английский. По умолчанию установлен китайский. |
8. Sys info
 | Отображение информации о программном обеспечении и информация о напряжении и частота сети. |
9. Data & Time
 | Установка даты и времени |
10. RTC Adj
 | Задание коррекции точности хода часов |
12. Init
 Сброс настроек станции на заводские |
13. Exit
Внутренности станции
Внутренности фена:
В рукоятке есть геркон, можно сделать подставку с магнитом, и фен будет автоматически выключаться
Разогревается фен быстро, достаточно 5-10 секунд. А вот остывает медленно, с 550 до 100 — около 5 минут.
Проверил правильность стабилизации температуры. Результаты отличные, оцените сами:
100 °С
150°С
200°С
300°С
500°С
550°С
Выводы:
Паяльная станция имеет хороший внешний вид и металлический корпус, а пользоваться красивым инструментом всегда приятно. Работает стабильно, есть множество настроек. Единственное, что мне не понравилось, так это вызов сохраненных пресетов, неудобно его использовать.
Сейчас на фен идет распродажа и ниже цены я не нашел, так что, если задумываетесь о покупке, поспешите.
УЗНАТЬ АКТУАЛЬНУЮ СТОИМОСТЬ
Также можно приобрести дешевый набор насадок (6 шт) КУПИТЬ
Спасибо за внимание!
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.
Самодельная паяльная станция
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.
Варианты пайки
Причиной того, что современный рынок способен предложить широкий спектр паяльного оборудования является тот факт, что обыкновенный бытовой паяльник стал инструментом, который можно купить на каждом углу. А вот паяет он далеко не все современные приборы.
При помощи паяльной станции, которую можно сделать своими руками, есть возможность производить ремонт любого электрического оборудования, в том числе такого сложного и высокоточного, как материнская плата компьютера.
Прежде, чем приступить к конструкции и начать описывать самодельный цифровой паяльный механизм, рассмотрим, какой может быть станция и какие типы пайки существуют.
Станции условно можно классифицировать таким образом:
- контактного типа;
- контактного типа без применения свинца;
- термовоздушного типа;
- комбинированно-термовоздушного типа;
- демонтажного типа;
- инфракрасные станции.
Самый простой вид – контактный. Его строение мало чем отличается от привычного паяльника, однако контактное оборудование лишено многих конструктивных недостатков, которые есть у паяльников.
Контактная пайка
Главной проблемой паяльника является чрезмерный нагрев радиокомпонентов, в частности транзисторов, диодов, тиристоров. Из-за высокой температуры, полупроводниковые элементы начинают менять свою вольтамперную характеристику и нарушать протекание электрического тока в цепи.
Бесконтактная пайка
Бесконтактными (термовоздушными) паяльными станциями являются такие установки, которые отлично подходят для ремонта мобильных телефонов, крупной и мелкой бытовой техники. Мощность таких установок крайне высока, они отлично справляются как с припоями, содержащими свинец, так и с бессвинцовыми.
Однако следует помнить, что применять такие устройства для микросхем BGA-типа нельзя. Термовоздушная, бесконтактная пайка представляет собой симбиоз строительного фена и паяльника, паять с помощью такого оборудования очень удобно и быстро.
Читать также: Чем найти проводку в стене прибор
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.
Схема электропитания паяльного фена
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.
Спираль нагревателя из нихромовой проволоки
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.
Корпус термофена для пайки
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.
Инфракрасная станция для пайки
Ремонтируя сложные схемы и материнские платы (особенно в которых имеют место компоненты BGA), потребуется инфракрасная станция. Китайская продукция отличилась очень низким качеством, а хорошая инфракрасная установка стоит довольно дорого. Выход очевиден: нет ничего сложного в том, чтобы собрать паяльный инструмент своими руками.
При сборке такого паяльного устройства можно вложиться в бюджет до 10 тыс. рублей. Несмотря на низкую себестоимость, станция отлично себя показала при проведении ремонтных работ, связанных с монтированием микросхем.
Описание конструкции
Устройство состоит из следующих компонентов:
- контроллер управления;
- подогрев нижнего типа;
- нагрев верхнего типа.
Контроллер должен быть 2-канального типа.
Первый канал подключается к термопаре или терморезистору платинового типа. Второй следует просто подключать к паре. Оба канала обладают автоматическими и ручными режимами. Первый допускает поддержку температур до 255 градусов при помощи обратных связей с термопарой или терморезистором.
Ручной режим позволяет производить настройки в диапазонах 99%. Память контроллера содержит четырнадцать различных типов термопрофилей: семь профилей свинцового типа и семь профилей для пайки без свинца.
Для содержащего свинец припоя диапазон максимальных температурных профилей начинается с 190°, и далее через каждые 5 до 220°.
Для припоя без свинца максимальные температуры профилей начинаются с 225°, и далее через каждые 5 до 250°.
Контроллеры также используются, как регуляторы температуры паяльной станции, например, если необходима сушка или запекание паяльных масок. Такие устройства отлично подходят для поддержки температуры.
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.
Схема паяльной станции
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.
Простейшая установка от прикуривателя
Прикуриватель, который управляется 12 вольтами автомобильного аккумулятора, способен создавать температуры, позволяющие паять BGA-контроллеры и различные SMD.
При тесте было видно, что цвет бумаги равномерно окрашивает лист от центра в сторону краев. Чистый инфракрасный прогрев плюс конвекция без каких-либо поддувов – и прикуриватель превращается в отличное паяльное устройство.
Паяльные станции из прикуривателя, по сравнению с паяльными термофенами, тихие, не дают никаких струй и отдач, пайка происходит спокойно. Десяти вольт переменного тока, которые подаются от подходящего трансформатора, оказывается вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 1-1,5 см снять с материнской платы 100-разъемный процессор.
Читать также: Почем принимают старые аккумуляторы
Второй контакт спирали необходимо выводить в трубку корпуса и фиксировать высокотемпературным герметиком. При конструкции потребуется пайка латунью. Ее можно выполнить при помощи бензиновой горелки, полосы латуни и буры. Дистанция, при которой осуществляется спаивание, достигает максимально 1,5 см. Данная конструкция зарекомендовала себя очень хорошо.
Если придумать ручку, корпус и держатель, а это довольно несложно, учитывая корпус прикуривателя, то данное устройство будет в разы лучше, чем обычный паяльник китайского производства.
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.
Настройка паяльной станции
Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.
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.
Самодельная паяльная станция
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.
Варианты пайки
Причиной того, что современный рынок способен предложить широкий спектр паяльного оборудования является тот факт, что обыкновенный бытовой паяльник стал инструментом, который можно купить на каждом углу. А вот паяет он далеко не все современные приборы.
При помощи паяльной станции, которую можно сделать своими руками, есть возможность производить ремонт любого электрического оборудования, в том числе такого сложного и высокоточного, как материнская плата компьютера.
Прежде, чем приступить к конструкции и начать описывать самодельный цифровой паяльный механизм, рассмотрим, какой может быть станция и какие типы пайки существуют.
Станции условно можно классифицировать таким образом:
- контактного типа;
- контактного типа без применения свинца;
- термовоздушного типа;
- комбинированно-термовоздушного типа;
- демонтажного типа;
- инфракрасные станции.
Самый простой вид – контактный. Его строение мало чем отличается от привычного паяльника, однако контактное оборудование лишено многих конструктивных недостатков, которые есть у паяльников.
Контактная пайка
Главной проблемой паяльника является чрезмерный нагрев радиокомпонентов, в частности транзисторов, диодов, тиристоров. Из-за высокой температуры, полупроводниковые элементы начинают менять свою вольтамперную характеристику и нарушать протекание электрического тока в цепи.
Бесконтактная пайка
Бесконтактными (термовоздушными) паяльными станциями являются такие установки, которые отлично подходят для ремонта мобильных телефонов, крупной и мелкой бытовой техники. Мощность таких установок крайне высока, они отлично справляются как с припоями, содержащими свинец, так и с бессвинцовыми.
Однако следует помнить, что применять такие устройства для микросхем BGA-типа нельзя. Термовоздушная, бесконтактная пайка представляет собой симбиоз строительного фена и паяльника, паять с помощью такого оборудования очень удобно и быстро.
Читать также: Чем найти проводку в стене прибор
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.
Схема электропитания паяльного фена
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.
Спираль нагревателя из нихромовой проволоки
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.
Корпус термофена для пайки
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.
Инфракрасная станция для пайки
Ремонтируя сложные схемы и материнские платы (особенно в которых имеют место компоненты BGA), потребуется инфракрасная станция. Китайская продукция отличилась очень низким качеством, а хорошая инфракрасная установка стоит довольно дорого. Выход очевиден: нет ничего сложного в том, чтобы собрать паяльный инструмент своими руками.
При сборке такого паяльного устройства можно вложиться в бюджет до 10 тыс. рублей. Несмотря на низкую себестоимость, станция отлично себя показала при проведении ремонтных работ, связанных с монтированием микросхем.
Описание конструкции
Устройство состоит из следующих компонентов:
- контроллер управления;
- подогрев нижнего типа;
- нагрев верхнего типа.
Контроллер должен быть 2-канального типа.
Первый канал подключается к термопаре или терморезистору платинового типа. Второй следует просто подключать к паре. Оба канала обладают автоматическими и ручными режимами. Первый допускает поддержку температур до 255 градусов при помощи обратных связей с термопарой или терморезистором.
Ручной режим позволяет производить настройки в диапазонах 99%. Память контроллера содержит четырнадцать различных типов термопрофилей: семь профилей свинцового типа и семь профилей для пайки без свинца.
Для содержащего свинец припоя диапазон максимальных температурных профилей начинается с 190°, и далее через каждые 5 до 220°.
Для припоя без свинца максимальные температуры профилей начинаются с 225°, и далее через каждые 5 до 250°.
Контроллеры также используются, как регуляторы температуры паяльной станции, например, если необходима сушка или запекание паяльных масок. Такие устройства отлично подходят для поддержки температуры.
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.
Схема паяльной станции
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.
Простейшая установка от прикуривателя
Прикуриватель, который управляется 12 вольтами автомобильного аккумулятора, способен создавать температуры, позволяющие паять BGA-контроллеры и различные SMD.
При тесте было видно, что цвет бумаги равномерно окрашивает лист от центра в сторону краев. Чистый инфракрасный прогрев плюс конвекция без каких-либо поддувов – и прикуриватель превращается в отличное паяльное устройство.
Паяльные станции из прикуривателя, по сравнению с паяльными термофенами, тихие, не дают никаких струй и отдач, пайка происходит спокойно. Десяти вольт переменного тока, которые подаются от подходящего трансформатора, оказывается вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 1-1,5 см снять с материнской платы 100-разъемный процессор.
Читать также: Почем принимают старые аккумуляторы
Второй контакт спирали необходимо выводить в трубку корпуса и фиксировать высокотемпературным герметиком. При конструкции потребуется пайка латунью. Ее можно выполнить при помощи бензиновой горелки, полосы латуни и буры. Дистанция, при которой осуществляется спаивание, достигает максимально 1,5 см. Данная конструкция зарекомендовала себя очень хорошо.
Если придумать ручку, корпус и держатель, а это довольно несложно, учитывая корпус прикуривателя, то данное устройство будет в разы лучше, чем обычный паяльник китайского производства.
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.
Настройка паяльной станции
Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.
Читайте также: