Сделать паяльную станцию в домашних условиях

Как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками: пошаговый процесс

Как начинающие радиомастера, так и те, кто изрядно поднаторел в этом деле, при пайке радиоэлектронных элементов сталкиваются с некоторыми трудностями.

Купленный в магазине недорогой паяльник может «порадовать» перегревом, из-за которого на жале образовывается нагар, что ведет к неполноценному контакту с оловом на плате, также перегревается плата и отслаиваются дорожки.

В этой статье напишем, как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками, предоставив схемы сборки, видео и фотографии.

Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала. Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.

Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры.

Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max.

Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».

Схема сборки в домашних условиях

Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.

Воздушный паяльник

Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.

Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.

Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В.

Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой.

Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.

Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.

Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:

• спираль нихрома;
• керамический патрон для лампы.

Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.

Общие характеристики и принцип работы

В схему паяльной станции с феном входит блок и манипулятор-термофен, где нагревается воздух. Устройства используются для ремонта сотовых телефонов и бытовой техники. Способы формирования потока воздуха такие:

• Турбинные – воздух подается маленьким крыльчатым электромотором в термофене.
• Компрессорные – воздух подается компрессором, расположенным в главном блоке.

Главным образом компрессорные станции отличаются от турбинных тем, что последние могут сформировать больший воздушный поток, но недостаточно проталкивают воздух через узкие отверстия. Компрессорные же станции более эффективны, когда воздух должен пройти через узкие насадки, используемые для пайки в труднодоступных местах.

Принцип работы станции: поток воздуха проходит через спиралевидный или керамический нагреватель в трубке термического фена, нагревается до требуемой температуры и через специальные насадки выходит на обрабатываемую деталь. Термофен способен обеспечить температуру воздуха 100-800°C. В современных станциях температура, мощность и направление воздушного потока легко регулируются.

В сравнении с прочими станциями (в частности, инфракрасными), недостатки термовоздушных станций следующие:

• Поток воздуха может сдуть мелкие детали.
• Неравномерный прогрев поверхности.
• Требуются дополнительные насадки.

Преимуществом же является то, что турбовоздушные станции гораздо дешевле других.

Рекомендации по сборке

В домашних условиях проще и дешевле сделать станцию с феном на вентиляторе, где роль нагревателя играет спираль. Керамический нагреватель стоит дорого, а в случае резких изменений температуры может потрескаться. Компрессор сложно сконструировать самостоятельно, и его нельзя присоединить к фену, поэтому от главного блока придется проводить трубу для воздуха, что добавляет неудобств.

Нагнетателем послужит малогабаритный вентилятор (подойдет кулер от блока питания компьютера) возле ручки термического фена. К нему присоединяется трубка, в которой воздух нагревается и выходит на паяемый элемент.

На торце кулера вырезается отверстие, через которое в трубку с нагревателем попадает воздух. С одной стороны кулер плотно закрывается, чтобы воздух во время работы шел лишь в трубку, а не выходил наружу.

Нагнетатель монтируется в задней части фена.

Нагреватель собрать гораздо труднее. Нихромовая проволока спиралью накручивается на основание. Витки соприкасаться друг с другом не должны. Длина спирали рассчитывается из расчета того, что ее сопротивление должно равняться 70-90 Ом. Основанием может служить основание с низкой теплопроводностью и большой стойкостью к высоким температурам.

При конструировании фена много разных деталей могут быть взяты из старых домашних фенов. В каждом, даже простом и дешевом, устройстве есть слюдяные пластины, из которых для спирали собирается крестообразное основание.

Также используются основания старых паяльников либо галогенных ламп для прожекторов. Основание на 5-7 см должно быть не занятым спиралью. От спирали по основанию отводятся концы.

Затем эта часть плотно обматывается жаропрочной тканью.

Далее, из фарфора, керамики и подобных материалов делается трубка. Диаметр рассчитывается так, чтобы между ее внутренними стенками и спиралью оставался маленький зазор. Сверху на сопло наклеиваются термоизоляционные материалы:

• стекловолокно;
• асбест;
• прочее.

Изоляция обеспечит больший КПД фена и позволит спокойно брать его руками.

Нагревательный элемент и трубка-сопло по отдельности соединяются с нагнетателем таким образом, чтобы воздух шел в сопло, а нагреватель находился внутри сопла посередине. Место скрепления сопла и нагнетателя изолируется во избежание пропускания воздуха.

По форме получившаяся конструкция напоминает пистолет. Для удобства к корпусу можно прикрепить держатели и ручки. Специальные насадки покупаются или вытачиваются из термостойкого металла. От изготовленного фена к главному блоку должны отходить четыре провода и выходить из задней части фена. Их рекомендуется собрать вместе и изолировать повторно.

В корпусе блока размещаются два реостата, один из которых регулирует мощность потока воздуха, а другой – мощность нагревательного элемента. Лучше, если выключатель для нагревателя и нагнетателя будет общим. Завершающее действие – устройство выхода для розетки.

Техника безопасности и правила использования

• На рабочем месте важно соблюдать технику пожарной безопасности.
• В процессе работы постарайтесь не допустить резкого изменения температуры нагревателя. Не трогайте нагревательный элемент и насадки фена.
• Насадки меняйте после выключения и остывания фена.
• Не допускайте попадания на термофен жидкости.
• Обеспечьте хорошее проветривание рабочего места.

Паяльная станция-фен – довольно удобное приспособление, которое можно собрать самостоятельно.

Несмотря на имеющиеся недостатки, это вполне пригодное устройство для ремонта бытовой техники.

Паяльные станции

Источник: http://tokar.guru/instrumenty/payalniki/delaem-payalnuyu-stanciyu-svoimi-rukami.html

Паяльная станция своими руками

> Инструмент > Паяльная станция своими руками

Современные микросхемы отличаются миниатюрными размерами. Чтобы проводить в них ремонтные и монтажные работы, мастерам требуется особый инструмент с возможностью регулирования режимов пайки.

Для этого применяется паяльная станция. Стоит она недешево, поэтому перед умельцами встает вопрос, как сделать паяльную станцию своими руками. Для опытного мастера это не составит большого труда.

Основная трудность – в правильной настройке сделанного устройства.

Паяльная станция своими руками

Способы конструирования паяльной станции

Каждый радиолюбитель может придумать оригинальную конструкцию станции, чему подтверждениям являются многочисленные варианты, выложенные в сети. Но все устройства можно объединить в две группы:

1. Использующие принцип раскаленного воздуха для теплопередачи – наиболее простая конструкция;
2. Применяющие тепловое излучение от инфракрасного источника. В качестве излучателей используются галогеновые лампы большой мощности, к которым добавляются отражающие элементы.

Конструктивные узлы паяльной станции

Самодельная паяльная станция с использованием фена состоит из следующих конструктивных элементов:

• микросхема, управляющая нагревом;
• паяльник;
• электрический фен;
• блок питания;
• внешний кожух.

Главный элемент паяльной станции – фен, состоящий из нагревательной спирали и кулера. При его конструировании учитываются следующие особенности:

1. Спираль из нихрома наматывается на керамический стержень и изолируется стеклотканью во избежание окисления;
2. Для создания воздушного потока на выходе делается узкое сопло, диаметром около 0,5 см. Можно поставить втулку из огнестойкого материала;

Самодельный фен для паяльной станции

1. Мощность нагрева обеспечивается не менее 0,4 кВт;
2. В качестве вентилятора подойдет компьютерный кулер;
3. В схему сборки необходимо включить термопару для управления температурным режимом.

Важно! Управление вентилятором должно осуществляться автоматически, его перезапуски вручную сделают процесс пайки невозможным.

Основные рекомендации

1. Когда собирается паяльная станция своими руками, особое внимание уделяется схеме управления. Простейшее решение – купить микросхему в магазине, например, ATMEGA 328р. При самостоятельной сборке схемы используется плата из стеклотекстолита. Паять следует с максимальной осторожностью, стараясь не допускать излишнего нагрева;

Микросхема ATMEGA 328р

1. Источником питания может служить импульсный БП на 24 В, обеспеченный защитой от перегрузки. Элементами схемы являются мощные MOS транзисторы, которые защищаются таким образом от избыточного нагрева;

Важно! Оптоэлектронная пара вместе с симистором выносится на обособленную плату, там же размещается охлаждающий радиатор. Применяемые светодиоды не должны быть рассчитаны на ток, больший 20 мА.

1. Выбор паяльника осуществляется, исходя из мощности 50 Вт и наличия термопары.

Подбирается подходящий металлический кожух для монтажа внутри него элементов управления станцией. Радиатор с выключателем будут размещены на задней панели кожуха, температурный индикатор – спереди.

Нагрев фена, паяльника, мощность наддува подстраиваются при помощи управляемых резисторов (10 кОм).

Сборка паяльной станции

Заключительный этап – регулировка собранного устройства. Берется термопара с температурным датчиком, и совершается замер реального нагрева жала включенного паяльника. Это же значение температуры надо установить на индикаторе паяльной станции, используя резистор. Идентичная процедура проводится с феном.

Паяльная станция с инфракрасным подогревом

Инфракрасная паяльная станция бывает необходима при ремонте микросхем BGA или компьютерных процессоров. Устройство состоит из верхней и нижней нагревательных секций и управляющего блока. Плата для пайки помещается между нагревательными секциями, где основную функцию разогрева выполняет верхняя, а нижняя – служит дополнительным тепловым экраном.

Паяльная станция с инфракрасным подогревом

Нагревателями являются галогеновые лампы, для которых монтируются подключающие разъемы в выбранном металлическом корпусе. Идентичная конструкция собирается для обеих секций, различие только в размерах. Для крепления верхней секции используется штативный или другой механизм с возможностью перемещения. Нагрев контролируется термопарами.

Управление нагревателями происходит при помощи микросхемы Arduino MAX6635, подключаемой к ПК. Основная сложность – найти подходящее ПО.

Это только две идеи для самостоятельной сборки паяльной станции, которые возможно дорабатывать или предлагать новые. Творческий подход и умелые руки избавят радиолюбителей от дополнительных финансовых трат и обеспечат их удобными инструментами для работы.

Источник: http://elquanta.ru/instrument/payalnaya-stanciya-svoimi-rukami.html

Паяльник или паяльный фен? Изготавливаем своими руками

Много лет назад радиолюбители обходились обычным паяльником с медным жалом. Со временем размеры радиодеталей уменьшались, появились микросхемы с множеством ножек, и установка микроэлементов с помощью обычного паяльного жала стала затруднительной.
А современные SMD элементы и вовсе невозможно припаять традиционным способом, только с помощью общего нагрева зоны пайки.

Если при промышленной сборке печатной платы можно нагреть ее с помощью специальной печи (припой на мгновение расплавляется под всеми деталями одновременно), то локальный нагрев обеспечивается специальным феном для пайки.

Прибор напоминает обычный строительный фен, только мощность поменьше, и насадки более компактные.

Современные паяльные станции, как правило, имеют в своем составе и традиционный паяльник, и фен для пайки микросхем. Причем оба нагревательных прибора оснащены регулятором температуры.

При помощи такого набора можно выполнять любые работы, вне зависимости от конфигурации радиокомпонентов и размера контактов.

Однако стоимость оборудования измеряется тысячами рублей (а профессиональные станции могут стоить и несколько десятков тысяч).

Если вы профессиональный радиомастер – цена рано или поздно окупится (удобство работы неоспоримо). А если паять небольшие микросхемы приходится от случая к случаю? Решение лежит на поверхности: надо сделать своими руками фен для пайки.

В отличие от самодельного тепловентилятора или строительного фена, прибор довольно компактный, конструкцию необходимо разместить в маленьком корпусе, и при этом втиснуть туда мощный, и опять же небольшой вентилятор.

Как сконструировать самодельный термофен?

Мы ориентируемся на максимальную экономию средств. Поэтому список покупаемых деталей должен стремиться к нулю.

Первая константа – это температура

Профессиональные 800 ℃ не нужны, плавить серебро и алюминий не потребуется. При работе даже с самым тугоплавким припоем самодельному фену для пайки микросхем достаточно воздушного потока 600 ℃.

Вторая величина – мощность

Для мелкой работы (удалить неисправную микросхему или припаять SMD светодиод) достаточно значения 75 Вт. Для работы с более крупными элементами (например, процессор на видеокарте или деталь с массивными контактами) потребуется 100-110 Вт.

От этого параметра зависит подбор основного элемента конструкции – нагревательной спирали. Проволоку можно взять от старой электроплиты. Этого добра хватает в любом чулане или кладовке.

Толщина материала 0,4-0,5 мм

Поскольку самодельный паяльный фен имеет компактные размеры, спираль должна хорошо держать форму. Более толстое сечение потребует большего тока. Базовое значение силы тока 4 А. В зависимости от источника питания, подбираем сопротивление.

Оптимальное значение напряжения 24-36 В. Меньшая величина не позволит развить мощность, а большее значение становится опасным. На примере блока питания 24 В, сопротивление спирали должно быть порядка 6 Ом.

Отмеряем нужную длину и формируем спираль на изоляторе. Подойдет керамическая трубка 4-5 мм диаметром.
Проволоку можно закрутить на плоской пластине, тогда получится более качественный теплообмен. Лепестки расположатся на удалении от изолятора.

На иллюстрации виден воздуховод, собранный из корпуса автомобильного прикуривателя и кусочка мебельной трубы.

Корпус собственно нагревателя выполнен из пальчиковой батарейки, или аккумулятора. Стакан достаточно прочный, главное – хорошо вычистить его от остатков электролита.

Внутрь закладывается слой стеклоткани или слюды от старого паяльника. Это предотвратит замыкание спирали о стенки корпуса.

Сопло можно выполнить из резьбовой втулки от патрона для лампы. Внутренний диаметр 4-5 мм как раз формирует необходимый поток воздуха.
Втулка закрепляется на выходе из стакана корпуса. Фактически, на этом этапе самодельный фен для пайки горячим воздухом готов. Осталось настроить вентилятор и закрепить рукоятку. Можно использовать ручку от напильника или старого паяльника.
Для такого размера воздуховода лучше применить нагнетатель воздуха центробежного типа. Конструкция собирается из плоского вентилятора и кусков ненужного пластика.
В боковое отверстие нагнетается достаточно интенсивный поток воздуха. Питание вентилятора не имеет значения, подбираем напряжение в соответствии с общим блоком.

Конструкция крепится к воздуховоду. Фланец можно спаять самостоятельно из жести (температура в этой области небольшая), либо подобрать готовый элемент. Термофен собирается своими руками из чего угодно.

Подключаем всю конструкцию к блоку питания. В зависимости от сложности источника напряжения и тока, можно организовать несколько температурных режимов с плавной регулировкой.

Откалибровать переключение несложно: выставляем регулятор в различные положения, и производим замер температуры воздуха на выходе из сопла. Для этого используется мультиметр с термодатчиком.

Паяльный фен готов, он собран своими руками буквально из мусора.
Если надо более тонкое сопло (для точных работ), можно в качестве корпуса нагревателя использовать стеклянную трубку из магазина медтехники. Это закаленное стекло с острым носиком. Остальная конструкция собирается аналогичным образом.

Собираем воздушный паяльник из обычного

Возникает вопрос: зачем? Ответ в начале статьи: обычным жалом невозможно работать с элементами SMD конструкции. Поэтому жертвуем одним электроприбором, и собираем паяльный фен из паяльника.

Сразу оговорим особенности: конструкция простейшая, собирается без применения сложных узлов, производительность будет не такой выдающейся. Термофен из паяльника нагревает воздух не выше 300 ℃.

Для изготовления нам понадобятся два основных компонента:

• Собственно, паяльник мощностью 40 Вт с деревянной рукоятью и стандартным нагревательным элементом (который просто удаляется).
• Любой источник сжатого воздуха. Например, компрессор для аквариума.

Модернизируем паяльник

Нагревательный элемент не трогаем, просто извлекаем жало. Внутри остается свободный проход для воздуха. Провод питания выводим в боковую стенку, а в задний торец рукояти вклеиваем втулку для подачи воздуха.

Место ввода электрокабеля герметизируем.
Отверстия в металлическом корпусе паяльника обматываем фольгой, усиливаем теплоемкость медной проволокой. Металлическую трубку плотно загоняем в рукоять.

Вместо жала загоняем в отверстие стальную трубку подходящего диаметра.

Принцип работы паяльного фена, сделанного своими руками, следующий

Нагревательный элемент работает в штатном режиме, горячий воздух собирается в камере, «утепленной» с помощью медной проволоки и фольги. Поступающий от компрессора воздух выталкивает воздух через установленную стальную трубку.

Температура паяльника не регулируется, можно лишь менять интенсивность обдува, пережимая подающую трубку. Меньше скорость потока – выше температура на выходе. Подобрав параметры продувки, можно достичь температуры плавления припоя.

Фен из паяльника, сделанный своими руками, не заменит паяльную станцию, но поможет вам в работе с мелкими радиодеталями.

Мини паяльная станция с большими возможностями

Еще один полноценный термофен собран из баночки от таблеток.
Механическая часть конструкции довольно примитивна: алюминиевая трубка от старого конденсатора со спиралью внутри и воздуховод с вентилятором.

Рукоять не нужна, устройство очень компактное. Изюминка в блоке питания на контроллере, с помощью которого можно устанавливать необходимую температуру. В итоге получаем фактически промышленный аппарат. После калибровки индикаторов температуры, можно выполнять работы с любым типом радиодеталей, не беспокоясь об их сохранности.
Итог:
Современную паяльную станцию можно собрать практически бесплатно, при этом качество работы не уступает заводским образцам. Паяльник или паяльный фен? Изготавливаем своими руками Ссылка на основную публикацию

Источник: http://obinstrumente.ru/elektroinstrument/payalnik/payalnyj-fen-svoimi-rukami.html

Как сделать паяльную станцию в домашних условиях?

Не только начинающие радио мастера, но и матерые паяльщики сталкиваются с определенными трудностями при пайке радиоэлектронных элементов.

При покупке недорогих паяльников в магазине можно столкнутся с таким явлением, как перегрев прибора, что ведет к образованию нагара на жале и в следствии к плохому термическому контакту с оловом на плате и ножкой элемента. Или же к перегреву платы и отслоению дорожек.

В этой статье рассмотрим как сделать паяльную станцию своими руками, предоставив все необходимые схемы сборки, фото и видео примеры.

Шаг 1 — Делаем контактный паяльник

Этот вариант можно назвать самым простым и довольно бюджетным. Данная конструкция регулирует напряжение на паяльнике, соответственно изменяя температуру жала. Методом проб и ошибок нужно выяснить положение регулятора и производительность нагревателя. Можно настроить процесс пайки под себя и под конкретный момент производства.

В качестве регулятора напряжения советуем использовать диммер для люстры (светорегулятор). Единственный недостаток данной идеи сборки самодельной паяльной станции, это малый диапазон для установки температур на выходе. То есть, для пайки нам интересно сделать диапазон напряжения от 200 до 220 вольт, а не от 0 и до максимума.

Скорее всего придется слегка переделывать схему, добавлять резистор «тонкой настройки» к дополнению к основному.

Схема сборки паяльной станции в домашних условиях:

В этой схеме использован выпрямительный мост, что позволит поднять со стандартных 220 вольт на входе до 310 Вольт на выходе, нашей самодельной паяльной станции.

Это будет актуально сделать для тех домашних мастеров, у которых электрическое напряжение в доме низкое, из-за чего паяльник не нагревается до рабочей температуры.

При отсутствии в наличии диммера, можно собрать его самостоятельно, как это сделать, и что для этого надо мы рассматривали в нашей статье про самодельный светорегулятор.

Шаг 2 — Собираем воздушный паяльник

Иногда при пайке, возникает необходимость замены SMD элементов и паяльник с жалом слишком велик для этого. Специально для этих целей применяется воздушный тип устройства. Принцип его работы аналогичен домашнему фену — поток воздуха принудительно продувается через разогретый элемент и переносится к месту пайки, разогревая припой бесконтактно и равномерно.

Для изготовления воздушного паяльника (на фото ниже) можно воспользоваться данной рекомендацией. Его можно сделать из рабочего старого прибора, вставить вместо жала трубку от антенны, по размеру старого жала. Подготовив паяльник так, что бы он был герметичен.

Принудительная подача воздуха происходит с помощью аквариумного компрессора, через трубочки для капельниц.

инструкция сборки термофена для паяльной станции:

Для регулировки температуры потока воздуха можно воспользоваться регулятором напряжения. Идеальный вариант — если отсутствует лишний, рабочий паяльник, можно взять нерабочий и перемотать под низкое напряжение 8-12 вольт.

Этот способ предпочтителен, из соображений электробезопасности. Нихром для нагревателя в этом случае может быть кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, намотанный аккуратно, без нахлестов. Приблизительно 30 витков на месте старой.

Важный момент — это требование к трансформатору, он должен быть мощным, не менее 150 ватт.

Более затратный метод регулирования температуры на горячем конце паяльника — это поддержание выставленных градусов на жале. Для этого дополнительно устанавливается термопара, в одной из наших статей мы рассказывали, как сделать терморегулятор своими руками.

Совместив наши самоделки можно сделать универсальную паяльную станцию своими руками. Самоделка в этом случае будет с регулятором напряжения, которым вы сможете регулировать вход на трансформаторе, тем самым изменяя мощность нагревателя.

В том случае, если необходимо выпаять большую микросхему и для этого необходимо ее хорошо и равномерно прогреть, воспользуйтесь самодельным термофеном с регулятором температуры.

Другой вариант — сделать инфракрасную паяльную станцию из керамического патрона для лампы и спирали нихрома, подключенного к понижающему трансформатору.

Для контроля температуры на поверхности деталей используется все тот же терморегулятор.

Как работать с инфракрасной паяльной станцией можно посмотреть на видео ниже, там же почерпнуть нюансы работы:

Обзор самоделок на Arduino

Ну и напоследок рекомендуем вам ознакомиться с более сложными схемами сборки самодельной паяльной станции на базе платформы Ардуино:

Надеемся, рассмотренные способы дали вам пищу к размышлению и подвигли к созданию самодельной паяльной станции по одному из рекомендованных способов или разработать и воплотить свою идею.

Рекомендуем также прочитать:

Источник: http://samelectrik.ru/kak-sdelat-payalnuyu-stanciyu-v-domashnix-usloviyax.html

Simple Solder MK936. Простая самодельная паяльная станция своими руками

В интернете очень много схем различных паяльных станций, но у всех есть свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, третьи не закончены и т.д.

Мы сделали упор именно на простоту, низкую стоимость и функциональность, чтобы каждый начинающий радиолюбитель смог собрать такую паяльную станцию.

Обратите внимание, что у нас также есть версия этого устройства на SMD-компонентах!

Для чего нужна паяльная станция

Обычный паяльник, который включается напрямую в сеть просто греет постоянно с одинаковой мощностью. Из-за этого он очень долго разогревается и никакой возможности регулировать температуру в нем нет.

Можно диммировать эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.

Паяльник, подготовленный для паяльной станции имеет встроенный датчик температуры и это позволяет при разогреве подавать на него максимальную мощность, а затем удерживать температуру по датчику.

Если просто пытаться регулировать мощность пропорционально разности температур, то он будет либо очень медленно разогреваться, либо температура будет циклически плавать. В итоге программа управления обязательно должна содержать алгоритм ПИД-регулирования.

В своей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделили максимум внимания стабильности температуры.

Паяльная станция Simple Solder MK936

Технические характеристики

1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
3. Сопротивление паяльника: 12Ом
4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
6. Алгоритм регулирования: ПИД
7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
8. Тип нагревателя: нихромовый
9. Тип датчика температуры: термопара
10. Возможность калибровки температуры
11. Установка температуры при помощи экодера
12. Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Принципиальная схема

Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы.

При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.

Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.

Принципиальная схема Simple Solder MK936

Печатная плата

Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.

Печатная плата. Лицевая сторона

Печатная плата. Обратная сторона

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
2. C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
3. C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
4. C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
6. DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
7. DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
10. R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
11. R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
12. R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
13. R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
14. R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
15. R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
16. VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
17. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
19. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
20. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
21. Радиатор для стабилизатора FK301
22. Колодка для корпуса DIP-28
23. Колодка для корпуса DIP-8
24. Разъем для подключения паяльника
25. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
26. Паяльник. О нем мы еще позже напишем
27. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
28. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
29. Винт М3х10 — 2шт
30. Винт М3х14 — 4шт
31. Винт М3х30 — 4шт
32. Гайка М3 — 2шт
33. Гайка М3 квадратная — 8шт
34. Шайба М3 — 8шт
35. Шайба М3 гроверная — 8шт
36. Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит комплект всех деталей:

Комплект деталей для сборки паяльной станции Simple Solder MK936

Монтаж печатной платы

При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:

Сборочный чертеж печатной платы паяльной станции Simple Solder MK936

Подробно процесс монтажа будет показан и прокомментирован в видео ниже. Отметим только несколько моментов. Необходимо соблюдать полярность электролитических конденсаторов,светодиода и направление установки микросхем.

Микросхемы не устанавливать до тех пор, пока корпус полностью не собран и не проверено питающее напряжение. С микросхемами и транзисторами необходимо обращаться аккуратно, чтобы не повредить их статическим электричеством.

После того, как плата собрана, она должна выглядеть вот так:

Печатная плата паяльной станции в сборе

Сборка корпуса и объемный монтаж

Монтажная схема блока выглядит следующим образом:

Монтажная схема паяльной станции

То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные. На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.

К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.

Затем выключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может входить очень туго.

При необходимости доработайте лицевую панель надфилем!

Подключение разъема паяльника

Далее необходимо скрутить винтами левую и заднюю стенки корпуса. Помните, что оргстекло — хрупкий материал, и не перетягивайте резьбовые соединения!

Сборка корпуса паяльной станции

На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!

Сборка корпуса паяльной станции

Прошивка контроллера и настройка

HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату.

Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть “+”, черный “-“) на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы). После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки. При этом следите за положением ключа микросхем.

Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары.

Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры.

То есть, если вы установили, например, температуру “280”, а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.

После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.

Паяльная станция в сборе

Паяльная станция в сборе

работы

Мы сняли краткое видео-обзор
…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:

Заключение

Это простая паяльная станция сильно изменит ваше впечатление о пайке, если вы паяли до этого обычным сетевым паяльником. Вот так она выглядит, когда сборка завершена.
О паяльнике надо сказать еще пару слов.

Это самый простой паяльник с датчиком температуры. У него обычный нихромовый нагреватель и самое дешевое жало. Мы рекомендуем вам сразу приобрести для него сменное жало.

Подойдет любое с внешним диаметром 6,5мм, внутренним 4мм, и длиной хвостовика 25мм.

Паяльник в разобранном виде с запасным жалом

Файлы для скачивания

Печатная плата в формате Sprint Layout
Прошивка для микроконтроллера
Файл для резки оргстекла
Модель ручки энкодера для 3D-печати

UPD

Выложенные выше файлы устарели. В текущей версии мы обновили чертежи для резки оргстекла, изготовления печатной платы, а также обновили прошивку, чтобы убрать мерцание индикатора.

Обратите внимание, что для новой версии прошивки требуется включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN (то есть изменить стандартные настройки).
Печатная плата в формате Sprint Layout V1.

1
Прошивка для микроконтроллера V1.1
Файл для резки оргстекла V1.1

Также эту паяльную станцию можно приобрести в виде набора для самостоятельной сборки в нашем магазине и у наших партнеров GOOD-KITS.ru и ROBOTCLASS.ru.

Источник: http://www.customelectronics.ru/simple_solder_mk936/

Мастерим термовоздушную паяльную станцию с феном своими руками

С усовершенствованием техники, в частности, микросхем, их починка вручную становится все сложнее. Обычным паяльником отпаять или припаять деталь, при этом не повредив элементы, находящиеся рядом, практически невозможно. Поэтому широкое применение получил способ бесконтактной пайки.

Одним из приборов, обеспечивающих такую пайку, является термовоздушная паяльная станция.

Принцип работы и общие характеристики

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха. Такие приборы используют для ремонта бытовой техники и мобильных телефонов. По способу формирования воздушного потока станции делятся на:

1. Турбинные – воздух подается с помощью маленького крыльчатого электромотора, встроенного в термофен.
2. Компрессорные – подача воздуха осуществляется компрессором, который расположен в основном блоке.

Выбор паяльной станции с феном делают, исходя из характеристик этих разновидностей.

Основное отличие компрессорных станций от турбинных заключается в том, что последние способны формировать больший поток воздуха, но плохо проталкивают воздух через узкие отверстия, а компрессорные – наоборот, более эффективны в тех случаях, когда воздуху нужно пройти через узкие насадки, которые используют для пайки в труднодоступных местах.

Принцип работы термовоздушной паяльной станции довольно прост: поток воздуха проходит через керамический или спиралевидный нагреватель, находящийся в трубке термофена, нагревается до установленной температуры, а затем через специальные насадки выходит на паяемую деталь.

Термофены могут обеспечивать температуру воздуха от 100 до 800 ° C. В современных моделях станций температура, направление и мощность потока воздуха с легкостью регулируются.

В сравнении с другими станциями, в частности, с инфракрасными, недостатки термовоздушных станций состоят следующем:

• Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
• Поверхность прогревается неравномерно.
• Для разных случаев требуются дополнительные насадки.

Преимущество заключается в том, что турбовоздушные станции намного дешевле.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Для начала разберемся в особенностях схемы паяльного фена.

В домашних условиях легче и дешевле всего сделать паяльную станцию своими руками с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль.

Керамический нагреватель дорогой, и при резких изменениях температуры он может просто потрескаться. Компрессор в домашних условиях сконструировать сложно.

К тому же, компрессор к фену не присоединишь, поэтому от основного блока придется еще проводить трубку для воздуха, что вносит значительные неудобства.

В качестве нагнетателя можно использовать любой малогабаритный вентилятор.
В нашем случае – кулер от блока питания компьютера.

Он будет находиться возле ручки термофена. К нему нужно будет присоединить трубку, в которой воздух будет нагреваться и выходить на паяемый элемент.

На торце кулера нужно вырезать отверстие, через которое воздух будет попадать в трубку (сопло) с нагревателем. С одной стороны кулер нужно плотно закрыть, чтобы при работе воздух проходил только в трубку, а не выходил в окружающую среду. Нагнетатель устанавливается в задней части фена.

Нагреватель собрать куда сложнее. Нихромовая проволока накручивается в виде спирали на основание. Витки спирали не должны касаться друг друга. Длина спирали рассчитывается из условия, что ее сопротивление должно быть 70-90 Ом. В качестве основания должно быть выбрано основание с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.

Для конструирования термофена много деталей можно взять из старых фенов для волос. В каждом фене, даже самом простом и дешевом, можно найти слюдяные пластины. Из таких пластин нужно собрать крестообразное основание для спирали.

Кроме того, можно использовать основание из старых паяльников или галогенных ламп для прожекторов. Основание на 5-7 сантиметров должно оставаться не занятым спиралью. От спирали отводим концы по основанию, в виде проволоки. Затем эту N-сантиметровую часть плотно обматываем жаропрочной тканью.

После этого нужно сделать трубку (сопло) из фарфора, керамики и т.п. Диаметр рассчитываем так, чтобы между внутренними стенками сопла и спиралью оставался небольшой зазор. Сверху на трубку наклеиваются термоизоляционные материалы: асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Такая изоляция обеспечит большее КПД фена, а также возможность спокойно браться за него руками.

Нагревательный элемент и сопло по отдельности крепятся к нагнетателю так, чтобы воздух поступал в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла. Место скрепления сопла с нагнетателем нужно заизолировать, чтобы не выходил воздух.

У нас получилась конструкция, по форме немного напоминающая пистолет. Для удобства можно прикреплять к корпусу всевозможные ручки и держатели. Специальные насадки можно купить или выточить собственноручно из термостойкого металла.

От изготовленного термофена к основному блоку должны отходить 4 провода. Выходить они будут из задней части фена. Лучше собрать их вместе и повторно заизолировать.

После изготовления термофена нужно сделать основной блок, который будет выполнять функцию регулятора и выключателя.

В корпусе блока размещаем два реостата. Один будет регулировать мощность потока воздуха, другой – мощность нагревательного элемента. Выключатель лучше сделать общий, для нагревателя и нагнетателя.

Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю. Остается сделать выход для розетки, и термовоздушная паяльная станция будет готова.

Правила пользования и техника безопасности

1. На рабочем месте соблюдайте технику противопожарной безопасности.
2. Во время работы избегайте резкого изменения температуры нагревателя.
3. Не прикасайтесь к нагревательному элементу и к насадкам термофена.

4. Меняйте насадки только после выключения и остывания термофена.
5. Не допускайте попаданий жидкости на термофен.
6. Рабочее место должно быть хорошо проветриваемым.

Таким образом, паяльная станция-фен своими руками – это довольно удобное приспособление, которое радиолюбитель сможет собрать самостоятельно и без больших затрат.

Также, несмотря на свои недостатки, это вполне выгодный и бюджетный вариант для ремонтника бытовой техники.

Термовоздушная паяльная станция своими руками на видео

Источник: http://elektrik24.net/instrumentyi/payalnyie-stantsii/s-fenom.html