Регулятор температуры паяльника: схемы для самостоятельной сборки и доводки регулятора – 403 — Доступ запрещён — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

назначение электрического прибора, простые схемы сборки для начинающих

Типичной проблемой при работе с паяльником является обгорание жала. Связано это с его большим нагревом. Во время работы паяльные операции требуют неодинаковой мощности, поэтому приходится использовать паяльники с разной мощностью. Для защиты устройства от перегрева и скорости изменения мощности лучше всего применять паяльник с регулировкой температуры. Это позволит за считаные секунды изменить параметры работы и продлить срок эксплуатации устройства.

История происхождения

Паяльник — это инструмент, предназначенный для передачи тепла материалу при соприкосновении с ним. Прямое его назначение — создание неразъемного соединения посредством расплавления припоя.

До начала XX века существовали два типа паяльных приспособлений: газовый и медный. В 1921 году изобретатель из Германии Эрнст Сакс изобрёл и зарегистрировал патент на паяльник, нагрев которого происходил под действием электрического тока. В 1941 году Карл Уэллер запатентовал инструмент трансформаторного вида, напоминающего формой пистолет. Пропуская через свой наконечник ток, он быстро нагревался.

Через двадцать лет этот же изобретатель предложил использовать термоэлемент в паяльнике для контроля температуры нагрева. В конструкцию входили спрессованные друг с другом две металлические пластинки с разным тепловым расширением. С середины 60-х годов из-за развития полупроводниковых технологий паяльный инструмент стал выпускаться импульсного и индукционного типа работы.

Виды паяльников

Основное различие паяльных устройств заключается в их максимальной мощности, от которой зависит и температура нагрева. Кроме этого, электрические паяльники разделяются по значению питающего их напряжения. Они выпускаются как для сети переменного напряжения 220 вольт, так и постоянного его значения разной величины. Разделение паяльников происходит также по виду и принципу действия.

По принципу работы бывают:

нихромовые;
керамические;
импульсные;
индукционные;
термовоздушные;
инфракрасные;
газовые;
открытого типа.

По виду они бывают стержневые и молотковые. Первые предназначены для точечного нагрева, а вторые для прогрева определённой площади.

Принцип работы

Большинство приборов в основе работы используют преобразование электрической энергии в тепловую. Для этого во внутренней части устройства располагается нагревательный элемент. Но некоторые типы устройства просто нагреваются на огне или используют подожжённый направленный поток газа.

В нихромовых устройствах используется проволочная спираль, через которую пропускается ток. Спираль располагается на диэлектрике. Нагреваясь, спираль передаёт тепло медному жалу. Температура нагрева регулируется термодатчиком, который при достижении определённого значения нагрева отсоединяет спираль от электрической линии, а при остывании опять подключает её к ней. Термодатчиком является не что иное, как термопара.

В керамических паяльниках в качестве нагревателей используются стержни. Регулировка в них чаще всего осуществляется методом понижения величины напряжения подающегося на керамические стержни.

Индукционное оборудование работает за счёт индуктора. Жало покрывается ферромагнетиком. С помощью катушки наводится магнитное поле и появляются в проводнике токи, приводящие к нагреву жала. При работе наступает такой момент, что жало теряет свои магнитные свойства, нагрев останавливается, а при остывании свойства возвращаются и нагрев восстанавливается.

Работа импульсных паяльников основана на использовании высокочастотного трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора имеет несколько витков, выполненных из толстого провода, концы которого и являются нагревателями. Частотный преобразователь увеличивает частоту входного сигнала, который снижается на трансформаторе. Регулировка нагрева происходит при помощи регулировки мощности.

Термовоздушный паяльник, или, как его называют, термофен, при работе использует горячий воздух, который нагревается при прохождении через спираль, выполненную из нихрома. Температуру в нём можно регулировать как снижением величины напряжения подаваемого на проволоку, так и изменением потока воздуха.

Одним из видов паяльников стали устройства, использующие инфракрасное излучение. В основе их работы лежит процесс нагрева излучением с длиной волны до 10 мкм. Для регулирования применяется сложный узел управления, изменяющий как длину волны, так и её интенсивность.

Газовые представляют собой обычные горелки, вместо жала использующие сопла разного диаметра. Управление температурой практически невозможно, кроме изменения интенсивности выхода газа с помощью заслонки.

Понимая принцип работы паяльника, можно не только осуществить его ремонт своими руками, но и доработать его конструкцию, например, сделать его регулируемым.

Устройства для регулировки

Цена паяльников с регулировкой температуры превышает цену обыкновенных устройств в несколько раз. Поэтому в некоторых случаях есть смысл купить хороший обыкновенный паяльник, а регулятор выполнить самому. Таким образом, управление паяльным оборудованием выполняется двумя способами контроля:

мощностью;
температурой.

Контроль температуры позволяет достичь более точных показателей, но реализовать проще управление мощностью. При этом регулятор можно выполнить независимым и подключать к нему различные приборы.

Универсальный стабилизатор

Паяльник с терморегулятором можно изготовить, используя заводского исполнения диммер или сконструировать по его аналогии самостоятельно. Диммер — это регулятор, с помощью которого изменяется мощность, подводимая к паяльнику. В сети 220 вольт протекает ток переменной величины с синусоидальной формой. Если этот сигнал обрезать, то на паяльник будет подаваться уже искажённая синусоида, а значит, изменится и величина мощности. Для этого перед нагрузкой в разрыв включается устройство, которое пропускает ток только в момент достижения сигналом определённой величины.

Диммеры различают по принципу действия. Они могут быть:

аналоговыми;
импульсными;
комбинированными.

Схема диммера реализуется с использованием различных радиокомпонентов: тиристоров, симисторов, специализированных микросхем. Самая несложная модель диммера выпускается с механической ручкой регулятора. Принцип действия модели основан на изменении сопротивления в цепи. По сути, это тот же самый реостат. Диммеры на симисторах обрезают передний фронт входного напряжения. Контроллеры используют в своей работе сложную электронную схему понижения напряжения.

Самостоятельно выполнить диммер проще, используя для этого тиристор. Для схемы не понадобятся дефицитные детали, и собирается она простым навесным монтажом.

Работа устройства основана на способности открывания тиристора в моменты времени при подаче сигнала на его управляющий вывод. Входной ток, поступая на конденсатор через цепочку резисторов, заряжает его. При этом динистор открывается и пропускает через себя кратковременно ток, поступающий на управление тиристора. Конденсатор разряжается и тиристор закрывается. При следующем цикле всё повторяется. Изменяя сопротивление цепи, регулируется длительность заряда конденсатора, а значит и время открытого состояния тиристора. Таким образом, устанавливается время, в течение которого паяльник подключается к сети 220 вольт.

Простой терморегулятор

Используя в качестве основы стабилитрон TL431, можно собрать простой терморегулятор своими руками. Такая схема состоит из недорогих радиокомпонентов и практически не нуждается в настройке.

Стабилитрон VD2 TL431 включён по схеме компаратора с одним входом. Величина требуемого напряжения определяется делителем, собранным на резисторах R1-R3. В качестве R3 используется термистор, свойство которого заключается в уменьшении сопротивления при нагреве. С помощью R1 устанавливается значение температуры, при котором устройство отключает паяльник от питания.

При достижении на стабилитроне значения сигнала, превышающего 2,5 вольта, он пробивается, и через него поступает питание на коммутационное реле K1. Реле подаёт сигнал на управляющий вывод симистора и паяльник включается. При нагреве сопротивление термодатчика R3 уменьшается. Напряжение на TL431 опускается ниже сравниваемого и цепь питания симистора разрывается.

Для паяльного инструмента мощностью до 200 Вт симистор можно использовать без радиатора. В качестве реле подойдёт РЭС55А с рабочим напряжением 12 вольт.

Повышение мощности

Случается так, что возникает потребность не только уменьшить мощность паяльного оборудования, но и наоборот, увеличить. Смысл идеи заключается в том, что можно использовать напряжение, возникающее на сетевом конденсаторе, значение которого составляет 310 вольт. Обусловлено это тем, что сетевое напряжение имеет амплитудное значение больше чем его эффективное в 1,41 раза. Из этого напряжения формируются импульсы прямоугольной амплитуды.

Меняя коэффициент заполнения, можно управлять эффективным значением импульсного сигнала от нуля до 1,41 от эффективного значения входного напряжения. Таким образом, мощность нагрева паяльника будет изменяться от нуля до удвоенной номинальной мощности.

Входная часть представляет собой стандартно собранный выпрямитель. Выходной блок выполнен на полевом транзисторе VT1 IRF840 и способен коммутировать паяльник с мощностью 65 Вт. Управление работой транзистора происходит микросхемой с широтно-импульсной модуляцией DD1. Конденсатор С2 стоит в корректирующей цепочке и задаёт частоту генерации. Питание микросхемы осуществляется на радиодеталях R5, VD4, C3. Диод VD5 используется для защиты транзистора.

Паяльная станция

Паяльная станция, это в принципе, тот же самый регулируемый паяльник. Её отличие от него в наличии удобной индикации и дополнительных приспособлениях, помогающих облегчить процесс пайки. Обычно к такому оборудованию подключается электрический паяльник и фен. Если есть опыт радиолюбителя, можно попробовать собрать схему паяльной станции своими руками. В её основе лежит микроконтроллер (МК) ATMEGA328.

Программируется такой МК на программаторе, для этого подойдёт Adruino или самодельное устройство. К микроконтроллеру подключается индикатор, в качестве которого используется жидкокристаллический дисплей LCD1602. Управление станцией простое, для этого используется переменное сопротивление на 10 кОм. Поворотом первого выставляется температура паяльника, второго — фена, а третьим можно уменьшить или увеличить поток воздуха фена.

Полевой транзистор, работающий в ключевом режиме, вместе с симистором устанавливается на радиатор через диэлектрическую прокладку. Светодиоды используются с малым потреблением тока, не более 20 мА. Паяльник и фен, подключаемые к станции, должны иметь встроенную термопару, сигнал с которой обрабатывается МК. Рекомендуемая мощность паяльника 40 Вт, а фена — не более 600 Вт.

Источник питания потребуется на 24 вольта с током не меньше двух ампер. Для питания можно задействовать готовый адаптер от моноблока или ноутбука. Кроме стабилизированного напряжения он содержит различного вида защиту. А можно выполнить и самостоятельно аналоговый типа. Для этого потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, рассчитанной на 18–20 вольт, и выпрямительный мост с конденсатором.

После сборки схемы проводится её наладка. Все операции заключаются в подстройке температуры. В первую очередь выставляется температура на паяльнике. Например, на индикаторе выставляем 300 градусов. Затем, прижав термометр к жалу, с помощью регулируемого резистора, устанавливается температура, соответствующая реальным показаниям. Таким же образом калибруется и температура фена.

Все радиоэлементы удобно приобрести в китайских интернет-магазинах. Такое устройство без учёта самодельного корпуса обойдётся порядка ста долларов США со всеми принадлежностями. Прошивку для устройства можно скачать тут: http://x-shoker.ru/lay/pajalnaja_stancija.rar.

Конечно, собрать начинающему радиолюбителю цифровой регулятор температуры своими руками будет сложно. Поэтому можно приобрести готовые модули стабилизации температуры. Они представляют собой платы с распаянными разъёмами и радиодеталями. Понадобится только купить корпус или изготовить его самостоятельно.

Таким образом, используя стабилизатор нагрева паяльника, легко добиться его универсальности. При этом диапазон изменения температуры достигается в пределах от 0 до 140 процентов.

СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЬНИКА

Многим знаком недорогой паяльник с Алиэкспресс с встроенным регулятором напряжения. Димер это лучше, чем ничего, но нормальной работы с паяльником он не обеспечивает. В свое время Л. Елизаров из г. Макеевка Донецкой области опубликовал схему стабилизатора температуры для паяльника без датчика. За счет измерения изменения сопротивления нагревательного элемента. Схема много где публиковалась. Была еще одна статья в журнале Радио.

Некоторое время назад я уже применял первую схему для паяльника с керамическим нагревателем и пистолетной рукояткой. На снимке он верхний в уже переделанном виде.

Работа стабилизатора понравилась. Тот паяльник является основным для меня уже пожалуй с год. Но рукоять толстовата. Он тяжелее нового. Да и любопытно.

Дальше ориентируемся на измененную схему (Доработка стабилизатора жала паяльника).

Измерение сопротивления нагревателя с Али (нижний на снимке) дало результат около 450 Ом в холодном состоянии и около 1,5 килоом в хорошо прогретом. Т.е. сопротивление изменяется раза в три. Решил адаптировать схему и для него. По факту получилось по второй доработанной схеме. R1 – 820 Ом, R2 – подстроечник 200-500 Ом. R3 выведен наружу и сопротивление его 470-500 Ом. С такими номиналами мой паяльник регулирует температуру где то от 220 до 350 градусов.

В качестве корпуса использовал обычный разветвитель-двойник из магазина. Фото платы и корпуса далее.

Двойник разбирается с помощью болгарки, ножа, пассатижей, бокорезов убирается лишнее с верхней крышки. На снимке видно до какого состояния примерно.

Обратите внимание на полупрозрачную пленочку. Плата стала расслаиваться и я снял верхний слой. И он прекрасно подходит в качестве страховочной прокладки между шинами двойника (которые соединяю с платой проводами методом пайки) и платой. Внутрь это все вставляется примерно так:

Верхняя крышка, сборка. Устройство в сборе.

Доработка самого паяльника несложная вовсе

Суть ее проста – изъять симистор и соединить провод паяльника с нагревателем напрямую. Лично я провод заменил (провод с вилкой пригодится), а симистор повесил за одну ногу на плате паяльника. Родной регулятор уже не используется. Крутилку использую в качестве заглушки и фиксатора платы.

Практика с этим паяльником пока не велика, но не вижу причин для отрицательного результата. Первый переделанный работает прекрасно и является моим основным. Что нужно сделать, если вы решили переделать и свой? Измерьте сопротивление нагревателя в холодном виде и после прогрева. Естественно в отключенном от сети состоянии.

Если они примерно совпадают с моими, смело можете повторять с моими номиналами.
Если нет, то вам придется подобрать величины для R1, R2, R3.

С паяльниками имеющими нихромовые нагреватели не экспериментировал, рекомендаций дать не могу.

О деталях

Стабилитроны на 5,6 вольта с мощностью не менее 1 Вт.
Мосты использовал 2 А 1000 вольт. Просто были в наличии.
Симистор BT134-600. Тоже просто был.

Печатная плата

Вот файл печатки.

Теперь главное. А зачем это все нужно, что это дает? Простой регулятор тока никак не обеспечивает стабилизацию. Если совсем мало, чтобы естественного охлаждения хватало, чтобы паяльник не перегревался, то при пайке будет явно не хватать мощности.

Если нормально при пайке, то при простое будет перегрев. Неизбежно.

Это сказывается очень сильно. Например мои китайские жала, которые шли вместе с паяльником (медные, кстати) таяли просто на глазах. Особенно жалко плоское. Топориком.

Кроме того, при перегреве и длительном простое обгорает кончик и порой его становится крайне сложно облудить. Естественно окисляется припой и превращается в серо-черную кашу. И прежде чем паять вам придется чистить кончик каждый раз. Словом сильно сокращается жизнь жала и комфортность пайки.

Доработанный таким образом паяльник приобретает черты паяльников совсем другой ценовой категории и качества. Фактически это паяльная станция.

Еще один аспект который проверил для себя. Иногда выпаиваю детали двумя паяльниками. Поскольку таких паяльников у меня теперь два, то имело смысл проверить, а не возникает ли между ними разности потенциалов, губительной для извлекаемой детали.

Измерение вольтметром показали нули на диапазоне 20 вольт постоянки и 200 вольт переменки. Одну из сетевых вилок переворачивал. Возможно просто качественная керамика в нагревателях. Правда стоит иметь в виду, в первом переделанном паяльнике вместо ИП на стабилитронах стоит китайский маленький ИБП на 12 вольт (не нашел тогда мощных стабилитронов). Возможно причина еще в этом.

Ну и почему именно такие паяльники особенно интересны для этой переделки.

В обычном режиме он быстро перегревается. А это говорит об избыточной температуре нагревателя. И избыточной мощности. Он имеет керамический нагреватель с достаточно большим сопротивлением и сильным изменением сопротивления при нагреве, что позволяет точнее отслеживать температуру.

Следовательно, после переделки он будет очень быстро нагреваться, так как напряжение подается не после диммера, в урезанном виде, а полное напряжение сети.

По этой же причине он будет быстрее восстанавливать температуру после интенсивного отбора тепла при пайке массивных деталей.

Немного о настройке схемы

Тут все просто. Сопротивление цепочки R1, R2 и R3 определяет минимальную температуру паяльника. Чем меньше сопротивление — тем меньше нагрев. То есть выведя движок сопротивления R3 в положение наименьшего сопротивления, подбором R1, R2 выставляют желаемую минимальную температуру. Ее выбрал в районе 200-220 градусов. А вот величина сопротивления R3 будет определять максимально возможную температуру паяльника. Я выбрал ее в районе 500 Ом. И получил на максимуме около 360 вольт.

Выбирать ее слишком большой не советую. При каком-то сопротивлении регулятор практически перестает отключать нагреватель (светодиод горит, лишь изредка помаргивая). Так легко вообще загробить жала.

При нормальной работе светодиод практически непрерывно светит после включения несколько секунд. Потом появляются паузы, которые по мере прогрева они становятся все длиннее. Мой паяльник на рабочий режим выходит секунд за 20-30.

Тришин А.О.
Г. Комсомольск-на-Амуре.
Ноябрь 2018 г.

Форум по паяльникам

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЬНИКА

Опыт использования паяльника с регулировкой

В последнее время пришлось ремонтировать много всякой мелочевки. Однако делать это имеющимся в наличии паяльником ЭПСН-25 было не всегда удобно.
Был заказан и получен не дорогой китайский паяльник с регулировкой температуры от 200 до 450 градусов.

В комплекте с паяльником идет набор жал из пяти штук для выполнения различных видов работ (реплики Hakko 900-й серии).
Заявленная мощность паяльника 60 Ватт. Немного огорчила длина провода – 1,38 метра. Как по мне, так провод коротковат, но тут все индивидуально и зависит от организации рабочего места и расположения розеток.
Перед включением, разобрав паяльник, провел осмотр его внутреннего мира. Пайка приличная, схема симисторного регулятора (обычный диммер), присутствует индикаторный светодиод (сообщает только о подаче сетевого напряжения).

Термодатчик отсутствует, но его наличие за такие деньги и не ожидалось. Нагревательный элемент заявлен как керамический – присутствует характерная ступенька. Однако в сети есть фото такого разбитого нагревателя. И не смотря на ступеньку, внутри была нихромовая проволока. Так что, не могу утверждать, что тут керамический нагреватель. Его сопротивление составляет 592 Ома.

Казалось бы, все не плохо, но первые же результаты сильно озадачили. Первое знакомство паяльника с канифолью привело к голливудскому появлению облака дыма и растрескиванию канифоли по всей глубине. Регулировка мало помогала. Паяльник был отложен в сторону до прибытия ваттметра и термометра. Сначала попробовал делать замеры температуры погружным кухонным термометром, но предел его измерения 300 градусов и инертность заставили отказаться от его услуг.

На всю процедуру рассматривания внешнего вида и внутреннего мира, включения, вызова волшебного дыма, выхода из ступора ушло минут 20. Жало (реплика 900M-К) самое массивное из набора после этого приобрело весьма бледный вид и отказалось дружить с оловом. ОНО ОБГОРЕЛО!!!

Поскольку посылки приехали с разницей в три недели, то по мере их поступления делались сначала замеры потребляемой мощности, а потом температуры. Фото делались как дома, так и в «домике в деревне», поэтому окружающий фон на фото хоть и отличается, но сделаны они собственноручно и на них фигурирует один и тот же паяльник.
ИТАК:

По прибытию ваттметра, решил измерить мощность потребляемую паяльником и, оказалось, что заявленные 60 Вт он потребляет лишь в момент включения (весьма трудно запечатлеть фотоаппаратом). При этом регулятор температуры выведен в максимальное положение. Жало устанавливать не стал – их хоть в наборе и много, но все же.
Показания ваттметра быстро падают до 40 Ватт и далее снижаются до 30,1 Вт.

Далее дав паяльнику остыть, вывел регулятор на минимум и снова провел замеры потребления.
На минимуме старт потребления так же начинается из района в 60 Ватт, но резко снижается до 25,2 и окончательно стабилизируется на 20, 6 Вт.

Обратите внимание — нагрев происходит во второй половине нагревателя там, где находится жало.

Но паяем мы не потребляемой мощностью, а жалом с определенной температурой и до прибытия термометра паяльник вновь отправился на скамейку запасных.
По прибытию термометра провел замеры в тех же положениях регулятора – максимум и минимуму.
В максимуме температура достигла 587 градусов!!! (Мне подсунули выжегатель???)

В минимуме — 276 градусов.

Доработал схему регулировки добавлением параллельно имеющемуся конденсатору еще одного конденсаторов суммарной емкостью 47 наноФарад * 400 Вольт.

Так с потребляемой мощностью уже и так все ясно, т. е. она не критична, то сделал только замеры температуры на максимуме и минимуме и уже в собранном виде – с жалом:

На максимуме получилось:

На минимуме:

что граничит с уровнем нагрева привычного для меня паяльника ЭПСН-25.

В сети есть информация о том, что нагревательный элемент можно отпаять от платы и слегка его выдвинуть вперед – это якобы должно увеличить передачу тепла жалу паяльника.

Попробовал, но существенной разницы не заметил – недогревом паяльник и так не страдал. Кроме того нельзя забывать о линейном расширении материалов в результате нагрева и при такой модификации, в собранном виде нагреватель упирается в холодное жало, а при нагреве благодаря линейному расширению нагреватель может разрушиться. Косвенно об этом говорит то, что после данных испытаний гайка, фиксирующая жало, оказалась довольно сильно ослаблена. Поэтому от данной модификации отказался и вернул нагреватель в исходное состояние.
Для практических испытаний жал выбрал самое массивное (реплика 900M-К) жало. Почему именно его? Масса определяет теплоемкость, а следовательно оно будет медленнее остывать. Кстати, все жала залужены с завода и не магнитятся. Т.е. это даже репликой назвать сложно – жалкое подобие. Позже самое массивное жало, примененное в начале тестирования, было пущено под надфиль и можно предположить, что жала изготовлены из меди. Однако смущает их вес, для изготовленных из меди довольно легкие, хотя это мое субъективное мнение не основанное на химическом анализе)).

Со всеми жалами экспериментировать не стал, а по привычке выбрал реплику 900М-Т-3С (круглое со скосом). Привык по такой форме жала, используя ЭПСН-25.
Но и тут ждало фиаско – даже после доработки паяльника, жало обгорело на минимальной мощности. Остальные даже не стал устанавливать – обгорят. Цена всего набора за себя сама говорит.
Поскольку уже терять было нечего, то вспомнил про надфиль и безжалостно заточил жало Т3С по привычной технологии. Думал, все, в ведро, но оказалось, что в таком виде жало отлично дружит с оловом и пайка приобрела новый смысл)). Сколько продержится сказать не могу, но пока результатом доволен.
В ИТОГЕ:
1. Вещь для энтузиастов – без доработки использовать вряд ли получится;
2. Жала из набора – мусор;
3. Покупка новых жал – лотерея) ибо подделок полно;
4. Тактильные ощущения от использования паяльника самые положительные – в руке лежит как влитой, благодаря резиновой обкладке хват уверенно фиксируется и скольжение руки отсутствует, нагрев верхней части рукоятки после часа использования на температуре в районе 250 градусов (выпаивал доноров) в диапазоне «отсутсвует» до «не значительный»;
5. Не большой вынос рабочей поверхности жала от рукоятки паяльника – однозначный плюс;
6. Быстрый нагрев, малый расход припоя, несомненные удобства пайки SMD компонентов, возможность смены жал для разных видов работ.

Да это не профинструмент для работы каждый день в течении 8 часов, но для большинства радиолюбителей, набивающих руку, самое то (с учетом изложенного выше).
Еще одно качество, которое не могу отнести к недостаткам, но благодаря которому есть отличие от использования обычного паяльника малой мощности с обычным жалом – на жалах нового паяльника не задерживается канифоль. Т.е. пока донесешь ее до платы, жало уже сухое. Это обусловлено малогабаритностью жал из комплекта и как следствие небольшой площадью поверхности.
Из положения вышел с помощью флюса Amtech RMA-223. Пайка получается идеальная. Худшие результаты показала спиртоканифольная смесь.
Учитывая, что к каждому инструменту нужно привыкнуть, могу сказать, что паяльником после полученного опыта и внесенных корректив в целом доволен. Для себя пусть каждый решает самостоятельно.

Паяльник с регулировкой температуры жала: схемы, виды, применение

Процесс пайки электрических схем, металлоконструкций требует создания надежного соединения. Инструментом для выполнения качественной стыковки деталей является электрический паяльник. Размер спаиваемых деталей может отличается, поэтому он должен быть оснащен регулятором температуры. Тонкие и хрупкие детали требуют аккуратного подхода, иначе могут прийти в негодность. Регулировка санкционирует корректировку уровня температуры, тем самым избежать неприятных ситуаций при работе.

Паяльник с регулировкой температуры

Принцип работы

Корректировка параметров происходит специальным механизмом. Паяльник с терморегулятором состоит из жала, корпуса, платы и набора резисторов в конструкции. Конструкция допускает производить регулировку жара при работе с различными деталями. Более дорогие образцы представляют изменяемые границы напряжения. При каждой настройке нужно подбирать соответствующее жало для контроля температуры на выходе.
Начинающему радиолюбителю важно определить, с какими параметрами требуется паяльник. Профессионалы своего дела выбирают надежные модели с регулировкой температуры. Оборудование обладает хорошими показателями спаивания, действие производится соответствием необходимым критериям. Для каждого изделия применяется различная нагрузка, термостабилизация разрешает выбрать границы, необходимые для качественной пайки различных изделий.

Паяльник сетевой с регулировкой температуры

Подбор температуры происходит в соответствие описанию материала и метода эксплуатации используемого оборудования.

Конструкция

При выборе инструмента важно подобрать необходимые размеры настройки. Важно обращать внимание на элемент регулировки, качественный паяльник обладает переключателем с указанными температурами минимального и максимального уровня. Тумблер отвечает за переключение напряжения, простая конструкция может не отвечать требованиям при спайке материала.
Термостабилизация позволяет избежать перегрева жала при долгом простое инструмента. Паяльник с регулировкой температуры допускает устанавливать количество выделяемого тепла жалом при мелких работах. Режимы эксплуатации:

Рабочая производительность может варьироваться от 60 до 140 Вт, среднее напряжение на выходе – 80 Вт.
Питание происходит от электросети 220 В.
Диапазон жара начинается от 185 °С, для легкоплавких припоев и мягких материалов, доходит до 450 °С для более тугоплавких изделий.

Схема паяльника с терморегулятором

Регулировка производится специальным тумблером, погрешность установки формата составляет 10 °С.

Комплектация

Инструмент для радиотехнических материалов собраны в комплекте некоторые аксессуары, направление и характеристики которых могут отличаться. Необходимо ознакомиться с комплектацией, во избежание простоев, некачественных соединений. Среднестатистический паяльник с регулятором температуры имеет:

Набор жал для пайки, обычно состоит из 5 наименования для выполнения различных действий.
Термодатчик для собственной регулировки инструмента.
Индикатор нагрева, обычный светодиод, который подает сигнал о достижении заданной температуры.

При покупке стоит обратить внимание на длину провода, длинна должна быть не менее 1,5 метра, в этом случае, вероятно не прибегать к использованию удлинителей. Нагревательный компонент может быть двух видов:

керамический;
изготовленный из нихромовой проволоки.

Комплектация паяльника с регулируемой температурой

Нагревательный прибор должен иметь смену жал, для выполнения различных процессов. Дешевыми изделиями такой модификации не предусмотрено, поэтому надо выбирать жало по типу действий.

Разновидности регуляторов

Приборы для соединения различного вида радиодеталей обладают нескольким типом характеристик. Паяльные станции, имеющие регулировки жара и нагрузки выпускается производителем с разными элементами настройки параметров. Основные разновидности:

Менять напряжение, мощность узла доступно при помощи симистора. Указанная модификация наиболее распространена при использовании нагревательных компонентов в радиотехнике.
Регулировочный элемент тиристорного типа.
Модификация для увеличения производительности прибора, допускает изменять силу на выходе до необходимых величин.
Индикация делает возможным распознавание, на каком режиме производится нагрев.
Низковольтные контроллеры используются конструкциями, рассчитанными на действия с напряжением не более 36 Вольт.

Изготовить компоненты, имеющее регулировку температурных объемов вероятно своими руками. Применяется простое строение без помех, предоставляющее вероятность продлить срок службы нагревательного элемента. Надежным считается гальванический компонент, универсальность дает позволение применять конструкцию с различными модификациями и моделями.

Низкочастотные устройства

Конструктивной особенностью прибора является ремонт тонких соединений, которые обычным способом можно прожечь. Применяются стабилизаторы на 12 и 36 В, по соответствию выходной мощности. Существуют варианты с микроконтроллером, устанавливается в изделия при действиях с деталями повышенной чувствительности.

Важно понимать, что эксплуатация таких приспособлений будет менее производительной.

Производительности недостаточно для быстрого разогрева жала, максимальные показатели степени нагретости не достигают более крупных механизмов.

Медные приспособления

Структура изготовлена из медной проволоки, закрученной спиральным видом. Медь способна передавать ток низкой силы, производимый небольшими трансформаторами.
Регулируемые нагревательные составляющие укомплектованы термодатчиком, который отвечает за контроль наконечника. Термопара устанавливается на рабочем жале, что допускает настроить уровень температуры до требуемого состояния. Медная спираль не пропускает через себя электрический ток, производительность агрегата останавливается, либо изменяется показатель нагрузки. Разновидности медных нагревателей:

с намотанной на корпус проволокой, препятствующей доступа напряжения к жалу;
изолированная структура допускает избежать потери тепла при использовании прибора.

Самодельный терморегулятор

Качество меди зависит на производительность, добавление присадок в целях экономии производителем, может существенно сократить срок службы, испортить ремонтируемые детали.

Керамические нагреватели

В отличие от изделий, комплектуемых нихромовой проволокой, керамическая составляющая может прослужить дольше своего конкурента. Керамический элемент дозволяет действовать при максимально допустимых порогах, сопротивление является минимальным. Электрическое напряжение распространяется по жалу, следствием чего происходит нагрев.
Керамические нагреватели требуют внимания, при механических воздействиях разрушаются, приходят в негодность.

Паяльник с керамическим нагревателем

Цена паяльника с керамическим наконечником выше, поэтому важно подобрать качественной материал. Долговечная и надежная работа осуществляется путем аккуратного пользования составной частью.

Преимущества и недостатки

При выборе приспособления для пайки радиодеталей, следует обратить внимание на техническую документацию. Пренебрегать советам профессионал не стоит, т.к. многолетний опыт может помочь выбору подходящего приспособления новичкам. Выбор между керамическим и обычным прибором может завести в тупик, не опытный мастер должен ознакомиться с отрицательными и положительными сторонами каждого изделия. Достоинства медных наконечников, используемых с оборудованием регулировки температуры паяльника:

доступная цена дает возможность приобрести его начинающему мастеру;
стойкость к механическим воздействиям дозволяет избежать поломок механизма, когда процесс еще не освоен полностью.

Отрицательные стороны:

Медная проволока не славиться долговечностью из-за воздействия высоких показателей нагрева на протяжении длительного времени. Избежать перегрева допустимо делая паузы в процессе, рассматриваемый способ сохраняет целостными даже дешевые модели.
Медленный нагрев подключения к электросети.

Керамические паяльники, включающие терморегулятор, отличаются следующими достоинствами:

цельная система делает возможным избегать выхода прибора из строя;
настроенные показатели температуры доступны сразу после подключения к сети, некоторые модели нагреваются менее, чем за минуту;
надежный узел при соблюдении правил эксплуатации.

При использовании любых аппаратов сталкиваешься с рядом отрицательных сторон, керамические изделия не исключение. Разрушенное жало заменяется только оригинальным, из-за конструктивных особенностей каждой из модели. В случае падения, нагревательный компонент трескается, теряет рабочие свойства.

Для чего повышать мощность

Нецелесообразно для выполнения паяльных работ различного характера приобретать несколько вариантов. Повышенная интенсивность применяется при кратковременных воздействиях на элементы, хрупкие детали могут не выдержать высоких температур и прийти в негодность. Сгоревшие дорожки, расположенные вблизи контролёры могут повлиять на работу ремонтируемой детали.

Паяльная станция с терморегулятором

Меньшая мощь на выходе способствует медленному разогреву и низкой температуре. При представленных показателях в процессе пайки нужно дольше воздействовать на материал до начала плавления. Долгосрочные нагревы могут также пагубно повлиять на плату. Во избежание серьезных последствий, следует правильно подобрать уровень отдачи путем регуляции. К примеру, для сцепления массивных предметов требуется повысить интенсивность до того момента, когда время воздействия на элементы будет меньше температуры плавления и при условии использования соответствующего припоя.

Переключатели и диммеры

Переключатель простого типа дает выбрать положение в двух направлениях. Агрегат эксплуатируется на минимальных и максимальных величинах отдачи, дозволяя лишь экономить электроэнергию. При минимальном уровне жало поддерживается необходимой степенью нагрева на подставке, нажатие на переключатель разогревает его. Изделием, оснащенным указанным типом переключателя выполнить качественное слияние металлов затруднительно, т.к. отсутствует полная настройка параметров.
Диммируемые разновидности регулируемых устройств позволяют выбрать важные параметры.

Самодельный диммер для паяльника

Устройство включает диммер, который присутствует в сетке между кабелем питания и нагревательным элементом. Регулировка производится путем контроля вольтажа, данные механизмы популярны среди начинающих радиолюбителей, за счет не высокой цены.

Блоки управления

Более свершенные системы обладают блоком управления, состоящим из набора регуляторов и микросхем. Компактность позволяет разместить чертеж в рукоятке паяльника, что очень удобно в процессе. Управляющий датчик располагается снаружи корпуса, что дает возможность выбирать показатель не отрываясь от процесса пайки.

Существуют паяльники, имеющие внешний блок питания. Такое устройство делает возможным работать со стабильным напряжением на выпрямленном токе.

Агрегат настраивает параметры разностей потенциалов электросети вне зависимости от режимов, некоторыми действиями это условие должно обязательно соблюдаться.
Разновидности блоков управления могут ввести в ступор, при важной мобильности, лучше обратить внимание на внутреннее расположение. Внешние блоки позволяют производить более качественный контакт, разновидностью является паяльная станция, которой предусмотрен фен.

Регулятор температуры своими руками

Изготовление паяльника, имеющего регулировку своими руками требует знаний электротехники. При наличии опыта, предлагается изготовить механизм из обычного нагревательного элемента, мощностью 60 Ватт. Качественные соединения могут быть выполнены только при использовании балансира величины нагрева.
Сборка производится путем реализации некоторых доработок и предполагают использование доступных материалов. Простейшая система включает:

тиристор модели КУ101Г;
резистор СП – 1;
диод, работающий при токе не менее 1А.

Схема терморегулятора для низковольтного паяльника

Монтаж модели возможен без применения платы, в корпусе блока питания любого размера. Соединение размещается на корпусе резистора, к которому примыкает разъем корректирования степени нагрева. Результатом можно получить регулируемый девайс с выходной мощностью до 60 Ватт.
Схематичный чертеж для более мощных устройств включают несколько другие компоненты. Сборка производится на монтажной плате, за регулировку отвечает переменный резистор R2, который эксплуатируется в диапазоне от 50 до 100%. Максимально допустимая нагрузка – 300 Ватт, достаточное для бытового устройства.
Варианты схем в зависимости от ограничителя мощности
Мощность устройства можно регулировать несколькими способами, отличия состоят в применении полупроводникового контроллера, выполняющего необходимые задачи. Схемы могут быть построены с применением нескольких составных частей, в зависимости от назначения:

Тиристор работает как электронный ключ, пуск тока производится в одном направлении. Строение осуществлено с наличием трех выходов, катодом, анодом, управляющим электродом. Подача импульса на электрод вызывает открытие тиристора, закрытие происходит после прекращения подачи или смены направления тока.
Проводящие ток в обоих направлениях полупроводники называются симисторами. Корпус имеет управляющий затвор и силовые электроды, работа по сути близка к двум соединённым тиристорам.
К конструкциям управляющих датчиков применяются известные радиолюбителям детали, такие как резистор, диод, конденсатор, микроконтроллер.

В большинстве случаев применяется тиристор или симистор, точная отладка регулируется с помощью добавленного схемой микроконтроллера.

Делаем регулятор температуры для паяльника

Паяльник – это инструмент, который часто бывает необходимым в быту. Бывают ситуации, когда нужно запаять провода. Однако иногда так нужно регулировать температуру паяльника. Для этого можно соорудить подставку и регулятор температуры для обычного паяльника.

Делаем сами регулятор температуры в видео-ролике:

[media=http://www.youtube.com/watch?v=35aOf4a1uQk]

Итак, для начала нам понадобится выключатель с реостатом, который можно приобрести примерно за 4 доллара (при покупке нужно обратить внимание на то, чтобы он был рассчитан на 220 вольт, поскольку есть одинаковые выключатели, но на 12 вольт), также нам понадобится розетка, который обойдется примерно в 2 доллара, вилка, полтора – два метра провода, кусочек жесткой проволоки (проволока обязательно должна быть жесткой, поскольку из нее мы будем делать пружину для держателя паяльника) и конечно же деревянный брусок, в котором следует заранее сделать углубления под розетку, выключатель и другую мелочь.

Если специальных инструментов для проделывания углублении нет, то можно просто прикрепить все необходимое на поверхности бруска при помощи саморезов или на горячий клей.

Материалы готовы, можно приступать к процессу сооружения подставки и регулятора температуры. Первым делом нам необходимо подсоединить выключатель и розетку к проводам. Для большего удобства можно проделать отверстия на боковой части бруска, через которое можно просунуть провод. Как правильно подсоединять провода, показано на схеме.

Провода подключены, можно вставлять выключатель и розетку на свои места. При желании можно придать подставке немного эстетичности. Для этого достаточно заклеить ее специальной самоклеющейся пленкой для деревянных поверхностей. Такую пленку используют для отделки мебели.

Следующим делом необходимо позаботиться о вилке, которая будет подавать необходимое напряжение нашей подставке. Использование тройника вместо одной розетки более выгодно, поскольку в таком случае одну подставку можно использовать не только для паяльника, но также к ней можно подсоединить клеевой пистолет. Подключение клеевого пистолета к регулятору температуры позволит сохранить его на долгое время, поскольку частое использование клеевого пистолета без регулировки температуры приводит к быстрому разогреву внутренней спирали и поломке устройства.

Таким образом, мы изготовили очень полезную подставку и регулятор температуры для паяльника, однако наше приспособление будет также полезно для подключения клеевого пистолета.

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Паяльная станция своими руками. Проще некуда

Приветствую, Самоделкины!
В этой статье мы соберем очень простую и довольно надежную паяльную станцию.

На Ютубе уже полно роликов про паяльные станции, есть довольно интересные экземпляры, но все они сложны в изготовлении и настройке. В представленной здесь станции, все настолько просто, что справится любой, даже неопытный человек. Идею автор нашел на одном из форумов сайта «Паяльник» (forum.cxem.net), но немного ее упростил. Данная станция может работать с любым 24-х вольтовым паяльником, у которого есть встроенная термопара.

Теперь давайте рассмотрим схему устройства.
Условно автор разделил ее на 2 части. Первая, это блок питания на микросхеме IR2153.

Про нее было уже много всего сказано и на ней не будем останавливаться, примеры сможете найти в описании под видеороликом автора (ссылка в конце статьи). Если же неохота возиться с блоком питания, ее можно вообще пропустить и купить готовый экземпляр на 24 вольта и ток 3-4 ампера.

Вторая часть — это собственно мозги станции. Как уже говорилось выше, схема очень простая, выполнена на одной микросхеме, на сдвоенном операционном усилителе lm358.

Один операционник работает как усилитель термопары, а второй как компаратор.

Пару слов про работу схемы. В начальный момент времени паяльник холодный, следовательно, напряжение на термопаре минимальное, а это означает, что на инвертирующем входе компаратора напряжение отсутствует.

На выходе компаратора плюс питания. Транзистор открывается, идет нагрев спирали.

Это в свою очередь увеличивает напряжение термопары. И как только на инвертирующем входе напряжение сравняется с не инвертирующем, на выходе компаратора установится 0.

Следовательно, транзистор отключается и нагрев прекращается. Как только температура снижается на долю градуса, цикл повторяется. Также схема снабжена индикатором температуры.

Это обыкновенный цифровой китайский вольтметр, который измеряет усиленное напряжение термопары. Для его калибровки установлен подстроечный резистор.

Калибровку можно производить с помощью термопары мультиметра, или же по комнатной температуре.

Это автор продемонстрирует в ходе сборки.
Разобрались со схемами, теперь необходимо изготовить печатные платы. Для этого воспользуемся программой Sprint Layout, и начертим печатные платы.

В вашем же случае достаточно просто скачать архив (автор оставил все ссылки под видеороликом).
Теперь займёмся изготовлением опытного образца. Распечатываем чертёж дорожек.

Далее подготавливаем поверхность текстолита. Сначала с помощью наждачной бумаги зачищаем медь, а потом спиртом обезжириваем поверхность, для лучшего переноса рисунка.

Когда текстолит готов, размещаем на нем рисунок платы. Выставляем максимальную температуру на утюге и проходимся им по всей поверхности бумаги.

Все, можно приступать к травлению. Для этого готовим раствор в пропорциях 100 мл перекиси водорода, 30 г лимонной кислоты и 5 г поваренной соли.

Помещаем вовнутрь плату. А для ускорения травления автор воспользовался своим специальным устройством, которое он собрал своими руками ранее.

Теперь получившуюся плату необходимо очистить от тонера и просверлить отверстия под компоненты.

На этом все, изготовление платы закончено, можно приступать к запайке запчастей.

Запаяли плату регулятора, отмыли от остатков флюса, теперь можно подключать к ней паяльник. Но как это сделать, если мы не знаем где какой у него выход? Чтобы решить этот вопрос, необходимо разобрать паяльник.

Далее начинаем искать какой провод куда идет, параллельно записывая на бумагу, во избежание ошибок.

Также можно заметить, что сборка паяльника явно производилась на тяп-ляп. Флюс не отмыт и это нужно исправить. Исправляется это довольно легко, ничего нового, с помощью спирта и зубной щетки.

Когда узнали распиновку, берем вот такой штекер:

Далее проводами подпаиваем его к плате, а также припаиваем и другие элементы: вольтметр, регулятор, все как на схеме.

По поводу пайки вольтметра. У него имеются 3 вывода: первый и второй — это питание, а третий – измерительный.

Зачастую измерительный провод и провода питания спаяны в один. Нам необходимо его отсоединить для измерения низкого напряжения с термопары.

Также у вольтметра можно закрасить точку, чтобы она нас не сбивала. Для этого воспользуемся маркером черного цвета.

После этого можно производить включение. Питание автор берет от лабораторного блока.

Если вольтметр показывает 0 и схема не работает, возможно вы неправильно подключили термопару. Собранная без косяков схема начинает работать сразу. Проверяем нагрев.

Все отлично, теперь можно калибровать датчик температуры. Для калибровки датчика температуры необходимо отключить нагреватель и подождать пока паяльник остынет до комнатной температуры.

Далее вращая отверткой потенциометр, выставляем заранее известную комнатную температуру. Потом на время подключаем нагреватель и даем ему остыть. Калибровку для точности лучше провести пару раз.

Теперь поговорим о блоке питания. Готовая плата выглядит так:

Также к ней необходимо намотать импульсный трансформатор.

Как его мотать, можно посмотреть в одном из предыдущих роликов автора. Ниже вы сможете ознакомиться со скриншотом расчета обмоток, может кому пригодится.

На выходе блока получаем 22-24 вольта. То же самое мы брали с лабораторного блока.

Корпус для паяльной станции.
Когда платки готовы, можно приступать к созданию корпуса. В основании будет вот такая аккуратная коробка.

В первую очередь к ней необходимо нарисовать лицевую панель для придания так сказать товарного вида. В программе FrontDesigner сделать это можно легко и просто.

Далее необходимо распечатать трафарет и с помощью двухстороннего скотча закрепляем его на торце и идем делать отверстия под запчасти.

Корпус готов, теперь осталось разместить все компоненты внутри корпуса. Автор посадил их на термоклей, так как у данных электронных компонентов практически отсутствует какой-либо нагрев, поэтому они никуда не денутся, и прекрасно будут держаться на термоклее.

На этом изготовление закончено. Можно приступать к тестам.

Как видим, паяльник отлично справляется с лужением больших проводов и пайки габаритных массивов. И вообще, станция проявляет себя отлично.

Почему просто не купить станцию? Ну, во-первых, собрать самому дешевле. Автору, изготовление данной паяльной станции обошлось в 300 гривен. Во-вторых, в случае поломки можно без труда починить такую самодельную паяльную станцию.

После эксплуатации данной станции, автор практически не заметил разницы между HAKKO T12. Единственное чего не хватает, так это энкодера. Но это уже планы на будущее.

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

Источник

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Подставка для паяльника с регулятором мощности

На сайтах самоделок великое множество подставок для паяльника. Эту подставку автор самоделки делал опираясь на свой прежний опыт. Отличительной особенностью подставки является встроенный в нее регулятор мощности, позволяющий регулировать температуру нагревания паяльника.

Инструменты и материалы:
-Радиокомпоненты;
-ДСП;
-Пластик;
-Жесть;
-Крепеж;
-Зажим;
-Металлическая губка;
-Резина;
-Клей;
-Дрель;
-Фреза;
-Паяльник;
-Фен строительный;

Для начала автор собрал плату регулировки мощности согласно схемы.