Делаем паяльную станцию своими руками

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя Анатомия паяльной станции достаточно проста и максимально отвечает необходимым условиям: аккуратная, «умная» пайка элементов. Сердце прибора − блок питания, внутри которого находится трансформатор, выдающий напряжение двух вариантов 12 или 24 Вольта. Без этого элемента все системы станции были бы бесполезны. Трансформатор отвечает за регулировку температуры. Блок питания снабжён терморегулятором и специальными кнопками запуска прибора.

С помощью блока управления также может быть реализована функция запоминания температуры и программирования кнопок. Мастера «прокачивают» прибор, используя процессор, благодаря которому появляется возможность измерять температуру в ходе пайки.

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.

Комментарий

Андрей Винокуров

Электромонтер 5 разряда ООО «Петроком»

Задать вопрос

«Температура, которую могут обеспечить современные фены для пайки, в том числе и собранные своими руками, варьируется от 100 до 800°C. Причём показатели эти могут настраиваться оператором.

В качестве ещё одного дополнительного элемента может выступать специальный инфракрасный нагреватель. Принцип его похож на работу термофена, он нагревает не место стыка, а определённую площадь. Однако, в отличие от термофена, здесь отсутствует поток тёплого воздуха. Профессиональные паяльные станции могут оборудоваться специальными сопутствующими инструментами, оловоотсосами и вакуумными пинцетами.

Способ №3. Автоматическая паяльная станция на базе Ардуино

Такая паяльная станция собирается на базе микроконтроллера Arduino, который выполняет роль логического элемента, обрабатывающего данные от индикатора температуры и регулирующего мощность нагрева жала. Отличительной особенностью такого устройства является полная автоматизация контроля за температурой – вам достаточно задать ее и дождаться нагревания. Пример схемы для сборки приведен на рисунке ниже:

Рис. 10. схема паяльной станции на базе ардуино

Чтобы собрать такую станцию вам понадобится:

• сама плата Ардуино для управления работой паяльной станции;
• цифровое табло для отображения температуры нагрева;
• микросхему для программирования паяльной станции;
• транзистор, стабилизатор и кнопки, магазин резисторов и емкостных элементов.

Для сборки такой паяльной станции воспользуйтесь приведенной схемой, в качестве нагревательного элемента будет выступать жало обычного паяльника с датчиком температуры, которые подключаются к собранной схеме.

К недостаткам такого устройства следует отнести его сложность, из-за чего начинающие радиолюбители могут попросту не собрать рабочую версию с первого раза. Также для пайки используемых в автоматической станции элементов вам понадобиться специальный паяльник и предварительные навыки работы с ним, чтобы не испортить детали.

Как сделать паяльную станцию из утюга своими руками

Сделать паяльную станцию своими руками можно на основе утюга. Схема выглядит следующим образом:

1. Со старого советского утюга снимают корпус и отделяют подошву. Термостат полностью убирают, поскольку он ограничивает нагрев металлической пластины.
2. В магазине электроники приобретают регулятор мощности на 2500 Вт. По инструкции к односторонней плате припаивают конденсаторы, динистор и диод. Также устанавливают переменный резистор, при желании его можно отдельно вывести на корпус. На алюминиевом радиаторе закрепляют симистор, а потом фиксируют и саму плату.
3. К подошве прикручивают два термостойких провода и устанавливают керамические изоляторы. На этом работы по сборке паяльной станции можно считать завершенными.

Резистор выкручивают в левое положение, а потом подают питание 220 В и ждут нагрева утюга. Замерять температуру можно при помощи термопары. Правильно собранная станция пригодится при распайке элементов на печатных платах и значительно ускорит работу.

Паяльная станция на основе утюга должна постепенно разогреваться до 200-300 °С

↑ Платы и сборка ИК паяльной станции

В приложении выкладываю свой вариант. Скажу сразу, делал на скорую руку и уже давно. Поэтому платы без обозначений, чисто разводка. И лень возвращаться, вспоминать, что да как, извините уж. Столько свободного места планировалось для стабилизатора на 5 В, но так как блок питания взял готовый, то место осталось. Желающие смогут найти другие варианты ПП в Сети.

Конструктивно управление выполнено на трех платах. Две платы 100 мм на 70 мм, на одной расположились индикаторы и кнопки, на второй находится вся слаботочная электроника.

Заготовки для плат брались пачкой в Китае, поэтому под их размеры и подгонял. Платы стоят одна над другой, печатью друг к другу, между ними — шлейфы. Силовая часть выполнена на стеклотекстолите навесным монтажом.

Питает все это блок питания от DVD плеера. Установлен готовый фильтр питания от древнего копира, с предохранителями на 10 Ампер.

Варианты пайки

Причиной того, что современный рынок способен предложить широкий спектр паяльного оборудования является тот факт, что обыкновенный бытовой паяльник стал инструментом, который можно купить на каждом углу. А вот паяет он далеко не все современные приборы.

При помощи паяльной станции, которую можно сделать своими руками, есть возможность производить ремонт любого электрического оборудования, в том числе такого сложного и высокоточного, как материнская плата компьютера.

Прежде, чем приступить к конструкции и начать описывать самодельный цифровой паяльный механизм, рассмотрим, какой может быть станция и какие типы пайки существуют.

Станции условно можно классифицировать таким образом:

• контактного типа;
• контактного типа без применения свинца;
• термовоздушного типа;
• комбинированно-термовоздушного типа;
• демонтажного типа;
• инфракрасные станции.

Самый простой вид – контактный. Его строение мало чем отличается от привычного паяльника, однако контактное оборудование лишено многих конструктивных недостатков, которые есть у паяльников.

Контактная пайка

Главной проблемой паяльника является чрезмерный нагрев радиокомпонентов, в частности транзисторов, диодов, тиристоров. Из-за высокой температуры, полупроводниковые элементы начинают менять свою вольтамперную характеристику и нарушать протекание электрического тока в цепи.

Именно поэтому становится невозможным регулировать температуру нагревательных элементов, иными словами традиционный паяльник рано или поздно перестает «слушать» — температура либо неограниченно растет, либо перестает расти вообще.

Таким образом, после достигнутых 400 °C, пайка может быть безопасной только из-за краткосрочного контакта «жало-припой».

Приступая к созданию контактной паяльной станции, или выбирая одну из моделей, которые уже предложены на рынке, следует понимать, что она должна содержать блок питания, включающий в свою конструкцию гальваническую развязку. Именно такой механизм «питание — нагреватель» гарантирует адекватную регулировку напряжения и температуры прогрева. Чаще всего наиболее рациональной температурой нагрева является 250-350 °C.

Бесконтактная пайка

Бесконтактными (термовоздушными) паяльными станциями являются такие установки, которые отлично подходят для ремонта мобильных телефонов, крупной и мелкой бытовой техники. Мощность таких установок крайне высока, они отлично справляются как с припоями, содержащими свинец, так и с бессвинцовыми.

Однако следует помнить, что применять такие устройства для микросхем BGA-типа нельзя. Термовоздушная, бесконтактная пайка представляет собой симбиоз строительного фена и паяльника, паять с помощью такого оборудования очень удобно и быстро.

Как сделать цифровую паяльную станцию на микроконтроллере своими руками

Сделать самому цифровую паяльную станцию довольно сложно. Но соорудить ее тем не менее реально при наличии готовых комплектующих и определенного опыта работ.

1. Для создания агрегата необходимо приобрести паяльник с напряжением 24 В и встроенным термодатчиком. Также понадобится найти в Интернете готовую электронную схему и перенести ее сначала на бумагу, а затем непосредственно на печатную плату.
2. В соответствии с инструкциями на основании закрепляют ATmega8, трехразрядный индикатор А-563П-11, биппер с генератором на 5 В, пять тактовых кнопок, IRFZ44, LM358, 7805 и другие детали.
3. Для паяльной станции приобретают трансформатор TOP 50 Вт на 24 В и 2 А. Его можно купить в готовом виде или сделать на заказ.
4. В соответствии с размерами печатной платы подбирают пластиковый корпус для агрегата. Необходимо проследить, чтобы коробка подходила по высоте для трансформатора. Для передней панели паяльной станции вырезают заготовку из оргстекла толщиной 2 мм.
5. Печатную плату и трансформатор устанавливают в корпус и выполняют все подключения. Через специальный разъем подсоединяют паяльник. Если контакты не соответствуют гнезду, установленному в станции, стоит перепаять их на СГ-5 или СР-5.

Готовый агрегат запускают в работу и тестируют. При правильной сборке он должен поддерживать нагрев до 500 °С.

Цифровая паяльная станция позволяет регулировать нагрев кнопками с шагом 10 °С

Описание процесса ИК-пайки

Индукционная паяльная станция

Процесс инфракрасной пайки состоит из нескольких фаз:

1. Печатную плату помещают на платформу станции.
2. Её фиксируют боковыми упорами и дополнительными рейками.
3. Вокруг монтажного участка пластиковые элементы закрывают клейкой фольгой.
4. На высоте 3-4 см от микросхемы устанавливают инфракрасный излучатель.
5. Термопару на гибкой трубке подводят непосредственно к месту пайки.
6. С помощью кнопок на интерфейсах термоконтроллеров задаются режимы работы верхнего и нижнего нагревателя.
7. К месту пайки подводят светильник на стальном гибком шнуре.
8. Включают станцию нажатием стартовой кнопки.
9. По истечении заданного времени микропроцессор снимают с платы с помощью пинцета.
10. Таким же образом, только в обратном порядке, монтируют новый микропроцессор.

Принцип действия и варианты реализации

Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.

Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.

Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.

РадиоКот :: «Прикуяльник» или прикуриватель в роли паяльника

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форумеРадиоКот >Лаборатория >Радиолюбительские технологии >

Теги статьи:

Добавить тег

«Прикуяльник» или прикуриватель в роли паяльника

С днем рождения, котище. Расти, крепчай, и дорастай до Матёрого Котяры.Вспомню я пехоту и родную роту

и тебя за то что ты дал мне прикурить

Давай закурим товарищ по одной давай закурим товарищ мой (К.Шульженко)

То, что СМД компоненты стремительно наступают, никого уже убеждать не приходиться. Да и не просто наступают, а на горло. Я то для себя давно уже решил, что пора стремительно переходить на поверхностный монтаж. Это и красиво, и компактно, да и дешевле теперь уже. Микросхемы в ДИП корпусах дороже чем в планарных.

А многие современные чипы так и вовсе не выпускаются в ДИП исполнении. А ведь они весьма функциональны, и на требуют много «обвязки». Сказано — сделано. Начитался в интернете статей и начал обзаводиться инструментом. Тонкие припои, жидкие флюсы, тоненькие пинцетики, линзы, держалки, ну и т.д. И конечно же паяльная станция. Не есть дешевая агрегатина.

Решил сначало попаять обычным маленьким паяльником, только регулятор сделал простой. При определенной сноровке и прямых руках пайка получается весьма даже неплохо. Это запаивать получается неплохо, а вот выпаивать совсем даже наоборот. Начинается шаманство. Нитки, насадки, утюги, духовки, промышленные фены….. Способов немало. Как говорится: голь на выдумки хитра.

Сначало с этими неудобствами миришься, чертыхаясь, потом раздражаешься, потом материшься и звереешь (когда поотламываешь выводы так нужной тебе сейчас деталюшки). Помаялся, собрал немного денюжков, и прикупил паяльник и фен от китайской паяльной станции, а сам блок управления собрал по схеме замечательного парня из Пскова. Паяю, распаиваю, получаю удовольствие от процесса.

А тут как то знакомый радиолюбитель «фокус» показал: взял прикуриватель, открутил нагревательный элемент, прикрутил к нему провода, подключил к аккумулятору автомобильному, разобрал флешку, промазал ее канифолью жидкой, прогрел её этим прикуривателем и снял немаленький многоножковый чип. А в том что он его не перегрел и не спалил я уверен абсолютно.

Канифоль после этого процесса осталась на платке чистая и прозрачная, только немного потемнела. А кипеть она начинает где то около 250 градусов. Так что по ее состоянию можно судить о степени «вандализма» по отношению в выпаиваемым деталям. Зацепил меня этот «фокус». Это то, что называется — дёшево и сердито. Вот и решил немного поэкспериментировать с прикуривателем.

Взял схему простейшего ШИМ регулятора, мощный полевик, и соорудил простое дешевое устройство с регулируемой температурой на выходе. Получился такой себе гибрид прикуривателя-паяльника. блин. Результаты меня весьма порадовали. На мой взгляд, работать с ним много приятнее чем с феном. Попробуйте и вы.

Прикуриватель найти несложно, горстка недорогих деталей, немного удовольствия от процесса изготовления, и вы убедитесь как все просто и удобно. Вот небольшой ролик, как я выпаиваю и впаиваю деталюхи.

СХЕМА: А схем я перепробовал несколько. Начал с платы ШИМ на микроконтроллере. Сразу с замутом на будущее. Планировал сделать дистанционный контроль с использованием ИК термометра и обратную связь с поддержанием температуры в рабочей зоне. Но это все в будущем. Также сделал распространенную в интернете схему ШИМ регулятора на NE555 (или же отечественная 1006ВИ1). Но удачнее всех получилась схема ШИМ регулятора на UC3843. Вот она;

Почему удачнее? Диапазон регулировки коэффициента заполнения ШИМ от 0% до 100%. Кратко принцип работы: формируемое в микросхеме пилообразное напряжение, частота которого задается R1C1 через повторитель Q1 и делитель R3 поступает на внутренний компаратор, где сравнивается с постоянным напряжением, задаваемым делителем R5 R6 R7.

Особенности и преимущества

Особенностью ИК паяльной станции является то, что, в отличие от индукционного устройства, в работе отсутствует материальный контакт с радиодеталью, по сравнению с феном, нет давления воздушного потока. Весь процесс пайки происходит полностью в бесконтактном режиме.

К преимуществам ИПС надо отнести следующие достоинства:

• в отличие от других конструкций, инфракрасный паяльник обеспечивает быстрый монтаж или, наоборот, снятие припоя в условиях полного контроля уровня нагрева обрабатываемой радиодетали;
• сфокусированный пучок инфракрасного излучения позволяет точечно направить тепловой энергопоток в нужное место платы;
• ИПС даёт возможность установить режим ступенчатого роста температуры нагрева в рабочей зоне;
• инфракрасная пайка надёжно восстанавливает нарушенное соединение площадки микросхемы с печатной платой;
• отсутствие припоя и флюса в работе станции позволяет сохранять рабочее место в чистоте и не засорять плату каплями олова и кристаллами присадки.

Виды паяльных станций

Все современные станции различаются по таким признакам, как способ пайки, тип управления нагревом паяльника (температурой фена или инфракрасного излучателя), предназначение.

Контактные и бесконтактные

Принцип работы УЗО

В зависимости от способа пайки радиодеталей, все паяльные станции подразделяются на:

• Контактные – в таком оборудовании радиодетали припаиваются с помощью паяльника с острым жалом. По способу нагрева жала такие станции бывают индукционные (жало нагревается за счет вихревых токов, образующихся при подаче высокого напряжения на расположенную вокруг него катушку), импульсные (нагрев паяльника происходит не постоянно, а только в момент соприкосновения жала с рабочей поверхностью);
• Бесконтактные – пайка в таких станциях происходит за счет потока горячего воздуха или теплового излучения. Бесконтактные устройства подразделятся, в свою очередь, на две разновидности: термовоздушные (пайка происходит за счет высокотемпературного фена, подающего на рабочую поверхность разогретый воздух) и инфракрасные (паечные работы происходят, благодаря паяльникам с инфракрасными излучателями).

К сведению. Такая классификация условна – во многих современных станциях комплектация состоит из контактных и бесконтактных устройств для пайки.

Аналоговые и цифровые

Аналоговая и цифровая паяльные станции

По способу регулирования нагрева рабочего органа паяльные станции подразделяются на 2 вида:

• Аналоговые – в таких станциях нагрев жала контролируется одним датчиком, который связан с реле, замыкающим и размыкающим цепь нагревательного элемента паяльника;
• Цифровые – нагрев жала паяльника в таких станциях регулируется при помощи переключателей и кнопок размещенного в модуле управления контроллера (микросхемы).

Аналоговые паяльные станции, благодаря своим конструктивным особенностям, более надежные и ремонтопригодные. Однако на этом их преимущества заканчиваются – цифровое паяльное оборудование, по сравнению с ними, обладает более точной настройкой нагрева, что позволяет его использовать при пайке очень чувствительных к температуре радиоэлементов.

Монтажные и демонтажные

В зависимости от предназначения, паяльные станции подразделяются на:

• Монтажные – оборудование, конструктивно предназначенное для пайки радиодеталей на печатные платы;
• Демонтажные – паяльные станции, которые применяются для быстрого и качественного удаления припоя, демонтажа перегоревших радиодеталей.

В большинстве случаев демонтажные станции применяют только на крупных радиотехнических производствах – простые радиолюбители производят удаление остатков старого припоя, демонтаж вышедших из строя радиодеталей при помощи обычных монтажных паяльников.

Ремонтные

Паяльное оборудование данного вида применяют для проведения большого комплекса работ. В его состав входят не только различные виды паяльников, но и специальный оловоотсос для удаления частиц припоя и дыма, зажим для фиксации детали (платы), светильник для освещения рабочей поверхности. Такая станция, благодаря расширенной комплектации, совмещает в себе функции описанных выше монтажных и демонтажных видов данного оборудования.

Для чего нужна паяльная станция

Паяльная станция, в отличие от простого паяльника, – система более усовершенствованная. Она позволяет спаять мелкие детали, такие, к примеру, как SMD-компоненты, контролировать нагрев на табло, программировать кнопки. Кроме того, благодаря бесконтактной системе пайки перегрев соседних элементов здесь исключён.

Благодаря «умному» блоку управления можно задать необходимые настройки температуры, включить и выключить систему нажатием одной кнопки

Паяльная станция бесконтактного типа относится к современным системам пайки. К примеру, нагрев с помощью термофена помогает мастерам в ремонте бытовых электроприборов и мобильников. А вот с помощью ИК-систем можно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA).

Принцип действия и варианты реализации

Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.

Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.

Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.

Применение и устройство

Инфракрасный паяльник используется в основном при условиях отсутствия доступа к заменяемым компонентам. Применяется при замене мелких деталей, основным достоинством является отсутствие нагаров и прочих отложений, как при работе обычным паяльником, а также малая возможность повредить соседние элементы. Для домашнего использования возможно изготовить паяльник своими руками, используя прикуриватель от автомобиля.

Инфракрасная паяльная станция промышленного производства

Работа устройства происходит при питании 12 вольт, такое напряжения возможно получить путем использования преобразователя или не нужного блока питания для компьютера.

Изготовление

Перед сборкой паяльной станции, извлекается из корпуса прикуривателя нагревательный элемент. К контактам питания присоединяются провода питания, к центральному проводу возможно подвести медный провод с изоляцией. Сделать паяльник не составит большого труда, достаточно изолировать соединение на расстоянии от нагревательного элемента, возможно использовать термоусадочную трубку.

Термоусадочная трубка

Корпус производится из тугоплавкого материала. Возможно воспользоваться нерабочим паяльником или приобрести кусок стали. Необходимо следить за отсутствием соприкосновения проводов

Важно понимать, что подобного рода устройство используется при незначимых работах, так как температурные пороги, другие параметры не контролируются

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Метки: Сделай сам

17.07.16   inmiddle   32 865   11   Была зима и, видимо, из-за нехватки солнечного света на меня напала тоска. Обычное дело. Но в этот раз решил что-то изменить. А, как известно, лучший способ развеяться — сотворить что-нибудь и желательно полезное. Моя работа — ремонт всяких цифровых штук. Почему бы мне не собрать ИК паяльную станцию? На самом деле, я давно об этом думал. А узнав цены, понял, что хочу её именно собрать. Поэтому потихоньку покупал или собирал необходимые компоненты. Но всё как-то руки не доходили.На этот же раз так совпало, что у меня было мало работы и практически все компоненты в наличии. За работу!

Итог

Станций и паяльников десятки видов. И в целом для начинающих возможность быстро научиться профессиональной пайке на бюджетном оборудовании есть.

Что же выбрать

Для самых начинающих можно взять купить обычный нихромовый паяльник. Можно паять им платы, выпаивать детали, собирать радиоконструкторы. Доступен в любом хоз. магазине.
Научитесь обращаться с таким паяльником, ухаживать за жалом. Хватит на 10 часов практики. Можно паять самодельные печатные платы. А еще с таким простым нихромовым паяльником можно начать свой путь в ремонте электронике, например, перепайкой транзисторов и вышедших из строя электролитических конденсаторов.
Далее два варианта. Или сразу покупайте Т12, а потом к нему отдельно фен, или вместо Т12 Lukey 702 (или ее аналог). Эти два варианта закроют все ваши потребности в любительской (и даже профессиональной) пайке. Конечно лучше сразу взять Т12, поскольку у 702 и ее аналогов стоят уже морально устаревшие жала типа 900M, к которым нужно привыкнуть. Зато в комплекте паяльный фен, при помощи которого можно и микросхемы паять, и модули на смартфонах менять.

Можно ли собрать станцию или паяльник своими руками в домашних условиях

Сам паяльник навряд ли, а вот станцию — вполне себе, особенно нижний подогрев.
Можно менять прошивку, сделать голосовое управление, да что угодно. Даже сделать моддинг станции, поменяв цвет индикаторов температур. Но сделать именно самодельный фен, паяльник или жала — это уже нереально. Готовые варианты есть на любую цену и потребности. Что-то новое трудно сделать, особенно если у вас нет станка по обработке металла и нужных заготовок.

Post Views:
236