СОДЕРЖАНИЕ
Торцовые паяльники с несменными и сменными стержнями проверяют включением в сеть 220 В (или 127 В) и внешним осмотром.
Нагревательный элемент паяльника считают исправным, если через 30 — 40 секунд после включения паяльника в сеть температура наружной поверхности его металлических частей повысится на несколько градусов.
В случае отсутствия сети в исправности нагревательного элемента убеждаются также проверкой прохождения тока (пробником) или измерением сопротивления нагревательного элемента омметром (табл. 1,28).
Таблица 1. 28. Сопротивления нагревательных элементов электрических паяльников
| Мощность паяльника, Вт | Сопротивление нагревательного элемента, Ом при напряжении, В | |||
| 220 | 127 | 36 | 12 | |
| 35 | 1380 ± 10% | 460 ± 10% | 37 | 4,1 |
| 50 | 970 » | 320 » | 26 | 2,9 |
| 65 | 750 » | 245 » | 20 | 2,2 |
| 90 | 540 » | 180 » | 14,5 | 1,6 |
| 120 | 410 » | 135 » | 10,8 | — |
| 200 | 240 » | 80 » | 6,5 | — |
| 350 | — | — | 3,7 | — |
После проверки нагревательного элемента измеряют сопротивление изоляции между одним из штырьков вилки и наружными металлическими частями паяльника. Измеряемая величина должна быть не менее 0,1 МОм.
При наружном осмотре проверяют качество всех деталей паяльника, а также надежность заделки шнура в ручку и защиты его от механических повреждений при изгибе. При осмотре паяльника со сменными стержнями выясняют, кроме того, свободно ли вставляется и извлекается из корпуса нагревательного элемента сменный стержень, не проворачивается ли он и не выпадает ли при пользовании паяльником.
Техника безопасности требует снижения напряжений, подводимых к паяльникам, поэтому все большее число радиолюбителей заменяют свои стандартные высоковольтные паяльники, рассчитанные на питание от сети переменного тока напряжением 220 и 127 В, на низковольтные, подключаемые к сети через понижающие трансформаторы. Нагревательные элементы (спирали) таких паяльников радиолюбители делают сами, поэтому правомерен вопрос: как рассчитать спираль паяльника?
Прежде всего следует отметить, что нагревательные элементы паяльников изготавливают из нихрома и фехраля (из них наилучшим считается нихром).
Исходными данными для расчета спирали служат мощность паяльника (Р) в ваттах и подводимое к нему напряжение (В) в вольтах.
Расчет ведут в такой последовательности:
1) определяют сопротивление нагревательного элемента по формуле: К = U2 / P.
2) выбирают диаметр провода, исходя из того, что:
а) чем больше мощность паяльника, тем толще должен быть провод спирали;
б) чем больше диаметр провода спирали, тем больше места требуется для ее размещения;
3) пользуясь таблицей 1.29, определяют по диаметру сопротивление одного метра выбранного провода;
Таблица 1.29. Сопротивления нихромовых проводов
| Диаметр провода, мм | Сопротивление одного метра нихромового провода, Ом | |
| марки Х15Н60 | марки Х20Н80 | |
| 0,20 | 35,3 | 34,1 |
| 0,22 | 29,2 | 28,2 |
| 0,25 | 22,6 | 21,8 |
| 0,28 | 18,0 | 17,4 |
| 0,30 | 15,3 | 15,2 |
| 0,32 | 13,8 | 13,3 |
| 0,35 | 11,3 | ИД |
| 0,40 | 8,59 | 8,52 |
| 0,45 | 6,98 | 6,73 |
| 0,50 | 5,66 | 5,45 |
| 0,60 | 4,07 | 3,82 |
| 0,70 | 2,91 | 2,84 |
| 0,80 | 2,23 | 2,17 |
| 0,90 | 1,76 | 1,72 |
| 1,00 | 1,42 | 1,39 |
4) делят вычисленное значение R на найденную по таблице величину R1определяя таким образом длину провода (l) в метрах.
Общая информация
Прежде чем понять, какие бывают паяльники электрические по мощности и по другим характеристикам, сделаем небольшой экскурс в прошлое. Как известно электричество имеет историю около 200 лет, но первый прообраз паяльника был изобретён почти 5 тысяч лет назад. В то время активно развивалась ювелирная промышленность и мастера использовали специальные составе, предназначенные для соединения золота, серебра и прочих драгоценных металлов. Современный и «серьёзный» вариант паяльника был изобретён в начале 20 века. Это был примитивный большой паяльник, который предназначался для спайки огромных металлических деталей.
Выбор паяльника
В зависимости от личных пристрастий пользователя и функционального назначения, можно определиться с выбором типа паяльного устройства. При отсутствии электрического напряжения хорошо подходят приборы с автономным питанием. Для радиолюбителей (пайка микросхем) и других паяльных работ в бытовых условиях необходимы паяльники с импульсным или нихромным нагревателем.
В домашних условиях при работе с паяльными устройствами необходимо соблюдать меры технической и пожарной безопасности. Достаточное освещение и хорошо проветриваемое помещение станут залогом комфортной работы мастера-паяльщика.
Принцип работы паяльника
Инструмент преобразует электрическую энергию в тепловую и передает тепло в зону пайки. Встроенный внутри нагревательный элемент накаляет рабочую часть – жало, при этом температура нагрева может достигать 400 – 450 °С. При воздействии на обрабатываемую поверхность раскаленный наконечник расплавляет припой, а он уже – соединяемые детали. При застывании расплавленной субстанции происходит их фиксация.
Выбирая паяльник, следует учесть, что по типу питания они бывают сетевые и аккумуляторные. Первые требуют подключения к электросети и используются в мастерских, быту, на производстве. Есть модели не только со стандартным напряжением 220 В, но и рассчитанные на работу с пониженным напряжением 12, 24 В и т.д. (питаются от понижающего трансформатора). Аккумуляторные имеют встроенные элементы питания, поэтому не привязаны к месту работы – это очень удобно, когда нужно быстро припаивать изделия в разных местах. Находят применение в ремонте музыкальной аппаратуры, автомобилей и электромонтажных работах. Но время функционирования аккумуляторных паяльников ограничено зарядом батареи, поэтому используют их для периодических задач. Когда пайка занимает большую часть процесса, например, при работе с микросхемами, необходим сетевой инструмент.
Последовательность работ при ремонте
Для устранения обрыва в проводах или вилке сначала с помощью мультметра (тестера) выявляется точное место нахождения повреждения. И лишь после этого выбирается один из возможных способов ремонта паяльника.
Так, при обнаружении обрыва в подводящем проводе или вилке, эти части проще всего целиком заменить исправным изделием. Для этого удобнее просто нарастить неповреждённую часть, припаяв к ней новый сетевой шнур.
При наращивании подводящего провода особое внимание уделяется изоляции отдельных жил. Надёжнее всего защитить каждую из них поливинилхлоридной трубкой (кембриком)
В случае, когда сгорела обмотка паяльника – придётся вскрыть защитный кожух (крышку) и полностью разобрать нагревательный элемент, отсоединив его от питающих проводов.
При перемотке спирали необходимо внимательно следить за тем, чтобы соседние витки располагались на удалении один от другого, а между рядами намотки укладывалась слюдяная прокладка.
По окончании намоточных работ к концам нихромовой проволоки припаиваются, а затем обжимаются подводящие провода, после чего защитный кожух возвращается на прежнее место. На этом ремонт может считаться законченным.
Вопросы об устройстве трансформатора
-Почему зазор между катушками делается минимальным?
Это делается для лучшего контакта магнитных полей. Если зазор будет большим — то и эффективность трансформатора будет низкая.
-А можно ли сделать трансформатор без сердечника аналогичный мощности с сердечником?
Да, но тогда придется увеличивать количество витков, чтобы увеличить магнитный поток. Например, с сердечником у обмоток витки могут быть по несколько тысяч. А без сердечника придется увеличивать магнитный поток за счет витков. И количество витков будет по несколько десяток тысяч. Это не только увеличивает размеры катушек, но и снижает их эффективность и увеличивает шансы перегрева.
-Можно ли подключить понижающий трансформатор как повышающий?
Если у вас есть трансформатор, который понижает сетевое напряжение с 220 В в 12 В, то его можно подключить как повышающий. То есть, вы можете подать на него переменное напряжение 12 В на вторичную обмотку и получить повышенное на первичной 220 В.
-А что будет, если на вторичную обмотку понижающего трансфоратора подать сетевое напряжение?
Тогда обмотка сгорит. Её сопротивление, количество витков и сечение провода не рассчитаны на такие напряжения.
-Можно ли сделать трансформатор самостоятельно своими руками в домашних условия?
Да, это вполне реально. И многие радиолюбители и электронщики этим занимаются. А некоторые еще и зарабатывают. продавая готовую продукцию. Но стоит помнить о том, что это долгий, сложный и не простой труд. Нужны качественные материалы. Это трансформаторное железо, эмалированные медные провода различного сечения, изоляционные материалы.
Все материалы должны быть высокого качества. Если медный провод будет с плохой изоляцией, то возможно межвитковое замыкание, которое неминуемо приведет к перегреву. А для начала нужно рассчитать все параметры будущего трансформатора. Это можно сделать с помощью различных программ, которые доступны в сети.
Далее, это долгие часы сборки. Особенно если вы решили намотать тороидальные трансформатор.
Нужно плотно и равномерно наматывать витки, записывать каждый десяток, чтобы не запутаться и не изменить характеристики будущего преобразователя или блока питания.
-Что будет, если включить трансформатор без сердечника?
Так как трансформатор рассчитывался изначально с сердечником, то и преобразовать полностью напряжение он не сможет. То есть, на вторичке что-то будет, но явно не те параметры. Да и если подключите нагрузку к обмоткам без сердечника, они быстро нагреются и сгорят.
Неисправности трансформаторов
К основным неисправностям трансформаторов можно отнести:
- Коррозия и наличие ржавчины на сердечнике;
- Перегрев и нарушение изоляции;
- Межвитковое короткое замыкание;
- Деформация корпуса, обмоток и сердечника
- Попадание воды в обмотку.
Как проверить на целостность
Трансформатор можно проверить обычным мультиметром. Установите прибор в режим измерения сопротивления и проверьте обмотки.
Они не должны быть в обрыве, никогда. Если нигде обрывов нет, то можно найти первичную и вторичную обмотки при помощи измерения сопротивления. У первичной обмотки понижающего трансформатора сопротивление будет выше, чем у вторичной. Это все из-за количества витков. Чем больше витков и чем меньше диаметр провода — тем больше сопротивление обмотки.
Так же вы можете найти паспорт на свой трансформатор. В нем указываются сопротивления обмоток, и их параметры, которые нужно будет проверить мультиметром.
Безопасная проверка работы трансформатора
Если вы решили намотать свой трансформатор или проверить старый, то обязательно подключайте лампочку в разрыв цепи (последовательно!). Если что-то не так произойдет то, лампочка загорится и заберет ток на себя и сможет спасти неисправный трансформатор.
Способ №2: Из нихромовой нити
В отличии от предыдущего метода изготовления электрического паяльника, здесь вы самостоятельно изготовите нагревательный элемент из отрезка нихромовой проволоки. Следует отметить, что подобрать нужный диаметр можно как с помощью табличных величин удельного сопротивления нихрома на метр длины, так и опытным путем.
Второй вариант наиболее простой, так как, имея проволоку диаметром, допустим, в 0,5мм, вы можете натянуть ее на кусок сухой древесины и, подключив питание крокодилами наблюдать скорость и величину нагрева по цветовым изменениям.
Рис. 4: определение нагрева опытным путем
При желании можно удлинить или укоротить нагреваемый участок путем перемещения крокодила – это позволит подобрать оптимальную температуру нагрева за счет длины, наиболее подходящую для вашего паяльника.
Помимо нихромовой нити вам понадобятся:
- Продолговатая заготовка из дерева округлой формы, чтобы удобно помещалась в вашей руке.
- Электрическая дрель и сверла различного диаметра для высверливания отверстий.
- Медная проволока для изготовления толстого или тонкого жала, диаметр подбирается индивидуально в каждой ситуации.
- Алебастр с водой для фиксации медной проволоки – объем довольно небольшой, поэтому вам хватит остатков с ремонта, приобретать новый пакет необязательно.
- Соединительные медные провода для подключения нагревательного элемента к питающему шнуру. Выбираются в соответствии с номиналом протекающего по ним тока.
- Изоляционные материалы – изолента, термоусадка, стеклотканевая изоляция.
- Блок питания на 12В, чтобы сделать мини паяльник.
- Слесарный инструмент, канцелярский нож и т.д.
В данном примере мы рассмотрим порядок изготовления низковольтного паяльника на 12В. Для этого выполните следующий алгоритм действий:
- Просверлите в торце деревянной заготовки два несквозных отверстия – в одном из них будет размещаться жало, а другом разъем питания. Рис. 5: просверлите отверстия в торцах
- На уровне конца торцевого отверстия под разъем питания просверлите с двух боков отверстия меньшего диаметра. Лучше расположить их под наклоном, так как затем в них нужно будет протянуть питающие провода.
Рис. 6: высверлите отверстия по бокам
- От просверленных отверстий для вывода проводников электрического тока до отверстия установки нагревательного стержня вырежьте углубления и поместите в них провода от разъема.
Рис. 7: поместите провода от разъема
- Отрежьте из толстой медной проволоки, около 2,5мм в диаметре, заготовку под жало.
- При помощи алебастровой смеси установите нагревательный стержень для паяльника в отверстие и дождитесь засыхания раствора до плотного состояния. Как правило, это занимает всего пару минут.
Рис. 8: зафиксируйте жало
- Наденьте на стержень кусок стеклотканевой изоляции и зафиксируйте при помощи скрутки медных проводов.
- Намотайте на стеклотканевую трубку нагревательную спираль и прикрепите ее к выводам.
Рис. 9: намотайте нихромовую проволоку
Оголенные проводники и места соединения заизолируйте с помощью термоусадки.
Соедините провода питания паяльника и заизолируйте изолентой.
Миниатюрный паяльник готов и может использоваться для пайки проводов, smd элементов и т.д.
Рис. 10: готовый миниатюрный паяльник
Устройство паяльника
Электропаяльник считается надежным устройством и при соблюдении правил эксплуатации служит исправно долгие годы – у некоторых мастеров в рабочем состоянии сохранились инструменты еще советского периода. Например, в те времена был популярен молотковый медный жаровой паяльник, какими сейчас уже вряд ли кто пользуется.
Чтобы знать, как устранить в электропаяльнике неисправности, следует ознакомиться с устройством его работы. Главными компонентами этого электрического ручного инструмента являются:
- медный стержень;
- элемент нагрева;
- рабочая часть в виде жала;
- держатель паяльника;
- шнур электропитания.
Стержень электропаяльника выполнен из медного сплава, этот металл быстро разогревается под действием встроенного в прибор электронагревателя, состоящего из нихромовой спирали. Иногда вместо нихрома в качестве нагревателя применяется керамический токопроводящий элемент. Мощность электропаяльника зависит от диаметра нихромовой проволоки нагревателя – чем этот диаметр больше, тем, соответственно, выше рабочая мощность электроприбора.
Стержень в электропаяльнике разогревается до такой температуры, которая требуется, чтобы расплавить состав припоя. Поверхность стержня, состоящего из меди, обладает высокой степенью теплопроводности, таким образом, нагреватель отдает свое тепло, которое переходит на рабочее жало паяльника. Жало имеет вид длинного стержня, сплюснутого на конце или заостренного.
Медный стержень электроинструмента располагается в металлическом кожухе в виде трубки. Чтобы обеспечить его изоляцию и разделить с нагревательным элементом, применяется изоляционный материал, который фиксируется на стыке стержня и нихромовой проволоки. В качестве электроизоляции в электропаяльнике используется слюда или стеклоткань. Именно поверх этого изоляционного материала и выполняется намотка нихромовой проволоки.
Электропаяльник снабжен специальным держателем, внутри которого расположен канал, где протянут шнур электропитания. Этот провод подает электрический ток на нагревательный элемент. Материалом держателя может быть как термостойкая пластмасса, так и древесина.
Виды нагрева
Паяльники различают по способу нагрева рабочей части (жала) на:
Полезная информация:
-
Электропаяльники
– нагревание жала производится с помощью электричества. -
Термовоздушные паяльники
– нагрев обрабатываемой поверхности происходит под воздействием тонкой струи горячего воздуха. -
Дуговые паяльники
– нагрев рабочий элемент разогревается под воздействием электрической дуги между наконечником (жалом) и электродом, размещенным внутри паяльника. -
Торцевые и молотковые
– это паяльники, наконечники которых закреплены на достаточно длинных металлических рукоятках и разогреваются при помощи внешних источников тепла. -
Газовые паяльники
– представляют собой газовую горелку. -
Инфракрасные паяльные станции
– пайка осуществляется путем использования инфракрасного излучения
Самыми распространенными являются электропаяльники. В основном они отличаются мощностью и типом нагревателя.
К электрическим паяльникам также относятся импульсные паяльники. Особенностью импульсных паяльников является нагрев жала в нужный для работы момент. При работе с таким паяльником нажимается пусковая кнопка и жало стремительно нагревается, если кнопку отпустить, то рабочая часть быстро остывает.
Назначения и принцип действия
Паяльник используют как в ремонте, так и в монтажных операциях.
Классический электрический вариант применяют для расплавления олова и нанесения его на посадочные места печатных плат, что позволяет фиксировать на них радиодетали.
Иными словами, этот ручной инструмент служит для нагрева флюса и деталей во время пайки и лужения, для добавления припоя в места контакта деталей, подлежащих спайке между собой.
Принцип работы паяльника состоит в преобразовании электрической энергии в тепловую, а затем передачи тепла на припой для его расплавления.
Застывая, последний соединяет детали или их элементы между собой.
Как нагревательное устройство, инструмент иногда используют для расплавления пластмассы, снятия и нанесения термоклея, если под рукой не оказалось специального термопистолета.
Описание прибора
Электрический прибор состоит из:
- стержня;
- нагревателя;
- жала;
- держателя;
- электрического шнура с вилкой для подсоединения к сети.
Паяльник работает от сети 220 Вт., в промышленности применяются модели с мощностью в 360, 680, 850, 1200 Вт., создан для спайки деталей в домашних, или промышленных целях и призван соединять между собой различные металлические элементы, широко применяется в электронике, радиотехнике.
Внутрь устройства встроен электронагревательный элемент в виде нихромовой спирали в оболочке из слюды, керамики. Сверху элемент защищен от металлическим кожухом, чтобы работающего случайно не ударило током.
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
Мини и микро на резисторах
Паяльник с нагревательным элементом на основе металлопленочного резистора МЛТ конструктивно аналогичен паяльнику из проволочного резистора, но выполняется на мощность до 10-12 Вт. Резистор работает с перегрузкой по мощности в 6-12 раз, т.к., во-первых, теплоотвод через относительно толстое (но абсолютно более тонкое) жало больше. Во-вторых, резисторы МЛТ физически в разы меньше ПЭ и ПЭВ. Отношение их поверхности к объему соотв. увеличивается и теплоотдача в окружающую среду относительно растет. Поэтому паяльники на резисторах МЛТ делаются только в вариантах мини и микро: при попытке увеличить мощность маленький резистор сгорает. Хотя МЛТ для спецприменения выпускаются на мощность до 10 Вт, своими силами реально сделать только паяльник на МЛТ-2 для мелких дискретных компонент (россыпи) и небольших микросхем, см. напр. видео ниже:
Видео: аккумуляторный мини-паяльник
Гораздо интереснее сделать мини паяльник из резистора МЛТ-0,5 для smd. Керамическая трубочка – корпус МЛТ-0,5 – очень тонкая и почти не препятствует теплопередаче на жало, но не пропустит тепловой импульс в момент касания полигона, отчего частенько сгорают компоненты smd. Подобрав жало (что требует довольно значительного опыта), smd таким паяльником можно не спеша паять, непрерывно контролируя в микроскоп процесс.
Процесс изготовления такого паяльника показан на рис. Мощность – 6 Вт. Нагрев либо непрерывный от инвертора из описанных выше, либо (лучше) с форсироваанным подогревом постоянным током от ИП на 12 В.
Как сделать мини-паяльник для микросхем из резистора МЛТ-0,5
Устройство паяльника
Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.
Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.
Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.
Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.
При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.
Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.
Выбор жала и уход за ним
Жала для паяльников различают по форме и материалу. С формой всё просто: самым примитивным и в то же время универсальным является шиловидное жало. Возможны вариации в форме лопаточки, конуса с затуплённым концом, со скосом и прочие. Главная задача при выборе формы — добиться максимальной площади соприкосновения с конкретным типом спаиваемых деталей, чтобы нагрев был мощным и при этом непродолжительным.
По материалу почти все жала медные, однако бывают с покрытием и без него. Покрывают медные жала хромом и никелем для увеличения жаростойкости и устранения окисления поверхности меди. Жала с покрытием очень долговечные, но несколько хуже смачиваются припоем и требуют бережного отношения. Для их чистки используют латунную стружку и вискозные губки.
Жала без покрытия можно по праву отнести к расходникам для пайки. Такое жало при работе периодически покрывается слоем окислов и припой перестаёт к нему прилипать. Рабочую кромку нужно заново зачистить и залудить, поэтому при интенсивном использовании жало стачивается достаточно быстро. Для замедления обгорания жала его рекомендуется предварительно отковать, а затем обточить для придания нужной формы.
Напряжение питания паяльников
Электрические паяльники выпускаются рассчитанные на напряжение питающей сети 12, 24, 36, 42 и 220 В, и этому есть свои причины. Главной, является безопасность человека, второй – напряжение сети в месте выполнена паяльных работ. В производстве, где все оборудование заземлено и имеется высокая влажность, разрешено использовать паяльники напряжением не более 36 В, при этом корпус паяльника должен быть обязательно заземлен. Бортовая сеть у мотоцикла имеет напряжение постоянного тока 6 В, легкового автомобиля – 12 В, грузового – 24 В. В авиации используют сеть частотой 400 Гц и напряжением 27 В.
Есть и конструктивные ограничения, например, паяльник мощностью 12 Вт сложно сделать на питающее напряжение 220 В, так как спираль потребуется мотать из очень тонкого провода и поэтому намотать много слоев, паяльник получится большим, не удобным для мелкой работы. Так как обмотка паяльника намотана из нихромовой проволоки, то питать его можно как переменным, так и постоянным напряжением. Главное чтобы напряжение питания соответствовало напряжению, на которое рассчитан паяльник.
Принцип работы электрической схемы паяльника
Трансформатор
В основу конструкции положен обыкновенный трансформатор, состоящий из:
- первичной обмотки на 220 вольт;
- закороченной вторичной силовой обмотки из двух витков;
- магнитопровода.
Для удобства пайки можно создать дополнительную вторичную обмотку на 4,5 вольта, питающую лампочку накаливания от карманного фонарика или мощный светодиод. Когда пространство магнитопровода ограничено, то допускается для цепи подсветки делать низковольтное ответвление от первичной обмотки по принципу автотрансформатора. Создастся экономия пространства и провода.
Силовая вторичная обмотка выполнена из толстой медной шины, постоянно работает в режиме короткого замыкания на более тонкий наконечник из меди. За счет большого теплового воздействия тока КЗ происходит быстрый разогрев жала паяльника до рабочей температуры.
Отвод тепла в окружающую среду и на расплавление припоя в кратковременном режиме пайки обеспечивают тепловой баланс, исключающий перегрев обмоток трансформатора и наконечника до критической температуры.
Схема питания трансформатора
220 вольт подается через обычную электрическую вилку со шнуром. Внутри рукоятки паяльника размещают микровыключатель, задействованный через нормально отключенный контакт с кнопкой управления.
При нажатии на кнопку питания напряжение подается на трансформатор, а при отпускании — снимается. В целях обеспечения электрической безопасности при работе с электроинструментом рекомендуется устанавливать не одиночный, а сдвоенный микрик в разрыв каждого провода питания.
В такой конструкции опасный потенциал фазы всегда будет отсутствовать на трансформаторе при разомкнутых контактах выключателя.
Электрическая схема паяльника
Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.
Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.
Устройство и принцип работы паяльника
Миниатюрный низковольтный паяльник.
Эти приспособления работают от электрического тока бытовой сети с напряжением 220 В. Устройства могут иметь различную мощность в зависимости от области применения.
Устройство паяльника, изготовленного различными производителями, может иметь незначительные отличия. Основными элементами конструкции любого электрического приспособления для пайки, работа которого основана на использовании нагревательного элемента, являются:
- стержень;
- нагревательный элемент;
- жало;
- держатель;
- электрический шнур для запитки от бытовой электросети.
Стержень, изготовленный из красной меди, нагревается при помощи нагревателя изготовленного из нихромовой проволоки определенного сечения или токопроводящей спецкерамики. Если в устройстве паяльника используется нихромовый нагреватель, то диаметр проволоки, из которой он изготовлен, зависит от мощности прибора. Нагрев стержня осуществляется до температуры плавления припоя. В изготовлении стержня нагревательного элемента применяется медь благодаря ее высокой теплопроводности. Нагревательный элемент передает тепло жалу инструмента.
Стержневой конец паяльника является рабочей частью инструмента, как правило, конец стержня имеет клиновидную форму. По этой причине этот конец стержня получил название жало.
Стержень паяльника закрепляется в металлической трубке. Для обеспечения его изоляции от нагревательного элемента вставляемый конец обматывается в изолирующий материал. Таким материалом, используемым в устройстве паяльника, может быть стеклоткань или слюда. Нихромовая нить наматывается поверх токоизолирующего материала.
Держатель паяльника имеет в своей конструкции канал, по которому проходит сетевой шнур, подающий напряжение на нагревательный инструмент. Держатель паяльника изготавливаться может из дерева или термостойкой пластмассы.
http:
Мощность нагрева паяльников
Мощностью электрические паяльники бывают 12, 20, 40, 60, 100 Вт и больше. И это тоже не случайно. Для того, чтобы припой при пайке хорошо растекался по поверхностям спаиваемый деталей, их нужно прогреть до температуры чуть большей, чем температура плавления припоя. При контакте с деталью тепло передается от жала к детали и температура жала падает. Если диаметр жала паяльника не достаточный или мощность нагревательного элемента мала, то отдав тепло, жало не сможет нагреться до заданной температуры, и паять будет невозможно. В лучшем случае получится рыхлая и не прочная пайка.
Более мощным паяльником можно паять маленькие детали, но возникает проблема недоступности к месту пайки. Как, например, запаять в печатную плату микросхему с шагом ножек 1,25 мм жалом паяльника размером в 5 мм? Правда есть выход, на такое жало навивают несколько витков медного провода диаметром 1мм и концом уже этого провода паяют. Но громоздкость паяльника делают работу практически не выполнимой. Есть и еще одно ограничение. При большой мощности, паяльник быстро прогреет элемент, а многие радиодетали не допускают нагрева выше 70˚С и по этому, допустимое время их пайки составляет не более 3 секунд. Это диоды, транзисторы, микросхемы.
Электрические паяльники
Электрические паяльники
Пожалуй, паяльник можно найти в любом доме. Это такой же необходимый инструмент, как и молоток, или гаечный ключ. Несмотря на то, что в продаже есть большой выбор паяльников, всех их можно разделить на четыре группы: паяльники электрические, паяльники газовые индукционные паяльники (новый, современный вид) и паяльные станции. Разновидностью электрических паяльников является импульсный паяльник. Электрические паяльники различают по типу нагревательного элемента (керамический, нихромовый).
Электрический паяльник с нихромовым нагревательным элементом
Это паяльник, нагревательный элемент которого состоит из нихромовой спирали, намотанной на трубку из керамики или слюды. При включении паяльника в сеть ток проходит через спираль, быстро ее нагревая, и тепло от спирали передается медному жалу паяльника, то есть, его рабочей части. Ток может быть переменным сетевым, или переменным/постоянным низкого напряжения.
Такие паяльники приобрели широкое распространение в силу ряда причин. Так, они достаточно надежны и нетребовательны, долговечны, хотя и не рассчитаны на применение в таких объемах, как керамические паяльники. Однако, для радиолюбителя, или для человека, который занимается пайкой «для себя» такие паяльники прекрасно подойдут, и прослужат долгий срок. Электрический паяльник с нихромовым нагревательным элементом неприхотлив, не боится падения, температурных перепадов. Даже если использовать нихромовый паяльник часто, он прослужит немало лет. Сам же нагревательный элемент сложно повредить, и даже если изоляция придет в негодность, паяльник будет исправно работать, хотя, конечно же, использование такого паяльника не рекомендуется, по вполне понятным причинам.
Электрический паяльник керамический нагревательный элемент
Как понятно из названия, в качестве нагревательного элемента такого паяльника выступает керамический стержень, который нагревается при подведении напряжения к его контактам. Как правило, керамический нагревательный элемент имеет форму цилиндра и вставляется в полое жало. Этим обеспечивается одно из преимуществ керамических паяльников – все тепло от элемента передается жалу, обеспечивая быстрый его нагрев и достаточно высокую температуру нагрева.
Проводники и термодатчик «впечатываются» в керамику и «оборачиваются» вокруг керамического же стержня. Толщина проводников крайне мала, этим и обуславливается один из недостатков паяльников с керамическими нагревательными элементами – хрупкость.
Так, случайно поломать нагревательный элемент нельзя, но что касается падений с высоты и ударов (например, постукивание для сбрасывания лишнего припоя), то на элементе могут появиться трещины, с повреждением проводников. В результате нагревательный элемент выходит из строя и ремонте не подлежит. Тоже касается и перепада температур – при попадании воды на элемент, или при повышении/понижении сопротивления жала (если присоединить «неродное», большей, или меньшей длины).
При этом, электрический паяльник с керамическим нагревательным элементом лучше держит температуру, отличается высокой надежностью, не «пробивает» корпус. Такие паяльники долговечны и могут использоваться тем, кто много паяет и оставляет паяльник включенным надолго. Керамические паяльники могут выдавать большую мощность, чем нихромовые, быстрее нагреваются.
В нашем интернет магазине вы сможете купить паяльники всех классификаций: классический, паяльник молотковый, паяльник пистолет, паяльник топор.
