Ещё пару месяцев назад я даже и не задумывался о самодельной паяльной станции. Собирался покупать Lukey 702, но глянув на цены, так и не понял, за что отдавать 6…8 тысяч.
Недостатки Lukey:
- Мощность трансформатора слишком мала, трансформатор работает на пределе возможного.
- Низкое качество трансформаторного железа, он греется даже на холостом ходу, на некоторых станциях ещё и гудит.
- Неудобная настройка температуры (невозможно быстро накинуть 20-40-60 градусов).
- Дискретность установки температуры 1 градус, которая в реальности не нужна.
- В силовой цепи установлен сигнальный разъём (PS/2).
- Постоянная запитка от сети, даже когда паяльная станция не используется.
- Нет функции автоотключения.
- Высокая цена.
Список не маленький, поэтому я решил не покупать Lukey. Начал смотреть в сторону самодельных паялок. Готовые конструкции, выложенные на просторах интернета, чем-то не устраивали.
Где-то автор пожалел транзисторов на индикаторы. Где-то через диодный мост прокачивают 2 ампера, и диоды раскаляются как утюги. Где-то автор прокачивает через кренки 35 вольт.
В общем однозначно было решено — изобрести свой велосипед.
Итак, представляю Вашему вниманию паяльную станцию ZSS-01.
Основные функции:
- Удобная настройка температуры.
- Одновременная индикация текущей и заданной температур.
- Настраиваемый таймер автоотключения. После срабатывания таймера, станция самообесточивается.
- Обработка и индикация ошибок. После возникновения ошибки, станция самообесточивается.
- Нулевое потребление после самообесточивания.
- Сохранение настроек с использованием циклической записи/чтения.
Схема паяльной станции:
Теперь подробно расскажу про каждый узел схемы.
Узел индикации.
Содержит два семисегментных индикатора. Первый индикатор отображает текущую температуру паяльника, второй — заданную. Индикаторы можно использовать как с общим анодом, так и с общим катодом, установив соответствующую прошивку.
Индикаторы подключены через буферную микросхему для снижения нагрузки на порты микроконтроллера. Вместо буфера можно поставить 12 транзисторов, но мне кажется, микросхема и паяется проще, и разводка платы упрощается, и стоит она дешевле, чем горсть транзисторов.
Также узел индикации содержит пищалку, которая пищит при возникновении ошибок, а также издаёт щелчки при нажатии кнопок. Пищалка использована обычная, без встроенного генератора. Я поставил пищалку от древней материнской платы.
Микроконтроллер генерирует меандр, затем меандр проходит через буферный транзистор и поступает на пищалку.
Узел питания.
Особенностью данной паяльной станции является возможность самообесточивания. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети через нормально разомкнутые контакты реле. Когда станция отключена, контакты реле разомкнуты и трансформатор обесточен. Для запуска паяльной станции надо нажать на кнопку «ON», которая кратковременно шунтирует контакты реле.
На первичную обмотку поступает напряжение, микроконтроллер запускается. После запуска МК включает реле, шунтируя кнопку. Трансформатор остаётся запитанным до тех пор, пока микроконтроллер не отключит реле.
Таким образом, после отключения питания, потребление устройства становится равным нулю, отпадает необходимость использования дежурного источника питания (трансформаторы с дополнительными обмотками, итд).
Самообесточивание происходит при:
- Нажатии кнопки «OFF» на передней панели.
- Срабатывании таймера автоотключения.
- Отсутствии нагрева паяльника.
- Перегреве паяльника.
Вторичная обмотка трансформатора выдаёт 24 вольта. После выпрямления и фильтрации, напряжение поднимается до 34 вольт. Для питания микроконтроллера использован импульсный преобразователь LM2596S-ADJ, понижающий напряжение до 5 вольт. На случай пробоя встроенного ключа преобразователя, на выходе установлен супрессор, снятый с платы жёсткого диска.
Узел измерения температуры.
Для сборки станции я купил паяльник от Lukey 702. В качестве термодатчика используется родная термопара K-типа, расположенная в кончике нагревателя. Для усиления напряжения с термопары используется ширпотребный операционный усилитель LM358.
Коэффициент усиления ОУ подобран таким образом, чтобы выходное напряжение 5 вольт соответствовало 1023 градусам, при этом 1 квант АЦП будет равен 1 градусу. Использованный ОУ не имеет Rail-to-Rail выхода, поэтому максимальная измеряемая температура будет примерно 800 градусов. Рабочий диапазон температур станции от 100 до 450 градусов, поэтому измерение до 800 градусов меня устраивает.
После сборки станции необходимо произвести калибровку температуры при помощи подстроечного резистора.
Узел управления нагревателем.
Здесь всё просто. Микроконтроллер включает оптопару. Оптопара открывает симистор. Симистор коммутирует нагреватель ко вторичной обмотке трансформатора. ШИМ регулировка не используется, выполняется только включение/отключение нагревателя, так называемый «ключевой режим».
Узел кнопочного управления.
Для управления используется 1 силовая и 5 сигнальных кнопок. Для того, чтобы не портить внешний вид паяльной станции, всё кнопки были использованы одинаковые — силовые. Всё управление сводится к включению/отключению питания, настройке температуры, и настройке таймера автоотключения. При удерживании кнопок выполняется ускоренный перебор значений.
Теперь расскажу про дополнительный функционал.
Таймер автоотключения.
Позволяет задать временной интервал от 1 до 255 часов, по истечении которого паяльная станция самообесточится. Также имеется возможность отключения таймера. Для этого необходимо установить временной интервал, равный 0.
Для входа в режим настройки таймера, необходимо одновременно зажать кнопки «-20» и «+20», и не отпуская их включить станцию кнопкой «ON». На первом индикаторе отобразится буква «A», подтверждающая вход в режим настройки автоотключения, а также прозвучит звуковой сигнал.
Кнопки «-20» и «+20» нужно отпустить. На втором индикаторе отобразится количество часов, которое можно изменять кнопками «-5» и «+5», при этом изменение будет происходить по 1 часу на каждое нажатие.
Для сохранения изменений необходимо нажать кнопку «OFF», при этом паяльная станция самообесточится.
Защита от ненагрева паяльника / КЗ термодатчика.
При включении паяльная станция отсчитывает 1 минуту, после чего включается постоянный контроль температуры паяльника.
Если температура ниже 80 градусов (например при обрыве нагревателя), на индикатор высвечивается ошибка «Err 1», звучит продолжительный звуковой сигнал, и станция самообесточивается.
Также данная ошибка будет возникать при коротком замыкании термодатчика.
Защита от перегрева паяльника / обрыва термодатчика.
Защита от перегрева может пригодиться, например, при пробое управляющего симистора. Паяльник раскаляется до 470 градусов, срабатывает защита.
На индикаторе высвечивается ошибка «Err 2», звучит продолжительный звуковой сигнал, и паяльная станция самообесточивается.
Также данная ошибка будет возникать при обрыве термодатчика, благодаря подтягивающему резистору на входе измерительного узла.
Сохранение настроек.
Структура с настройками занимает 3 байта. Микроконтроллер ATmega8 содержит 512 байт EEPROM памяти. Так как размер памяти позволяет сохранить 170 структур, был реализован алгоритм циклической записи/чтения настроек.
Алгоритм работает следующим образом. После включения питания, в памяти ищется последняя непустая структура, из неё считываются настройки. Перед отключением питания, ищется первая пустая структура, и в неё записываются настройки.
Таким образом, при каждом сохранении, настройки записываются в следующую структуру, и так 170 раз. Когда все структуры заполнятся и кончится свободное место, произойдёт полное стирание памяти, и настройки запишутся в первую структуру. И так по кругу.
Применение данного алгоритма позволяет продлить ресурс памяти в 170 раз, а также способствует равномерному износу ячеек.
Теперь немного расскажу о внутренностях станции. Трансформатор использован вот такой:
Фото основной платы в процессе сборки.
Конструктивно паяльная станция состоит из двух плат.
На плате индикации расположены только семисегментные индикаторы.
Один провод не подключен, т.к. не используется точка.
Все остальные компоненты находятся на основной плате.
Размеры плат подогнаны под использование заводского пластикового корпуса B12, имеющего размеры 200x165x70 мм.
Внутренности.
Вот что получилось в итоге. Вид спереди.
Вид сзади. Для подключения паяльника я поставил какой-то советский разъём.
- Настройка таймера автоотключения.
- Индикация ошибки.
- Подведём итоги.
В целом самоделкой доволен. Можно не напрягаясь прибавить 20…40 градусов, и не опасаться за оставленный без присмотра включенный паяльник. Некоторые компоненты были в наличии, кое-что пришлось купить. Список затрат:
- Паяльник от Lukey 702 === 1013 руб
- Трансформатор тороидальный ТТП-60 (2х12В, 2.2А) === 800 руб
- Симистор BTA25-800 === 105 руб
- Оптопара симисторная MOC3063 === 26 руб
- Семисегментный индикатор FYT-3631 === 46+46 руб
- Жало Hakko 900M-T-3C === 500 руб
- Скотч двусторонний === 75 руб
- Доставка === 189+175 руб
В итоге станция мне обошлась в 2975 руб.
Планы на будущее:
- Вместо реле поставить симистор.
- Сделать автоматический выбор типа используемого термодатчика (термопара или терморезистор).
- Поменять нагреватель на керамический.
- Переднюю панель сделать матовой, чтобы не бликовала.
| Плата индикации | |||||
| Семисегментный индикатор | FYT-3631BD | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Плата основная | |||||
| DC/DC импульсный конвертер | LM2596 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Операционный усилитель | LM358 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| МК AVR 8-бит | ATmega8 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| ИС шинного приемника, трансмиттера | SN74HC245 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Оптопара | MOC3063M | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Симистор | BTA25 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Диодный мост | W04M | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | FR103 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | 1N4007 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | BAV99 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Защитный диод | SMBJ5V0CA | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Биполярный транзистор | C945 | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Звуковой излучатель | DBX05A | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Предохранитель | 5A | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Предохранитель | 1A | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Реле | JW1FH-DC12V | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Катушка индуктивности | 120 мкГн | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Катушка индуктивности | Ферритовая бусинка 0805 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 680 Ом | 1 | 2 Ватт | Поиск в Utsource | В блокнот |
| Резистор | 3.01 кОм | 1 | 1% | Поиск в Utsource | В блокнот |
| Резистор | 1 кОм | 1 | 1% | Поиск в Utsource | В блокнот |
| Резистор | Перемычка 1206 | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 360 Ом | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 330 Ом | 10 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 100 кОм | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 6 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 1 МОм | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 1 кОм | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Резистор | 100 Ом | 6 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Подстроечный резистор | 50 кОм | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Конденсатор керамический | 10 мкФ 10В | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 220 мкФ 50В | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Конденсатор керамический | 100 нФ 50В | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 1000 мкФ 10В | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Конденсатор керамический | 1 мкФ 10В | 7 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Конденсатор керамический | 10 нФ 10В | 2 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Прочее | |||||
| Трансформатор | ТТП-60 (2×12В 2.2А) | 1 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Кнопка | Силовая, без фиксации | 6 | Поиск в Utsource | В блокнот | |
| Добавить все |
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- Панели.zip (95 Кб)
- Прошивки.zip (136 Кб)
- Плата_.zip (174 Кб)
Источник: https://cxem.net/master/81.php
Самодельный фен для пайки мелких деталей
В связи с совершенствованием технологий сборки различного рода изделий, набираемых из мелких металлических деталей (электронных микросхем), их ручная пайка вызывает всё больше затруднений.
Самодельный паяльный фен позволит оператору без особых осложнений справиться с трудностями, возникающими в указанных ситуациях и исключить возникающие при этом риски.
Так, с помощью собранной своими руками паяльной станции любой желающий может заниматься монтажом и демонтажём деталей без угрозы повреждения хрупких электронных элементов, находящихся поблизости от места пайки. Один из возможных вариантов решения поставленной задачи позволяет изготовить термофен из паяльника, имеющегося в хозяйственном наборе любого домашнего мастера.
Принцип работы
Принцип работы типовой паяльной станции с феном достаточно прост и заключается в следующем.
Разогнанный посредством вентилятора или компрессора воздух нагнетается в специальный канал, выполненный в виде трубки с электрической спиралью. Проходя по этому каналу, поток нагревается до требуемой температуры (от 100 до 800 градусов) и сразу же поступает в пластмассовую калиброванную насадку, направляющую горячую струю на обрабатываемую деталь.
В большинстве промышленных моделей паяльных фенов основные параметры нагретой струи (её температура, направление движения, а также мощность) могут регулироваться в определённых пределах.
Турбинный и компрессорный тип
Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.
Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.
В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).
При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:
- вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
- компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.
Выбор оптимального варианта паяльного фена, способного работать с данным набором насадок из пластика, осуществляется с учётом конкретных условий его эксплуатации.
На базе кулера
- Сделать фен своими руками в домашних условиях проще всего, если воспользоваться турбинным принципом нагнетания воздуха, реализуемым с помощью любого подходящего для этих целей малогабаритного вентилятора.
- Фен для пайки может быть изготовлен своими руками на базе кулера, которым комплектуется блок питания любого стационарного компьютера.
- При этом вентилятор встраивается в ручку термического элемента из огнеупорной трубки с электрической спиралью, проходя по которой воздух будет нагреваться, а затем поступать в зону пайки.
Наружную часть корпуса паяльного фена необходимо сделать герметичной, что исключает возможность отсоса воздуха в окружающее пространство. Для сборки нагревателя потребуется нихромовая проволока, наматываемая в виде спирали на керамическую трубку.
Общая длина обмотки выбирается из того расчёта, чтобы сопротивление всего проводного отрезка составляло около 70-90 Ом.
Отдельные витки спирали, наматываемой на керамическое основание, должны располагаться на некотором удалении один от другого. Для безопасной работы нагревателя это удаление должно составлять порядка 1-2 мм.
Из паяльника и капельницы
- Для изготовления своими руками паяного фена может быть использован простой паяльник со снятым с него защитным кожухом.
- При взятии его за основу будущего нагревателя необходимо произвести доработку конструкции, заключающуюся в следующем:
- Сначала из рабочей части паяльника удаляют жало, после чего трубка из слюды с размещенной под ней обмоткой из нихрома полностью вытаскивается из деревянной ручки-держателя.
- Затем подходящие к элементу нагрева сетевые провода отсоединяют и также вытаскивают из деревянного держателя, но уже с другой стороны.
- После этого в боковой части ручки просверливают отверстие нужного размера, в которое продёргивается отсоединённый ранее сетевой провод (в сторону рабочей части).
- На следующем шаге изготовления паяльного фена берут капельницу, от которой отрезают наконечник в районе расположения резиновой юбки. Затем оголённую часть трубки вставляют в сетевое отверстие деревянной ручки.
- Далее, прорезиненный уплотнитель (юбка) капельницы с усилием прижимается к торцевой части держателя, обеспечивая надёжную герметизацию зоны стыковки.
- По завершении этих действий концы продёрнутого питающего провода вновь подсоединяют к обмотке из нихрома и надёжно изолируют.
- В отверстие, где ранее размещалось жало паяльника, вставляют подходящий по диаметру отрезок телескопической антенны и тщательно зажимают стопорным винтом.
- Герметичность входного отверстия в ручке обеспечит эффективную накачку холодным воздухом, поступающим от компрессорной станции.
- На заключительной стадии сборки паяльного фена следует возвратить нагревающую трубку с нихромовой обмоткой на место, предварительно обмотав её несколькими слоями алюминиевой фольги.
- Затем подготовленный таким образом нагреватель утапливается в деревянную ручку и надёжно фиксируется посредством гибкого медного провода, наматываемого по всей длине защитного покрытия.
Самостоятельный ремонт промышленных образцов
- Перед ремонтом паяльного фена, прежде всего, необходимо ознакомиться со схемой подключения вентилятора и нагревателя к электрической сети (другое её название – распиновка).
- Знание этой схемы позволяет проверить правильность подводки питания к каждому из основных элементов теплового модуля и убедиться в их исправности.
- Непосредственно ремонт неработающего паяльного устройства сводится к замене вышедших из строя или повреждённых частей, обнаружить которые можно по наличию характерных следов гари.
При эксплуатации паяльного фена следует избегать резкой смены режимов работы (скачков температуры нагревателя, в частности). Кроме того, категорически запрещается прикасаться к работающему термическому элементу, а также к сменным насадкам.
В противном случае оператор рискует получить опасные ожоги кожи горячим воздухом. Менять пластмассовые насадки допускается лишь после полного выключения паяльного фена и остывания всех его рабочих частей.
Источник: https://svaring.com/soldering/instrumenty/pajalnyj-fen-svoimi-rukami
Simple Solder MK936. Простая самодельная паяльная станция своими руками
В интернете очень много схем различных паяльных станций, но у всех есть свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, третьи не закончены и т.д.
Мы сделали упор именно на простоту, низкую стоимость и функциональность, чтобы каждый начинающий радиолюбитель смог собрать такую паяльную станцию.
Обратите внимание, что у нас также есть версия этого устройства на SMD-компонентах!
Для чего нужна паяльная станция
Обычный паяльник, который включается напрямую в сеть просто греет постоянно с одинаковой мощностью. Из-за этого он очень долго разогревается и никакой возможности регулировать температуру в нем нет. Можно диммировать эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.
Паяльник, подготовленный для паяльной станции имеет встроенный датчик температуры и это позволяет при разогреве подавать на него максимальную мощность, а затем удерживать температуру по датчику. Если просто пытаться регулировать мощность пропорционально разности температур, то он будет либо очень медленно разогреваться, либо температура будет циклически плавать.
В итоге программа управления обязательно должна содержать алгоритм ПИД-регулирования.
В своей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделили максимум внимания стабильности температуры.
Паяльная станция Simple Solder MK936
Технические характеристики
- Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
- Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
- Сопротивление паяльника: 12Ом
- Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
- Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
- Алгоритм регулирования: ПИД
- Отображение температуры на семисегментном индикаторе
- Тип нагревателя: нихромовый
- Тип датчика температуры: термопара
- Возможность калибровки температуры
- Установка температуры при помощи экодера
- Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)
Принципиальная схема
Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы.
При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.
Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.
Принципиальная схема Simple Solder MK936
Печатная плата
Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.
Печатная плата. Лицевая сторона
Печатная плата. Обратная сторона
Список компонентов
Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:
- BQ1. Энкодер EC12E24204A8
- C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
- C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
- C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
- DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
- DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
- DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
- HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
- HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
- R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
- R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
- R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
- R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
- R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
- R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
- VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
- VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
- XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
- Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
- Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
- Радиатор для стабилизатора FK301
- Колодка для корпуса DIP-28
- Колодка для корпуса DIP-8
- Разъем для подключения паяльника
- Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
- Паяльник. О нем мы еще позже напишем
- Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
- Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
- Винт М3х10 — 2шт
- Винт М3х14 — 4шт
- Винт М3х30 — 4шт
- Гайка М3 — 2шт
- Гайка М3 квадратная — 8шт
- Шайба М3 — 8шт
- Шайба М3 гроверная — 8шт
- Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка
Вот так выглядит комплект всех деталей:
Комплект деталей для сборки паяльной станции Simple Solder MK936
Монтаж печатной платы
При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:
Сборочный чертеж печатной платы паяльной станции Simple Solder MK936
Подробно процесс монтажа будет показан и прокомментирован в видео ниже. Отметим только несколько моментов. Необходимо соблюдать полярность электролитических конденсаторов,светодиода и направление установки микросхем.
Микросхемы не устанавливать до тех пор, пока корпус полностью не собран и не проверено питающее напряжение. С микросхемами и транзисторами необходимо обращаться аккуратно, чтобы не повредить их статическим электричеством.
После того, как плата собрана, она должна выглядеть вот так:
Печатная плата паяльной станции в сборе
Сборка корпуса и объемный монтаж
Монтажная схема блока выглядит следующим образом:
Монтажная схема паяльной станции
То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.
К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные.
На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.
Затем выключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может входить очень туго. При необходимости доработайте лицевую панель надфилем!
Подключение разъема паяльника
Далее необходимо скрутить винтами левую и заднюю стенки корпуса. Помните, что оргстекло — хрупкий материал, и не перетягивайте резьбовые соединения!
Сборка корпуса паяльной станции
На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!
Сборка корпуса паяльной станции
Прошивка контроллера и настройка
HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.
Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату.
Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть «+», черный «-«) на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы). После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки.
При этом следите за положением ключа микросхем.
Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.
Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.
Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары. Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.
При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры. То есть, если вы установили, например, температуру «280», а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.
Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.
После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.
Паяльная станция в сборе
Паяльная станция в сборе
Видео работы
- Мы сняли краткое видео-обзор
…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:
Заключение
Это простая паяльная станция сильно изменит ваше впечатление о пайке, если вы паяли до этого обычным сетевым паяльником. Вот так она выглядит, когда сборка завершена.
О паяльнике надо сказать еще пару слов.
Это самый простой паяльник с датчиком температуры. У него обычный нихромовый нагреватель и самое дешевое жало. Мы рекомендуем вам сразу приобрести для него сменное жало.
Подойдет любое с внешним диаметром 6,5мм, внутренним 4мм, и длиной хвостовика 25мм.
Паяльник в разобранном виде с запасным жалом
Файлы для скачивания
Печатная плата в формате Sprint Layout
Прошивка для микроконтроллера
Файл для резки оргстекла
Модель ручки энкодера для 3D-печати
UPD
Выложенные выше файлы устарели. В текущей версии мы обновили чертежи для резки оргстекла, изготовления печатной платы, а также обновили прошивку, чтобы убрать мерцание индикатора.
Обратите внимание, что для новой версии прошивки требуется включить CKSEL0, CKSEL2, CKSEL3, SUT0, BOOTSZ0, BOOTSZ1 и SPIEN (то есть изменить стандартные настройки).
Печатная плата в формате Sprint Layout V1.
1
Прошивка для микроконтроллера V1.1
Файл для резки оргстекла V1.1
Также эту паяльную станцию можно приобрести в виде набора для самостоятельной сборки в нашем магазине и у наших партнеров GOOD-KITS.ru и ROBOTCLASS.ru.
Источник: http://www.customelectronics.ru/simple_solder_mk936/
Паяльный фен своими руками: простая схема самодельного термофена для пайки микросхем
Качественное профессиональное оборудование для пайки микрокомпонентов стоит немалых денег, а недорогие термофены не подходят для большинства задач. Очень многие ремонтники и радиолюбители время от времени сталкиваются с некачественными термофенами для пайки.
Чтобы избежать подобных недоразумений имеет смысл сделать паяльный фен своими руками. Такой вариант отлично подойдет для ремонтников и радиолюбителей, имеющих специфические требования к оборудованию и весьма ограниченный бюджет.
Основы пайки феном
Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.
Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:
- Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах.
Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату. - Отсутствие свободного места для использования паяльника.
При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя. - Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами.
Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства. - Снятие BGA чипов с посадочных площадок.
Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.
Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:
- нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
- установка микросхемы на посадочное место;
- прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.
- Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.
- После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.
- Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:
- равномерно прогреть все контакты;
- аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.
Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.
Требования к оборудованию
Электрическая схема паяльного фена.
Основные требования, предъявляемые к термофену для пайки микросхем своими руками, состоят в:
- Соблюдении температурных режимов пайки.
Большинство паяльных работ осуществляется в пределах 190 – 250 градусов Цельсия. Нижняя планка касается свинцовосодержащих припоев, а верхняя – заводских безсвинцовых припоев. Паяльный термофен должен выдавать поток воздуха строго заданной температуры, дабы обезопасить микросхемы от перегрева и выхода из строя. - Стабильном воздушном потоке.
При неравномерном воздушном потоке серьезно затрудняется работа с паяльным оборудованием. - Безопасности и удобстве использования.
Тепловой фен не должен перегреваться и представлять опасность для мастера. В идеале, мощный паяльный фен, сделанный своими руками, следует проектировать на базе трансформаторного блока питания.
Устройство паяльного оборудования должно содержать исключительно безопасные элементы. При изготовлении самодельного блока питания компрессора следует уделить особое внимание надежности конструкции и безопасности ее для окружающих.
Фен из паяльника
Перед тем как сделать паяльный фен своими руками следует:
- продумать устройство для подачи воздуха;
- собрать специальный нагревательный элемент;
- оснастить аппаратуру термопарами;
- продумать систему осуществления контроля за текущей температурой оборудования.
Обдумывая как сделать паяльный фен из обычного паяльника следует учесть все тонкие моменты, дабы не подвергать себя чрезмерному риску.
Главные критерии, которым должно соответствовать термоустройство на основе паяльника представлены:
- регулировкой температуры;
- нормальной мощностью нагревателя;
- безопасным компрессором.
Что понадобится для создания фена из паяльника?
При создании фена для пайки своими руками следует подготовить:
- обычный старый паяльник, работающий от сети переменного тока;
- кварцевую трубку для создания камеры нагрева воздушного потока фена;
- галогеновую лампу для прожекторов для прогрева воздуха и плавки флюса феном;
- нихромовый провод толщиной до 0.7 миллиметров;
- терморегулятор;
- вентилятор паяльного фена.
Принципиальная схема паяльного фена.
Подключение всего оборудования должно производится в специально подготовленные на паяльной станции разъемы, распиновка которых зависит от производителя аппаратуры для пайки.
Процесс сборки фена из паяльника
Самодельный фен для пайки микросхем из старого паяльника собирается в несколько этапов:
- Укладка самодельной спирали из нихромовой проволоки внутри кварцевой трубки.
- Соединение спирали с проводом питания.
- Продевание провода термопары, для регулирования температуры нити накала.
- Изоляция прибора при помощи слоя трубки, наматываемого на кварцевую трубку.
- Установка трубки в ручку паяльника, вместо жала.
- Центровка трубки при помощи обматывания ее асбестовым шнуром.
- Зажатие переднего вывода трубки при помощи обоймы.
- Продевание шланга для подачи воздушного потока.
- Подключение компрессора, создающего воздушный поток.
Регулятор температуры источника нагрева лучше расположить на корпусе термофена.
Принцип работы термофена на основе паяльника следующий:
На нихромовую нить подается небольшой ток, заставляющий ее раскалиться. Воздух, идущий из компрессора, собирается в специальной утеплённой камере и прогревается под действием спирали и изоляционной фольги. После этого, воздух покидает камеру нагрева и поступает напрямую на печатную плату.
Паяльный фен – чертеж для изготовления.
К сожалению, данный метод изготовления термического фена имеет массу минусов.
К недостаткам термофена, выполненного из обычного паяльника, можно отнести:
- сложности с калибровкой температуры;
- регулировка силы воздушного потока производится при помощи пережима воздуховодной трубочки;
- невозможность регулировки интенсивности прогрева в большинстве обычных паяльников;
- трудоемкость работы;
- плохая термическая изоляция устройства.
В большинстве случает изготовление термического фена из паяльника не оправдано. Переделка недорогого строительного термофена – это гораздо более рациональный метод изготовления термофена для пайки микрокомпонентов.
Заключение
В сети интернет имеется огромное количество инструкций как сделать фен для пайки. Большинство методов изготовления термического фена основаны на переделке имеющегося оборудования, например, строительного термофена, бытового прибора для сушки волос или обычного паяльника с металлическим жалом.
Во многих случаях, при необходимости использования паяльного термофена следует задуматься о приобретении соответствующей станции. Подключенный к паяльной станции термофен дает данные по поводу текущей температуры воздушного потока и позволяет произвести калибровку термопары.
Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/payalnyj-fen-svoimi-rukami
Самодельная паяльная станция с феном
Каждый, кто пробовал заниматься ремонтом электроники, пришел к осознанию того, что одного лишь паяльника будет мало. Некоторые SMD элементы просто невозможно выпаять без помощи термовоздушного фена.
Именно поэтому со временем приобретается паяльная станция, которая включает в себя и то и другое. Большинство дешевых вариантов редко соответствуют индивидуальным предпочтением. Поэтому термовоздушная паяльная станция своими руками не является чем-то недостижимым.
В статье будут рассмотрены различные варианты паяльных станций, а также процесс самостоятельной сборки.
Что такое паяльная станция
Если говорить просто, то простая паяльная станция состоит из нескольких основных блоков:
- блок питания;
- блок управления;
- индикаторы;
- манипуляторы.
Блок питания может быть импульсным или трансформаторным. Первый имеет меньшие габариты и способен выдавать большую мощность. Трансформаторный блок питания имеет характерный звук при работе и для большой мощности требует больших габаритов.
В некоторых случаях трансформаторный блок показывает себя более надежным, но это напрямую влияет на вес и габариты паяльной станции.
Блок управления паяльной станцией состоит из платы, на которой находятся микроконтроллеры, переменные резисторы и другие элементы, которые отвечают за обратную связь, а также за формирование выходного сигнала для манипуляторов.
В качестве манипуляторов на паяльной станции могут использоваться:
- паяльник;
- фен;
- инфракрасная головка.
На лицевой панели станции располагаются индикаторы. Они выводят показания датчиков температуры, которые находятся в манипуляторах. В большинстве случаев требуется дополнительная калибровка для достижения правильных показаний.
Разновидности станций
Все паяльные станции можно разделить на две большие группы:
- термовоздушные;
- инфракрасные.
Каждая из них заточена под свои задачи. В большинстве случаев при проведении профессиональных ремонтах требуется обе разновидности паяльных станций. Первая представляет собой небольшой блок, который имеет один или два манипулятора. Термовоздушная паяльная станция может включать в себя только фен или фен с паяльником.
Есть паяльные станции, которые имеют в качестве манипулятора только паяльник. Обычно это те разновидности, которые называются индукционными. В обычных термовоздушных станциях нагрев паяльника происходит за счет керамического или схожего элемента, на который подается напряжение. Этот элемент передает температуру на жало.
В индукционных паяльных станциях нагрев происходит за счет действия электромагнитного поля. Энергия сразу передается на жало.
Благодаря такому подходу удалось снизить инертность паяльной станции, повысить время отклика, а также повысить мощность при меньших габаритах. В тех изделиях, где содержатся теплоемкие элементы невозможно обойтись без индукционной стации, т. к.
она способна в короткие сроки разогреть большие участки олова. В некоторых случаях даже термовоздушным феном этого сложно добиться.
Индукционки стоят в несколько раз дороже обычных станций, но их эффективность гарантирует удовольствие и высокую точность при работе.
Инфракрасные паяльные станции являются отдельным подразделением. По внешнему виду они практически непохожи на два предыдущих вида. Они состоят из двух основных модулей:
- головы или верхнего подогрева;
- нижнего подогрева.
Нагрев в них происходит за счет инфракрасных элементов. Благодаря нижнему подогреву плата нагревается равномерно, что позволяет избежать деформации при извлечении или запайке определенных элементов. Чаще всего инфракрасные станции применяются для замены чипов с BGA пайкой.
Они представляют собой микросхемы-кристаллы, которые фиксируются на плате с помощью специальных шариков припоя. Некоторые виды таких чипов возможно заменить обычной термовоздушной станцией, но качество будет страдать.
Стоимость хорошей инфракрасной станции начинается от одной тысячи долларов.
Обратите внимание! Есть отдельный подвид инфракрасных станций, в которых инфракрасный элемент помещен в манипулятор, который напоминает фен. Такие изделия не получили широкого распространения и применяются редко.
Самостоятельная сборка
Два из перечисленных вида станций для пайки можно собрать самостоятельно. В большинстве случаев используются готовые модули, которые есть в продаже. При желании можно разработать собственную схему и собрать ее, но часто в этом нет необходимости, т. к. дешевле купить готовые компоненты.
Термовоздушная
Самая простая термовоздушная паяльная станция может быть собрана из обычного паяльника. Ниже будет приведена инструкция в фотографиях, как это можно сделать. Для всего процесса сборки потребуются такие компоненты:
- паяльник с деревянной рукояткой;
- аквариумный компрессор;
- шуруповерт;
- сверло;
- медицинская капельница;
- фольга;
- часть антенны;
- многожильный провод.
Процесс начинается с того, что необходимо разобрать паяльник. Откручивается винт и высвобождается жало.
Следующим шагом снимается рукоятка, которая понадобится позже. Откручиваются провода, которые соединяют питающий кабель с нагревательным элементом.
Провод вытаскивается из рукоятки и сбоку сверлится небольшое отверстие.
Через проделанное отверстие вставляется провод питания. Чтобы это было легче сделать, можно привязать его к куску проволоки и протянуть ей.
Теперь понадобится заготовленная ранее капельница. Ту часть, на которой располагается резинка, необходимо разрезать пополам, как показано на фото.
После этого оставшаяся часть с трубочкой вставляется в рукоятку, куда раньше приходил провод питания.
Соединение получается довольно надежным и герметичным. Далее к проводу питания, который был продет в просверленное отверстие, подключается нагревательный элемент, изъятый ранее.
Провода важно хорошо изолировать, чтобы не получить удар током. Нагревательный элемент устанавливается на свое место. После этого кусочком фольги обматываются отверстия в нагревательном элементе, которые предназначены для охлаждения, как показано на фото.
- Чтобы фольга держалась на своем месте, ее необходимо зафиксировать медной проволокой, обмотав ее вокруг фольги.
Сопло, которое обеспечит направленный поток воздуха, делается из кусочка трубочки от антенны. Она просто вставляется на место жала, как показано на фото ниже.
Отверстие, через которое проходит провод питания, необходимо хорош герметизировать. Подойдет обычный герметик для этих целей. Далее производится подключение аквариумного компрессора ко второй части трубки от капельницы.
- Можно считать, что термовоздушный фен готов, температура, которую он развивает при работе достигает примерно 300 градусов.
Такого результата будет вполне достаточно для работы с мелкими компонентами на платах. Мощность такого фена можно повысить, если сделать намотку нихромовой нити на нагревательный элемент, а также поставить компрессор с большей производительность. В паре с феном можно использовать обычный паяльник. Такие изделия всегда можно взять с собой.
Процесс сборки изделия с более сложным строением описан в видео ниже.
Инфракрасная
Инфракрасную станцию также вполне реально изготовить самостоятельно. Для этой цели понадобится:
- паяльник;
- блок питания от ПК;
- автомобильный прикуриватель.
Блок питания можно использовать старый. Понадобится только одна рабочая линия с напряжением в 12 вольт. Особой мощности не требуется. От паяльника понадобится только деревянная ручка.
Ее можно использовать и от любого другого прибора или изготовить самостоятельно. Первым делом необходимо разобрать прикуриватель, чтобы добраться до нагревательного элемента, который находится внутри.
На фото показано, как он выглядит.
Следующая задача заключается в том, чтобы закрепить ручку от прикуривателя на рукоятке от паяльника. Для этого можно воспользоваться клеем. Далее необходимо просверлить отверстие в ручке от прикуривателя, чтобы через отверстие можно было подвести питающие провода. Когда провода подведены, можно собрать модуль прикуривателя с керамической проставкой, как показано на фото ниже.
Закрепить всю конструкцию на рукоятке можно с помощью дополнительной металлической пластины. Когда все готов провода подключаются к блоку питания на вывод в 12 вольт. Готовый вариант мини-станции показан ниже на фото.
Станция получается компактной, поэтому ее легко транспортировать и можно запитать от любого источника, который способен выдать 12 вольт постоянного тока.
Это может быть даже аккумулятор, поэтому станция получилась полностью автономной.
Если собрать небольшой блок из литий-ионных аккумуляторов 18650 с преобразователем на 12 вольт и установить контроллер зарядки, то цены такой станции не будет.
Нагрев мини-станции происходит практически моментально, а максимальная температура может превышать 400 градусов. Выпайке поддаются небольшие элементы, например, конденсаторы и транзисторы, как видно на фото ниже.
Расстояние до платы при пайке должно быть не меньше 10 мм. Кроме миниатюрных SMD элементов, станция с легкостью справляется и с микросхемами в корпусах SOEC. На фото ниже видно прямое тому доказательство.
Также без особых сложностей можно выпаять и более крупные компоненты. Станцию можно немного доработать, чтобы получился удобный вариант для работы. Одним из модулей, который легко использовать дополнительно является диммер, как видно на фото ниже.
Его предназначением является возможность регулировка мощности паяльной станции. В качестве источника питания можно использовать не блок питания от ПК, а блок питания для светодиодной ленты, как видно на фото ниже.
Его легко приобрести в любом магазине электротоваров. Общая мощность станции составляет примерно 50 Вт, сила тока, которая потребуется для ее работы достигает 6 ампер. Это стоит учитывать при выборе блока питания.
Минусом такой паяльной стации можно считать отсутствие контакта с элементом, который подвергается пайке. Из-за этого нет возможности убрать излишек припоя, а также невозможно поправить деталь, если она была спозициоинрована со смещением, а припой еще не остыл.
Желательно предусмотреть отдельную кнопку включения на рукоятке, которая предотвратит перегревание прикуривателя. Во время работы такой станцией, необходимо держать манипулятор под углом в 90 градусов к элементу, который паяется.
Это даст возможность воздействовать на него всей областью нагревателя равномерно.
Дополнительно для успешной пайки мелких элементов понадобится набор пинцетов. Их губки обязательно должны быть острыми, чтобы было легче захватывать миниатюрные компоненты. Кроме того, не обойтись без устройства, которое называется «третья рука».
Есть множество его вариаций, но основное предназначение везде одинаковое. Оно заключается в удержании припаиваемых проводов или целых микросхем. Чтобы было легче рассмотреть мелкие компоненты, необходимо хорошее увеличительное стекло или микроскоп.
Неотъемлемой частью инструментария мастера является хорошее освещение. Желательно, если оно будет основано на светодиодах, которые не имеют мерцания при работе. Во время пайки с использованием станции не обойтись без флюса. Это специальный раствор, который улучшает адгезию и очищает металл для пайки.
Вариант инфракрасной паяльной станции с нижним подогревом также можно собрать самостоятельно. Об этом есть видео ниже.
Резюме
Как видно, собрать собственную паяльную станцию не так сложно, как может показаться. При этом затраты на такую паяльную станцию будут минимальными, а использовать ее можно везде.
Если речь идет о профессиональном уровне проведения ремонтных работ, тогда есть смысл подумать о приобретении качественной заводской паяльной стации, которая имеет различные режимы работы и настройки. При обучении нет смысла в покупке дорогой паяльной станции, можно начать с дешевых вариантов паяльных станций.
Если обучение будет проходить успешно и за это время не будет потеряно желание к работе, тогда можно задуматься о приобретении профессиональной паяльной станции.
Источник: https://2proraba.com/instrumenty/samodelnaya-payalnaya-stanciya.html
Загрузка...
