Особенности устройства
Станция имеет такие преимущества как:
- Меню настроек.
- Две кнопки «памяти», то есть два предустановленных температурных режима для паяльника и фена.
- Таймер перехода в спящий режим, установить таймер можно в настройках.
- Цифровая калибровка паяльника, также находится в настройках.
- Построена на бюджетных комплектующих.
- Печатная плата разработана мной под корпус от БП ПК, так что с корпусом тоже не возникнет проблем.
- Для питания станции можно применить ту же плату от блока ПК, немного переделав под нужные 20-24v(зависит от трансформатора), благо размеры корпуса позволяют это сделать. Можно немного укоротить радиаторы, так как для питания нам нужно всего лишь 24v и 2-3 ампера и сильного нагрева силовых транзисторов и диодной сборки не будет.
- В прошивке заложен «Пи» алгоритм регулирования нагрева фена, что даёт равномерный нагрев спирали фена и отсекает ИК излучение в моменты включения фена. В общем при умелом пользовании фена ни одна деталька не «прижарится» раньше времени.
Изготовление контактного паяльника
Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала. Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.
Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры. Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max. Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».
Схема сборки в домашних условиях
Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.
Принципиальная схема
Изначально, в авторском варианте, схема была выполнена полностью на SMD компонентах (в том числе и atmega8) и на двухсторонней плате. Повторить её для меня, и думаю большинства радиолюбителей, не представляется возможным. Поэтому перевел схему и разработал плату на DIP компонентах. Конструкция выполнена на двух печатных платах: высоковольтная часть сделана на отдельной платке во избежание наводок и помех. Паяльник применён с термопарой, на 24v 50w от станции «Baku».
Фен применен от этой же фирмы, c термопарой в качестве датчика температуры. Имеет нихромовый нагреватель с сопротивлением около 70 ом и «турбинку» на 24v. На экране отображается температура: заданная и фактическая для фена и паяльника, сила воздушного потока фена(отображается в виде горизонтальной шкалы в нижней строчке экранчика).
Для увеличения, уменьшения температуры и потока воздуха турбинки: переносится курсор кратковременным нажатием на энкодер, и поворачивая влево или вправо устанавливается нужное значение. Удерживая первую или вторую кнопку памяти можно запомнить удобную для вас температуру и при следующем использовании, нажав на память, сразу пойдет нагрев до установленных в памяти значений. Запуск фена осуществляется нажатием на кнопку «Fen ON», которая находится на лицевой панели, но можно вывести её на ручку фена, использовав проводки идущие на геркон, так как в данной станции он не используется. Для перехода фена в спящий режим: также нужно нажать на кнопку «Fen ON», при этом нагрев фена прекратится, а турбинка фена будет остужать его до заданной температуры(от 5 до 200 градусов), которую можно выставить в настройках.
Назначение
Чтобы создать современный гаджет или иное изделие, в основе которого используются микросхемы, нужно выполнить качественные швы в ограниченном пространстве. Пайка некоторых деталей производится при значительном усилении, даже под микроскопом. Только наличие паяльной станции дает возможность добиваться удовлетворительных характеристик в работе.
Покупные станции обязательно включают в состав несколько основных компонентов:
- Контрольно-управляющий модуль. Он помогает пользователю ориентироваться на режимы работы: сила тока, напряжение, температура жала, расход воздуха и ряд иных показателей.
- Паяльник, способный расплавлять определенный тип припоя. Перегрев гораздо выше заданных значений вызывает образование шлака, который не позволяет добиваться приемлемого качества.
- Пинцет с внутренним нагревателем способен помочь в монтаже и демонтаже микроэлементов и SMD-компонентов.
- Фен с терморегулятором для прогрева локального пространства и пайки групп контактов (микросхем) окажет помощь в сложном пространстве.
- Инфракрасный тепловой источник для прогрева большой площади на платах, а также групповой монтаж.
- Направленный тепловой излучатель для точечного нагрева пространства поможет выполнить миниатюрную работу.
- Приспособления для отсоса припоя после выпайки деталей.
- Вспомогательная арматура, держатели, специальные приспособления для пространственного соединения деталей. Антистатические устройства для мастера, а также коврики для размещения деталей и комплектующих.
Кроме перечисленного, станции комплектуются стойками для размещения инструмента с пружинными держателями. В зависимости от сложности и комплектации меняется цена на установку.
Сборка станции
- Изготавливаем основную плату по народному рецепту «ЛУТ»
- Сверлим, лудим готовую платку.
- Впаиваем стабилизатор 7805, шунтирующие конденсаторы, перемычку под панелькой для МК и остальные перемычки, панельку и шунтирующие конденсаторы возле панельки.
- Подключаем питание 24v, проверяем напряжение после 7805 и на панельке МК. Убеждаемся что на 7 и 20 контакте присутствует +5V, а на 8 и 22 минус 5v, то есть GND.
- Припаиваем непосредственную обвязку МК и LCD 1602, необходимую для первого запуска схемы. А это: R1, R2, подстроечник (для регулировки контраста экрана, есть на печатной плате), энкодер с кнопками S1 и S2 (эти компоненты паяются со стороны дорожек).
- Припаиваем проводки к экранчику, всего 10 проводков. Контакты на самом экранчике: VSS, K, RW — необходимо соединить вместе, при помощи проводков.
- Прошиваем atmega8. Байты конфигурации: 0xE4 — LOW, 0xD9 — HIGH
- Подключаем питание, схема находится в спящем режиме. При кратковременном нажатии на энкодер — должна загорается подсветка и вылезти приветствие. Если этого не случилось: смотрим на 2 ноге МК после включения должно быть устойчивые +5в. Если не так — смотрим обвязку atmega8, фьюзы. Если есть +5v — распайку индикатора. Если есть подсветка, но нет символов — крутим подстроечник контраста экрана до появления их.
- После удачного пробного запуска: допаиваем всё кроме высоковольтной части на отдельной плате.
- Запускаем станцию с подключенным паяльником, любуемся результатом.
- Изготавливаем платку для высоковольтной части схемы. Впаиваем детали.
Простая пайка проводов
Первый пример это припаивание проводов.
Что потребуется
Для снятия изоляции с проводов понадобится стриппер.
С помощью него можно быстро удалить изоляцию. Бокорезы, кусачки, нож, зубы или паяльник не смогут так же легко справиться с этой задачей.
Для пайки проводов подойдет жидкая канифоль, или ФКЭТ.
Жидкая канифоль лучше всего обволакивает жилки проводов. Она дешевая, практичная и удобная.
Какое жало лучше выбрать
Для проводов нужно много припоя. Мини волна практичнее всего для пайки любых проводов, чем обычный конус или плоское жало.
Пошаговый процесс
Стриппером снимаем изоляцию, скручиваем провода.
Наносим флюс на спаиваемые провода, берем припой на жало. Температура жала не больше 300 °C.
Несколькими движениями вперед и назад лудим скрученные провода. Если припой образовался в комочки, то добавляем ждем остывания место пайки, чтобы не повредить кисточку. Добавляем еще флюс и снова проводим по месту пайки паяльником. Припоя не должно быть много или мало.
Лучше всего залудить оба провода перед спаиванием вместе, однако не получится надежно их скрутить. Поэтому, легче сразу сделать скрутку и затем спаять их.
Ремонт наушников
Основная проблема при ремонте наушников это стойкая изоляция проводов.
Особенности залуживания проводов
Чтобы залудить такие провода, необходимо с помощью припоя и канифоли тщательно пройтись по месту пайки.
Для пайки понадобится массивное жало, большая капля припоя и жидкая канифоль. Так же наносится флюс, но пайка немного другая. Теперь главная задача это сжечь изоляцию. Это можно сделать при помощи большой капли припоя. Продольными движениями вперед и назад проводим припой по месту пайки. Изоляция сжигается медленно. Не нужно повышать температуру выше 300 °C и использовать кислоту. Если не получается залудить, то пробуем снова, но уже вместо канифоли используем ЛТИ-120. Этот флюс поможет залудить провода не хуже паяльной кислоты.
Запуск паяльной станции
Первый запуск с высоковольтной частью:
- Подключаем термопару фена и турбинку к основной плате.
- Подключаем лампу накаливания 220v, вместо нагревателя фена, к высоковольтной платке.
- Включаем станцию,запускаем фен кнопкой «Fen ON» — лампа должна засветится. Выключаем.
- Если не «бахнуло», и симистор не горячий (желательно закрепить на радиатор) — подсоединяем нагреватель фена.
- Запускаем станцию с феном. Любуемся работой фена. Если есть посторонний звук (писк, скрежет) в районе симистора — подбираем конденсатор C3 в снаббере симистора, от 10 до 100 нанофарад. Но буду честен, и скажу сразу — ставьте 100n.
- Если есть разница в показаниях температуры фена — можно подкорректировать резистором R14 в обвязке ОУ.
Простейшая установка от прикуривателя
Прикуриватель, который управляется 12 вольтами автомобильного аккумулятора, способен создавать температуры, позволяющие паять BGA-контроллеры и различные SMD.
Множество конструкторов считают, что такая станция дает кольцо нагрева (так называемое «колечко»), которое будет повторять проекцию нагревателя. Однако тест на бумаге показал абсолютно равномерный нагрев, без колец. Это означает, что доработка прикуривателя имеет смысл.
При тесте было видно, что цвет бумаги равномерно окрашивает лист от центра в сторону краев. Чистый инфракрасный прогрев плюс конвекция без каких-либо поддувов – и прикуриватель превращается в отличное паяльное устройство.
Паяльные станции из прикуривателя, по сравнению с паяльными термофенами, тихие, не дают никаких струй и отдач, пайка происходит спокойно. Десяти вольт переменного тока, которые подаются от подходящего трансформатора, оказывается вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 1-1,5 см снять с материнской платы 100-разъемный процессор.
Второй контакт спирали необходимо выводить в трубку корпуса и фиксировать высокотемпературным герметиком. При конструкции потребуется пайка латунью. Ее можно выполнить при помощи бензиновой горелки, полосы латуни и буры. Дистанция, при которой осуществляется спаивание, достигает максимально 1,5 см. Данная конструкция зарекомендовала себя очень хорошо.
Если придумать ручку, корпус и держатель, а это довольно несложно, учитывая корпус прикуривателя, то данное устройство будет в разы лучше, чем обычный паяльник китайского производства.
Замена деталей
Некоторые замены активных и не очень активных компонентов:
- ОУ — Lm358, Lm2904, Ha17358.
- Полевые транзисторы — Irfz44, Irfz46, Irfz48, Irf3205, Irf3713 и подобные, подходящие по напряжению и току.
- Биполярный транзистор Т1 — С9014, С5551, BC546 и подобные.
- Оптопара MOC3021 — MOC3023, MOC3052 без перехода через ноль (без zero kross по даташиту).
- Оптопара PC817 — PC818, PC123
- Стабилитрон ZD1 — любой на напряжение стабилизации от 4,3 — 5,1V.
- Энкодер с кнопкой, я применял от автомагнитолы.
- Конденсатор в снаббере симистора обязательно на 400v и 100n!
- LCD WH1602 — смотреть внимательно расположение контактов при соединении с основной платой, от разных производителей может отличаться.
- Для питания лучшим вариантом будет стабилизированный бп на 24V 2-4A, с одного большого восточного магазина или переделанный БП АТХ. Хотя я применял 24V 1,2A от принтера, немного греется при пользовании паяльника, но мне хватает. На худой конец трансформатор с диодным мостом, но не советую.
Основные характеристики фена для пайки
Есть несколько параметров, на которые стоит обратить внимание, выбирая фен для пайки – это напряжение и мощность. Пусть полученная температура будет выше необходимой, ее можно отрегулировать с помощью реле, проволоки или расстояния до нагреваемой поверхности
В промышленных паяльных фенах мощность достигает 1,7 кВатт и больше
Пусть полученная температура будет выше необходимой, ее можно отрегулировать с помощью реле, проволоки или расстояния до нагреваемой поверхности. В промышленных паяльных фенах мощность достигает 1,7 кВатт и больше.
Рекомендуемый диапазон напряжения 24-36 Вольт. Меньшие значения не позволят достигнуть требуемой мощности, а большие могут быть опасны. Кроме того, напряжение будет зависеть от сопротивления в проволоке нагревателя. Рекомендуется использовать нихромовую проволоку сопротивлением 6 Ом для напряжения 24 Вольта.
Корпус станции
У меня корпус от БП ПК. Панель из оргстекла, при покраске необходимо оставить окошко для экрана методом приклеивания малярного скотча с двух сторон. Корпус покрашен в один слой грунта и два слоя чёрной матовой краски из баллончика. Для паяльника применён советский пятиштырьковый штекер от магнитофона. Фен не отсоединяется, штырьками подсоединён непосредственно к основной плате. Гнездо паяльника, шнур фена и сетевой шнур расположены на задней стенке корпуса. На передней панели расположены только органы управления, экран, сетевой выключатель и индикатор работы фена. Первая моя конструкция была с панелью из текстолита, с вытравленными надписями, но к сожалению фото не осталось. В архиве прилагаются рисунки печатных плат, рисунок панели, схема в Splan и прошивка.
Техника безопасности и правила использования
- На рабочем месте важно соблюдать технику пожарной безопасности.
- В процессе работы постарайтесь не допустить резкого изменения температуры нагревателя. Не трогайте нагревательный элемент и насадки фена.
- Насадки меняйте после выключения и остывания фена.
- Не допускайте попадания на термофен жидкости.
- Обеспечьте хорошее проветривание рабочего места.
Паяльная станция-фен – довольно удобное приспособление, которое можно собрать самостоятельно. Несмотря на имеющиеся недостатки, это вполне пригодное устройство для ремонта бытовой техники.
Паяльные станции
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
