Паяльная станция на atmega8 своими руками
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 05.10.2024
Решил показать новую свою поделку, свое видение чужой разработки – Термофен или как называют термовоздушная паяльная станция. Одни ремонтники привыкли к паяльникам, иные жаждут фирменную паяльную станцию с инфракрасным излучателем, некоторые доказывают, что и феном справляются, хотя все знают, что каждый инструмент имеет свою сферу применений, иногда их приходится комбинировать и использовать в тандеме. Мне не хватало термовоздушки, Когда еще делал первую свою паяльную станцию с инфракрасным излучателем, планировал и канал фена на будущее, как съемный модуль, но потом пришло решение, что каждый прибор вполне самодостаточен и имеет право на отдельную жизнь.
Сам фен покупной, шел как запчасть к станции Lukey 702. Схему выбрал из отличного проекта Михи Псков на контролере ATmega-8 по которому делал и первую свою паялку. Проект содержит с десяток различных вариантов и доработок как одноканальных так и двух и трех под паяльник, стол подогрева и фен. Для фена выбрал 7 схему. Добавив к ней только компоненты RESET. Эта схема повторяет схему 9 по которой я делал ИК станцию, хотя с иной прошивкой.
Блок питания для вентилятора фена и как первая ступень питания платы контроллера применил от старого принтера Lexmark, выходное напряжение, которого 30 вольт. Он был изъят из корпуса и в нем были заменены два вздутых конденсатора на меньшую емкость, да и не нужны мне его 400 мА. Плата контроллера питается от преобразователя на mc34063a, который в свою очередь питается от тех же 30 вольт.
Схема преобразователя с 30 вольт на 5 вольт 125 милиампер. (Сохраните рисунок, он будет в полном формате).
Потребление от +5 вольт основной схемы контролера температуры около110 мА,.
Схема №7 канал фена. (Сохраните рисунок, он будет в полном формате).
Прошивку ATmega-8 выбрал от форумчанина kvant00, так как у меня был в запасе индикатор с общим катодом и основную схему он выбрал ту же.
Печатная плата силовой части, а это регулятор оборотов кулера фена от 30 вольт (в фене двигатель вентилятора на 24 вольта), преобразователь 30 вольт –> 5 вольт и симисторное управление мощностью нагревателя фена с переделками под себя от того же kvant00.
Печатка платы контроллера в корне мной переделана также под свой корпус и свои элементы.
Фен на подставке, идет охлаждение до 50 С и затем войдет в режим ожидания SLIM, при котором нагреватель фена отключается совсем, а вентилятор продолжает работать.
Внешний вид готовой самодельной термовоздушной паяльной станции. Корпус использован от старого телефона, Удобен размерами и на стену можно повесить, когда на рабочем месте не хватает свободного пространства.
Внутренности терморегулятора фена. Пленкой прикрыт сетевой преобразователь на 30 вольт (блок питания от Lexmark). Плату контролера объединил с лицевой панелью, так мне кажется удобней. Лицевая панель сделана с дюралюминия толщиной 1.5 мм.
Основная плата. Органы управления и индикации.
Для защиты индикатора из тыльной стороны передней панели вставил кусочек фрезированного на толщину алюминия красного плексигласа, можно было вклеить, но хватает прижима к панеле самим индикатором. Рисунок морды травил в том же растворе купороса, что и плату 1 минуту, использовалась та же лазерно - утюжная технология.
Работа паяльной станции заключается в поддержании заданной температуры с чем она и справляется. Три кнопки управления программой:
"М" - выбор одного из трех режимов записанных в память микроконтроллера, по умолчанию это 50 С, 300 С, 350 С,
"+" добавить температуру, дискретность 1 градус С,
При задержании кнопок дольше 5 секунд регулировка производится в более быстром темпе. После отпускание кнопок регулировки на индикаторе еще 5 секунд высвечивается температура заданного режима, затем станция переходит на индицирование текущей температуры воздуха фена. Что бы сохранить измененный режим в памяти, нажимаем кнопку "М" секунд на 10, Индикатор после нескольких морганий установится на заданном режиме. В перерывах в работе, когда фен ставится на подставку, в которую встроенный магнит, срабатывает геркон фена, и контроллер дает команду на отключение нагревателя. На индикаторе при этом высвечивается текущая температура нагревателя, когда она уменьшится до 50 С станцию можно отключать и от сети при этом на индикаторе высвечиваются символы "- - -". При данной прошивке и схеме фен после охлаждения нагревателя не отключается.
Калибровку делал в такой последовательности:
1. резистор R5 выставил в среднее положение, на печатной плате вместо резистора R16* впаял последовательно постоянный резистор на 1 КОм (обязательно нужен! см. ниже) и переменный на 4.7 КОм, и при отключенном проводе нагревателя фена этим потенциометром выставил на индикаторе значение температуры, здесь помог комнатный градусник. Кому лень калибровать, то у меня получилось R16* = 3.2 КОм и при этом станция врала на 3 градуса выше температуры помещения по сравнению с термометром. Но нужно учесть термопары все различные, китайцы их похоже не калибруют.
2. Подключил нагреватель и выставил режим 350 С, дождался пока фен прогреется и индикатор установится. Температуру выходящего воздуха контролировал тестером с термопарой. спай термопары расположил на расстоянии 10 мм от сопла фена (без насадок) и резистором R5 выставил значение 350С на тестере! Внимание, система фена немного инерционная, и показания не успевают за скоростью вращения штока подстроечного резистора, здесь нужна медленная регулировка и давать время установится индикатору тестера в показаниях. Последняя цифра индикатора всегда бегает1-2 градуса от основного показания, такая работа прошивки. Можно вместо тестера использовать ртутный или биметаллический термометры, не важна даже точность. Доказано, что китайские термовоздушки показания свои вообще выдают в "попугаях", и режимы пайки различные у всех мастеров. Скорее нужно просто привыкнуть к своей станции и отработать свой термопрофиль согласно показаниям своего термоконтроллера в своих же "попугаях".
Дополнительный резистор на 1 КОм при замене R16* на подстроечный нужен как ограничивающий, дело в том что при увлечении регулировкой можно сбросить переменный резистор на 0, при этом произойдет замыкание источника +5 в через термопару фена. Термопаре в принципе ничего не будет, а вот источник питания может пострадать, в моем случае он импульсный, и прикол весь в том, что микросхема mc34063a при гибели может закоротить свой вход с выходом и 30 вольт сожгут микроконтроллер. В схеме преобразователя, которую я взял где и основную, была с выключенной защитой и рассчитана на 500мА из за этого при малой нагрузке, которую создавал ей терморегулятор она грелась и могла выйти со строя. Я ей не дал такого шанса, сжег ее раньше именно регулировкой температуры, как и выше указывал. Пришлось менять микроконтроллер и саму микросхему преобразователя, все остальное осталось невредимо. После этого схема преобразователя была пересчитана на нужный ток и установлен датчик ограничения тока(защита)R1 - 1 Ом между 6 и 7 выводом mc34063a.
Файлы для повторения конструкции, в архив входят схемы, прошивка, печатные платы.
С текущим курсом валют цены на паяльные станции в заводском исполнении поднялись достаточно высоко, чтобы вынудить меня принять единственно верное решение — собрать паяльную станцию своими руками.
Станцию хотел с паяльным феном, стабилизацией выбранной температуры, цифровой индикацией, максимально доступную по используемым компонентам, желательно достаточно простую в исполнении (односторонние платы под изготовление методом ЛУТ), и обязательно — компактную по части размеров.
Долго изучал варианты, и вначале выбрал схему с сайта радиокотов на одной ATmega8, но немного смутили габариты платы, двухстороннее исполнение, а по отзывам на эту и подобные конструкции — были сомнения на счет корректности разводки в плане возможных сбоев от наводок и помех. Последнее, насколько я понял, общая проблема разводки большинства плат самодельных паяльных станций.
Но в итоге остановил свой выбор на схеме от alexeypa, но в редакции ssh , о чем и хочу рассказать немного подробнее.
Как на мой взгляд, это простой и остроумный, а потому — привлекательный вариант исполнения паяльной станции.
1) Паяльник — с нихромовым нагревателем (~12-13 Ом) и термопарой (~1,9-2,4 Ом). Под паяльник с японским керамическим нагревателем и терморезистором скорее всего необходимо подбирать обвязку операционного усилителя (подробности на 13-й странице форума), пока этим занимался только пользователь bmwxmiha .
3) Питание схемы — от любого блока питания напряжением 12-24В, с током от 2А и выше. Здесь полет фантазии ограничивается только бюджетом и тем, что есть под рукой — первоначально я использовал блок питания от ноутбука, но в итоге перешел на трансформаторный БП.
4) Феном и паяльником управляет один микроконтроллер ATmega8.
Позже заменил прошивку на вариант от wightey, с увеличенным до 1 часа временем работы, продувкой фена холодным воздуход и последующим отключением. Прошивка находится также на 15 странице форума.
Фьюзы выставлял как указано на картинке udginb, со страницы 12 форума.
5) Усиление сигнала с термопар — на сдвоенном операционном усилителе, можно использовать LM2904 или LM358.
Калибровка — резисторами 75 Ом и 6,8 кОм в обвязке ОУ.
6) Регулировка мощности нихромового нагревателя паяльника с термопарой и скорости вращения вентилятора фена — два полевых транзистора:
— в варианте от alexeypa — P-канальные транзисторы (например IRF4905) в паре с биполярными NPN транзисторами (например 2N3859A);
— в редакции ssh — транзисторы N-канальные типа IRL (транзисторы с управлением от логического уровня), и без использования биполярных транзисторов. Я использовал два обычных IRLZ44N, номинал резисторов на затворах не менял.
7) Регулирование мощности нагревателя фена — оптотиристор и тиристор.
Я использовал MOC3043 с системой переключения в нуле и резисторы 360 Ом на 4-й и 6-й ногах оптотиристора. В моем случае можно использовать прямые аналоги MOC3041, MOC3042, MOC3043. Подключение нагрузки к Т1 тиристора.
Близкие номиналы в схеме с MOC3061, MOC3062, MOC3063
Если будете использовать MOC3031, MOC3032, MOC3033 — по даташиту 6-я нога оптотиристора подключается к Т2 тиристора через резистор 180 Ом, 4-я нога оптотиристора подключается к G тиристора, и между 4-й ногой оптотиристора и Т1 тиристора должен быть резистор 1 кОм. Подключение нагрузки к Т1 тиристора.
В оригинальной схеме используется MOC3020, MOC3021, MOC3022, MOC3023, без системы переключения в нуле — в этом случае по даташиту 6-я нога оптотиристора подключается к Т2 тиристора через резистор 180 Ом, 4-я нога оптотиристора подключается к G тиристора, и между 4-й ногой оптотиристора и Т1 тиристора резистор не нужен. Подключение нагрузки нарисовано к Т2 тиристора, но в этом моменте я очень сомневаюсь, пробовать советую с подключенной лампой накаливания вместо тэна нагревателя.
8) Тиристор можно использовать типа BT136-BT139. Использовал BT139, чтобы не городить дополнительное охлаждение.
9) Индикатор — 7-ми сегментный, 3-х разрядный, с общим катодом. Для платы от ssh нужен крупный индикатор, отлично подошел SP420561N2/24
Транзисторы в обвязку индикатора поставил BC817, номиналы резисторов не менял.
Вместо светодиодного индикатора на 7 светодиодов для индикации скорости вентилятора фена можно использовать 7 отдельных светодиодов.
По режимам работы:
— при включении индикатор показывает "---";
— после нажатия кнопки энкодера на 2-3 секунды включается режим паяльника, здесь при первом включении необходимо выставить энкодером температуру и сохранить в EEPROM кнопками памяти M1, M2;
— повторное нажатие кнопки энкодера — переключение в режим фена, начинают работать кнопки увеличения и уменьшения потока воздуха, и теперь возможно включить фен коротким нажатием кнопки фена (которая подключена от 25-й ноги микроконтроллера на землю через кнопку), повторное нажатие переводит фен в ждущий режим (отключение нагревателя и продувка холодным воздухом);
— длительное нажатие кнопки энкодера — выключение станции (на индикаторе горит "---").
При переключении режимов на паяльнике продолжает поддерживаться ранее заданная температура, так что пользоваться одновременно феном и паяльником возможно.
По моим подсчетам, на данный момент схему удачно повторили и отписались об этом в форуме не менее чем 14 человек, так что не сомневайтесь, схема проверенная и точно рабочая.
В итоге все будет собрано в уже купленный корпус от автоматического выключателя электричества.
Красиво не будет, уж я себя знаю, но будет компактно :)
Кажущаяся простота потребовала полторы недели сборки по вечерам, так что тем кто взялся за паяльник недавно — не советую в качестве первой конструкции, энтузиазм может погаснуть значительно раньше финиша в работе.
Для тех, кто заинтересовался — в приложении подборка файлов и фото с форума, с разбивкой по пользователям, а также в хронологическом порядке повторений станции.
Всем удачи. Спасибо alexeypa за удачную разработку.
Update:
Общий вид станции в корпусе ниже:
Комментарии ( 27 )
Но в итоге остановил свой выбор на схеме от, но в редакции ssh, о чем и хочу рассказать немного подробнее.
Ник автора (alexeypa, видимо?) потерялся. Видимо он не зареган в сообществе или зареган под другим ником.
Ну что же, весьма не дурно для начала. Только вот вопрос, почему такое пренебрежение двусторонней разводкой платы? Ведь в таком варианте лучше используется общее пространство. И неплохо установить светофильтр перед индикаторами. Блин не ту кнопку нажал, и получилось что воздержался, но все равно от меня неучтенный плюс. Соберешь окончательно дай знать.
Все сложно :) Сейчас нет доступа к старому принтеру, с которым у меня получались отличные дорожки на платах, потому что тонер очень крепко держался (samsung 1210 с новым родным картриджем). На данный момент пользуясь hp 1020 с перезаправленным картриджем, тонер растекается, крошится, отстает от платы любом воздействии и отваливается при травлении. В таких условиях платы с фото — результат более чем десятка попыток для каждой платы. Про фоторезист знаю, но пока не пробовал, да и не продаётся он там, где сейчас живу. Финальный вид станции выложу в конце записи, как только соберу.
Ну как говорят, на безрыбье и рак рыба. Я собственно ЛУТ не очень уважаю. Где сложные и плотные трассы применяю фоторезист или шелкографию, но это очень редко. В основном довольствуюсь разводкой трасс от руки при помощи качественного маркера и специальной линейки которую изготовил из коробки от компакт дисков. В нескольких словах прочтешь об этом здесь. Просто уже рука набита на столько что мне быстрей изготовить плату рисованием от руки, чем возиться с ЛУТом, и дорожки по итогу получаются гораздо качественней, и нет боязни что рисунок отвалится.
Почитал. Интересно. Учитывая как мало паяю — лут меня устраивает полностью. Кстати, перманентным маркером тоже рисую, но в основном дорисовываю огрехи отвалившегося тонера, и особенно ровно не выходит.
Под крышечкой только дырка? Я бы, пожалуй, разместил органы управления именно под ней (а-ля goot PS600 :D), а не на морде. Из соображений прикольности и эстетики (тыкать их настолько часто не нужно, чтобы крышка мешала, зато типа защита от случайного изменения).
P.S. Топик на форуме довольно длинный — не подскажешь, где искать последнюю версию исходников?
У меня довольно крупный трансформатор, под него пришлось резать отверстия в нижней части, чтобы закрывался корпус. Так что в моем случае внутр корпуса довольно плотная компоновка. Но с блоком питания от ноутбука в аналогичном корпусе можно сделать конструкцию гораздо легче и красивее, на форуме есть пример.
Последним правил прошивку wightey, и он де выложил исходники, на странице 15 форума.
Не совсем понятный из топика момент — паяльник и фен могут работать одновременно? В топике упомянуто переключение, но неясно, переключает ли оно рабочий инструмент или только режим отображения.
При включении первым запускается паяльник, и с переключением в режим фена — паяльник продолжает поддерживать заданную температуру. Так что работать паяльником и феном можно одновременно, с двух рук :) Правда режим работы фена немного необычный. Короткое нажатие кнопки (я влепил тумблер, буду менять) включает фен в работу на пару минут. Ещё одно короткое нажатие включает бесконечную продувку. Поэтому планирую залить прошивкус правкой wightey
Осознал почему импульсный 20В 4А блок питания ноутбука заметно быстрее выводил паяльник на заданную температуру — думаю, что возможности трансформатора ограничивает диодный мост кц402а (600В, 1А). Поставил что было под рукой и забыл.
Всем привет. Начал я делать паяльную станцию себе. Долго думал над тем, по какой схеме делать. Хотелось и паяльник и фен вместе. В итоге выбрал схему на ATMega16 с энкодером.
Работа началась еще в июне месяце. Сейчас дошел до стадии сборки в корпус. Ворклог хотел открыть давно, да все руки не доходили. Вот сейчас решил написать!
Возможно, схема многим уже известна, но здесь на форуме я ни разу ее не встречал.
И так, вот собственно схема:
Тут предполагается, что у фена и у паяльника в качестве датчика температуры используется термопара. Если будет у паяльника будет стоять терморезистор вместо термопары, то нужно использовать немного другую схему усилителя.
Вот схема усилителя для терморезистора:
Ну а тут я просто в общую схему воткнул фрагмент с усилителем терморезистора паяльника для удобства:
В архиве "ПС с энкодером" лежит печатка моя и печатка автора этой схемы. Моя 100% рабочая, авторскую я не проверял, но судя по комментариям там все тоже нормально.
В архиве "Печатки(найдены)" находятся печатки других сборщиков этой схемы. Может и не все нашел) Рабочие или нет, не знаю.
По окончанию сборки необходимо провести калибровку паяльника и фена в ручную. Процесс калибровки я положил в файл "Калибровка". Ну а прошивка к станции в отдельном архиве "Прошивка"
Ну что ж, начнем работу.
Как и полагается, начал я с травления печатных плат. ЛУТ:
Тонер как назло стал заканчиваться, поэтому местами пришлось доводить маркером.
Вытравил платы:
Теперь сверлю:
сверло диаметром 1мм.
Платы после сверление и лужения:
Теперь про блок питания. Станция может одинаково работать как с импульсником, так и обычным трансформатором. Что бы уменьшить вес и габариты станции, я решил использовать ИИП. Сначала думал с нуля собрать на IR2153. Но потом передумал и решил переделать электронный трансформатор TACHINRA на 150W. Схема переделки:
Ничего сложно нет и после переделки все запустилось с 1 раза. Убираем ОС по току и создаем ОС по напряжению. В ОС ставим резитор не менее 10W по мощности и сопротивлением 3-6 ом. Я сделал 2 пятиватных керамических резистора в параллель, сопротивлением 6,8 ом каждый. Кстати, даже так резисторы сильно нагреваются, поэтому позже я их посадил на радиатор(фотки позже).
Вторичку перемотал на 24 вольта и добавил 3-ю обмотку для питания электронной части схемы. Так же я немного пошаманил и заменил транзисторы с 13007 на 13009 и посадил их на подложки. Желательно поставить электролит по входу, но я пренебрег им. Хорошо это или плохо, я не знаю.
Далее соорудил фильтр питания для трансформатора.
Смотрим фотки переделки транса:
фильтр
выпрямитель
p.s. продолжение следует в ближайшие дни
50 ом в холодном состоянии, сейчас измерил. Если в горячем нужно замерить, то попробую разогреть и замерить, как время будет
Раз уж начался разговор про паяльник, то покажу его и фен сразу после получения.
Вот такие посылочки ко мне пришли из Китая, с алиэкспресс заказывал:
Интересно получилось с белой посылкой, в ней был паяльник. Наши таможенники зачем-то приклеили на нее бумажку с чужой фамилией и несуществующим в нашем городе адресом. Зачем? Ладно хоть посылку отдали, по трек номеру внимательно посмотрели, бумажечку сорвали, а там моя фамилия!
Вот фен:
Так приехал паяльник, коробочка вся помятая, но содержание сохранилось:
В упаковочке была такая этикетка:
не знаю чего там написано
Первым делом разобрал его и посмотрел, что там внутри:
фен и паяльник вместе:
В процессе пришлось выточить жало обычное медное для паяльника, т.к. родное оказалось никуда не годным. Но об этом позже
Сегодня расскажу вам про то, как не надо запускать собранную схему!
Плату спаял:
Плату фоткал, еще не отмыв от флюса. Конечно же в конце сборки я ее промыл всю хорошенько, просушил. Рабочее место подмел, к запуску приготовился! Пуск-полет нормальный. Приступили к калибровке. Сначала калибровал паяльник, потом фен. Жало у паяльника оказалось просто ужасное! Оно ни в какую не хотело прогреваться до конца! Я даже внутри его просверлил поглубже, сточил донышко у жала. Все равно все было плохо. Ну, что делать, оставил калибровку паяльника на некоторое время. Приступил к калибровке фена. Вроде все шло как надо, поднял температуру до 350, начал плавить экспериментальную плату. И тут как все заискрило, зашипело. Уже подгорать начало, огонь появился на мгновние! Я вырываю вилку из розетки скорее! Все. тишина.. я в шоке. еще минут 5 сижу не знаю че делать. Потом переворачиваю плату и вижу это:
Выгорела дорожка по линии питания нагревателя фена! Думаю что такое.. А потом внимательно присмотрелся и увидел малюсенький кусочек проволоки, который видимо и устроил замыкание! Симистор не пробитый оказался. Все прозвонил, проверил.. Плату отмыл от нагара. Симистор выпаял, то место зачистил. Запустил-все работает, все в порядке. МК не пострадал, вся остальная часть схемы осталась целая! Слава Богу, мне повезло. В плате выгорела такая солидная дыра, я ее залил эпоксидкой. Новую плату травить не захотелось, да и деталей, в особенности SMD не было. Эпоксидка высохла, я бормашинкой все это дело как следует заравнял, зачистил. На всякий случай я все же купил новый симистор, что бы обезопасить себя.
Пришлось все монтировать на проволоке, как на макетке. Конечно, внешний вид подпортился, но из далека и не заметно даже.
Наученный опытом, я теперь запускал схему на чистой тряпочке, что бы никакой мусор не попал. Запуск прошел успешно, фен был откалиброван. Испытания на 350 градусах прошел отлично!
А теперь о паяльнике. Жало мне пришлось заказать отцу, он на работе мне выточил настоящее медное жало. Ну да, оно имеет свойство обгорать! За то теплопередача у него в несколько раз лучше! После изготовления жала я и паяльник откалибровал.
P.S. далее расскажу о корпусе и покажу в каком состоянии проект сейчас. Всем добра!
Из меди жало будет очень быстро выгорать , родное жало сверлить не надо было. у подавляющего большинства китайских паяльников нагреватель не доходит до края жала от этого и всепроблемы ,исправляется довольно легко в течении получаса.
Современные паяльные станции бесконтактного типа позволяют припаивать микрочипы и элементы плат для ПК и планшетов
Читайте в статье
Для чего нужна паяльная станция
Паяльная станция, в отличие от простого паяльника, – система более усовершенствованная. Она позволяет спаять мелкие детали, такие, к примеру, как SMD-компоненты, контролировать нагрев на табло, программировать кнопки. Кроме того, благодаря бесконтактной системе пайки перегрев соседних элементов здесь исключён.
Паяльная станция бесконтактного типа относится к современным системам пайки. К примеру, нагрев с помощью термофена помогает мастерам в ремонте бытовых электроприборов и мобильников. А вот с помощью ИК-систем можно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA).
Общие характеристики и принцип работы паяльной станции
Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя
Для справки! Некоторые устройства оборудованы специальной подставкой, которая нагревает печатную плату во время пайки, что помогает избежать её деформации.
Вариация самодельного паяльника для микросхем
Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.
"Температура, которую могут обеспечить современные фены для пайки, в том числе и собранные своими руками, варьируется от 100 до 800°C. Причём показатели эти могут настраиваться оператором.
В качестве ещё одного дополнительного элемента может выступать специальный инфракрасный нагреватель. Принцип его похож на работу термофена, он нагревает не место стыка, а определённую площадь. Однако, в отличие от термофена, здесь отсутствует поток тёплого воздуха. Профессиональные паяльные станции могут оборудоваться специальными сопутствующими инструментами, оловоотсосами и вакуумными пинцетами.
Разновидности паяльных станций по конструкции
Существуют как простые паяльные станции, оборудованные привычным нам классическим паяльником, так и более продвинутые. Причём вариаций сочетания компонентов и систем может быть великое множество. Без труда можно в одной станции совместить контактный паяльник и фен, вакуумный или термопинцет и оловоотсос. Для удобства приведём таблицу основных типов паяльных станций.
Требуют повышенной температуры плавки.
Обеспечивают эффективную пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Позволяет осуществлять пайку любого типа, как со свинцом, так и без него.
Здесь присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца.
Сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования: фен или классический паяльник, или, как мы уже говорили, ИК-нагреватель и оловоотсос допустим, паяльник и фен.
По механизму стабилизации температуры и принципу работы управляющих блоков паяльные станции можно разделить также на аналоговые и цифровые. В первом случае нагревательный элемент включён, пока паяльник не прогреется до нужной температуры, самая близкая аналогия – нагрев обычного утюга. А вот второй тип паяльника отличается сложной системой контроля и регулирования температуры. Здесь размещён PID-регулятор, который подчиняется программе микроконтроллера. Такой метод стабилизации температуры намного эффективнее аналогового. Ещё одна классификация позволяет разделить все ПС на монтажные и демонтажные. Первые осуществляют пайку приборов, однако, не имеют оловоотсоса и других элементов, позволяющих проводить чистку и замену деталей.
Демонтажная паяльная станция Xytronic LF-852D с насадками
Такие паяльные системы снабжены специальной ёмкостью для удаления припоя, который, в свою очередь, отсасывается специальной насадкой, снабжённой компрессором.
К сведению! Существуют комбинированные станции, позволяющие проводить как монтажные, так и демонтажные работы. Они снабжены двумя видами паяльников, различающихся по мощности.
Как сделать своими руками термовоздушную паяльную станцию
Купить паяльную станцию с феном не каждому по карману, хотя ИК-станции стоят ещё больших денег, поэтому самый простой путь – собрать её своими руками. Однако, следует помнить, что такие воздушные паяльные станции обладают определёнными недостатками:
- Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
- Поверхность прогревается неравномерно.
- Для разных случаев требуются дополнительные насадки.
Паяльный фен своими руками: универсальная схема
Термофен – специальное устройство, которое нагревает место пайки потоком горячего воздуха.
Проще всего собрать прибор с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль.
Универсальная паяльная станция с феном
Если покупать нагреватель механический, то он достаточно дорогой. И при резких перепадах температур может простой треснуть. Не все могут самостоятельно сконструировать компрессор. В качестве поддувала можно использовать обычный малогабаритный вентилятор. Подойдёт кулер от домашнего ПК. Для знакомства с устройством такого прибора изучим схему паяльной станции своими руками.
Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха
Вентилятор расположим около термофена. К нему аккуратно присоединяем трубку для подачи тёплого воздуха. На торце кулера вытачиваем отверстие под сопло. С противоположной стороны кулер необходимо закрыть, чтобы обеспечить необходимую тягу.
Для более точечного направления тёплого воздуха можно приобрести готовые насадки на сопло термофена
Теперь подошла очередь сборки нагревательного элемента. Для этого необходимо накрутить нихромовую проволоку спиралью на основание нагревателя. Причём витки обязательно не должны касаться друг друга. Витки наматываются с учётом того, что сопротивление должно быть 70-90 Ом. Основание выбирают с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.
"Часть деталей можно позаимствовать из обычного фена. В частности, в качестве основы для спирали с низкой термопроводностью подойдёт слюдяная пластина.
Приступаем к поиску деталей для сопла. Лучше всего для этого подойдёт труба из керамики или фарфора. Оставляем небольшой зазор между стенками сопла и спиралью. Сверху поверхность обматываем изоляционными материалами. Можно использовать асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Это увеличит высокое КПД фена, а также позволит брать его руками, не получив ожог. Крепим нагревательный элемент так, чтобы воздух подавался в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла.
Система управления паяльной станцией
Для сборки системы управления самодельной паяльной станции типа фен своими руками в ней необходимо разместить два реостата: один регулирует входящий поток, другой − мощность нагревательного элемента. А вот выключатель обычно делается один как для нагревателя, так и для нагнетателя.
Варианты подключения системы управления к термофену.
Здесь очень важно правильно подключить провода, чтобы они соотносились с реостатами.
Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю.
Сборка и настройка работы паяльной станции
Мощность паяльной станции, как мы уже замечали выше, обычно находится в пределах от 24 до 40 Ватт. Однако если вы планируете паять шины питания и проводники, то мощность прибора должна быть увеличена от 40 до 80 Ватт.
А вот паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые, в принципе, обладают значительной теплопроводностью
Подробнее о том, как паять феном от паяльной станции, смотрите в этом видео.
Инфракрасная паяльная станция своими руками
Инфракрасная паяльная станция − тот инструмент, который проще всего сделать своими руками. Цена на паяльные станции такого типа просто заоблачная. Купить что-то попроще – не вариант, так как всё равно будет ограниченный функционал.
ИК паяльная станция в сборке
Именно поэтому мы расскажем поэтапно, как собрать своими руками инфракрасный паяльник. Разберём этапы сборки ПС для пайки плат размером 250×250 мм. Наша паяльная станция подойдёт для работы с телевизионными платами, видеоадаптерами для ПК, а также планшетов.
Изготовление корпуса и нагревательных элементов
Ещё один вариант корпуса, на этот раз из алюминия
Теперь ищем антипригарный поддон. Да, именно тот, что можно купить в обычном магазине бытовой техники. Здесь же можно и присмотреть качественный паяльник для паяльной станции.
Важно! Возьмите с собой рулетку. Ваша задача – найти противень оптимальной ширины и глубины. Размеры зависят от высоты ИК-излучателей и их количества.
Система управления паяльной установкой
Приступим к самому интересному. На торговой площадке заранее заказываем ПИДы (или пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), а также ИК — 3 нижних ИК излучателя 60×240 мм, и один верхний − 80×80 мм, не забудьте запастись двумя твердотельными реле на 40А. На этом этапе уже можно переходить к жестяным работам, а именно подогнать всю конструкцию под размеры наших основных элементов. После подгонки боковин и крышки вырезаем технологические отверстия под ПИДы на передней, под кулер на задней стенке.
Сборка и регулировка работы паяльной станции
Итак, после установки излучателей, кулера и соединения всех проводков внешний вид нашей паяльной станции уже обретает практически законченный вид. На этом этапе необходимо провести тестирование оборудования на нагрев, удержание температуры и гистерезис. Переходим к монтажу основного ИК-излучателя. Сделать это несложно.
Больше всего усилий забирает монтаж держателя платы и установка столика. В нашем примере мы рассмотрели возможность сборки держателей так, чтобы можно было сдвигать влево-вправо уже зажатую плату
"Для удобства работы можно закрепить на держателе фонарик или светодиодную лампочку. Это очень выручает при отсутствии точечного освещения. Пригодится и ручной обдув.
Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Arduino (Ардуино)
Паяльная станция на процессоре Ардуино – одна из самых прогрессивных моделей. Особенность её в том, что она легко программируется. Можно задать необходимые параметры и алгоритмы работы и управления всех элементов.
Часто используется система подключения Flex Link. Она относительно простая, надёжная, а её элементы вполне можно приобрести самостоятельно и собрать схему без особых проблем
Далее все этапы сборки аналогичны уже описанными нами. Если возникнут вопросы, можно обратиться за помощью к специалистам-электронщикам.
Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega8 (Атмега8)
Схема на контроллере Atmega8 довольно простая и не требует больших знаний. Самое главное, разбираться в кодах программ на языке C++. Это позволит редактировать его под себя.
Вариант рабочей схемы паяльной станции на Atmega8
В открытых интернет-источниках есть разные вариации паяльных станций на основе разных контроллеров.
Читайте также: