DIY pájecí stanice: infračervený ohřívač cigaretového zapalovače a horkovzdušný vysoušeč

Moderní desky plošných spojů je téměř nemožné opravit klasickou páječkou. Ano, a na starých konvenčních deskách už začínalo být problematické pájet součástku s více než dvěma nohami. Pro tyto účely byla vynalezena pájecí stanice a vysoušeč vlasů. Ne každý však má možnost si takové zařízení pořídit. Dnešní článek Maxima Surkova z města Samara pomůže čtenářům bez dalších nákladů se s takovým problémem vypořádat.

Veškerý svůj volný čas věnuji různým domácím výrobkům, které se mi mohou hodit k dokončení konkrétního úkolu opravy elektroniky a domácích spotřebičů. I přes to, že pro tyto účely mám veškeré vybavení, je chuť navrhovat náhrady továrních přístrojů silnější. A dnes vám chci dát do pozornosti ještě jedno z těchto zařízení, na jejichž sestavení jsem nepotřeboval ani korunu. V mé recenzi se zaměříme na infračervenou páječku, která při práci s plošnými spoji úspěšně nahrazuje tovární fén.

Co potřebujete k sestavení infračervené páječky

K výrobě takového zařízení vlastníma rukama budete potřebovat minimální počet dílů, konkrétně:

• obyčejný autozapalovač bez zásuvky (lepší než sovětská klasika);
• spojovací vodiče;
• malý kousek měděného plechu;
• malé šrouby s maticemi (2 ks);
• 12 V napájecí zdroj (lze převzít ze staré systémové jednotky);
• kleště.

To je ve skutečnosti vše. Každý má jistě podobnou sadu dílů a nástrojů.

Příprava zapalovače cigaret pro jeho přeměnu na infračervenou páječku

Nejprve je třeba rozebrat zapalovač cigaret a odstranit nepotřebné části. Je to velmi snadné. Odšroubujeme plastovou rukojeť (ještě se bude hodit), odšroubujeme matici pod ní, vyjmeme plech. Pod ním bude pružina, kterou lze vyhodit.

Dále lze zapalovač cigaret snadno rozebrat. Kovovou skořepinu už rozhodně potřebovat nebudeme, ale keramický izolátor se nám bude velmi hodit. Chrání plastovou rukojeť před přehřátím.

Pokud se k výrobě infračervené páječky používá jiný zapalovač cigaret, měli byste se podívat na internet, jak se demontuje. Například u dílů z novějších modelů VAZ (2115 a podobně) je potřeba nejprve odšroubovat středové tlačítko z plastového pláště.

Tento keramický izolátor je nezbytný pro vlastní výrobu infračervené páječky

Zvažte všechny detaily, které tvoří zapalovač cigaret. Na foto ukázce vidíte vše potřebné pro naši práci. Jsou označeny červenými šipkami.

Tyto díly jsou potřeba k výrobě páječky a zbytek lze jednoduše vyhodit

Začínáme s dalšími díly

Pro další práci budete potřebovat měděný plech. Na něm jsou podle šablony, která se používá jako topná spirála zapalovače cigaret, narýsovány dva kruhy, které bude třeba následně vyříznout. Můžete to udělat běžnými nůžkami. Nejlépe se kreslí šídlem nebo jehlovým pilníkem. Na mědi bude taková značka jasně viditelná.

Nakreslete dva kruhy pomocí spirály zapalovače jako šablony

Neměl by však být vyříznut celý kruh. Je potřeba na něm nechat „jazyk“, který bude fungovat jako kontakt. Čím přesněji je tato práce provedena, tím estetičtěji bude ruční infračervená páječka vypadat.

Jedná se o polotovary v počtu dvou kusů, které by měly vyjít

Povrchová úprava měděných sběracích kroužků

Navzdory skutečnosti, že polotovary se ukázaly být úplně stejné, další práce s nimi bude mírně odlišná. Otvory v “jazycích” jsou vyrobeny stejně, musí volně vstupovat do šroubů, které spolu s maticemi budou hrát roli stykačů – drátových svorek.

Středový otvor jednoho z polotovarů by měl být velký. Lze jej vyvrtat nebo vyříznout pomocí ostrého šroubováku.

První měděná podložka je připravena, můžete přejít na druhou

Středový otvor druhého obrobku by měl být o něco větší než středový kolík, který je umístěn na žhavicí cívce zapalovače cigaret uprostřed.

Druhá podložka – středový otvor je mnohem menší než na první

Zbývá jen vybrat vhodné šrouby s maticemi a můžete začít s montáží hrotu naší infračervené páječky, nebo, jak řekl jeden z mých přátel, „fenomenální náhrady“.

Vybereme vhodné šrouby a začneme s montáží páječky

Související články:

Páječka vlastními rukama: podrobné výrobní pokyny, konečná montáž páječky napájené 12 V, zušlechtění vzhledu domácí páječky, ke kterému dochází při prvním zapnutí, některé nuance, které je třeba vzít v úvahu jsou v naší publikaci.

Sestavení infračervené páječky pomocí přídavných kontaktů

Montáž hrotu lze rozdělit do několika fází.

1. Na spirálový čep jsme nasadili kontaktní podložku s velkým středovým otvorem. Je nutné dát pozor, aby ležel pouze na zadní platformě. Nesmí se dotýkat čepu.
2. Nainstalujeme keramický izolátor na místo a přitlačíme s ním měděnou podložku.
3. Nasadíme druhou kontaktní podložku a přitlačíme ji maticí.
4. Zatočíme plastovou rukojetí na místo.

Poté zbývá pouze připojit výslednou infračervenou páječku k napájení a můžete začít pracovat.

Poslední dotek – upevněte rukojeť páječky

Napájení vyrobené infračervené páječky: nuance výběru zařízení

Pokud máte po ruce hotový napájecí zdroj, pak veškerá další práce nevyžaduje podrobnou analýzu. Pokud takové zařízení není k dispozici, je to obtížnější. Budeme muset najít způsoby, jak se ze situace dostat. Začneme tím, že zvážíme nejjednodušší možnost, samozřejmě obecně.

Připojení k továrnímu napájení nebo transformátoru

Je třeba připomenout, že pro normální provoz zapalovače cigaret, i když trochu upgradovaný, je vyžadováno konstantní napětí 12 V a proudové zatížení spirály je asi 7 A. Při výběru napájecího zdroje je třeba vzít toto v úvahu.

Připojujeme vodiče, po kterých je již možné přiložit zátěž na páječku

Pro prvotní test jsem použil tovární transformátor s regulátorem napětí s nastavením na 12 V. Ukázalo se, že s tímto výstupním napětím není tovární transformátor schopen dodat proud, který bychom potřebovali. Vestavěná automatika mu zřejmě zabránila „zrychlit“ na 7 A, aby se zabránilo přehřátí a selhání. Jeho maximální výkon byl omezen na 5 A. Výzkumný charakter mi ale nedovolil tento test odmítnout.

Je nastaveno napětí 12 V, ale síla proudu při zapnutí byla nedostatečná

I přes nedostatečný proud dodávaný transformátorem tuto práci, i když s obtížemi, zvládla infračervená páječka, sestavená ručně z běžného automobilového zapalovače. Na zkoušku jsem bez extra námahy vypustil ze starého obvodu obyčejný tranzistor. Jediné, co se ukázalo jako nepohodlné, bylo to, že jsem musel cívku přiblížit velmi blízko kontaktům.

Musel jsem spirálu přiblížit velmi blízko k desce plošných spojů

Po 7-10 sekundách jsem vytáhl „tělo“ tranzistoru a snadno vyšel z otvorů. Co se mi moc nelíbilo, bylo ztmavení na okraji DPS. Po pečlivém prozkoumání jsem si uvědomil, že důvodem byla blízkost rozžhaveného kovu obklopujícího cívku zapalovače cigaret. Bylo nutné myslet na proudový zdroj s vyšším výstupním proudem, který není omezen automatizací.

Tranzistor tiše vyšel z kontaktních otvorů, zatímco zůstal studený

Napájení ze starého počítače a jeho pinout

Abyste mohli napájet počítač PSU, musíte znát jeho pinout. I když, pokud máte zkušenosti s multimetrem, můžete jej použít k nalezení správného páru. Obecně se zde používají zelené a černé vodiče (pro ty, kteří se s tím nikdy nesetkali). Ale na který kontakt infračervené páječky poslat „+“ a na který „-“, na tom vůbec nezáleží.

Je výhodnější, když připojíte výkon páječky přímo, například pájkou. To je však možné pouze v případě, že se v budoucnu neplánuje použití napájecího zdroje pro počítač. V mém případě jsem musel infraport připojit k odpovídajícím zdířkám kontaktní lišty. I když, tato možnost je ještě lepší. Ostatně není známo, k čemu jinému lze napájecí zdroj použít. Ale další zkroucení na drátech bude zjevně nemístné.

Připojení infračervené páječky k napájení počítače

Upřesnění pouzdra napájecího zdroje ze systémové jednotky

Po takovém spojení šla práce zábavněji a zapalovač se musel držet mnohem dál od desky. A tady jsem se rozešel. Zdálo se mi, že by zdroj mohl při provozu spadnout ze stolu – kov pouzdra dobře klouzal po povrchu. Musel jsem to trochu upravit. K tomu byly na jednu ze stran přilepeny 4 gumové nohy. Takové nálepky lze zakoupit za cent na jakémkoli čínském zdroji. Poté zdroj přestal vydávat takový hluk (vibrace z chladiče byly tlumeny porézní gumou) a skluz zcela zmizel.

Na jednu ze stěn napájecího zdroje nalepíme gumové nožičky

V každém případě mi takové vylepšení nezabrání v následné instalaci transformátoru do systémové jednotky.

Zdroj je tuhý, neklouže a méně bzučí

Pojďme si shrnout vykonanou práci

Jak můžete vidět, výroba infračervené páječky vlastníma rukama z běžného zapalovače cigaret, který může nahradit vysoušeč vlasů, je poměrně jednoduchá. Netroufám si tvrdit, že zcela nahradí tovární zařízení, ale na takové práce, jako je odpájení rádiových součástek, se perfektně hodí. Ve skutečnosti jsem za výrobu infračervené páječky neutratil ani korunu, což také mluví v její prospěch. Nyní se plánuje instalace reostatu pro napájení pro regulaci teploty. Ale hlavním úkolem pro mě je najít způsob, jak přesněji zásobovat teplotní tok. Možná si to někdo ze čtenářů myslí? Byl bych vděčný, kdybyste se o ně se mnou podělili. Momentálně žádné nemám.

Doufám, že návod, který jsem dnes nastínil, bude užitečný pro začínající radioamatéry. Pokud je něco nejasné, zeptejte se. Na všechny dotazy určitě odpovím. Zajímá vás také váš názor na takové změny. Za sebe jsem se už dávno rozhodl, že je to dobrý způsob trávení volného času. Co myslíš? Pokud se vám můj článek líbil, určitě ho ohodnoťte. Děkuji za pozornost těm, kteří měli trpělivost dočíst.

Redakce Homius vyzývá domácí kutily a řemeslníky, aby se stali spoluautory rubriky Příběhy. Užitečné příběhy z první osoby budou zveřejněny na stránkách našeho online magazínu.

Pájení desek a elektronických obvodů konvenční páječkou není příliš pohodlné a ne vždy možné. V tomto ohledu je i jednoduchá zaprášená stanice cenným nástrojem. Náklady na hotové výrobky jsou však poměrně vysoké, a pokud se práce neprovádí často, brzy se to nevyplatí.

Existuje cesta ven: každý, kdo programuje mikrokontroléry, může vyrobit pájecí stanici vlastníma rukama. Nejprve musíte pochopit princip fungování zařízení a jeho hlavní prvky.

Možnosti pájení

Důvodem, proč je moderní trh schopen nabídnout širokou škálu pájecí techniky, je skutečnost, že běžná domácí páječka se stala nástrojem, který lze koupit na každém rohu. Ale nepájí všechna moderní zařízení.

Pomocí pájecí stanice, kterou si můžete vyrobit sami, můžete opravit jakékoli elektrické zařízení, včetně tak složitého a vysoce přesného zařízení, jako je základní deska počítače.

Než přistoupíme k návrhu a začneme popisovat doma vyrobený digitální pájecí mechanismus, zvážíme, co může být stanice a jaké typy pájení existují.

Stanice lze podmíněně klasifikovat takto:

• typ kontaktu;
• kontaktní typ bez použití olova;
• typ horkého vzduchu;
• kombinovaný horkovzdušný typ;
• typ demontáže;
• infračervené stanice.

Nejjednodušší formou je kontaktní. Jeho struktura se příliš neliší od obvyklé páječky, kontaktní zařízení však postrádá mnoho konstrukčních nedostatků, které mají páječky.

Kontaktní pájení

Hlavním problémem páječky je nadměrné zahřívání rádiových součástek, zejména tranzistorů, diod, tyristorů. Vlivem vysoké teploty začnou polovodičové prvky měnit svou proudově-napěťovou charakteristiku a narušovat tok elektrického proudu v obvodu.

Proto je nemožné regulovat teplotu topných prvků, jinými slovy, tradiční páječka dříve nebo později přestane „poslouchat“ – teplota buď roste donekonečna, nebo přestane růst vůbec.

Po dosažení 400 °C tak může být pájení bezpečné pouze díky krátkodobému kontaktu pájecího hrotu.

Při zahájení vytváření kontaktní pájecí stanice nebo výběru jednoho z modelů, které jsou již na trhu, je třeba si uvědomit, že musí obsahovat napájecí zdroj, který ve svém návrhu zahrnuje galvanické oddělení. Právě tento mechanismus „power-heater“ zaručuje adekvátní regulaci napětí a teploty ohřevu. Nejčastěji je nejracionálnější teplota ohřevu 250-350 ° C.

Bezkontaktní pájení

Bezkontaktní (horkovzdušné) pájecí stanice jsou takové instalace, které se skvěle hodí pro opravy mobilních telefonů, velkých i malých domácích spotřebičů. Výkon takových jednotek je extrémně vysoký, odvádějí vynikající práci s pájkami obsahujícími olovo i bezolovnatými pájkami.

Je však třeba mít na paměti, že taková zařízení nelze použít pro mikroobvody typu BGA. Horkovzdušné bezkontaktní pájení je symbiózou stavebního fénu a páječky, pájení na takovém zařízení je velmi pohodlné a rychlé.

Zařízení pro vysoušeč vlasů

K roztavení nebo změkčení plastového výrobku, tenkého kovu nebo cínu je obvyklé používat pájecí stanici ve formě vysoušeče vlasů. Zdá se, že je možné dodávat vzduch o vysoké teplotě až poté, co projde vysoce zahřátou spirálou. Chcete-li vytvořit páječku sami, budete se muset pečlivě seznámit s jejím designem.

Komponenty konstrukce páječky:

• ohřívač (speciální pouzdro-trubka);
• lopatkový ventilátor nebo čerpadlo, které dodává proud vzduchu;
• kliky, spínač, teplotní čidlo.

Někdy lze použít i speciální trysky, které umožňují měnit proudění paprsku.

Schéma ovládání

Uvažujme schematický diagram ovládání vysoušeče vlasů, který je napájen jedním zdrojem. Tato skutečnost značně zjednodušuje obsluhu zařízení.

Hlavním prvkem tohoto obvodu je stabilizátor parametrického typu, který je sestaven na tranzistoru VT1, zenerových diodách D5, D6, D7 a odporu R1. Toto zařízení zaručuje stabilitu napětí páječky, když se napětí zdroje může změnit v důsledku nastavení proudění vzduchu.

Pro změnu otáček ventilátoru slouží přepínač SA1, který má dvě polohy – 8V a 12V.

Zenerova dioda D8 a pojistka FU1 chrání před extrémním napětím. Když napětí stoupne na 15 voltů, dioda se otevře a pojistka se přepálí.

Pojďme zjistit, proč je v tomto návrhu nejlepší použít parametrický stabilizátor. Při použití střídavého proudu mohou napěťové špičky dosáhnout extrémních hodnot. Tím se zničí mikroobvod. Příklad je docela jednoduchý. Při napětí 30 voltů (střídavý proud) bude vrchol:

Konečná montáž

Montáž domácí pájecí stanice se provádí v několika fázích. Nejprve je sestaven topný článek. Skládá se z 5 spirál a keramické izolační trubice. Keramickou trubici lze zapůjčit z TV (zpožďovací linka obsahuje přesně to, co potřebujete).

Poté se navine spirála topného tělesa. Budoucí spirálu je nejlepší namotat vrtačkou.

Jedním z nejsložitějších konstrukčních detailů je těleso ohřívače. Je zvykem jej sbírat ze sklenice, dýmky a podložky.

Sklo o vnějším průměru 1,65 cm překvapivě perfektně pasovalo ze staré lithium-iontové baterie. V takových případech je chemická náplň přiložena. Před rozebráním baterie notebooku by měla být zcela vybitá. K tomu se používají výkonové odpory s nízkým odporem.

Láhev na sodu o objemu 1 litr lze použít jako tělo fénu. Láhev byla vybrána na základě velikosti ventilátoru.

Infračervená pájecí stanice

Oprava složitých obvodů a základních desek (zejména těch s BGA komponenty) bude vyžadovat infračervenou stanici. Čínské výrobky jsou velmi špatné kvality a dobrá infračervená jednotka je poměrně drahá. Řešení je zřejmé: při montáži pájecího nástroje vlastníma rukama není nic obtížného.

Při montáži takového pájecího zařízení můžete do rozpočtu investovat až 10 tisíc rublů. Navzdory nízkým nákladům se stanice dokonale projevila při provádění oprav souvisejících s montáží mikroobvodů.

Popis konstrukce

Zařízení se skládá z následujících součástí:

• kontrolní ovladač;
• vytápění nižšího typu;
• top typ vytápění.

Ovladač musí být 2kanálového typu.

První kanál je připojen k termočlánku nebo termistoru platinového typu. Druhý by měl být jednoduše připojen k páru. Oba kanály mají automatický a manuální režim. První umožňuje udržovat teploty až do 255 stupňů pomocí zpětné vazby z termočlánku nebo termistoru.

Manuální režim umožňuje nastavení v rozsahu 99 %. Paměť ovladače obsahuje čtrnáct různých typů tepelných profilů: sedm profilů typu olova a sedm profilů bezolovnaté pájky.

U pájky obsahující olovo začíná rozsah maximálních teplotních profilů na 190° a poté každých 5 až 220°.

U bezolovnaté pájky začínají maximální teploty profilu na 225° a poté každých 5 až 250°.

V případech, kdy horní topné těleso jednoduše nezvládne a nelze zajistit ohřev, přejde regulační článek do režimu „pauzy“ a čeká na požadovanou teplotu. To umožňuje přizpůsobení čipu pro ohřívače, které jsou tak slabé, že nejsou schopny sledovat tepelné profily.

Regulátory se také používají jako regulátory teploty pro pájecí stanici, například pokud je nutné sušení nebo vypalování pájecích masek. Taková zařízení jsou skvělá pro udržování teploty.

Nejjednodušší instalace ze zapalovače cigaret

Zapalovač cigaret, který je řízen 12 volty z autobaterie, je schopen vytvářet teploty umožňující pájení BGA ovladačů a různých SMD.

Mnoho návrhářů se domnívá, že taková stanice poskytuje topný prstenec (tzv. “prstenec”), který bude opakovat projekci ohřívače. Test na papíře však ukázal naprosto rovnoměrné zahřívání, bez kroužků. To znamená, že zdokonalení zapalovače cigaret dává smysl.

Během testu bylo vidět, že barva papíru rovnoměrně obarvuje list od středu směrem k okrajům. Čistý infračervený ohřev plus konvekce bez jakéhokoli foukání – a zapalovač cigaret se promění ve vynikající pájecí zařízení.

Pájecí stanice ze zapalovače oproti pájecím horkovzdušným pistolím jsou tiché, nedávají žádné proudy a návraty, pájení je klidné. Deset voltů střídavého proudu, který je napájen z vhodného transformátoru, je docela dost na to, abyste odstranili 1 paticový procesor ze základní desky na vzdálenost 1,5-100 cm.

Druhý kontakt spirály musí být vyveden do trubky pouzdra a upevněn vysokoteplotním tmelem. Při stavbě je nutné pájení mosazí. Lze to provést benzinovým hořákem, pásem mosazi a boraxu. Vzdálenost, na kterou se provádí pájení, dosahuje maximálně 1,5 cm Toto provedení se velmi dobře osvědčilo.

Pokud přijdete s rukojetí, pouzdrem a držákem, a to je vzhledem k pouzdru na zapalovač poměrně jednoduché, bude toto zařízení mnohonásobně lepší než běžná páječka čínské výroby.

Montážní sada

Pro montáž pájecích stanic existují speciální sady. Jedna taková sada navrhuje sestavit digitální stanici založenou na řadiči Atmega 328P.

• řadič Atmega328p;
• LCD o rozměrech 16×2;
• OU: LM358;
• optická izolace: MOC3063;
• mosfety IRFZ44N (2 ks);
• triak: BT138;
• stabilizátor;
• potenciometry 10 kOhm;
• trimrové rezistory 10 kOhm.

Sada dále obsahuje dvě LED diody, 16MHz rezonátor, SMD odpory a 1uF kondenzátor. Nekompletní budou pájecí práce bez vypínačů, patice GX16 5 a 8 pinů, spínaný zdroj 24V.

Se znalostí zákonů radiofyziky tedy nebude výroba pájecí stanice vlastníma rukama obtížná. Navíc s výběrem vysoce kvalitních komponentů lze dosáhnout vynikajících výsledků.

Pájka, kontaktní stanice a další domácí zařízení vydrží velmi dlouho a na rozdíl od svých čínských protějšků budou pracovat v potřebném teplotním režimu.