Простая паяльная станция своими руками для начинающих

Содержание
  1. Паяльная станция своими руками: 3 простых способа изготовления
  2. Тонкости хорошей пайки
  3. Что нужно для надежного контакта
  4. Способ №3. Автоматическая паяльная станция на базе Ардуино
  5. С чего начать
  6. Правильный выбор набора для пайки
  7. Набор для начинающих
  8. Паяльник или станция
  9. Инструкция по самостоятельному изготовлению паяльной станции
  10. Назначение
  11. Цель и задачи применения
  12. Обзор конструкций паяльных станций
  13. Контактные станции
  14. Инфракрасные приборы
  15. Аналоговые установки
  16. Изготовление самодельной паяльной станции
  17. Изготовление паяльной станции с феном
  18. Пошаговое изготовление станции
  19. Паяльная станция своими руками: с феном, контактная и бесконтактная
  20. Что такое паяльная станция
  21. Принцип работы и общие характеристики
  22. Обзор конструкций
  23. Как сделать термовоздушную станцию
  24. Схема паяльной станции своими руками, элементная база
  25. Изготовление корпуса и нагревательных элементов
  26. Система управления
  27. Сборка и настройка работы
  28. Назначение кнопок и варианты прошивки
  29. Особенности изготовления станции на Arduino
  30. Особенности изготовления станции на Atmega 8
  31. Правила пользования и техника безопасности
  32. Каких ошибок стоит избегать в процессе сборки
  33. Принцип действия и варианты реализации
  34. Способ №1. Контактная паяльная станция
  35. Способ №2. Бесконтактная паяльная станция
  36. по теме
  37. Simple Solder MK936. Простая самодельная паяльная станция своими руками
  38. Для чего нужна паяльная станция
  39. Технические характеристики
  40. Принципиальная схема
  41. Печатная плата
  42. Список компонентов
  43. Монтаж печатной платы
  44. Сборка корпуса и объемный монтаж
  45. Прошивка контроллера и настройка
  46. работы
  47. Заключение
  48. Файлы для скачивания
  49. UPD

Паяльная станция своими руками: 3 простых способа изготовления

Простая паяльная станция своими руками для начинающих

Пайка электронных плат требует соблюдения определенного уровня температуры для различных деталей, ведь недостаток нагрева приведет к плохому соединению припоя, равно, как и чрезмерный нагрев вызовет преждевременное окисление олова и такое же низкое качество пайки.

Помимо этого на перегретой плате могут отслаиваться дорожки, обугливаться целые участки.

Если раньше для работы с мелкими и крупными деталями, лужением относительно большой площади радиолюбители использовали набор из нескольких паяльников, сегодня эта функция решается одной паяльной установкой.

Но из-за высокой стоимости такого устройства не все могут позволить себе ее приобретение, поэтому мы расскажем, как собирается паяльная станция своими руками.

Тонкости хорошей пайки

Чтобы припаять деталь к плате, нужно:

1) Нанести флюс на поверхность пайки; 2) Залудить их припоем; 3) Снова нанести флюс на контакты; 4) Запаять зазор между контактами.

Первое важное правило – избегать температуры выше 400 °C и более. Многие начинающие (и даже опытные) радиолюбители пренебрегают этим. Это критические значения для микросхем и плат.

Припой расплавляется примерно от 180 до 230 °C (свинец — содержащие припои) или от 180 до 250 °C (бессвинцовые). Это далеко не 400 °C. Почему тогда выставляют высокую температуру?

Что нужно для надежного контакта

Основные критерии:

  • Правильно выбрать флюс. Например, для пайки проводов подойдет жидкий флюс. Он лучше всего смачивает провода и позволяет качественнее залудить такие контакты. Низкокачественный флюс быстро вскипает и растекается по плате.
  • Использовать качественный припой. Именно припой определяет дальнейшую надежность и прочность соединения. Так же качество припоя может повлиять на работу схемы в целом, из-за шлаков и низкокачественных сплавов могут образоваться помехи в работе электроники и со временем могут появиться трещины.
  • Пользоваться проверенным инструментом и оборудованием. Паяльники плохого качества могут нестабильно держать температуру, перегреваться.
  • Соблюдать температурный режим. Не перегревать детали и держаться в температурном режиме плавления припоя. Слишком низкая температура и припой будет плохо плавиться, а если слишком высокая – материал будет испаряться, хуже лудить контакты.
  • Долгие часы практики, проб и ошибок. Без практики не будет и своего метода пайки.

Эти критерии взаимосвязаны друг с другом. И при плохом выборе комплектующих с материалами, будет такой же результат.

Способ №3. Автоматическая паяльная станция на базе Ардуино

Такая паяльная станция собирается на базе микроконтроллера Arduino, который выполняет роль логического элемента, обрабатывающего данные от индикатора температуры и регулирующего мощность нагрева жала. Отличительной особенностью такого устройства является полная автоматизация контроля за температурой – вам достаточно задать ее и дождаться нагревания. Пример схемы для сборки приведен на рисунке ниже:

Рис. 10. схема паяльной станции на базе ардуино

Чтобы собрать такую станцию вам понадобится:

  • сама плата Ардуино для управления работой паяльной станции;
  • цифровое табло для отображения температуры нагрева;
  • микросхему для программирования паяльной станции;
  • транзистор, стабилизатор и кнопки, магазин резисторов и емкостных элементов.

Для сборки такой паяльной станции воспользуйтесь приведенной схемой, в качестве нагревательного элемента будет выступать жало обычного паяльника с датчиком температуры, которые подключаются к собранной схеме.

К недостаткам такого устройства следует отнести его сложность, из-за чего начинающие радиолюбители могут попросту не собрать рабочую версию с первого раза. Также для пайки используемых в автоматической станции элементов вам понадобиться специальный паяльник и предварительные навыки работы с ним, чтобы не испортить детали.

С чего начать

Для начала, необходимо определиться с какой целью нужна пайка. Для радиолюбительства это начальный уровень, для пайки проводки и простого уровня нужны более профессиональные инструменты. А для ремонта и пайки SMD, BGA микросхем придется выучить все азы пайки и приобрести специальные инструменты и расходники.

Правильный выбор набора для пайки

Припои бывают разных типов и диаметров.

Большой диаметр припоя удобен по время пайки проводов, а мелкие для точечной пайки SMD компонентов, или разъемов. Так же припои бывают с канифолью или без. С канифолью припой очень удобен. Его проще всего брать на жало паяльника.

Набор для начинающих

Для радиолюбителей магазины продают сразу все в одной пачке. Такие наборы дешевле всего, так как по отдельности все будет стоить дороже. Например, есть наборы с паяльником и жалами, а также пинцетами.

Паяльник или станция

Для пайки радиоконструкторов и проводов достаточно паяльника, а для более продвинутой пайки уже понадобится станция. Паяльная станция обладает в свое составе как правило и феном. С помощью фена можно паять SMD компоненты, и получится лучше прогревать плату.

Инструкция по самостоятельному изготовлению паяльной станции

Простая паяльная станция своими руками для начинающих

Современные детали для изготовления электронных приборов крайне чувствительны к перегреву, поэтому для их пайки многие самодельщики задумываются, как сделать паяльную станцию своими руками. Можно приобрести готовую станцию для пайки, но цена подобного изделия высокая. Это побуждает приступить к изготовлению небольшой установки самостоятельно.

Конструкции, предлагаемые мастерами, различаются по сложности исполнения. Некоторые специалисты предлагают настолько сложные конструкции, что повторить их работу сумеет только весьма искусный мастер. Для большинства пользователей нужны недорогие по комплектующим деталям и простые в исполнении конструкции.

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.

Цель и задачи применения

Паяльные станции используются в радиотехнике и сопутствующих направлениях производства и творчества. Пользователи применяют инструмент для выполнения разных видов работ.

  1. Пирография – выполнение рисунков с помощью тепловых приспособлений. Нагревая отдельные участки заготовок, добиваются изменения положения термопластичных элементов. Создаются композиции из пластиков одного цвета или многоцветные композиции.
  2. Сваривать пластики, при изготовлении корпусов, шкатулок или иных плоских и пространственных изделий.
  3. Выполнение монтажа, ремонта и иные целевые работы. Некоторые виды работ возможны только при использовании фенов, плавящих частицы пластика, не перегревая его.
  4. Для сборки электронных устройств и приборов.
  5. Пайки и монтажа электронных схем в электронике.
  6. Лужение и подготовка для сложного монтажа массивных деталей и узлов, соединяемых при расплавлении припоя.
  7. Для сварки в ограниченном пространстве.
  8. Пайкой SMD-компонентов, их монтажа и демонтажа на платах.
  9. Для усадки термоусадочной изоляции по завершении работ.

Обзор конструкций паяльных станций

Станции для пайки различаются по назначению, а также комплектации оборудования, входящего в их состав. Их классифицируют по основным параметрам.

Контактные станции

Подобные паяльные станции оборудуются паяльниками, которые взаимодействуют с расплавленными припоями. В их составе имеются сами паяльники со сменными жалами, а также блоки управления, поддерживающие заданный температурный режим.

Наиболее продвинутые конструкции автоматически включаются только в момент изменения положения паяльника в пространстве. Если его помещают на стойку, то питание отключается, нагрев прекращается.

Нагревать можно не только жало. Нагревается и поток воздуха, который используется для прогрева пространства. Они оснащены вентилятором (некоторые даже можно считать компрессорными) и нагревателем.

Подобный инструмент способен производить групповой монтаж и демонтаж. Сразу несколько контактов микросхемы припаиваются по всем точкам на плате. Аналогично при необходимости замены производится и демонтаж детали.

Наличие подобных инструментов позволяет эффективно использовать пространство при изготовлении компактных установок.

Инфракрасные приборы

У инструмента с кварцевым и керамическим нагревателями пайка выполняется бесконтактным способом. Сам инструмент используется только для нагревания области пайки. Жало не касается деталей и припоя.

ИК-излучатель расположен на удалении от зоны пайки. Он только прогревает ограниченную площадь в заданном месте.

Современная паяльная станция сочетает в своем составе несколько типов оборудования. Главное отличие от бытовых паяльников – это разогрев до заданных параметров. При необходимости легко изменить обрабатываемые пространства и величину нагрева.

Промышленные паяльные станции изготавливаются не только универсальными. Некоторые имеют узкое направление использования:

  • для монтажа на удаленном расположении деталей;
  • для демонтажа элементов;
  • комбинированные устройства;
  • ремонтные установки.

Наиболее развитые конструкции оснащены цифровыми регуляторами.

Аналоговые установки

Аналоговые паяльные станции оснащаются приборами с обратной связью. Их работа регулируется задаваемыми температурными интервалами. При получении сигнала, что достигнут предельный режим, происходит автоматическое отключение прибора.

Некоторые пользователи считают, что подобные устройства помогают выполнять быстрый и качественный монтаж электронных схем и установок.

Изготовление самодельной паяльной станции

Для самодельной паяльной станции необходимо приобрести:

  1. Розетку для подключения паяльника.
  2. Диммер – устройство для регулирования мощности подключаемых электрических приборов.
  3. Набор проводов и метизов для монтажа.
  4. Ламинированный ДВП для изготовления корпуса паяльной станции.

Остается разобраться, как сделать несложное устройство, которое поможет в дальнейшей работе. Кажется, что проще некуда.

Чтобы изготовить простую паяльную станцию, нужны обычные паяльники. Мощность первого составляет 100 Вт, второй имеет нагреватель на 40 Вт.

Простое включение без промежуточного блока показывает, что на жале паяльника образуется нагар. Он происходит из-за перегрева жала в процессе нагревания. Нужно устройство, которое ограничит температуру нагрева. Для монтажа деталей на плате достаточно только расплавить припой. Застывая, он надежно соединит детали.

Приобретены основные комплектующие изделия: розетка для внутреннего монтажа; диммер, рассчитанный на 100 Вт.

У диммера имеются монтажные отверстия. Одно предназначено для соединения к общей сети, другое используется для подключения к инструменту.

Из ламинированного ДВП выпиливаются детали для изготовления корпуса. С помощью клеевого пистолета будет произведена сборка корпуса в единую пространственную конструкцию.

Прорезаны необходимые отверстия и производится спайка деталей. Прибор обретает нужный вид.

Нижняя крышка будет отъемной. Устанавливаются специальные клеммы, для винтов.

Остается установить детали внутрь корпуса паяльной станции.

После установки диммера выполняется монтаж розетки.

Устройство собрано. Нужно выполнить тестирование. Для удобства работы требуется градуировка.

Включение при установке диммера на максимальную мощность показывает, что перегрев не устранен. Нужно снижать силу тока, подаваемую на паяльник.

Чтобы градуировать паяльную станцию подключение выполняется через амперметр. Его соединяют последовательно нагрузке. Остается только контролировать значение силы тока, отмечая их на диммере.

Подводя контакт прибора в вилке паяльника, проверяют величину протекающего тока. Наблюдают за нагревом жала.

Для каждого измеренного значения наносят отметки на неподвижном диске диммера. В дальнейшем достаточно будет устанавливать разные режимы, чтобы контролировать работоспособность паяльника.

Градуируется весь неподвижный диск.

Для любого положения поворотного движка нанесены риски. Им соответствует определенная сила тока, а также и мощность, передаваемая на паяльник.

С помощью припоя определенной марки уточняются температурные значения. Каждой мощности соответствует своя температура разогрева жала.

Паяльная станция работает отлично. Припой на жале не выгорает. Он только расплавился.

Изготовлено работоспособное устройство.

: паяльная станция своими руками.

Изготовление паяльной станции с феном

Для выполнения более сложных работ требуется более сложная паяльная станция. В ее комплекте будет не только паяльник для тонкого и глубокого монтажа. Для работы с группами контактов нужен фен. Он тоже будет создан в качестве дополнительного инструмента.

Пошаговое изготовление станции

Вот такой вид будет иметь блок управления. Цифровой индикатор покажет температуру разогрева жала и воздушного потока. Общий выключать, ручки управления помогут установить нужный режим.

Предусматривается использование паяльника на 24 В. Он приобретается в интернет-магазине. Нужно приспособить его для установки в паяльной станции. Для управления питанием в паяльнике используется шариковый включатель. При определенном положении шарики включают контакт, в другом положении питание отключается.

Выполняется установка включателя в корпус паяльника. Меняя положение шарикового контакта, проверяют его работоспособность. Теперь в определенном положении паяльника он выключится сам.

Подключается блок питания. Теперь контролируется нагрев по показаниям индикатора. С паяльником на 24 В основные работы завершены.

Электрический фен также рассчитан на 24 В. В комплекте к нему имеется схема подключения к блоку питания.

Паяльная станция выполняется по прилагаемым электрическим схемам. Параметры используемых деталей показаны на фото.

По приложенным схемам спаяна плата для управления режимами работы фена. Поворачивая один регулятор, добиваются изменения скорости вращения крыльчаток вентилятора. Другим регулятором меняется величина напряжения на нагревателе.

Передняя панель. Ее только вырезали из текстолита. Остается нанести недостающую информацию.

Внутри корпуса от дисковода выполнен монтаж основных элементов паяльной станции.

На пленке выполнена печать. Сама пленка с информацией крепится на двухстороннем скотче. Теперь передняя панель получает товарный внешний вид.

Производится тестирование рабочих режимов паяльника.

Включается фен. У него в комплекте имеется несколько наконечников. Они различаются по размерам.

Подставив руку, монтажник проверяет нагрев воздушного потока.

На дополнительной стойке будут размещаться инструменты паяльной станции. Зеленая ручка у обычного паяльника на 220 В.

Тестирование паяльника. Выполняется пайка SMD-компонента.

SMD-компонент припаян грамотно. Тонкий монтаж выполняется с помощью тонкого жала

Жало паяльника меняется довольно легко.

Более мощное жало помогает паять толстые провода.

Фен может прогреть площадку достаточно большого размера. Возможен групповой монтаж и демонтаж деталей.

Микросхема через 10 секунд отпаяна.

Тестирование паяльной станции завершено. Она готова к работе.

Паяльная станция помогает мастеру организовать выполнение сложных задач.

Паяльная станция своими руками: с феном, контактная и бесконтактная

Простая паяльная станция своими руками для начинающих

Большинство радиолюбителей в курсе, что бытовые паяльники не подходят для пайки небольших деталей. Для этого рекомендуется использовать специальные паяльные станции. Стоит отметить, что не обязательно покупать их в магазинах. Сделанная паяльная станция своими руками ничем не будет отличаться от покупной.

Паяльная станция — незаменимый инструмент для ремонта электроники

Что такое паяльная станция

Паяльная станция — специальное оборудование, которое используется для припаивания деталей с высокой чувствительностью к повышенной температуре. Это очень полезное устройство, позволяющее качественно произвести монтаж на печатную плату даже наиболее мелких деталей.

В настоящее время такие станции должны быть у каждого радиолюбителя, занимающегося ремонтом электроники. Использовать вместо них обычные паяльники не получится. Дело в том, что они могут перегреть не только припаиваемый компонент, но и текстолитовую основу.

Принцип работы и общие характеристики

Прежде чем пытаться дома самостоятельно делать такое устройство, необходимо ознакомиться с его основными особенностями. Такое оборудование состоит из следующих частей:

  • Управляющий модуль. С его помощью осуществляется регулирование температуры нагрева. Состоит он из микроконтроллера, отвечающего за разогрев жала.
  • Паяльник. Это основной элемент конструкции, с помощью которого осуществляется пайка компонентов.
  • Подставка. Располагается неподалеку от управляющего модуля. Нужен для фиксации разогретого инструмента, когда он не используется.

Дополнительная информация! Некоторые модели оснащаются элементами для снятия статического напряжения.

Обзор конструкций

Бесконтактные модели делают пайку потоком горячего воздуха

Есть несколько основных видов паяльных станций:

  • Контактные. Оснащаются острым жалом, который припаивает компоненты. К популярным моделям можно отнести Lukey Nano 702 и Baku BGA 936.
  • Бесконтактные термовоздушные. Они припаивают компоненты за счет подачи горячего воздуха. Среди доступных моделей можно выделить Element 878, KSGR STM 8586.
  • Инфракрасные. Оснащены ИК-излучателем, который отвечает за пайку элементов.

Из всех вышеперечисленных видов проще всего сделать контактные и бесконтактные устройства.

Как сделать термовоздушную станцию

Несмотря, что бесконтактные модели имеют довольно простой принцип работы, стоят они недешево. Поэтому многие пытаются сделать их самостоятельно.

Схема паяльной станции своими руками, элементная база

Диодный мост — один из главных компонентов станции

Главным элементом самодельной станции является сам паяльник, с помощью которого осуществляется пайка компонентов. Рекомендуется использовать паяльники, снятые из других станций. Самостоятельно изготовить паяльник довольно сложно.

Также надо подобрать диодный мост, который будет подсоединяться к трансформатору. Чтобы получить стабильное напряжение 5В, понадобится дополнительный стабилизатор. Он должен оснащаться радиатором, который сможет защитить от перегревов.

Дополнительная информация! Рекомендуется использовать трансформаторы с обмоткой.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

В качестве основы конструкции можно использовать обычные дверцы от антресоли. Также подойдет фанера толщиной не меньше 1 см. Если таких материалов нет, можно сделать корпус из алюминиевых листов. Они достаточно плотные и с их помощью удастся создать прочную и надежную конструкцию.

Если не хочется делать корпус самостоятельно, можно воспользоваться уже готовыми конструкциями. Например, идеально подойдут корпуса от старых видеомагнитофонов.

Система управления

Фанерные листы — идеальный материал для изготовления корпуса

Самодельный паяльник должен оснащаться качественной системой управления.

Для этого придется заказывать специальные дифференциально-интегральные регуляторы.

Они отвечают за настройку температуры нагрева инструмента и позволяют пользователю самостоятельно устанавливать, насколько сильно должен разогреваться паяльник во время работы.

После получения регуляторов надо подогнать под них габариты корпуса и вырезать необходимые отверстия для установки элементов. Рекомендуется размещать их на передней панели.

Сборка и настройка работы

Прежде чем приступить к проверке работоспособности устройства, надо его собрать. Для этого рекомендуется воспользоваться схемой, чтобы подключить все правильно и не допустить ошибок. Когда в корпусе все детали будут подсоединены, можно зафиксировать держатель, на котором будет крепиться паяльник.

После сбора конструкции надо проверить ее работоспособность. При включении станции необходимо особое внимание обратить на работу регуляторов и на то, насколько быстро нагревается паяльник.

Назначение кнопок и варианты прошивки

Программатор используется для настройки работы паяльника

Передняя панель устройства должна оснащаться кнопками управления. Они выполняют такие функции:

  • увеличение или уменьшение температуры нагрева;
  • изменение режимов работы.

Дополнительная информация! Не обязательно устанавливать кнопки управления. Вместо этого можно воспользоваться программатором. С его помощью прошивается схема. Особенности работы паяльника будут зависеть от используемой прошивки.

Особенности изготовления станции на Arduino

Устройства, работающие на процессоре Arduino, считаются одними из наиболее качественных и эффективных. Главной их особенностью является то, что они быстро программируются. Через программатор на любой самоделке удастся задать алгоритмы работы.

При создании паяльников на основе процессора Arduino используется новейшая система подключения Flex Link. С ее помощью удастся без проблем собрать паяльную станцию с феном своими руками.

Особенности изготовления станции на Atmega 8

Atmega — микропроцессоры, которые часто используют в паяльных станциях

Большинство паяльных станций Hakko, изготовленных в Китае, делаются на основе микроконтроллеров Atmega8. В домашних условиях такие устройства сделать довольно трудно. Дело в том, что у них сложная схема, с которой сможет разобраться далеко не каждый.

Также такую схему трудно редактировать под себя. Для этого придется хорошо знать язык программирования С++.

Правила пользования и техника безопасности

Прежде чем воспользоваться паяльной станцией, необходимо ознакомиться с основными правилами безопасности:

  • во время работы надо следить за температурой нагрева, чтобы паяльник не перегревался;
  • менять насадки надо только после того, как устройство полностью остынет;
  • нельзя допускать, чтобы на паяльное жало попадала жидкость.

Важно! Рабочее место должно хорошо проветриваться, чтобы в помещении не скапливались испарения.

Каких ошибок стоит избегать в процессе сборки

Наиболее распространенная ошибка, которую допускают многие новички, связана с тем, что при изготовлении паяльной станции они используют обычный фен. Однако с его помощью не удастся даже расплавить олово и тем более что-то припаять.

Еще одна ошибка — игнорирование схем. При создании самодельного инструмента надо обязательно пользоваться схемами. Только с их помощью удастся правильно собрать паяльник.

Паяльная станция — устройство, которое должно быть у каждого радиолюбителя. Люди, хорошо разбирающиеся в электронике, смогут сделать такой инструмент самостоятельно. Однако перед этим придется разобраться с особенностями изготовления станции для пайки.

Принцип действия и варианты реализации

Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.

Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.

Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную  пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.

Способ №1. Контактная паяльная станция

Для такой паяльной станции вам понадобиться относительно классический паяльник мощностью хотя бы 80 – 100Вт, регулятор мощности (в данном примере мы будем использовать диммер), диодный мост, соединительные провода. Такая паяльная станция будет работать без обратной связи по температуре жала паяльника, поэтому результативность воздействия на припой придется определять опытным путем.

Рис. 1: схема изготовления простейшей станции

Так как в домашней сети напряжение может быть значительно ниже 220В, в схеме паяльной станции будет использоваться диодный мост.

Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

  • Соберите из четырех диодов мост или возьмите готовую сборку с параметрами работы с 220 В на 300 В;
  • Отрежьте питающий шнур на расстоянии 10 – 15 см от ручки, запас нужен для подключения к паяльной станции;
  • Зачистите выводы проводов как возле паяльника, так и на шнуре, его также будем использовать для подключения;
  • Подключите одну из жил шнура питания к диодному мосту через диммер, а вторую напрямую;
  • Подсоедините выводы диодного моста к жилам паяльника, лучше использовать клеммное соединение, болтовое или пайку;
  • Места электрических соединений заизолируйте для предотвращения поражения электрическим током при работе паяльной станцией;
  • Установите мост и светорегулятор на диэлектрическое основание.

Простейшая паяльная станция готова к использованию, достаточно включить ее в розетку и повернуть ручку в нужное положение. Принцип работы с ней схож с прибором для выжигания по дереву.

Работая с крупными элементами, регулятор мощности устанавливается в максимальное положение.

С мелкими, выводится в половинное значение, следует отметить, что конструкция регулятора температуры на основе диммера изменяет напряжение питания от 220 до 0В,  а вам ограничивать его меньше половины  смысла не имеет.

Способ №2. Бесконтактная паяльная станция

Как показывает практика, далеко не всегда нагревом жала можно воздействовать на любые элементы платы, к примеру, к тем же smd деталям крайне трудно подобраться. В таких ситуациях используется паяльный фен, направляющий поток горячего воздуха на  ножки.

Несмотря на схожесть, переделать обычное устройство для сушки волос в инфракрасную станцию не получится, так как рабочая температура должна достигать 500 — 800ºС. Для сборки такой паяльной станции вам понадобится компрессор для подачи воздуха, нагревательный элемент, корпус для элементов управления, сопло, понижающий трансформатор, выпрямитель, блок управления скоростью подачи воздуха.

Принципиальная схема такой паяльной станции приведена на рисунке ниже:

Рис. 2: электрическая схема термофена

Принцип действия паяльной станции основан на воздействии инфракрасного излучения от нагревательного элемента непосредственно в область пайки. Компрессор подает воздух от нагревателя через сужающееся сопло, создавая эффект турбины, производительность насоса желательно обеспечить в пределах от 20 до 30 л в минуту.

При изготовлении инфракрасной станции существует два способа для ее выполнения —  ручная модель или стационарная.

Первый вариант подходит в тех ситуациях, когда корпус ИК паяльной предвидится относительно небольших размеров и будет удобно помещаться в руке.

Второй способ подойдет для крупногабаритных приспособлений, в которых станция установлена неподвижно, а заготовка перемещается под соплом.

Рассмотрим такой пример изготовления паяльной станции бесконтактного типа:

  • Намотайте нагревательную спираль из нихромовой проволоки, в данном случае используется диаметром 0,8мм. Можете взять и другой вариант, к примеру, от электрической плиты.Рис. 3: намотайте нагревательный элемент
  • Для намотки используйте жесткий каркас, укладывайте витки вплотную, но не делайте нахлестов и следите за тем, чтобы не закоротить намотку. Чем меньше диаметр проволоки у вас получится, тем эффективнее будет идти нагрев, достаточно будет спирали с наружным диаметром 8 – 10 мм.
  • В данном примере изготавливаются несколько спиралей, соединяемых параллельно для повышения температуры нагрева.
  • Установите полученную спираль на цилиндрический каркас из негорючего материала.

Рисунок 4: поместите спирали на диэлектрический элемент

Предварительно удалите с каркаса все лишнее но если он уже готов, можете сразу осуществлять намотку.

  • Изготовьте металлический стакан для нагревательного элемента, в этом примере изготовления паяльной станции мы сделаем его из корпуса пальчиковой батарейки.
  • Из куска телескопической антенны от радиоприемника сделайте сопло, один край которого нужно расплескать и надеть на шайбу.Рис. 5. Наденьте шайбу
  • Прикрутите шайбу сопла к стакану из батарейки при помощи соразмерных болтов.Рис. 6: прикрутите сопло к стакану
  • Поместите внутрь стакана между спиралью и стенками термоизоляционный материал, чтобы предотвратить перегревание наружных деталей.
  • Соберите диодный мост из четырех полупроводниковых элементов, если под рукой уже есть готовая сборка, можете использовать и ее.
  • Изготовьте блок питания из понижающего трансформатора и выпрямительного агрегата, ваша задача получить на выходе низкое напряжение для снижения вероятности поражения электротоком. В рассматриваемом примере получается около 10 – 15В, мощность трансформатора составляет 150Вт. Аналогичная модель может браться с готового оборудования.
  • Корпус для паяльной станции мы изготовим из обычной пластиковой бутылки. В данном примере нам нужен прозрачный пластик, так как в нем легче подключать блок питания, нагнетатель воздуха и плату управления.Рис. 7. соедините все элементы  в корпусе
  • Подключите куллер и нагревательную спираль к выводам блока питания, подсоедините регулятор напряжения.Рис. 8. установите кулер

Регулировка мощности теплового потока может осуществляться либо по скорости подачи воздуха, либо по уровню напряжения, подаваемого на нагреватель.

  • Подключите шнур питания к выводам трансформатора – паяльная станция готова к использованию.Рис. 9: паяльная станция готова

по теме

Simple Solder MK936. Простая самодельная паяльная станция своими руками

Простая паяльная станция своими руками для начинающих

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

  1. Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
  2. Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
  3. Сопротивление паяльника: 12Ом
  4. Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
  5. Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
  6. Алгоритм регулирования: ПИД
  7. Отображение температуры на семисегментном индикаторе
  8. Тип нагревателя: нихромовый
  9. Тип датчика температуры: термопара
  10. Возможность калибровки температуры
  11. Установка температуры при помощи экодера
  12. 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:

  1. BQ1. Энкодер EC12E24204A8
  2. C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
  3. C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
  4. C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
  5. DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
  6. DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
  7. DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
  8. HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог.
  9. HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
  10. R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
  11. R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
  12. R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
  13. R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
  14. R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
  15. R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
  16. VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
  17. VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
  18. XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
  19. Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
  20. Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
  21. Радиатор для стабилизатора FK301
  22. Колодка для корпуса DIP-28
  23. Колодка для корпуса DIP-8
  24. Разъем для подключения паяльника
  25. Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
  26. Паяльник. О нем мы еще позже напишем
  27. Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
  28. Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
  29. Винт М3х10 — 2шт
  30. Винт М3х14 — 4шт
  31. Винт М3х30 — 4шт
  32. Гайка М3 — 2шт
  33. Гайка М3 квадратная — 8шт
  34. Шайба М3 — 8шт
  35. Шайба М3 гроверная — 8шт
  36. 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

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.

Сделай своими руками
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: