Импульсный паяльник широко используется в работе с узлами питания множества электронных приборов, используя для этого пайку. Прибор очень полезный, и весьма удобный в использовании. Выступает отличным аналогом традиционных вариантов.
Как выбрать такой паяльник, в чем его отличие от других моделей и о многом другом поговорим ниже.
Паяльник является прибором, который используется во время работы с различными монтажными схемами и электрическими цепями различных устройств. В качестве нагревательного элемента используется привычное жало.
Чаще всего эта деталь делается в медном исполнении. Этот металл является хорошим проводником, и быстро достигает нужных температур. Нагревается жало путем пропуска через себя тока небольшого напряжения.
Импульсные паяльники значительно экономичнее в этом плане, в сравнении с традиционными. Это обусловлено принципом работы последнего. На нагревательный элемент напряжение поступает только в сам момент пайки, потому холостой ход напрочь отсутствует.
Первым питание встречает преобразователь, который работает на высокой частоте. На прибор он подает напряжение частотой от 20-ти до 45-ти килогерц.
Еще одной, не менее важной деталью является понижающий трансформатор, перед которым идет простая микропроцессорная схема, осуществляющая управление цепями. Последним, но не менее важным элементом, является обмотка вторичного типа, которая удерживает жало.
Виды и устройство импульсных паяльников имеют свои отличия. В случае с устройством внутри – они незначительные. Больше отличаются сами модели. Есть достаточно много видов паяльников, что обусловлено особенностями их конструкции, принципом работы и предназначением. Разберем основные из них.
Нихромовые паяльники имеют одноименную спирать, через которую проходит электричество. Оно может быть постоянным, как от электрической сети, или же переменным, как то, которое можно получить от трансформаторных установок.
Более дорогие модели оснащаются специальным термодатчиком, который может ограничивать прибор по температуре работы, в зависимости от предпочтений пользователя. Осуществляется это посредством старой доброй термопары.
Конструкция таких паяльников может немного отличаться, в зависимости от производителя и ценовой категории. Более дешевые модификации работают со спиралью с нихрома.
Такой вариант не очень экономичен, поэтому в более дорогих модификациях уже применяется система изоляторов, к которой присоединяется нихромный элемент. Это увеличивает полезную передачу энергии и уменьшает ее потери. Такая конструкция похожа на керамическое жало, из-за чего часто путаются покупатели. О таких моделях мы поговорим чуть позже.
Дальше идут импульсные паяльники. Компактны, продуктивны, при желании можно разобраться в том, как сделать импульсный паяльник самому. Причиной этому служит весьма незамысловатая конструкция, которую мы немного рассмотрели выше.
Работают они только при нажатии кнопки, которую необходимо удерживать пальцем. Благодаря этому они и стали настолько выгодными в плане расхода электроэнергии. Медное жало быстро нагревается, и вот, спустя 5-7 секунд, вы можете использовать прибор.
Отпустив кнопку паяльника, тот перестает подавать питание на жало, которое начинает стремительно остывать. Большинство паяльников на нашем рынке производятся как раз на территории России.
Их отличительной чертой является конструкция, которая предусматривает подключение медного жала к общему электрическому контуру прибора, в которой уже имеются трансформатор и преобразователь. За счет последнего увеличивается рабочая частота, а первый занимается выравниванием напряжения внутри прибора в моменты простоя.
Если вы делаете импульсный паяльник своими руками, то стоит знать, что его устройство будет немножко отличаться от описанного выше, в виду того, что можно некоторые составляющие заменить идентичными по функционалу деталями.
Возвращаемся к теме керамических паяльников. В качестве нагревательного элемента в таких приборах используется керамический стержень. Такой вариант считается более современным и более надежным.
Температура такого элемента повышается намного быстрее, кроме того, они более долговечны, в сравнении с аналогами с металлов и разных сплавов. Также, керамическое жало отлично подходит для различных температурных режимов, и сопутствующей им мощности.
Паяльники, использующие в работе газ, являются независимыми от переменного источника питания приборами – автономными. Это огромный плюс такого варианта, но, пожалуй, и единственный.
Жало бывает из разных материалов, но всегда нагревается за счет газа, который сжигается внутри корпуса и направляется к жалу.
В качестве источника газа используется простой баллончик, который в некоторых случаях можно дозаправить. Если снять насадку с жалом, можно получить небольшую газовую горелку. Кому-то такое может пригодится.
Как вы видите, виды и устройство импульсных паяльников отличаются не так сильно, как паяльники в целом, но выбрать есть из чего. Как минимум можно обратить внимание на модели с аккумулятором. Они хорошо подходят для маленьких элементов, которые часто встречаются на микропроцессорных схемах мелкой бытовой техники.
Теперь, когда вы знаете достаточно о паяльниках, о их разновидностях и особенностях работы, можно задуматься о самостоятельном изготовлении подобного. Лучшим вариантов для подобных экспериментов будет как раз импульсная модификация паяльника.
Для этого нам понадобятся все необходимые для работы детали. Первым нужно будет найти компактный трансформатор. После него нужно будет купить, или использовать имеющийся, светодиоды – они будут нашими индикаторами.
Еще нам понадобится достаточно толстая проволока из меди, из которой мы будем делать жало. Также необходимо обзавестись кнопкой, которая будет использоваться для временного включения паяльника.
Лучше всего ее выбирать вместе с корпусом, который изготавливается из пластика. Последней нам будет нужна стойка, которая сделана из диэлектрического материала.
Теперь, когда мы разобрались из чего можно сделать импульсный паяльник, нужно все это дело собрать. Для людей, не имеющих особых знаний и опыта работы с электроникой, такой процесс будет интересным экспериментом.
Внутри импульсные паяльники устроены немного сложнее, чем простые приборы, которые работают с нагревательными элементами.
Подготавливаем наш трансформатор. Подойдет нам блок питания импульсного типа, который можно вытащить из старой лампы, в которой работают лампочки от 40ка ватт. Его нужно немного доработать. После этого помещаем деталь в выбранный корпус. лучше всего для такого подходит привычный всем пистолет. В качестве спускового рычага устанавливаем кнопку.
Вместо ствола ставим крепление из диэлектрика. Оно будет держать наше жало, которое подсоединяется к вторичной обмотке. Кнопка будет замыкать цепь, и жало будет греться. Если очень долго держать кнопку активной, прибор может перегореть.
Паяльник является одним из основных инструментов, применяемых мастерами-электронщиками в своей работе. В процессе ремонта электронных схем собственно пайка занимает относительно небольшие промежутки времени.
При этом паяльник остаётся включенным и длительное время бесполезно излучает тепло. В таких случаях может оказаться весьма удобным простой импульсный паяльник, экономящий электроэнергию.
Импульсный паяльник имеет некоторые отличия от традиционных устройств, применяемых для пайки:
Обычный электропаяльник является прибором, обладающим существенной инерцией. Его жало изготавливается из медного прутка. Нагрев осуществляется контактным способом, путём теплопередачи от нихромовой спирали, нагреваемой электрическим током.
Нагрев такого прибора может длиться несколько минут, что естественно доставляет неудобства. По этой причине такие паяльники не выключают.
Импульсные паяльники выполняются в форме пистолетов, имеющих кнопку включения, расположенную в районе курка. На конце «ствола» располагается петля из медной проволоки, играющая роль жала импульсного паяльника.
Для удобства осуществления пайки, возле жала обычно располагается подсветка, включающаяся при нажатии кнопки включения. Роль подсветки в старых моделях импульсных паяльников играла низковольтная лампочка накаливания, в современных моделях используются светодиоды.
Внутри корпуса находится блок питания устройства, обеспечивающий ток накала и питание подсветки. Конструкции блоков питания бывают двух типов.
Первый тип – это трансформаторный паяльник. Схема такого блока весьма проста. Внутри его корпуса установлен обычный понижающий трансформатор, рассчитанный на работу от сети 220 вольт.
Трансформатор имеет две вторичные обмотки. Одна из них питает лампу или светодиод подсветки. Вторая является силовой, по ней протекает ток накала жала. Силовая обмотка содержит 1-2 витка, сделаннных медной шиной или толстым проводом. В конце «ствола» пистолета эта обмотка надёжно соединяется с проволочной петлёй, служащей жалом паяльника.
Курок пистолета осуществляет импульсное подключение первичной обмотки трансформатора к сети. При этом вторичная силовая обмотка, работая в режиме короткого замыкания, производит быстрый разогрев рабочей части.
Второй тип импульсных паяльных приборов содержит преобразователь высокой частоты. Такая схема, безусловно, сложнее предыдущей, но за счёт применения высокочастотного трансформатора, позволяет существенно снизить вес и габариты изделия.
Как уже было отмечено выше, электрическая схема трансформаторного устроства очень проста. Главными задачами, которые необходимо решить при изготовлении импульсного паяльника из трансформатора, – это найти подходящий трансформатор, пистолетную рукоятку с кнопкой и всё это скомпоновать.
Что касается трансформатора – подойдёт любой мощностью 50-100 Ватт. Если под рукой ничего такого нет, можно приобрести или снять со старого светильника трансформатор, использующийся в китайских люстрах для питания галогенных ламп на 12 Вольт.
Вторичную обмотку нужно аккуратно демонтировать, не повредив первичную. Вместо неё наматывается один виток шиной достаточного сечения. Здесь важно подобрать такой проводник, который пройдёт в окно магнитопровода трансформатора. Шина должна доходить до конца «ствола», где её нужно соединить с медной петлёй – жалом.
Расположить трансформатор можно либо в рукоятке, либо на линии «ствола». По возможности следует располагать трансформатор как можно ближе к жалу, так как по вторичной обмотке будет проходить значительный ток, и этот виток лучше сделать коротким.
Для изготовления самодельного импульсного паяльника второго типа необходимо собрать схему преобразователя частоты. Эта задача представляет определённую сложность, требует некоторой квалификации, и скорее всего игра бы не стоила свеч, если бы не одно обстоятельство.
Подходящий готовый преобразователь имеется в электронном балласте, который можно извлечь из энергосберегающей лампы или люминесцентного светильника.
Переделка внутренней схемы электронного балласта минимальна. Нужно замкнуть между собой проводники, питающие газоразрядную лампу. После этого остаётся только дополнить импульсный трансформатор устройства вторичной обмоткой из одного витка толстого провода. Всё просто, но не совсем.
На штатном трансформаторе, которым снабжена электронная пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп, это сделать не удастся. Дело в том, что этот трансформатор весьма мал, и никакой провод внутрь его кольца не просунуть.
Выход один. Нужно найти ферритовое кольцо большего типоразмера и намотать на неё первичную обмотку, не забывая прокладывать между слоями изоляцию из лакоткани. Через оставшееся в середине кольца отверстие нужно пропустить один виток провода, который будет служить вторичной обмоткой.
Принцип компоновки тот же, что и в предыдущей конструкции. Трансформатор (а значит, и вся плата преобразователя) должен быть расположен как можно ближе к проволочному жалу. Кнопка, как и в предыдущем случае, должна включать подачу сетевого напряжения, в данной схеме – на плату преобразователя.
Несколько слов о достоинствах и недостатках этих конструкций. Итак, в активе имеем следующие положительные качества:
Имеются некоторые недостатки, проявляющиеся в работе импульсных устройств. Один из них связан с напряжённым режимом работы жал таких паяльников. Дело в том, что от величины сечения петли жала зависит скорость нагрева.
Если брать проволоку большого сечения, время разогрева, да и величина требуемого тока, увеличивается. Более тонкая проволока греется быстрее, однако и быстрее сгорает.
В отличие от обычного паяльника, жало импульсного прибора служит гораздо меньше. По этой причине в конструкциях следует предусматривать возможность лёгкой замены этого элемента.
Стандартный паяльник имеет нагревающее устройство, которое состоит из проволоки из нихрома. Теплота от этой проволоки выделяется на наконечник из меди. Даже в домашних условиях легко . Единственный минус его заключается в том, что надо долго ждать, пока он нагреется до нужной температуры. Но в импульсном паяльнике такой недостаток отсутствует. Такое наименование он получил потому, что его жало нагревается примерно за 5 секунд и даже быстрее. Чаще всего жало паяльника изготавливается из кусочка изогнутой меди, которая имеет диаметр в 1 или 2 миллиметра.
Жало импульсного паяльника нагревается всего за 5 секунд.
Схема, по которой он устроен, гораздо сложнее обычного. Чтобы изготовить такой паяльник своими руками, нужен трансформатор электронного типа. К нему подключается несколько галогеновых ламп, которые имеют выходное напряжение 12 вольт. Затем этому трансформатору нужна доработка. Ее суть в том, что требуется удаление вторичной обмотки и дополнительная намотка в виде 1-2 витков провода из меди толщиной в 1 миллиметр. Готовую, уже измененную обмотку помещают под корпус, который с виду похож на пистолет с курком. С помощью этого курка будет включаться устройство для пайки. Еще одно изменение – на место, где находится ствол полученного пистолета, помещается стойка диэлектрического типа, с прикрепленной к ней скобе из меди, которая получила название «жало». Такая скоба похожа на медицинский пинцет, с напряжением, которое подводится к его краям через выключатель с кнопкой. Чтобы модифицировать полученный инструмент, к нему подключается лампочка светодиодного типа.
С помощью светильного прибора будет гораздо легче паять. Во время использования такого инструмента нужно быть внимательным к одной вещи. Не стоит держать слишком долго в положении “включено” жало, в котором идет нагрев. Это поможет избежать поломки его электросхемы.
Составляющие импульсного паяльника:
Вернуться к оглавлению
Отличие микросхемных паяльников от устройств иного типа состоит в том, что в нем допуск к перегреву его электронной составляющей напрочь отсутствует.
Единственное, необходимо присутствие специальных приспособлений для защиты, которые оберегают микросхемы от поломки. В таких паяльниках устройство, которое выступает в роли блока для питания, лучше всего применять следующее. Оно должно иметь регулируемое напряжение выхода, имеющее величину от 0 до 15 вольт. Элемент, который будет вызывать нагревание, может быть резистором МЛТ, имеющим номинал порядка 8 Ом и мощность 0,5 Ватт, иногда для этого используют ультразвук.
Чтобы сделать такой резистор, нужно удалить одну ногу и в месте, где она крепится, сделать отверстие (с помощью сверления), имеющее толщину 1,1 миллиметр. Чтобы сохранить безопасность, нужно куском слюды создать защиту его торца от прикосновения с внутренней полостью чаши резистора, когда вставляется жало. Таким образом получается паяльник для микросхем. Уже “модифицированный” паяльник лучше всего прикрепить на торце его корпуса любой поломанной ручкой, в которой закончился стержень. Это делается с помощью специального текстолита, имеющего две стороны, или монтажной планочкой. Благодаря этому напряжение на нагреватель резисторного типа выдает подачу от блока для питания. Инструмент готов.
Иногда даже несколько разных мощностей и конструкций. Промышленность выпускает много различных моделей, их не сложно приобрести. На фото показан работающий образец выпуска 80-х годов.
Однако, многих умельцев интересуют самодельные конструкции. Одна из них на 80 ватт показана фотографиями ниже.
Этим паяльником удавалось спаивать медные провода 2,5 квадрата на улице при морозе и менять транзисторы и другие компоненты электронных схем на печатных платах в лабораторных условиях.
Принцип работы
Паяльник «Момент» работает от электрической сети ~220 вольт, представляя собой обыкновенный трансформатор, у которого вторичная обмотка закорочена медной перемычкой. При включении под напряжение на несколько секунд через нее протекает ток короткого замыкания, разогревающий медный наконечник паяльника до температур, расплавляющих припой.
Первичная обмотка подключается шнуром с вилкой в розетку, а для подачи напряжения используется выключатель с механическим пружинным самовозвратом. Когда кнопка нажата и удерживается, то через наконечник паяльника идет ток нагрева. Стоит только отпустить кнопку, как нагрев сразу прекращается.
В некоторых моделях, для удобства работы при недостаточном освещении, от первичной обмотки по принципу автотрансформатора делают отвод на 4 вольта, которые подводят к патрону с лампочкой от карманного фонарика. Направленный свет собранного источника освещает место пайки.
Конструкция трансформатора
Перед началом сборки паяльника следует определиться с его мощностью. Обычно 60 ватт хватает для выполнения простых электромонтажных и радиолюбительских работ. Чтобы постоянно паять транзисторы и микросхемы желательно мощность снизить, а для обработки массивных деталей ее увеличивают.
Для изготовления потребуется использовать силовой трансформатор соответствующей мощности, желательно от старых устройств выпуска времен СССР, когда вся электротехническую сталь магнитопроводов производилась по требованиям ГОСТ. К сожалению, у современных конструкций встречаются факты изготовления трансформаторного железа из низкокачественной и даже обычной стали, особенно в дешевых китайских устройствах.
Виды магнитопровода
Железо необходимо подбирать по мощности передаваемой энергии. Для этого допустимо использовать не один, а несколько одинаковых трансформаторов. Форма магнитопровода может быть прямоугольной, круглой или Ш-образной.
Использовать можно железо любой формы, но удобнее выбрать броневой пластинчатый потому, что у нее более высокий кпд передачи мощности и она позволяет делать составные конструкции путем простого добавления пластин.
При выборе железа следует обращать внимание на отсутствие воздушного зазора, который используется только в дросселях для создания магнитного сопротивления.
Методика упрощенного расчета
Как подобрать железо по требуемой мощности трансформатора
Сразу оговоримся, что предлагаемая методика разработана опытным путем и позволяет в домашних условиях из случайно подобранных деталей собирать трансформатор, который нормально работает, но может при определенных стечениях обстоятельств выдавать немного отличающие параметры от расчетных. Это несложно исправить доводкой, которая в большинстве случаев не требуется.
Связь между объемом железа и мощностью первичной обмотки трансформатора выражается через поперечное сечение магнитопровода и представлена на рисунке.
Мощность первичной обмотки S1 больше вторичной S2 на величину кпд ŋ.
Площадь сечения прямоугольника Qc вычисляется по известной формуле через его стороны, которые легко замерить простой линейкой или штангенциркулем. Для броневого трансформатора объем железа требуется меньше на 30%, чем для стержневого. Это хорошо видно из приведенных эмпирических формул, где Qc выражена в сантиметрах квадратных, а S1 — в ваттах.
Для каждого вида трансформатора по своей формуле вычисляется мощность первичной обмотки через Qc, а затем через кпд оценивается ее величина во вторичной цепи, которая будет разогревать жало паяльника.
Например, если для 60 ватт мощности выбран Ш-образный магнитопровод, то его сечение Qc=0,7∙√60=5,42см 2 .
Как подобрать диаметр провода для обмоток трансформатора
В качестве материала для провода следует использовать медь, которая покрыта слоем лака для изоляции. При намотке витков на катушки лак исключает появление межвитковых замыканий. Толщина провода подбирается по максимальному току.
Для первичной обмотки мы знаем напряжение 220 вольт и определились с первичной мощностью трансформатора, подбирая поперечное сечение для магнитопровода. Разделив ватты этой мощности на вольты первичного напряжения, получим ток обмотки в амперах.
Например, для трансформатора мощностью 60 ватт ток в первично обмотке получится меньше 300 миллиампер: 60 [ватт]/220 [вольт]=0,272727..[ампера].
Таким же способом вычисляется ток вторичной обмотки от своих величин напряжения и мощности. В нашем случае это не нужно: обмотка из двух витков, напряжение будет маленькое, а ток большой. Поэтому поперечное сечение токовода выбирается с огромным запасом из медной шинки, которая максимально снизит потери от электрического сопротивления вторичной обмотки.
Определив ток, например, 300 мА, можно вычислить диаметр провода по эмпирической формуле: d провода [мм]=0,8∙√I [А]; или 0,8∙√0,3=0,8 0.547722557505=0,4382 мм.
Такая точность, естественно, не нужна. Вычисленный диаметр позволит очень длительно и надежно работать трансформатору без перегрева на максимальной нагрузке. А мы делаем паяльник, который периодически включается всего на пару секунд. Затем отключается и остывает.
Практика показала, что для этих целей вполне подходит диаметр 0,14÷0,16 мм.
Как определить число витков обмотки
Напряжение на выводах трансформатора зависит от количества витков и характеристик магнитопровода. Обычно мы не знаем марки электротехнической стали и ее свойства. Для наших целей этот параметр просто усредняется, а весь расчет количества витков упрощается до вида: ώ=45/Qc, где ώ — число витков, приходящихся на 1 вольт напряжения на любой обмотке трансформатора.
Например, для рассматриваемого трансформатора в 60 ватт: ώ=45/Qc =45/5,42=8,3026 витка на вольт.
Поскольку мы подключаем первичную обмотку на 220 вольт, то для нее число витков составит величину ω1=220∙8,3026=1827 витков.
Во вторичной цепи используется 2 витка. Они выдадут напряжение всего около четверти вольта.
Для равномерного распределения витков проволоки внутри магнитопровода необходимо изготовить каркас из электротехнического картона, гетинакса или стеклотекстолита. Технология работ показана на рисунке, а размеры выбирают с учетом конструкции магнитопровода. Изолированные каркасом обмотки располагают в катушке, вокруг которой собирают пластины магнитопровода.
Часто удается использовать заводской каркас, но если для повышения мощности необходимо добавить пластины, то придется увеличить габариты. Детали из картона можно сшить обыкновенными нитками или склеить. Корпус из стеклотекстолита при точной подгонке деталей можно собирать даже без клея.
При изготовлении катушки надо постараться как можно больше пространства выделить для размещения обмоток, а при намотке витков располагать их вплотную и равномерно. При размещении провода «внавал» может просто не хватить места и всю работу придется переделывать.
В приведенном на фотографии паяльнике вторичная обмотка изготовлена из медной шинки с прямоугольным сечением. Его размеры 8 на 2 мм. Можно использовать и другие профили. К примеру, круглую проволоку удобно будет изгибать для размещения внутри магнитопровода. С плоской шинкой пришлось усердно повозиться, использовать тиски, молоток, шаблоны и напильник для равномерного изгиба строго по конфигурации каркаса катушки.
На рисунке в позиции 1 показана плоская шинка. После изготовления каркаса нужно определить ее длину, учитывая расстояние, которое уйдет на витки и дистанцию до наконечника из медной проволоки.
В положении 2 она примерно посередине плавно изгибается в тисках небольшими ударами молотка с соблюдением плоскости ориентирования. При переходе изгиба через прямой угол необходимо использовать шаблон из мягкой стали с формой, строго соответствующей размерам каркаса катушки, в которую обмотка будет помещаться.
Шаблон значительно облегчает слесарные работы по приданию обмотке нужной формы. Вокруг него вначале обвивается одна половина шинки, что показано на позициях 4, 5 и 6, а затем другая (см 7 и 8).
Для облегчения понимания процесса рядом с изображениями шинки на позициях черными линиями с небольшими искажениями показана последовательность изгибов.
На позиции 8 условно показано сечение А-А. Около него надо будет выполнить изгиб шинки на 90 градусов для удобства работы, как показано на фотографии.
Если возникнут изгибы, которые мешают свободно размещать силовую обмотку внутри каркаса катушки, то их можно спилить напильником. Витки металла не должны соприкасаться между собой и корпусом. Для этого их разделяют слоем не толстой изоляции.
На концах вторичной обмотки высверливают отверстия и нарезают резьбу для вкручивания винтов М4. Они служат для крепления медного наконечника из проволоки 2,5 или 1,5 квадрата. Поскольку напряжение на вторичной обмотке очень маленькое, то за качеством электрических контактов наконечника надо следить, поддерживать их в чистоте, очищать от окислов и надежно прожимать гайками с шайбами.
Изготовление первичной обмотки паяльника
После того как силовая обмотка паяльника готова и изолирована станет понятно сколько свободного места осталось в катушке для тонкой проволоки. При дефиците пространства витки располагают плотно между собой.
Намоточная проволока состоит из медной жилы и одного или нескольких слоев лака и обозначается маркировкой ПЭВ-1 (однослойное покрытие лаком), ПЭВ-2 (два слоя), ПЭТВ-2 (более термостойкий, чем ПЭВ-2), ПЭВТЛК-2 (термостойкий специальный).
Измеряя диаметр провода микрометром, следует уменьшать полученное показание на толщину изоляции. Но эта общая рекомендация для нашего паяльника не критична.
Учитывая работу в условиях нагрева от марки ПЭВ-1 лучше отказаться, кстати, мотать его «внавал» тоже не рекомендуется.
Обычно проволоку на катушку наматывают на самодельных станках.
При надетой на каркас силовой обмотке придется витки делать вручную и записывать на бумаге их количество через определенный интервал, например, сто или двести.
Перед началом работы следует припаять к началу обмотки многожильный провод в прочной изоляции, желательно марки МГТФ. Он будет длительно выдерживать многократные изгибы, нагрев, механические воздействия. Соединение концов выполняется пайкой, изолируется. Флюс выбирается только канифоль, кислота не допускается.
Гибкая жила закрепляется в катушке от выдергивания и выводится наружу через отверстие в боковой стенке. После окончания намотки второй конец обмотки тоже припаивают к проводу МГТФ, который выводят наружу.
Поскольку на провод будет подано 220 вольт, то его следует хорошо изолировать от корпуса и вторичной обмотки.
Доводка конструкции
После намотки катушки на нее плотно устанавливают железо, закрепляя его клиньями от выпадения. До окончательной сборки корпуса можно проверить работу паяльника подачей напряжения в первичную обмотку для разогрева наконечника и оценить вольтамперную характеристику.
Если собранная конструкция хорошо паяет, то этим можно и не заниматься. Но, для сведения: желательно угадать рабочую точку ВАХ в месте перегиба кривой, когда железо достигло своего насыщения. Делается это изменением числа витков.
Способ определения основан на подаче переменного напряжения от регулируемого источника на обмотку трансформатора через амперметр и вольтметр. Делается несколько замеров и по ним строится график, показывающий точку перелома (насыщения железа). Затем принимается решение об изменении числа витков.
Ручка, корпус, выключатель
В качестве выключателя подойдет любая кнопка с самовозратом, рассчитанная на токи до 0,5 А. На фотографии показано микропереключатель от старого магнитофона.
Ручка паяльника сделана из двух половинок твердого дерева, в которых вырезаны полости для размещения проводов, кнопки и лампочки. Вообще-то, подсветка не обязательна, для нее надо делать отдельную отпайку или резистивно-емкостной делитель.
Половинки ручек стянуты шпильками с гайками. На них же монтируется металлический хомут крепления, который необходимо изолировать от железа магнитопровода.
Показанная на фотографии открытая самодельная конструкция корпуса обеспечивает лучшее охлаждение, но от работника требует внимания и соблюдения правил безопасности.
Бравый Алексей Семенович
Самостоятельное изготовление такого устройства может быть продиктовано не столько соображениями экономии, сколько жаждой познания и тягой к самореализации домашних мастеров. В этой статье мы расскажем об устройстве и особенностях импульсного паяльника и опишем несколько способов его самостоятельного изготовления.
Импульсный паяльник устроен относительно просто. Он состоит из:
Самый сложный узел — это источник питания. Он преобразует сетевое напряжение в 220 В 50 герц в низкое напряжение высокой частоты (20-40 килогерц). Входная цепь источника через кнопку включения соединена с сетевым кабелем, а к выходной цепи подключены контакты жала. Существуют различные схемы блоков питания импульсных паяльников.
Источник питания может быть встроенным в рукоятку. Закрепленный в корпусе трансформатор обладает большим весом и заметными размерами. При длительной работе это будет сильно утомлять оператора. В некоторых вариантах исполнения источник питания выполняют в виде отдельного блока. Это повышает безопасность и удобство пользования прибором. Кнопка включения устройства вмонтирована в рукоятку.
Основные конструктивные отличия от обычного паяльника:
Конкретные конструкции самодельных импульсных паяльников могут отличаться друг от друга в зависимости от того, какие устройства легли в их основу.
В основу работы устройства положен простой физический принцип нагревания проводника при пропускании через него сильного электрического тока.
При включении устройства нажатием кнопки кнопкой замыкается входящая цепь блока питания, высокое напряжение преобразуется трансформатором в низкое напряжение на вторичной обмотке, в выходной цепи возникает ток, который быстро нагревает жало. При отпускании кнопки цепь размыкается, ток перестает течь и нагрев прекращается.
Сила тока в рабочей цепи достигает 25-50 ампер при невысоком напряжении около 2 вольт. Вторичная обмотка трансформатора должна быть намотана проводом, должна иметь сечение в несколько раз больше, чем сечение проволоки жала. То же самое касается токопроводящих шин, соединяющих концы жала с вторичной обмоткой. Это предотвратит их перегрев и непроизводительные затраты энергии на их нагревание.
Вместо трансформатора в последнее время все шире стали применяться импульсные источники питания. Они позволяют в несколько раз снизить вес и габариты блока при той же производительности.
Перед началом самостоятельного изготовления паяльника следует, исходя из доступных материалов, определиться с выбором типа источника.
Традиционно импульсный паяльник в качестве источника питания использовал мощный понижающий трансформатор и назывался так только из-за кратковременного режима работы.
Такое устройство просто по конструкции, но обладает большим весом и габаритами.
Ставшие доступными не так давно импульсные блоки питания устроены намного сложнее. Они сначала выпрямляют поступающее на их вход низкочастотное сетевое напряжение, далее преобразуют его в высокочастотное (20-40 килогерц) и уже его подают на первичную обмотку трансформатора. Высокочастотные трансформаторы в несколько раз меньше по массе и габаритам, чем низкочастотные, поэтому весь импульсный источник питания, несмотря на сложное устройство, занимает места в несколько раз меньше, чем один низкочастотный трансформатор.
Резюмируя, можно сказать, что трансформаторные источники просты и надежны, но тяжелы и громоздки.
Импульсные существенно сложнее по устройству, но позволяют сэкономить вес и габариты.
Выбирая понижающий трансформатор, следует помнить, что его мощность должна быть от 50 до 150 ватт. Меньшая приведет к перегреву и выходу устройства из строя, большая — к неоправданному утяжелению и громоздкости.
Первичную обмотку переделывать не нужно, а вторичную следует удалить, разобрав пластины. Точный расчет вторичной обмотки не требуется, важнее обеспечить максимальное сечение ее провода или шины. Обычно наматывают от двух до шести витков. Сечение должно быть в пределах от 6 до 10 мм 2.
Важно! Витки вторичной обмотки не должны касаться друг друга и сердечника трансформатора.
Если вторичная обмотка выполняется медной шиной, ее концы можно оставить подлиннее и использовать в качестве токопроводов, закрепив жало непосредственно к ним. Отсутствие лишних соединений повысит надежность работы и улучшит температурный режим устройства.
После окончания намотки и монтажа обязательно проверьте обмотку тестером на отсутствие замыкания
Импульсный источник питания для паяльника берется «как есть» и подвергается минимальным переделкам. Чаще всего применяют импульсный блок питания для галогенных ламп на напряжение 12 вольт и мощностью 60 ватт, но подойдет и любой с близкими параметрами.
Поскольку в современных блоках питания используются неразборные тороидальные трансформаторы, намотанные на ферритовом кольце и прочно закрепленные на плате, то старую вторичную обмотку не удаляют, а просто отключают.
Новую вторичную обмотку делают из всего одного витка медной шины большого сечения, аккуратно просовывая ее в центральное отверстие выходного трансформатора.
Если у нашедшегося под рукой провода или шины сечение недостаточное, то следует сделать две вторичные обмотки из одного витка, подключив их к токопроводам параллельно.
В целом процесс переделки своими руками электронного трансформатора в импульсный паяльник получается проще, чем в случае низкочастотного трансформатора.
Жало — самый простой, но, тем не менее, ответственный узел паяльника.
Медная проволока должна быть диаметром 1-2 миллиметра, крепить ее к токопроводным шинам следует болтовыми соединениями с шайбами. Если под рукой найдутся цанговые соединения на такой диаметр- то паяльник приобретет намного более эстетичный вид.
После нескольких пробных паек, возможно, придется изменить диаметр проволоки. Слишком тонкая будет перегреваться сама, и перегревать припаиваемые детали, слишком толстая, напротив, будет медленно прогреваться, задерживая основную работу.
Подбором толщины проволоки надо добиться разогрева жала до стабильной температуры за 5-7 секунд. Чрезмерное увеличение толщины приведет к росту потребляемой мощности и к перегреву вторичной обмотки выходного трансформатора. В ходе пробных паек нужно обязательно проверять степень ее нагрева, не допуская тления или даже воспламенения изоляции.
Импульсный паяльник, собранный своими руками, будет выгодно отличаться от других типов паяльников следующим:
Кроме достоинств, этому типу устройств присущ и недостаток: большой вес и размеры утомляют руку при длительном использовании. Чтобы избежать этого, применяют импульсный источник питания и даже выносят его в отдельный блок.
Для изготовления паяльника, которым можно выпаивать и впаивать в печатные платы микросхемы и другие электронные компоненты, отличающиеся особой чувствительностью к перегреву, в конструкцию устройства добавляют специально переделанный резистор, играющий роль защитного устройства. Хорошо подойдет резистор типа МЛТ сопротивлением 8 ом и рассеиваемой мощностью 0,5-2 ватта
Кроме того, потребуется:
Последовательность изготовления следующая:
Работа таким импульсным микросхемным паяльником, сделанным своими руками, безопасна для микросхем и не утомляет руку.
Основные отличия импульсного паяльника от обычного заключаются в следующем:
Из негативных отличий следует отметить неприменимость такого устройства для пайки микросхем и других элементов, чувствительных к перегреву и к поражению статическими зарядами.
Рассмотрим пошаговую инструкцию по самостоятельному изготовлению паяльника трансформаторного типа.
Такой импульсный паяльник, сделанный своими руками, по сравнению с заводскими образцами будет хоть и выглядеть невзрачно, зато работать — ничуть не хуже.
Домашние умельцы разработали еще одну схему создания импульсного паяльника — из энергосберегающей лампы. Сама лампа в конструкцию не входит, потребуются ее комплектующие.
Перечень необходимых узлов и материалов:
В схему балласта от люминесцентного светильника вмешиваться не следует, она будет работать «как есть». Стабильность работы устройства и его безопасность обеспечивается средствами электронной схемы — терморезистор защитит от перегрева, а предохранитель — от короткого замыкания.
Первичная обмотка рабочего трансформатора подключается к выходным контактам балласта
Рабочий трасформатор следует намотать на любом доступном ферритовом кольце. Первичная обмотка содержит 10-120 витков прбода толщиной 0,5 мм.
Вторичная- это один виток толстой медной проволоки сечением 3-3,5 мм 2 К ней на болтовых или цанговых зажимах крепится жало из V- образного куска медной проволоки диаметром 1,5-2 мм.
Важно: проволока вторичной обмотки должна быть толще, чем проволока жала. Иначе будет греться не жало, а обмотка.
Рукоятка и корпус выполняется из любого доступного материала.
