В связи с совершенствованием технологий сборки различного рода изделий, набираемых из мелких металлических деталей (электронных микросхем), их ручная пайка вызывает всё больше затруднений.

Самодельный паяльный фен позволит оператору без особых осложнений справиться с трудностями, возникающими в указанных ситуациях и исключить возникающие при этом риски.

Так, с помощью собранной своими руками любой желающий может заниматься монтажом и демонтажём деталей без угрозы повреждения хрупких электронных элементов, находящихся поблизости от места пайки. Один из возможных вариантов решения поставленной задачи позволяет изготовить термофен из паяльника, имеющегося в хозяйственном наборе любого домашнего мастера.

Принцип работы типовой достаточно прост и заключается в следующем.

Разогнанный посредством вентилятора или компрессора воздух нагнетается в специальный канал, выполненный в виде трубки с электрической спиралью. Проходя по этому каналу, поток нагревается до требуемой температуры (от 100 до 800 градусов) и сразу же поступает в пластмассовую калиброванную насадку, направляющую горячую струю на обрабатываемую деталь.

В большинстве промышленных моделей паяльных фенов основные параметры нагретой струи (её температура, направление движения, а также мощность) могут регулироваться в определённых пределах.

Турбинный и компрессорный тип

Схема паяльной станции, сооружаемой своими рукам, может быть представлена в виде основного модуля и оконечного устройства (термического фена), обеспечивающего нагрев воздуха в зоне пайки.

Перед её изготовлением необходимо знать, что по методу формирования принудительного воздушного потока такие устройства делятся на паяльные приборы турбинного и компрессорного типа.

В турбинных агрегатах воздух подается в зону обработки посредством небольшого электромотора с вентилятором, встроенного непосредственно в корпус фена. В изделиях второго класса воздушный поток формируется с помощью специального компрессора, размещённого в основном модуле (контроллере для паяльного фена).

При выборе требуемой разновидности станции для паяния мелких деталей обычно исходят из оценки следующих разнонаправленных факторов:

• вентиляторные паяльные станции способны формировать более мощный поток воздуха, что является очевидным преимуществом встроенного в них фена. Однако создаваемый с их помощью поток с трудом проходит через слишком узкие насадки;
• компрессорные фены наоборот, более эффективны при работе с относительно узкими насадками, используемыми при пайке деталей, размещённых в труднодоступных местах.

Выбор оптимального варианта паяльного фена, способного работать с данным набором насадок из пластика, осуществляется с учётом конкретных условий его эксплуатации.

На базе кулера

Сделать фен своими руками в домашних условиях проще всего, если воспользоваться турбинным принципом нагнетания воздуха, реализуемым с помощью любого подходящего для этих целей малогабаритного вентилятора.

Фен для пайки может быть изготовлен своими руками на базе кулера, которым комплектуется блок питания любого стационарного компьютера.

При этом вентилятор встраивается в ручку термического элемента из огнеупорной трубки с электрической спиралью, проходя по которой воздух будет нагреваться, а затем поступать в зону пайки.

Наружную часть корпуса паяльного фена необходимо сделать герметичной, что исключает возможность отсоса воздуха в окружающее пространство. Для сборки нагревателя потребуется нихромовая проволока, наматываемая в виде спирали на керамическую трубку.

Общая длина обмотки выбирается из того расчёта, чтобы сопротивление всего проводного отрезка составляло около 70-90 Ом.

Отдельные витки спирали, наматываемой на керамическое основание, должны располагаться на некотором удалении один от другого. Для безопасной работы нагревателя это удаление должно составлять порядка 1-2 мм.

Из паяльника и капельницы

Для изготовления своими руками паяного фена может быть использован простой паяльник со снятым с него защитным кожухом.

При взятии его за основу будущего нагревателя необходимо произвести доработку конструкции, заключающуюся в следующем:

• Сначала из рабочей части паяльника удаляют жало, после чего трубка из слюды с размещенной под ней обмоткой из нихрома полностью вытаскивается из деревянной ручки-держателя.
• Затем подходящие к элементу нагрева сетевые провода отсоединяют и также вытаскивают из деревянного держателя, но уже с другой стороны.
• После этого в боковой части ручки просверливают отверстие нужного размера, в которое продёргивается отсоединённый ранее сетевой провод (в сторону рабочей части).
• На следующем шаге изготовления паяльного фена берут капельницу, от которой отрезают наконечник в районе расположения резиновой юбки. Затем оголённую часть трубки вставляют в сетевое отверстие деревянной ручки.
• Далее, прорезиненный уплотнитель (юбка) капельницы с усилием прижимается к торцевой части держателя, обеспечивая надёжную герметизацию зоны стыковки.
• По завершении этих действий концы продёрнутого питающего провода вновь подсоединяют к обмотке из нихрома и надёжно изолируют.
• В отверстие, где ранее размещалось жало паяльника, вставляют подходящий по диаметру отрезок телескопической антенны и тщательно зажимают стопорным винтом.

Герметичность входного отверстия в ручке обеспечит эффективную накачку холодным воздухом, поступающим от компрессорной станции.

На заключительной стадии сборки паяльного фена следует возвратить нагревающую трубку с нихромовой обмоткой на место, предварительно обмотав её несколькими слоями алюминиевой фольги.

Затем подготовленный таким образом нагреватель утапливается в деревянную ручку и надёжно фиксируется посредством гибкого медного провода, наматываемого по всей длине защитного покрытия.

Самостоятельный ремонт промышленных образцов

Перед ремонтом паяльного фена, прежде всего, необходимо ознакомиться со схемой подключения вентилятора и нагревателя к электрической сети (другое её название – распиновка).

Знание этой схемы позволяет проверить правильность подводки питания к каждому из основных элементов теплового модуля и убедиться в их исправности.

Непосредственно ремонт неработающего паяльного устройства сводится к замене вышедших из строя или повреждённых частей, обнаружить которые можно по наличию характерных следов гари.

При эксплуатации паяльного фена следует избегать резкой смены режимов работы (скачков температуры нагревателя, в частности). Кроме того, категорически запрещается прикасаться к работающему термическому элементу, а также к сменным насадкам.

В противном случае оператор рискует получить опасные ожоги кожи горячим воздухом. Менять пластмассовые насадки допускается лишь после полного выключения паяльного фена и остывания всех его рабочих частей.

Для радиолюбителя всегда бывает нужен термофен для пайки микросхем своими руками. В этой статье будут рассмотрены различные варианты сборок паяльных фенов.

Самоделки

Из китайского хлама

Можно сделать простейший паяльный фен своими руками из ненужных деталей, которые всегда имеются в хозяйстве.

Наиболее сложным в изготовлении узлом фена является металлический корпус с электронной начинкой. Схема управления собирается из таких деталей, как:

• трансформатор на 50 Вт от выгоревшего светильника;
• охладитель для продувки трансформатора;
• микросхема серии LM;
• переменный резистор, регулирующий обороты;
• регулятор нагрева;
• блок питания на 12 В с любого китайского устройства.

Для корпуса можно сделать своими руками ящичек из композитной панели, применяемой для обшивки вентфасада и куска ламината для основания корпуса.

Для информации. Чтобы получить прочные соединения стенок корпуса, первым делом нужно рассверлить отверстия меньшим сверлом, а потом большим. При сверлении тонкостенных деталей используют свёрла с заточкой цивенбор.

От корпуса идут провода к самому паяльнику, состоящему из двух элементов:

• вентилятора-ветродуя;
• нагревательного элемента.

Нагревательный элемент, как правило, включает в себя две параллельные спирали по 2,5-3 Ом. Они размещаются в специальной трубочке. Последняя в данном варианте представляет собой кусок отпиленного карниза, обугленного специально над газовой плитой. Для сборки паяльника также используются:

• обычная бутылка из-под кефира;
• хомут автомобильный;
• термоизолирующая стеклоткань для прокладки между пластмассой и железом.

Перемещаемая струя воздуха от вентилятора нагревается, что используется для пайки.

В данном варианте сборки термофена потребуется только докупить единственную деталь – семисторный регулятор для освещения. Устройство получается полезным и абсолютно жизнеспособным, хоть и сделанным из ненужного хлама. Общие затраты не составят и 500 рублей.

Для информации. Нужно учитывать, что при использовании бутылки нестандартной формы придётся корректировать размеры резьбового соединения. Это касается и хомута для крепления вентилятора, длина которого зависит от габаритов используемого вентилятора.

Из плойки

По той же схеме на скорую руку можно собрать термофен из других деталей. Например, сама коробка может быть металлической, а начинка коробки может быть собрана из таких деталей, как:

• трансформатор на 12 В;
• вентилятор малой мощности;
• диодный мост для вентилятора;
• настроечный резистор для скорости работы вентилятора;
• диммер на выключатель для регулировки температуры фена.

Трубка на сам паяльный фен берется от плойки, внутри нее на специальную пластину наматывается спираль. Если спираль будет подобрана не на 220 В, то подавать ток нужно с помощью регулятора температуры, не доводить до максимума, иначе сгорит устройство.

Вентилятор не должен быстро крутиться, чтобы спираль давала необходимый жар, и можно было паять. Процесс регулируется управлением скоростью оборотов мотора.

Важно! Для предотвращения замыкания витков нагревателя с корпусом вовнутрь стакана помещается свернутый в трубочку кусок слюды или миканита.

Из компьютерного кулера

Иногда срочно нужен термофен для пайки, а купить его негде, или просто времени не хватает ходить по магазинам.

Паяльное устройство можно соорудить на скорую руку из подручных средств, таких как:

• компьютерный кулер;
• горлышко от пластиковой бутылки;
• универсальный блок питания для кулера;
• паяльник без отверстий для охлаждения;
• термоклей;
• капельница;
• аудиоштекер Jack на 6 мм;
• изолента;
• термоусадка;
• провод;
• ножницы.

Сборку начинают с удлинения проводов на кулере для подключения его к блоку питания. Для того чтобы воздух устремить в сторону паяльника, в торце кулера прорезают отверстие. На него приклеивают горлышко от пластиковой бутылки. С боку кулер закрывают вырезками, сделанными по форме его сторон из пластиковой крышки большого йогурта. После этого проверяется мощность потока ветра из приклеенного горлышка.

Система обдува с помощью изоленты закрепляется к рукоятке паяльника. Вместо жало паяльника устанавливается аудиоштекер. Медную проволоку накручивают на наконечник паяльника, чтобы фиксирующее кольцо сидело плотно. В итоге получается самодельный работоспособный фен.

Из дешевого паяльника «Все по 50»

Можно изготовить свой термофен на базе обычного фена для сушки волос. Делается это несложно из следующих деталей:

• полиэтиленовая бутылка;
• от фена нагревательный элемент с хорошим накалом и вентилятор;
• литий-ионный аккумулятор от шуруповерта 18 В;
• кнопка и разъем новые или б/у;
• запчасти от фонарика.

Схема изготовления достаточно простая. Сначала отрезается пластиковая бутылка. Затем в горлышко вставляется паяльник по типу зажимного патрона, с обратной стороны пластиковой воронки – вентилятор.

Устройство удобно использовать при пайке деталей в микросхемах, гнезд мини USB. При его работе припой быстро начинает плавиться.

Затраты минимальные – только на покупку паяльника 50 рублей.

Из подержанного фена

Для того чтобы самостоятельно собрать паяльный фен, достаточно:

• купить новую толстую спираль на 1 кВт и поддержанный фен на рынке;
• подумать, как присоединить к нему трубочку с нихромовой спиралью внутри.

Сначала нужно разобрать фен для волос, взять из него мотор с диодным выпрямителем и тонкую слюду. Затем необходимо вставить нагревательный элемент в трубу, обязательно плохо проводящую тепло. Корпус фена для этого не подходит, так как пластмасса от высокой температуры может расплавиться.

Для информации. Можно использовать старую тонкую спираль фена. Но длина нагревательной детали должна быть рассчитана. Сопротивление спирали фена высчитывается по формуле R=U2/P, где P – мощность фена, U – питание 220 В.

В алюминиевой трубе размещают крестом плохо проводящие тепло пластинки, а на них – нихромовую спираль. Затем все это сверху покрывают тонкой пластинчатой слюдой, взятой из фена. Таким образом, спираль не будет соприкасаться с алюминием и «не замкнет».

Для информации. Спираль размещается в трубке так, чтобы близлежащая к вентилятору часть не нагревалась.

Соединение компонентов (фена и трубы) осуществляется с помощью резьбового цоколя большого диаметра от лампочки фирмы Максус. Размеры фена и данного цоколя друг к другу идеально подходят. К тому же цоколь лампочки выдерживает нужную температуру.

К нагревательному элементу подсоединяются провода в трубках из стекловолокна для подачи энергии. Изоляция проводов важна для предотвращения короткого замыкания.

Важно! Необходимо стараться, чтобы нигде ничего не перемыкало, и конструкция была достаточно герметичной.

Питание подается, как и в предыдущих вариантах сборки паяльных фенов, с трансформатора.

Важно! Для сборки паяльного фена необходимо владеть знаниями электротехнической безопасности. Потому что если что-то сделать не так, то как минимум собранное изделие может расплавиться, как максимум – произойти короткое замыкание.

Для изготовления паяльного фена можно выбрать простую схему на страничках интернета, применяемых вариантов очень много. С помощью самодельного устройства можно легко паять компоненты различных плат и микросхем.

Видео

Для создания неразъемных соединений применяют несколько технологий. Одна из них это пайка. От традиционной сварки ее отличают низкие температуры, соединение между собой выполняют с помощью специального материала – припоя. В процессе пайки, расплавленный припой наносят на соединяемые детали, по мере остывания, он затвердевает и заготовки соединяются между собой.

Пайку выполняют с использованием различных устройств – электрического паяльника, паяльной станции и пр.

Принцип работы и общие характеристики

Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.

В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:

1. Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
2. Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
3. Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
4. Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
5. Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
6. Прибор для удаления лишнего олова.
7. Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
8. Браслеты, которые снимают статическое напряжение.

Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.

И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.

Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Ключевое требование, которое можно предъявить к самодельной паяльной станции с феном можно сформулировать следующим образом – она должна обеспечить поток воздуха разогретый до температуры не менее 850 ⁰C. При этом мощность нагревательного элемента в паяльной станции не должна превышать 2,6 кВт.

Кроме этого, все компоненты этого паяльного станка с феном не должны иметь высокую стоимость и быть доступными. Кстати, бытовые фены не отвечают ни одному этому требованию. Чаще всего домашние мастера стремятся изготовить или ручной, или стационарный термофен.

Как ни странно, стационарное изделие собрать легче. Это вызвано следующими причинами – ни кто не ограничивает мастера в габаритно – весовых характеристиках. Нет необходимости в изготовлении пистолетной рукояти, которая необходима для управления прибором.

Термофен, в стационарном исполнении работает следующим образом – излучатель тепла стоит неподвижно на рабочем столе, а перемещать необходимо деталь. Такое решение приводит к осложнениям во время выполнения пайки. Для повышения эффективности пайки, целесообразно использовать ручной паяльник (термофен). Такой прибор должен иметь небольшие размеры, а управлять им можно незащищенными руками.

Один из главных вопросов, который встанет перед мастером, решившимся собрать паяльную станцию своими руками, звучит примерно так, какой нагревательный инструмент целесообразно использовать. Как уже отмечалось, компоненты из которых состоит бытовой фен не отвечают требованиям, которые предъявляются к устройствам этого типа. Поэтому, использовать их при создании самодельной паяльной станции недопустимо.

Практика создания самодельных станций говорит о том, что самый оптимальный вариант – это самостоятельное изготовление нагревателя из нихромовой проволоки. Ее сечение должно находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 мм. При этом надо понимать, что использование проволоки большего сечения позволит обеспечить больший запас мощности, но получить при этом необходимую для работы температуру будет довольно сложно.

По определению нагреватель не должен быть большим. Для этого нагревательная спираль не должна превышать 4 – 8 мм, по внешнему диаметру. В качестве основания, на котором будет зафиксирован нагревательный элемент необходимо, использовать материал с высокой стойкостью к воздействию высокой температуры. Это может керамика. Кстати, вполне может подойти деталь такого плана, устанавливаемая в бытовом фене.

В качестве нагнетателя можно установить вентилятор небольшого размера. Кстати, его тоже можно снять со старого фена.

Вентилятор должен обеспечить поток воздуха в пределах 20-30 литров в минуту. Еще один вариант – воздушный компрессор для аквариумов. Для повышения его производительности необходимо дополнить его ресивером. Для него можно использовать обыкновенную пластиковую бутылку.

Изготовление корпуса для фена можно выполнить исходя из нескольких вариантов. Можно использовать материалы, которые показывают высокую стойкость к воздействию температуры, например, керамику, но такое решение приведет к удорожанию конструкцию. Можно ее удешевить, используя частичную теплоизоляцию канала, по которому продвигается горячий воздух.

Для корпуса самостоятельно изготавливаемого термофена можно использовать корпус от бытового прибора. Существуют некоторые условия – так, корпус должен быть достаточно объемным, а сопло необходимо выполнять из термостойких материалов или из металлов.

Другая забота, которая встанет перед мастером, это обеспечение работоспособности устройства. В частности, в конструкцию самодельного устройства должен входить пусковой механизм (выключатель) и элемент, отвечающий за регулировку параметров потока воздуха, а именно скорости его движения и его температуры. Для решения этих задач в электрической схеме должны быть установлены реостаты, которые позволяют выполнять плавную настройку мощности.

Сборку изделия начинают с изготовления спирали. При ее намотке необходимо учитывать, что ее сопротивление должно находиться в районе от 75 до 95 Ом. Спираль должна быть намотана на надежный изолятор, а сверху ее необходимо закрыть изолятором, например, асбест или стекловолокно. После сборки этого узла концы спирали должны выходить наружу.

Готовый элемент должен быть установлен в предварительно подготовленный канал корпуса, то есть он должен быть выложен слоем тепловой изоляции. После установки спирали на место ее можно соединять с силовой проводкой, в состав, которой входит выключатель.

ВАЖНО! При выполнении работ необходимо постоянно помнить о тепловой изоляции.

В тыльной части корпуса необходимо смонтировать воздушный нагреватель. Если габариты нагнетателя не позволяют установить его в корпус, то вполне возможно его закрепить с внешней стороны. Для подачи воздуха необходимо присоединить воздуховод.

Правила пользования и техника безопасности

При работе необходимо строго соблюдать технику безопасности и правила использования подобных устройств. Во-первых, необходимо соблюдать противопожарную безопасность.

При работе недопустимо резко изменять температуру в нагревательном элементе.

Во время работу необходимо соблюдать осторожность и не допускать касания нагретых элементов. Недопустимо попадание влаги на корпус и внутрь термофена.

Насадки можно заменять только после того, как фен остынет.

Рабочее место должно хорошо проветриваться.

Схема паяльной станции своими руками, элементная база

Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.

После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.

Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.

Назначение кнопок и варианты прошивки

На передней панели станции должны быть установлены кнопки управления, отвечающие за исполнение следующих функций:

• Понижение/повышение температуры с определенным шагом, например в 5 или 10 градусов.
• Установку заранее подобранных режимов.

Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.

Регулятор температуры низковольтных паяльников

Новички могут попробовать свои силы собрав упрощенную схему. По сути – это та же станция, только с ограниченными возможностями. Так как в ней будет несколько другая начинка. Она может работать с 12-ти вольтовыми паяльниками или устройств собранных на основании микропаяльника.

В основании такой схемы лежит устройства регулятора сетевого паяльного устройства. Она имеет 16 уровней настройки параметров температуры.

Паяльная станция – своими руками

Паяльная станция : несложная схема, доступные радиодетали, доступно начинающим радиолюбителям

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта.

Сегодня, я расскажу Вам, как самостоятельно сделать паяльную станцию из доступных радиодеталей. Эта конструкция доступна для повторения как опытным, так и начинающим радиолюбителям.

Для качественной пайки , своих конструкций, в домашних условиях, требуется установка точной температуры жала паяльника. Это один из самых важных параметров для паяльника. Температура жала должна быть ниже, чем температура горения канифоли и выше температуры ее кипения, и плавления олова.
Радиолюбителям , имеющим низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехпроводным кабелем для подключения к устройству регулирования температуры, рекомендую изготовить простой стабилизатор температуры жала. Мной был выбран для этой цели паяльник, от паяльной станции – HAKKO – 907.

О температуре жала паяльника:
Температура жала – определяет качество пайки. Температуру, как правило, регулируют по таянью канифоли…. Она должна кипеть, но не гореть. На жале хорошо отрегулированного паяльника канифоль кипит, но не горит. Кипящая канифоль – приятно пахнет, быстро испаряется, но не оставляет на жале сгоревших остатков черного цвета.

Некоторые данные Паяльной станции:
1. Выход на раб.темп. – 225град.- 50сек.
2. Поддержка темп.(интервал между включ. и выключ.) – 4 град.
3. Выставленная шкала регулировки 26-320 град (если регулятор выставить на минимум, паяльник остывает до комнатной темп. и выключается)
4. Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3-4 град.
5. Паяльник 24в/50w – HAKKO 907, со сменными жалами (практически можно вставить любое – медь, керамику или вечное)

В устройстве применены широко распространённые комплектующие.
Никаких ограничений по замене малосигнальной части схемы – нет.

В качестве измерителя (индикатора) температуры, я применил микросхему ICL7107 (КР572ПВ2А) и семисегментные индикаторы – SA04-11 (Красные с общ. анодом)

Силовые элементы лучше применять с допусками по напряжению и по току, соответствующими питающему напряжению и мощности потребителя – нагревателя паяльника (50 W).

Скачать файлы печатных плат (в формате SPL.6):

(69.0 KiB, 6,158 hits)

(72.0 KiB, 4,864 hits)

Ещё пару месяцев назад я даже и не задумывался о самодельной паяльной станции. Собирался покупать Lukey 702, но глянув на цены , так и не понял, за что отдавать 6...8 тысяч.

Недостатки Lukey:

• Мощность трансформатора слишком мала, трансформатор работает на пределе возможного.
• Низкое качество трансформаторного железа, он греется даже на холостом ходу, на некоторых станциях ещё и гудит.
• Неудобная настройка температуры (невозможно быстро накинуть 20-40-60 градусов).
• Дискретность установки температуры 1 градус, которая в реальности не нужна.
• В силовой цепи установлен сигнальный разъём (PS/2).
• Постоянная запитка от сети, даже когда паяльная станция не используется.
• Нет функции автоотключения.
• Высокая цена.

Список не маленький, поэтому я решил не покупать Lukey. Начал смотреть в сторону самодельных паялок. Готовые конструкции, чем-то не устраивали. Где-то автор пожалел транзисторов на индикаторы. Где-то через диодный мост прокачивают 2 ампера, и диоды раскаляются как утюги. Где-то автор прокачивает через кренки 35 вольт. В общем однозначно было решено - изобрести свой велосипед.

Итак, представляю Вашему вниманию паяльную станцию ZSS-01.

Основные функции:

• Удобная настройка температуры.
• Одновременная индикация текущей и заданной температур.
• Настраиваемый таймер автоотключения. После срабатывания таймера, станция самообесточивается.
• Обработка и индикация ошибок. После возникновения ошибки, станция самообесточивается.
• Нулевое потребление после самообесточивания.
• Сохранение настроек с использованием циклической записи/чтения.

Схема паяльной станции:

Теперь подробно расскажу про каждый узел схемы.

Узел индикации.
Содержит два семисегментных индикатора. Первый индикатор отображает текущую температуру паяльника, второй - заданную. Индикаторы можно использовать как с общим анодом, так и с общим катодом, установив соответствующую прошивку. Индикаторы подключены через буферную микросхему для снижения нагрузки на порты микроконтроллера. Вместо буфера можно поставить 12 транзисторов, но мне кажется, микросхема и паяется проще, и разводка платы упрощается, и стоит она дешевле, чем горсть транзисторов. Также узел индикации содержит пищалку, которая пищит при возникновении ошибок, а также издаёт щелчки при нажатии кнопок. Пищалка использована обычная, без встроенного генератора. Я поставил пищалку от древней материнской платы. Микроконтроллер генерирует меандр, затем меандр проходит через буферный транзистор и поступает на пищалку.

Узел питания.
Особенностью данной паяльной станции является возможность самообесточивания. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети через нормально разомкнутые контакты реле. Когда станция отключена, контакты реле разомкнуты и трансформатор обесточен. Для запуска паяльной станции надо нажать на кнопку "ON", которая кратковременно шунтирует контакты реле. На первичную обмотку поступает напряжение, микроконтроллер запускается. После запуска МК включает реле, шунтируя кнопку. Трансформатор остаётся запитанным до тех пор, пока микроконтроллер не отключит реле. Таким образом, после отключения питания, потребление устройства становится равным нулю, отпадает необходимость использования дежурного источника питания (трансформаторы с дополнительными обмотка ми, итд).

Самообесточивание происходит при:

• Нажатии кнопки "OFF" на передней панели.
• Срабатывании таймера автоотключения.
• Отсутствии нагрева паяльника.
• Перегреве паяльника.

Вторичная обмотка трансформатора выдаёт 24 вольта. После выпрямления и фильтрации, напряжение поднимается до 34 вольт. Для питания микроконтроллера использован импульсный преобразователь LM2596S-ADJ, понижающий напряжение до 5 вольт. На случай пробоя встроенного ключа преобразователя, на выходе установлен супрессор, снятый с платы жёсткого диска.

Узел измерения температуры.
Для сборки станции я купил паяльник от Lukey 702. В качестве термодатчика используется родная термопара K-типа, расположенная в кончике нагревателя. Для усиления напряжения с термопары используется ширпотребный операционный усилитель LM358. Коэффициент усиления ОУ подобран таким образом, чтобы выходное напряжение 5 вольт соответствовало 1023 градусам, при этом 1 квант АЦП будет равен 1 градусу. Использованный ОУ не имеет Rail-to-Rail выхода, поэтому максимальная измеряемая температура будет примерно 800 градусов. Рабочий диапазон температур станции от 100 до 450 градусов, поэтому измерение до 800 градусов меня устраивает. После сборки станции необходимо произвести калибровку температуры при помощи подстроечного резистора.

Узел управления нагревателем.
Здесь всё просто. Микроконтроллер включает оптопару. Оптопара открывает симистор. Симистор коммутирует нагреватель ко вторичной обмотке трансформатора. ШИМ регулировка не используется, выполняется только включение/отключение нагревателя, так называемый "ключевой режим".

Узел кнопочного управления.
Для управления используется 1 силовая и 5 сигнальных кнопок. Для того, чтобы не портить внешний вид паяльной станции, всё кнопки были использованы одинаковые - силовые. Всё управление сводится к включению/отключению питания, настройке температуры, и настройке таймера автоотключения. При удерживании кнопок выполняется ускоренный перебор значений.

Теперь расскажу про дополнительный функционал.

Таймер автоотключения.
Позволяет задать временной интервал от 1 до 255 часов, по истечении которого паяльная станция самообесточится. Также имеется возможность отключения таймера. Для этого необходимо установить временной интервал, равный 0. Для входа в режим настройки таймера, необходимо одновременно зажать кнопки "-20" и "+20", и не отпуская их включить станцию кнопкой "ON". На первом индикаторе отобразится буква "A", подтверждающая вход в режим настройки автоотключения, а также прозвучит звуковой сигнал. Кнопки "-20" и "+20" нужно отпустить. На втором индикаторе отобразится количество часов, которое можно изменять кнопками "-5" и "+5", при этом изменение будет происходить по 1 часу на каждое нажатие. Для сохранения изменений необходимо нажать кнопку "OFF", при этом паяльная станция самообесточится.

Защита от ненагрева паяльника / КЗ термодатчика.
При включении паяльная станция отсчитывает 1 минуту, после чего включается постоянный контроль температуры паяльника. Если температура ниже 80 градусов (например при обрыве нагревателя), на индикатор высвечивается ошибка "Err 1", звучит продолжительный звуковой сигнал, и станция самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при коротком замыкании термодатчика.

Защита от перегрева паяльника / обрыва термодатчика.
Защита от перегрева может пригодиться, например, при пробое управляющего симистора. Паяльник раскаляется до 470 градусов, срабатывает защита. На индикаторе высвечивается ошибка "Err 2", звучит продолжительный звуковой сигнал, и паяльная станция самообесточивается. Также данная ошибка будет возникать при обрыве термодатчика, благодаря подтягивающему резистору на входе измерительного узла.

Сохранение настроек.
Структура с настройками занимает 3 байта. Микроконтроллер ATmega8 содержит 512 байт EEPROM памяти. Так как размер памяти позволяет сохранить 170 структур, был реализован алгоритм циклической записи/чтения настроек. Алгоритм работает следующим образом. После включения питания, в памяти ищется последняя непустая структура, из неё считываются настройки. Перед отключением питания, ищется первая пустая структура, и в неё записываются настройки. Таким образом, при каждом сохранении, настройки записываются в следующую структуру, и так 170 раз. Когда все структуры заполнятся и кончится свободное место, произойдёт полное стирание памяти, и настройки запишутся в первую структуру. И так по кругу. Применение данного алгоритма позволяет продлить ресурс памяти в 170 раз, а также способствует равномерному износу ячеек.

Теперь немного расскажу о внутренностях станции. Трансформатор использован вот такой:

Фото основной платы в процессе сборки.

Конструктивно паяльная станция состоит из двух плат.

На плате индикации расположены только семисегментные индикаторы.

Один провод не подключен, т.к. не используется точка.

Все остальные компоненты находятся на основной плате.

Размеры плат подогнаны под использование заводского пластикового корпуса B12, имеющего размеры 200x165x70 мм.

Внутренности.

Вот что получилось в итоге. Вид спереди.

Вид сзади. Для подключения паяльника я поставил какой-то советский разъём.

Настройка таймера автоотключения.

Индикация ошибки.

Подведём итоги.

В целом самоделкой доволен. Можно не напрягаясь прибавить 20...40 градусов, и не опасаться за оставленный без присмотра включенный паяльник. Некоторые компоненты были в наличии, кое-что пришлось купить. Список затрат:

• Паяльник от Lukey 702 === 1013 руб
• Трансформатор тороидальный ТТП-60 (2х12В, 2.2А) === 800 руб
• Симистор BTA25-800 === 105 руб
• Оптопара симисторная MOC3063 === 26 руб
• Семисегментный индикатор FYT-3631 === 46+46 руб
• Жало Hakko 900M-T-3C === 500 руб
• Скотч двусторонний === 75 руб
• Доставка === 189+175 руб

В итоге станция мне обошлась в 2975 руб.

Планы на будущее:

• Вместо реле поставить симистор.
• Сделать автоматический выбор типа используемого термодатчика (термопара или терморезистор).
• Поменять нагреватель на керамический.
• Переднюю панель сделать матовой, чтобы не бликовала.

Список радиоэлементов