Во многих магазинах сегодня можно приобрести паяльник за разумные деньги. Да и собрать такое устройство можно своими руками из деталей, имеющихся в доме практически у всех. Но всегда интереснее сделать что-то самому, чем покупать готовое. В данной статье рассмотрим, что же такое импульсный паяльник, отличия от обычного и как его проще всего сделать своими руками.
Импульсный паяльник: устройство прибора
Импульсный паяльник необходим для монтажа (демонтажа) элементов электротехнических и электронных изделий. Нагревательным элементом является жало, которое изготовлено из медной проволоки (диаметр 1−3 мм) с покрытием иными металлами. Разогрев жала происходит за счет пропускания через него тока низкого напряжения. Паяльник потребляет немного электроэнергии, т. к. ток через жало проходит исключительно во время пайки. Устройство имеет преобразователь сетевого напряжения с частотой 18−40 кГц. Вторичная (силовая) обмотка соединяется с токосъемниками жала.
Основное отличие импульсного от обычного паяльника - то, что его не нужно всегда держать включенным для поддержания температуры. Нагревание жала осуществляется в течение нескольких секунд. Вот именно из-за этого устройство большую часть времени не расходует электричество.
Разновидности паяльников:
- Индукционный;
- Керамический;
- Импульсный;
- Аккумуляторный.
Паяльник своими руками: простые схемы сборки
Перед изготовлением паяльника своими руками следует определить, для чего конкретно он будет применяться и какие материалы имеются дома.
«Момент» из лампы-экономки
Составные части устройства:
Характеристики преобразователя подходят для паяльника средней мощности. Безопасность устройства усиливается за счет штатного предохранителя и контроля перегрева на терморезисторе. Схема выходит очень компактной, и ее можно размещать в любом корпусе.
Трансформатор делается самостоятельно. Можно использовать ферритовое кольцо от сломанного электро-трансформатора. Первичную обмотку необходимо мотать из провода 0,5 мм, количество витков равно 100−120. А силовую делать из проволоки сечением от 3 до 3,5 кв. мм. Сделать нужно один виток. К ней крепим жало из нихромовой или медной проволки (1,5 - 2 мм). Толщина последней обмотки должна быть больше толщины жала. Далее, нужно придумать корпус устройству, сделать выключатель, и прибор готов.
Из китайского трансформатора
Для изготовления нужен либо исправный блок питания на двенадцать вольт, либо с перегоревшей вторичной обмоткой. Вполне подойдет любое китайское устройство.
Необходимо извлечь из корпуса схему, проверить исправность деталей. Преобразователь не трогаем, т. к. потребуется лишь изменить внешний вид трансформатора. Далее, удаляем вторичную обмотку, изготавливаем новую из медной проволоки (сечение должно быть 1,5−3 кв. мм). При маленьком сечении проволоку складываем вдвое. Важно общее сечение, которое будет не меньше трех квадратов. Обмотка равна одному неполному витку. Затем, осторожно продеваем ее в корпус трансформатора, первым делом согнув, как шпильку для волос. Трансформатор припаивается к плате управления, а силовую обмотку необходимо зафиксировать диэлектрическим клеем (к примеру, холодной сваркой). Далее, схему вставляем в корпус.
В качестве ручки может подойти деревянная, от обычного паяльника. Возможны другие варианты, учитывая компактность устройства в целом. В ручку вставляем не фиксируемый выключатель. Работа импульсного прибора основана на коротком замыкании вторичной обмотки , вследствие чего длительный нагрев способен привести к разрушению трансформатора и пожару. В связи с этим недопустим фиксированный пускатель. Далее, нужно собрать устройство полностью и установить зажимы для жала (например, вставки из контактной коробки для проводки). Такой прибор выходит очень компактным и удобным в использовании мелких работ при пайке. Благодаря сменному жалу можно изменять его внешний вид.
Эти варианты являются лишь небольшой долей среди разнообразия схем изготовления импульсных устройств.
Важно понимать принцип действия:
- Прибор, преобразующий электричество в высокочастотное напряжение;
- Трансформатор понижающий, рассчитанный только на высокую частоту;
- Вторичная обмотка, которая образует замкнутое кольцо с петлеобразным жалом.
Импульсный паяльник - надежное и экономичное устройство, а при выполнении своими руками еще и практически бесплатное. Да и в большинстве случаев самодельный инструмент сможет собрать даже электрик-новичок, не обладая профессиональными знаниями в работе с радиотехникой.
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.
Устройство паяльника
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.
Паяльники из нихрома
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.
Детальнее об импульсных паяльниках
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.
Керамический паяльник
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.
Газовые паяльники
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.
Как сделать импульсный паяльник самому
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.
Фото импульсных паяльников
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
Принцип пайки основан на том, что на конце жала паяльника достигается максимальный нагрев, нужный для плавки припоя и прогрева соединяемых элементов. Подготовка деталей к паянию отнимает немало времени. Держать постоянно нагретый электропаяльник невыгодно из-за неоправданного перерасхода электричества. На смену традиционным паяльным приборам пришли энергосберегающие виды импульсных паяльников (ИП).
Важно! Главное отличие импульсных инструментов от обычных паяльников заключается в том, что нужная температура на конце жала достигается за 3-4 секунды после включения.
Принцип функционирования прибора
Наконечник инструмента выглядит в виде изогнутой медной проволоки, по которой проходит сильный ток (25-50 А). До некоторого времени в большинстве ИП электроэнергию такой мощности подавал трансформатор.
Его вторичная обмотка выглядела как пара витков медного проводника с поперечным сечением от 6 до 10 мм2. Мощное сечение проводника по сравнению с проволокой жала позволяет шине оставаться относительно холодной при максимальной передаче тепла на конец жала.
Как правило, выводы шины из корпуса прибора являются одновременно держателями наконечника. Сам блок питания помещается в пластиковом корпусе с включателем куркового типа. Паяльники изготавливают в форме пистолета. Они удобно помещаются в руке. Лёгким нажатием на курок инструмент приводится в рабочее состояние.
Новое поколение ИП
К недостаткам старых импульсных приборов можно отнести их внушительный вес из-за большой массы трансформаторов, а также возникновение вибрации инструмента во время пайки. В моделях последнего поколения вместо громоздких и массивных трансформаторов стали применять более лёгкие и небольшие электронные блоки питания. Импульсная схема блока преобразования тока высокой частоты позволяет избежать возникновения этих негативных явлений.
Самодельные ИП
Сделать импульсный паяльник своими руками не так трудно, как кажется на первый взгляд. На сегодня возможны два варианта изготовления ИП: применение стандартных понижающих трансформаторов или установка электронных плат, создающих импульсы высокочастотного напряжения электрического тока.
ИП с понижающим трансформатором
Для самодельного прибора используют трансформатор независимо от типа магнитопровода. Основное требование к преобразователю напряжения – это его мощность в диапазоне от 50 до 150 Вт. Вторичную обмотку изымают. Вместо неё устраивают пару оборотов медной шины или плетённого медного провода вокруг сердечника.
Обратите внимание! Монтаж новой обмотки должен быть сделан так, чтобы шины не контактировали друг с другом и не замыкались напрямую на сердечник.
При наматывании упругой медной шины требуется соблюдать осторожность, чтобы не нанести повреждений первичной обмотке трансформатора. После чего нужно обязательно протестировать проводку на наличие обрыва и замыкания.
Для рукоятки паяльника можно использовать старую ручку от кухонной утвари из дерева или диэлектрика. Некоторые умельцы вырезают держатель из подсобного материала. В качестве крепления деталей паяльника отлично служит стандартная изоляционная лента.
Импульсный паяльник с электронным трансформатором
Для изготовления ИП своими руками часто используют старый корпус паяльника-пистолета и держатели жала. Сейчас получили большое распространение электронные блоки для галогенных ламп. Такой трансформатор на выходе выдаёт ток напряжением 12 В и мощностью от 50 до 150 Вт.
Устройство легко помещается в старом корпусе паяльника. Имея достаточную квалификацию, можно не тратиться на приобретение этой детали, а сделать электронную плату своими руками.
Можно пойти другим путём и приобрести готовый высокочастотный импульсный трансформатор. То есть надо приобрести такой преобразователь напряжения, чтобы он мог поместиться в корпусе паяльного пистолета.
Дополнительная информация. Если сечение имеющихся шин или гибких проводов недостаточно, то подключают несколько дополнительных витков обмоток.
Изготовление наконечников
Для изготовления жала ИП берут медную жилу диаметром 1-2 мм. Проводник сгибают с разрывом между концами, которые закрепляют в болтовых, винтовых соединениях или кольцевых зажимах держателей ИП.
Нужную толщину проволоки жала подбирают опытным путём. Понятно, что наконечник из медной жилы толщиной 1 мм будет почти в два раза быстрей прогреваться, чем 2-х миллиметровый пруток.
Освещение рабочей зоны
Для освещения места пайки устанавливают обыкновенную лампочку от бытового фонарика. Лампочка включается синхронно с началом нагрева наконечника ИП. Часто вместо лампы накаливания устанавливают светодиод. Для подачи тока 12 вольт на лампочку в схему блока питания ставят дополнительную небольшую параллельную вторичную обмотку. В корпусе электронного трансформатора заводского изготовления есть готовые выводы для питания светодиода. Светодиод устанавливают таким образом, чтобы пучок лучей света точно был направлен на кончик жала.
Преимущества и недостатки импульсных паяльников
Преимущества
- Простота конструкции позволяет даже малоопытному радиолюбителю подобрать на радиорынке необходимые детали и собрать импульсный паяльник своими руками;
- Электроэнергия не тратится впустую на прогрев окружающей среды. Прибор работает только при нажатой клавише включателя;
- Отложенный в сторону паяльник автоматически отключается, и жало быстро охлаждается, что исключает получение случайных ожогов;
- Замена выгоревшего жала не вызывает затруднений. Достаточно отрезок медной проволоки согнуть нужным образом и вставить его в зажимы держателей.
Недостаток
Наряду с рядом достоинств данных инструментов, самодельные импульсные паяльники обладают одним недостатком. Несмотря на компактность импульсного паяльника, его вес при долгой работе существенно влияет на усталость рук. Это создаёт определённое неудобство в процессе пайки. Нашлись умелые люди, которые стали разделять электронный блок питания и сам рабочий орган паяльника. Для этого блок подсоединяют дистанционно.
Сегодня импульсные паяльники прочно заняли своё место в сфере радиоэлектроники. Благодаря своей простоте в обращении, такой инструмент можно встретить почти в каждом хозяйстве.
Видео
Когда нужно что-то быстро спаять, но не хочется ждать, пока жало прогреется, на помощь вам придёт импульсный паяльник. Главное его достоинство - набор рабочей температуры за 1−2 секунды. Конечно, такой паяльник можно купить в магазине, но куда дешевле и приятнее будет собрать его самим, особенно если у вас завалялись ненужные радиодетали.
Устройство индукционного паяльника
Любой индукционный (импульсный) паяльник состоит из понижающего трансформатора, кнопки, работающей на замыкание и жала, выполненного из медной проволоки, толщиной 1−3 мм. В некоторых конструкциях к ним добавляется источник питания и другие элементы.
Вот так выглядит схема простейшего индукционного паяльника:
Следует обратить внимание, что на этой схеме трансформатор имеет две вторичных обмотки: одна питает лампу для подсветки места пайки, а другая - жало.
Импульсный и индукционный паяльник - это не одно и то же. Импульсными называются индукционные паяльники, имеющие в своём составе высокочастотный преобразователь напряжения. Приведённый в пример прибор с понижающим трансформатором импульсным не является.
Работает паяльник таким образом: при нажатии на кнопку напряжение поступает на трансформатор, где оно понижается до 0,5−2 вольт (соответственно, сильно возрастает ток) и поступает на жало, быстро разогревая его. При отпускании кнопки жало также быстро остывает, поэтому после отжатия кнопки нужно быстро отвести его от паяемой детали, иначе оно к ней припаяется.
Само собой, у импульсного паяльника есть отличия от обычного, среди них есть как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести быстрый разогрев и такое же быстрое остывание (риск получения ожога при случайном касании жала существенно снижается). Недостатков же у него, к сожалению, больше:
- больший вес и размеры, отсутствие возможности точно регулировать температуру;
- присутствие на жале электрического потенциала, который может повредить паяемые электронные компоненты - этот недостаток отсутствует у индукционных паяльников с изолированными жалами;
- невозможность долговременной беспрерывной работы (стандартный режим работы для них - от 5 до 8 включений за 1 минуту в течение часа, затем перерыв для остывания на 20 минут).
Разновидности инструмента
Выделяют 4 основных типа этих устройств. Они могут существовать как отдельные виды, но также их характеристики могут совмещаться. Основные виды паяльников:
- сетевой, работающий на частоте сети;
- с форсированным нагревом;
- импульсные;
- с изолированным жалом.
Существуют также импульсные паяльники с изолированным жалом и форсированным нагревом. Несовместимые типы - это сетевой и импульсный паяльник.
Импульсный, в отличие от нерегулируемого сетевого, уже может иметь регулировку мощности за счёт использования импульсного преобразователя, работающего на высоких частотах и умеющего изменять мощность методом широтно-импульсной модуляции. Благодаря сравнительно малым размерам преобразователя, этот тип индукционного паяльника является самым компактным из всех.
Паяльниками с форсированным нагревом называют устройства, имеющие в своём составе батарею мощных электролитических конденсаторов, включённых параллельно жалу и отделённых от него выключателями или мощными полевыми транзисторами. Работает такой форсаж следующим образом: когда жало отключено, транзисторы открываются и начинается заряд конденсатора. После окончания заряда они закрываются. Затем, когда жало включается, транзисторы снова открываются, разряжая конденсаторы, на короткое время мощность паяльника возрастает в несколько раз. Эта функция даёт возможность паять массивные элементы, обладающие большой теплоёмкостью.
Для исключения возможности повреждения микросхем были придуманы изолированные жала. В них рабочая поверхность жала электрически изолирована от нагревателя. Такие жала похожи на обычные паяльники: в роли жала выступает толстый медный пруток, на который намотано несколько витков провода большого сечения. Пруток защищает от контакта с проводом намотанная на него стеклоткань.
Сборка трансформаторного прибора
Этот вид паяльника является самым простым. Поэтому собрать его будет несложно.
Для этого понадобятся следующие компоненты:
Сборка индукционного паяльника своими руками, схема:
Сначала нужно намотать первичку (при её намотке ориентируйтесь по сопротивлению - оно должно составлять порядка 40−50 Ом, это примерно 1500 витков), причём делать это нужно аккуратно, катушка должна быть намотана равномерно, без бугров по краям или по центру. Перед намоткой заизолируйте сердечник в месте, где будет находиться обмотка.
После намотки обмотайте первичную обмотку термостойким скотчем и приступайте к намотке вторички. Она должна состоять из одного-двух витков. Перед её намоткой снова заизолируйте сердечник, саму обмотку при этом изолировать не нужно, она играет роль радиатора, рассеивающего тепло, приходящее на него с жала. Все, трансформатор готов.
Осталось подготовить корпус, прорезав в нём отверстия для вентиляции, клемм и выключателя, затем установить в нём все детали и соединить их так, как указано на схеме. После этого припаяйте сетевой провод нужной вам длины и смонтируйте на конце вилку для подключения в сеть. Собрав корпус, включите получившийся у вас прибор в розетку и проверьте его работу. Если он плавит припой, и жало при этом не обгорает от перегрева, значит, все в порядке, можете спокойно им пользоваться.
Изготовление импульсной разновидности
Она самая распространённая из всех. Собирается так же просто, как и предыдущая.
Список запчастей, необходимых для её сборки:
Сначала нужно немного доработать драйвер от галогенки, а именно заменить вторичную обмотку импульсного трансформатора. Для этого разберите его.
Внутри он будет выглядеть следующим образом:
Красным обведена нужная деталь.
Нужно аккуратно её отклеить, затем, отпаяв выводы от платы, снять её окончательно. Потом снимите заводскую вторичную обмотку (она расположена поверх первичной) и установите свою, на половину витка. Просверлите плату так, как показано на фото:
После этого просверлите насквозь корпус так, чтобы отверстия в корпусе и плате совпадали. Это нужно для удобства вывода концов вторички наружу. Затем припаяйте и приклейте трансформатор, соблюдая соосность всех имеющихся отверстий, и соберите корпус, предварительно установив и припаяв кнопку с сетевым шнуром. Потом проденьте сквозь драйвер провод вторичной обмотки и согните его полукольцом. Осталось лишь соединить концы вторички куском текстолита с заранее просверлёнными в нём дырками, и закрепить на нём клеммы и жало, после чего сборку устройства можно считать завершённой.
Собранное устройство должно выглядеть следующим образом:
Вид сбоку:
Делаем аккумуляторный тип механизма
Этот вариант уже посложнее прошлых, он собирается не из блоков, а из отдельных радиодеталей.
Сначала обратим внимание на схему
Составим список нужных компонентов:
Вот так должна выглядеть разводка платы:
Схема этого понижающего преобразователя не содержит в себе ШИМ контроллера, а построена на базе симметричного автогенератора, что значительно уменьшает сложность сборки и размеры будущего паяльника.
Прежде чем приступить к её сборке, необходимо собрать импульсный трансформатор и дроссель
, а также изготовить плату (или используйте макетную).
Первичная обмотка состоит из шести витков провода сечением 3 мм и имеет среднюю точку. Так как такой толстый провод будет сложно намотать на маленький сердечник, советуем использовать шесть жил провода в лаковой изоляции, сечением 0,5 мм. Для начала возьмите два отрезка провода одинаковой длины, сложите их вместе и соедините 2 конца (после сборки трансформатора они станут средней точкой), другие два оставьте свободными. Проденьте общий конец в сердечник, а остальные разведите и сделайте ими по три витка в разные стороны. Более точно указано на фото:
Вторичная обмотка собирается куда проще. Она состоит из 1 витка провода сечением 7 мм. Для её намотки рекомендуем использовать 7 проводов сечением 1 мм, скрученных вместе. Перед сборкой вторички не забудьте обернуть провод термостойкой (термоскотч, фторопластовая или стеклотканевая трубка) изоляцией. Трансформатор готов.
Далее, следует приступить к дросселю. Он содержит 13 витков, намотанных проводом сечением 1,5 мм. Для намотки используйте провод в лаковой изоляции. После сборки дросселя и изготовления печатной платы приступайте к монтажу всей схемы. После сборки не забудьте приклеить радиаторы к транзисторам. В итоге у должно получиться так, как изображено на фото:
После сборки схемы подключите к ней жало (делается из медной проволоки сечением 3 мм) и проверьте работоспособность паяльника. Если все в порядке, начинайте собирать его в корпус, перед этим не забудьте склеить между собой холдеры для аккумуляторов и припаять их к плате. Аккумуляторы подключаются параллельно.
Такой результат у вас должен получиться:
Номинальная мощность полученного паяльника - 40 ватт, время работы от одного заряда - 1 час, 20 минут (при использовании нормальных аккумуляторов). Прибор не предназначен для длительной работы, его область применения - срочный ремонт чего-то необходимого, когда у вас дома отключили электроэнергию или если вы находитесь вдали от цивилизации. А также этот паяльник подойдёт монтажникам и ремонтникам слаботочного оборудования.
Режим работы у него такой: 10 минут работает и столько же остывает. Допускается не более 7 включений в минуту.
