Направи си сам поялник, направен от резистор 220V. Домашен миниатюрен поялник за ниско напрежение

Препоръчвам на читателите на списанието лесен за изчисляване, лесен за производство и много надежден електрически поялник. Например, имам няколко от тях у дома: от „малък“ за работа с микроелектроника до мощен „сатър“, с който закърпвам спукани метални резервоари, ремонтирам филтри за кладенци и други големи части. освен това нагревателен елементВсеки електроуред има... резистор с подходяща мощност (тип PE или PEV), захранван от битова електрическа мрежа с напрежение 220 V. Загасителните съпротивления, ако не можете без тях, са реактивни или по-точно , капацитивен, което ви позволява да решавате доста сложни електрически проблеми с минимални размери на самите устройства.

Както показа практиката, за извършване на изчисления при производството на поялници с резисторни нагреватели е достатъчно да знаете закона на Ом (I=U/R), елементарната формула за мощност (P=IU) и да можете да използвате четири добре аритметични операции.

Да предположим, че като имате стъкловиден резистор PEV30 с номинална стойност 100 ома, вие сте решили да го използвате, за да направите поялник за работа от мрежово напрежение 220 V, като се позовавате на горните съотношения, не е трудно да се определи необходимото данни: ток 2,2 A, консумирана мощност 484 W. Но…

Параметърът от 30 вата, който се появява в името на използвания резистор, е мощността на разсейване, при която PEVZO може да поддържа номиналната си стойност за дълго време (хиляди часове!), Без забележимо нагряване. Монтиран като нагревател в поялник (разбира се, с поставена медна радиаторна пръчка), този резистор трябва и може да разсейва мощност многократно по-голяма от номиналната.

Вярно, 484 W също ще са твърде много за него - ще се стопи. Като вземем това предвид, ще намалим (например четири пъти) мощността на 100-ома PEV30, като свържем специално съпротивление на затихване последователно с него. Тогава токът, който ще тече през такава верига, също ще намалее и ще стане равен, според изчисленията, на 0,55 A. Това означава, че спадът на напрежението през резисторния нагревател сега ще бъде само 55 V.

Но мрежата е 220 V. Следователно 165 V е делът на съпротивлението на затихване, чиято номинална стойност, според закона на електротехниката, известен от училище, трябва да бъде равна на 300 ома. Кондензатор (например тип MBGCh), проектиран за работно напрежение от 250-300 V, е идеално подходящ като такъв елемент на веригата.

От теорията знаем, че еквивалентното съпротивление на кондензатор от 1 µF при честота 50 Hz е приблизително 3 kOhm. Имаме нужда от 300 ома. Като вземем това предвид, ние избираме капацитета на охлаждащия кондензатор 10 пъти по-голям, т.е. равен на 10 μF.

И така, необходимите данни са получени. Сега можете да продължите директно към производството на самия поялник.

Прътът е обърнат (или закупен с последваща модификация); материал - червена мед, диаметър - с минимална (спрямо вътрешния отвор на избрания резистор) междина, която по време на монтажа се препоръчва да се запълни със силикатно офис лепило (не е показано на фигурата). Въпреки че лепилото влошава преноса на топлина от нагревателя, то овлажнява системата "медна пръчка - нихромова спирала", предпазвайки крехката керамична основа на стъкловидния резистор от пукнатини. В допълнение, кристализираният адхезивен слой практически елиминира появата на луфт в основния блок на поялника.

1 - жило (меден прът), 2 - резистор, 3 - азбестови нишки, 4 - електрически кабел, 5 - керамична втулка, 6 - дръжка (пластмаса на базата на термореактивни смоли), 7 - гумена втулка, 8 - тяло на метална тръба, 9 - Болт M4 (3 бр.), 10 - изолация (лакирана тъкан), 11 - метален корпус.

Що се отнася до тоководещите проводници, заварени към клемите на резистора, изглежда, че те могат просто да бъдат изведени през отвор в тръбата на корпуса. Но с поялник с висока мощност е трудно да се избегне топенето и изгарянето на изолацията близо до кабела (и не е далеч от късо съединение). Ето защо е по-добре да играете на сигурно, като подсилите изолацията на мястото, където проводниците са свързани към резистора, с топлоустойчива азбестова нишка (последвана от импрегниране със силикатно лепило) и монтирайте керамична втулка върху тялото на тръбата. Няма да е излишно допълнителна употребаеластичен (гумен) маншон на входа на електрическия кабел в дръжката на поялника.

Последен съвет. Мощността на поялника може бързо да се промени чрез добавяне или намаляване на капацитета на кондензаторите в батерията. Например, за бързо загряване на работния прът, често е достатъчно да свържете още две същите паралелно вместо използваните 10 μF. Тогава общият електрически капацитет на батерията ще се утрои. Когато се достигне необходимата температура, мощността може да бъде намалена, оставяйки да речем 20 μF свързани (при продължителна работа те са ограничени дори до предишните 10 μF). Освен това, ако масата на нагрятия прът е значителна, тогава се случва, че се дава предпочитание на поялник с охлаждащ капацитет, чиято реална стойност е по-малка от необходимата, и само от време на време (и не за дълго) има резерв свързан - цялата батерия от кондензатори.

Поялникът е празна фраза за мнозина, но за повечето мъже той е незаменим инструмент в ежедневието. И дори няма значение дали поправяте електроника или вашият любознателен ум просто не ви дава почивка. В тази статия ще говорим за създаването на поялник със собствените си ръце от скрап материали. Но нека веднага да кажем, че е по-лесно да купите, ще бъде по-надеждно и по-безопасно за вашето здраве.

1 ) Как да направите поялник със собствените си ръце - схематична диаграма на поялник

Както можете да видите, поялникът е много прост по отношение на дизайна и всичко необходимо, за да го сглобите сами у дома, може да се намери във всеки дом.

Как да направите поялник със собствените си ръце - какво ви трябва

Нашият настоящ модел поялник ще работи с батерия от 12-14 волта. Това е много по-безопасно от използването на напрежение от 220 волта в домашен поялник.

• Li-ion акумулаторна батерия (много подходяща за електроинструмент или стар лаптоп).
• Парче едножилен меден проводник с диаметър около два милиметра и дължина от пет до шест сантиметра. Ще ни трябва, за да навием спиралата.
• Топлоустойчиви тръби от фибростъкло с различни диаметри от 3,8 и 1 милиметър за изолиране на нагревателния елемент от металния корпус (можете да го вземете от електрическа кана).
• Нихромова тел с диаметър 0,3 милиметра (може да се вземе от стар сешоар). Ще изберем дължината на проводника експериментално в зависимост от мощността на поялника и батерията.
• Линеен сегмент телескопична антенаот радиоприемник с диаметър 4 милиметра и дължина 3 сантиметра.
• Парче медна едножилна жица за върха, с диаметър 3,8 милиметра.
• Проводник за свързване на захранване към поялника.
• Дървена или пластмасова тръба за дръжката.

Как да направите поялник със собствените си ръце - монтаж

• Първо, ще започнем да правим нагревателния елемент.
  Навиваме нихромова нишка около парче тел и чрез избор на дължина на спиралата постигаме нагряване в диапазона 300 - 450 градуса по Целзий.

• Нека вземем същото парче едножилен меден проводник и поставим върху него топлоустойчива тръба.
  Ще навием избраното от нас парче спирала върху тръбата.

• Поставяме по-тънки тръби в краищата на спиралата и поставяме цялата конструкция в друга, по-дебела тръба. Нека извадим медната жица (тя изпълни ролята си и вече не ни трябва).

• Това е всичко, нагревателният елемент е готов. Сега остава само да го поставим в медната тръба от антената и да поставим върха си в нея. Фиксираме върха в тръбата с помощта на самонарезен винт.

• Нашият поялник е почти готов. Остава само да прикрепите захранващия проводник към краищата на спиралата, да поставите цялата конструкция в дръжката и да се свържете към източника на захранване.

Важно: трябва да се постави някакъв незапалим материал между дръжката и антенната тръба, за да се избегне пожар. ZMP е доста подходящ за тази цел.

Нека обобщим всичко по-горе. За да създадете поялник, не се нуждаете от специални знания или скъпи компоненти. Но такива домашни продукти трябва да се правят само когато трябва да запоявате нещо, но просто нямате поялник под ръка. И просто няма време да пазарувате, за да го купите. Във всички останали случаи е по-лесно да го купите, особено след като не струва много пари. Но по отношение на безопасността фабричният е много по-надежден от всеки вид домашен продукт.

Доста често в любителската радиопрактика има нужда от запояване на доста малки любителски радио платки, компоненти и микросхеми, разбира се, можете да закупите станция за запояванеили поялник за запояване на SMD компоненти, но ако имате прави ръце и всеки радиолюбител трябва да ги има, тогава можете да сглобите миниатюрен поялник, направен от резистор. Той е доста надежден и много лесен за производство, както и удобен за използване, включително за запояване на SMD елементи.

Първо, нека започнем да правим нагревателния елемент. Домашният MLT резистор с мощност от 0,5 - 2 вата и съпротивление от 10 ома може най-добре да се справи с тази роля. Импортиран резистор няма да работи.

Внимателно отстранете лака и боята от резистора с помощта на шкурка, след това отхапете един от клемите му с резачки за тел и направете дупка с милиметрова бормашина. Другата клема използваме като закрепване в тялото на дръжката и за отвеждане на ток. В средата на тялото на домашния резистор вече има дупка и в нея ще закрепим върха на поялника.

Следващия технологичен етапКогато правите домашен поялник, ще трябва да зенкерувате отвора с по-голямо свредло, така че върхът да не влиза в контакт с чашата на резистора. Освен това трябва да се направи малък разрез в предната чаша, за да се прикрепи вторият токопровод. Можете да направите щифт от пружина от метален конектор или нещо подобно.

От двустранна печатна платка изрязах тази платка, за да пасне на тялото на писалка:

Сглобяваме нашите елементи в една структура и запояваме проводниците към печатната платка. Ще направим накрайника от медна жица, като преди да го монтирате е необходимо да направите уплътнение от слюда или керамика между края на накрайника и чашата.

Всяко 12-волтово захранване с ток от 0,8 ампера или повече е подходящо за захранване на поялника. Технологията на запояване с такъв поялник е абсолютно подобна на всяка друга.

Домашно поялник от мощен резистор от типа PEV-10 може да бъде сглобен само за час без ненужни проблеми. За да направите поялник, имате нужда от мощен резистор, например PEV-10. Те могат да бъдат намерени в стари домашни CRT телевизори или от търговци на боклуци на пазарите. За да сглобите пълноправен домашен поялник, просто трябва да закрепите съпротивлението към дръжката със скоба и да поставите стандартен меден накрайник.

Захранването е от 220 променлива през кондензатор 7 uF, а самият резистор е 1 kOhm. Ако инсталирате няколко кондензатора чрез многопозиционен превключвател, можете да настроите върха на поялника на различни температури. Пробиваме дупки в резисторните клеми за болтове M2, към които свързваме захранващите проводници.

Домашните (и не само) занаятчии се насърчават да сглобяват поялник със собствените си ръце, преди всичко от икономически съображения. Разбира се, по-добре е да закупите обикновен поялник от 220 V за обикновени малки запояващи работи. Но също така е възможно да се модифицира, без да се разглобява, за да се удължи живота на върха. Но „брадва“ от 150-200 W, която може да се използва за запояване на метални водопроводни тръби, струва не 4,25, а десет пъти повече.И не съветски рубли, а вечнозелени конвенционални единици. Същият проблем възниква, ако трябва да запоявате извън обсега на захранването от 12 V кола или джобна литиево-йонна батерия. Как да направите сами поялник за такива случаи, а не само такива, се обсъжда в днешната публикация.

Какво е smd

Sub Micro Devices, субминиатюрни устройства. Можете ясно да видите smd, като отворите мобилен телефон, смартфон, таблет или компютър. Използвайки SMD технологията, миниатюрни (може би по-малки от разреза на кибрит) компоненти без проводници се монтират чрез запояване върху контактни площадки, наречени многоъгълници в SMD терминологията. Депото може да бъде оборудвано с термична бариера, която предотвратява разпространението на топлина по пътеките печатна електронна платка. Опасността тук е не само и не толкова във възможността пистите да се отлепят - топлината може да доведе до счупване на буталото, свързващо монтажните слоеве, което ще направи устройството напълно неизползваемо.

Поялникът за SMD не трябва да бъде само с микромощност, до 10 W. Топлинният резерв в върха му не трябва да надвишава този, който може да издържи запоената част. Но дългосрочното запояване с твърде студен поялник е още по-опасно: спойката все още не се топи, но частта се нагрява. А режимът на запояване се влияе значително от външната температура и колкото повече, толкова по-ниска е мощността на поялника. Следователно, поялниците за SMD се правят или с ограничение на времето и/или количеството на топлообмен по време на запояване, или по оперативен начин, по време на тока технологична операция, регулиране на температурата на върха. Освен това трябва да го поддържате 30-40 градуса над температурата на топене на спойката с точност буквално 5-10 градуса; това е т.нар допустим температурен хистерезис на върха. Това е силно възпрепятствано от топлинната инерция на самия поялник и основната задача при проектирането на такъв е да се постигне възможно най-ниската топлинна времеконстанта, вижте по-долу.

Възможно е да направите поялник у дома за всяка от тези цели. вкл. и мощен за запояване на стоманени или медни водопроводни тръби и доста точен мини за SMD.

Забележка:Всъщност в поялника върхът е работната (калайдисана) част на неговия прът. Но тъй като има и други различни пръчки, за по-голяма яснота ще считаме цялата пръчка за жило. Ако работната част на поялника е монтирана на прът, тя се нарича накрайник. Да приемем, че върхът с пръчката също е жило.

Най-просто

Нека засега не навлизаме в усложненията. Да кажем, че имаме нужда от обикновен поялник на 220 V без никакви проблеми. Отиваме да избираме и виждаме, че разликата в цените достига 10 и повече пъти. Нека да разберем защо. Първо: нагревател, нихром или керамика. Последният (не „алтернативен“!) е практически вечен, но ако поялникът бъде изпуснат на твърд под, може да се счупи. Върхът на керамичните поялници е задължително несменяем, което означава, че трябва да си купите нов. А нихромният нагревател, ако поялникът не е забравен да бъде включен през нощта, издържа повече от 10 години; при случайна употреба - над 20. И в краен случай може да се пренавие.

Разликата в цената сега е намалена до 3-4 пъти, какво друго има? В ужилване. Никелираната мед със специални добавки се разтваря слабо от спойка и гори много бавно в държача на поялника, но е скъпа. Месингът или бронзът се нагряват по-лошо и е невъзможно да се запоява SMD с него - температурният хистерезис не може да се нормализира, тъй като топлопроводимостта на материала е много по-лоша от тази на медта. Червеният меден връх се изяжда от спойка и доста бързо набъбва от меден оксид, но е по-евтин.

Забележка:накрайник, изработен от електрическа мед (парче намотаваща жица) е неподходящ за конвенционален поялник - бързо се разтваря и изгаря. Въпреки това, за SMD такова жило е точно, топлопроводимостта му е възможно най-висока, а топлинната инерция и хистерезисът са минимални. Вярно, че ще трябва да го сменяте често, но жилото е с размер на кибрит или по-малко.

С изгарянето и подуването на накрайника от червена мед може да се справите просто като бъдете внимателни: след като приключите работата и оставите поялника да се охлади, извадете накрайника, отлепете оксида, като го почукате по ръба на масата и издухайте извън канала на държача на поялника. Разтварянето на спойка е по-лошо: заточването на върха често е неудобно и бързо се износва.

Можете да направите накрайник за поялник от обикновена червена мед многократно по-устойчив на действието на разтопен припой, като не заточвате работния му край, а го изковавате до желаната форма. Студената мед може да се изкове идеално с обикновен металообработващ чук върху наковалнята на менгемето. Авторът на тази статия има кован връх в древния съветски EPSN-25 повече от 20 години, въпреки че този поялник се използва, ако не всеки ден, то със сигурност всяка седмица.

Просто от резистор

Изчисляване

Най-простият поялник може да бъде направен от тел резистор; това е готов нихромов нагревател. Също така е лесно да се изчисли: когато номиналната мощност се разсейва в свободното пространство, навитите резистори се нагряват до 210-250 градуса. С радиатор под формата на жило, "теленият червей" поддържа дългосрочно претоварване на мощността от 1,5-2 пъти; Температурата на върха няма да бъде по-ниска от 300 градуса. Може да се увеличи до 400, което дава претоварване на мощността 2,5-3 пъти, но след това след 1-1,5 часа работа поялникът ще трябва да се остави да се охлади.

Изчислете необходимото съпротивление на резистора по формулата: R = (U^2)/(kP), където:

R – необходимо съпротивление;

U – работно напрежение;

P – необходима мощност;

k – горният коефициент на претоварване на мощността.

Например, имате нужда от поялник 220 V 100 W за запояване на медни тръби. Преносът на топлина е голям, така че приемаме k = 3. 220^2 = 48400. kP = 3*100 = 300. R = 48400/300 = 161,3... Ohm. Вземаме 100 W резистор 150 или 180 Ohm, защото Няма „телени червеи“ при 160 ома, тази оценка е от диапазона от 5% толеранс, а „телените червеи“ не са по-точни от 10%.

Обратният случай: има резистор с мощност p, каква мощност можете да направите поялник от него? От какво напрежение трябва да се захранва? Нека си припомним: P = U^2/R. Да вземем P = 2 p. U^2 = PR. Вземаме корен квадратен от тази стойност и получаваме работното напрежение. Например, има резистор 15 W 10 Ohm. Мощността на поялника е до 30 W. Вземаме квадратен корен от 300 (30 W * 10 Ohm), получаваме 17 V. От 12 V такъв поялник ще развие 14,4 W, можете да запоявате малки неща с ниско топим спойка. От 24 V. От 24 V – 57,6 W. Претоварването на мощността е почти 6 пъти, но от време на време и за кратко е възможно да запоите нещо голямо с този поялник.

производство

Как да направите поялник от резистор е показано на фиг. по-висок:

• Избираме подходящ резистор (точка 1, вижте също по-долу).
• Подготвяме частите на върха и крепежните елементи за него. С помощта на файл се избира жлеб върху пръта за пръстеновидната пружина. За болта (винта) и върха са направени резбови глухи отвори, поз. 2.
• Сглобяваме пръта с върха в върха, поз.
• Фиксираме върха в резисторния нагревател с болт (винт) с широка шайба, поз. 4.
• Прикрепяме нагревателя с върха към подходяща дръжка по всеки удобен начин, поз. 5-7. Едно условие: устойчивостта на топлина на дръжката не е по-ниска от 140 градуса; клемите на резистора могат да се нагреят до тази температура.

Тънкости и нюанси

Поялникът, описан по-горе, направен от 5-20 W резистори, беше направен от много (включително автора в неговите пионерски дни) и след като го опитаха, те бяха убедени, че не може да се използва сериозно. Отнема непоносимо дълго време, за да се загрее, а само запоява малки неща с мушкане - керамичният слой пречи на преноса на топлина от нихромовата спирала към върха. Ето защо нагревателите на фабричните поялници се навиват на слюдени дорници - топлопроводимостта на слюдата е с порядъци по-висока. За съжаление е невъзможно да навиете слюда в епруветка у дома, а навиването на нихром 0,02-0,2 mm също не е за всеки.

Но с поялници от 100 W (резистори от 35-50 W) въпросът е различен. Керамичната термична бариера в тях е сравнително по-тънка, вляво на фигурата, а топлинният резерв в масивния връх е с порядък по-голям, т.к. обемът му нараства с куба на размерите му. Напълно възможно е качествено да се запои съединение на 1/2″ 200 W медни тръби с резисторен поялник. Особено ако върхът не е сглобяем, а е кован от една част.

Забележка:налични са жични резистори за мощност на разсейване до 160 W.

Само за поялника трябва да потърсите резистори от стар тип PE или PEV (в центъра на фигурата, все още в производство). Тяхната изолация е стъкловидна и може да издържи многократно нагряване до светлочервено, без да губи свойствата си, а само потъмнява при охлаждане. Керамиката отвътре е чиста. Но резисторите C5-35V (вдясно на фигурата) са боядисани, както и вътрешностите. Отстраняването на боя от канала е напълно невъзможно - керамиката е пореста. При нагряване боята се овъглява и върхът залепва плътно.

Регулатор на поялника

Примерът с поялник за ниско напрежение, направен от резистор, е даден по-горе с добра причина. PE (PEV) резистор от боклук или от пазара за желязо най-често се оказва с неподходяща номинална стойност за текущото напрежение. В този случай трябва да направите регулатор на мощността за поялника. В днешно време е много по-лесно дори за хора, които имат най-бегла представа от електроника. Перфектен вариант– купувай от китайците (добре, Али Експрес, иначе) готови универсален регулаторнапрежение и ток TC43200, вижте фиг. на дясно; това е евтино. Допустимо входно напрежение 5-36 V; изход - 3-27 V при ток до 5 A. Напрежението и токът се задават отделно. Следователно можете не само да зададете желаното напрежение, но и да регулирате мощността на поялника. Има например 12 V 60 W инструмент, но сега имате нужда от 25 W. Задаваме тока на 2,1 A, 25,2 W ще отидат за поялника и нито миливат повече.

Забележка:за използване с поялник е по-добре да замените стандартните многооборотни регулатори TC43200 с конвенционални потенциометри с градуирани скали.

Пулс

Много хора предпочитат импулсни поялници: те са по-подходящи за микросхеми и друга малка електроника (с изключение на SMD, но вижте по-долу). В режим на готовност върхът на импулсен поялник е студен или леко загрят. Запояване чрез натискане на бутона за стартиране. В този случай върхът бързо, за част от секундата, се загрява до работна температура. Много е удобно да се контролира запояването: спойката се е разпространила, потокът е изстискан от капка, бутонът е освободен и върхът се е охладил също толкова бързо. Просто трябва да имате време да го премахнете, за да не се запои там. С известен опит опасността от изгаряне на компонент е минимална.

Видове и схеми

Импулсното нагряване на накрайника на поялника е възможно по няколко начина, в зависимост от вида на работата и изискванията за ергономичност на работното място. В аматьорски условия или за малък индивидуален предприемач импулсният поялник ще бъде по-удобен и достъпен за направата на една от следите. схеми:

1. С токопроводящ връх под ток с индустриална честота;
2. С изолиран накрайник и принудително нагряване;
3. С токопроводящ връх под високочестотен ток.

Електрически електрически схемиимпулсни поялници от посочените типове са показани на фиг.: поз. 1 – с тоководещ накрайник с индустриална честота; поз. 2 – с принудително нагряване на изолирания връх; поз. 3 и 4 – с високочестотен токопроводящ връх. След това ще анализираме техните характеристики, предимства, недостатъци и методи за изпълнение у дома.

50/60 Hz

Схемата на импулсен поялник с накрайник под ток с индустриална честота е най-простата, но това не е единственото му предимство, а не основното. Потенциалът на върха на такъв поялник не надвишава част от волта, така че е безопасен за най-деликатните микросхеми. До появата на индукционните поялници на системата METCAL (виж по-долу) значителна част от монтажниците в производството на електроника работеха с импулси с индустриална честота. Недостатъци - обемност, значително тегло и в резултат на това лоша ергономичност: смените продължават повече от 4 часа. работниците се умориха и започнаха да правят грешки. Но все още има много импулсни поялници с индустриална честота в аматьорска употреба: Zubr, Sigma, Svetozar и др.

Устройството на импулсен поялник 50/60 Hz е показано на поз. 1 и 2 фиг. Очевидно, за да спестят производствени разходи, производителите най-често използват трансформатори на ядра тип P (магнитни ядра) (точка 2), но това далеч не най-добрият вариант: за запояване на поялник като EPCN-25 е необходима мощност на трансформатора 60-65 W. Поради голямото поле на разсейване, трансформаторът с P-core се нагрява много в режим на късо съединение и времето за нагряване на върха достига 2-4 s.

Ако P-ядрото се замени със SL от 40 W с вторична намотка, направена от медна шина(т. 3 и 4), то поялникът може да издържи едночасова работа при интензивност 7-8 порции в минута без недопустимо прегряване. За работа в режим на периодично краткотрайно късо съединение броят на навивките на първичната намотка се увеличава с 10-15% спрямо изчисления. Този дизайн също е изгоден с това, че върхът (медна жица с диаметър 1,2-2 mm) може да бъде прикрепен директно към клемите на вторичната намотка (позиция 5). Тъй като напрежението му е част от волта, това допълнително повишава ефективността на поялника и удължава времето за работа преди прегряване.

С принудително отопление

Електрическата схема на поялник с принудително нагряване не изисква специално обяснение. В режим на готовност нагревателят работи с една четвърт от номиналната мощност, а когато натиснете старт, енергията, натрупана в кондензаторната банка, се освобождава в него. Чрез изключване/свързване на контейнери към батерията можете доста грубо, но в приемливи граници, да дозирате количеството топлина, генерирано от върха. Предимството е пълната липса на индуциран потенциал на върха, ако е заземен. Недостатък: като се използват налични в търговската мрежа кондензатори, веригата може да се реализира само за резисторни мини-поялници, вижте по-долу. Използва се главно за случайна работа върху хибридни монтажни платки, които не са наситени с компоненти, smd + конвенционални печатни платки в щифтове с проходни отвори.

На висока честота

Импулсни поялници при високо или висока честота(десетки или стотици kHz) са много икономични: топлинната мощност на върха е почти равна на електрическата мощност на инвертора от табелата (вижте по-долу). Освен това са компактни и леки, а техните инвертори са подходящи за захранване на мини-поялници с постоянен терморезистор с изолиран накрайник, вижте по-долу. Загряване на върха до работна температура за части от секундата. Всеки тип може да се използва като регулатор на мощността без модификации. тиристорен регулаторнапрежение 220 V. Може да се захранва постоянно напрежение 220 V.

Забележка:за мощност над прибл. 50W ВЧ импулсен поялник не си струва да се прави. Макар че напр Компютърните захранвания могат да имат мощност до 350 W или повече, но е почти невъзможно да се направи накрайник за такава мощност - или няма да се загрее до работна температура, или ще се стопи сам.

Сериозен недостатък е, че работните честоти се влияят от влиянието на собствената индуктивност на върха и вторичната намотка. Поради това на върха може да се появи индуциран потенциал над 50 V за време над 1 ms, което е опасно за CMOS компонентите (CMOS). Има и съществен недостатък - операторът се облъчва от потока на мощността електромагнитно поле(ЕМП). Можете да работите с импулсен HF поялник с мощност 25-50 W за не повече от час на ден и до 25 W за не повече от 4 часа, но не повече от 1,5 часа наведнъж.

Най-простият начин за електрическа реализация на 25-30 W импулсен HF инвертор за запояване за обикновени запояващи работи се основава на 12-волтов мрежов адаптер за халогенна лампа, вижте т. 3 фиг. с диаграми. Трансформаторът може да бъде навит върху сърцевина от 2 феритни пръстена K24x12x6, сгънати заедно с магнитна проницаемост μ най-малко 2000, или върху W-образна магнитна сърцевина, изработена от същия ферит с напречно сечение най-малко 0,7 квадратни метра. вижте Намотка 1 - 250-260 оборота от емайлиран проводник с диаметър 0,35-0,5 mm, намотки 2 и 3 - 5-6 оборота от същия проводник. Навиване на 4 - 2 оборота успоредно на тел с диаметър 2 мм (на пръстен) или оплетка от телевизионен коаксиален кабел (поз. 3а), също успореден.

Забележка:ако поялникът е повече от 15 W, тогава е по-добре да замените транзисторите MJE13003 с MJE130nn, където nn>03, и да ги поставите на радиатори с площ от 20 квадратни метра или повече. см.

Инверторна опция за поялник до 16 W може да бъде направена на базата на импулсно пусково устройство (IPU) за LDS или съответно пълнене на изгоряла енергоспестяваща крушка. мощност (не удряйте колбата, има живачни пари!) Модификацията е илюстрирана с поз. 4 на фиг. с диаграми. Това, което е подчертано в зелено, може да е различно в IPU различни модели, но не ни интересува. Трябва да премахнем стартовите елементи на лампата (маркирани в червено в позиция 4а) и късо съединение точки А-А. Получаваме диаграма на позите. 4б. В него трансформаторът е свързан паралелно на индуктора за фазово изместване L5 на един от същите пръстени, както в предишния. корпус или на W-образен ферит от 0,5 кв. cm (поз. 4c). Първична намотка - 120 оборота тел с диаметър 0,4-0,7; вторична – 2 навивки тел D>2 mm. Върхът (поз. 4d) е направен от същата тел. Готовият уред е компактен (арт. 4d) и може да се постави в удобен калъф.

Мини и микро на резистори

Поялник с нагревателен елемент, базиран на резистор с метален филм MLT, е структурно подобен на поялник, направен от жичен резистор, но е проектиран за мощност до 10-12 W. Резисторът работи с претоварване на мощността 6-12 пъти, защото, първо, разсейването на топлината през относително дебелия (но абсолютно по-тънък) връх е по-голямо. Второ, MLT резисторите са физически няколко пъти по-малки от PE и PEV. Съотношението на тяхната повърхност към обем респ. топлопредаването също се увеличава заобикаляща средарасте относително. Следователно, поялниците с MLT резистори се правят само в мини и микро версии: когато се опитате да увеличите мощността, малкият резистор изгаря. Въпреки че MLT за специални приложения се произвеждат с мощност до 10 W, реалистично е да направите сами само поялник на MLT-2 за малки дискретни компоненти (места) и малки микросхеми, вижте например. видео по-долу:

Видео: микропоялник с резистори

Забележка:резисторната верига MLT може да се използва и като нагревател за самостоятелен безкабелен поялник за обикновена работа по запояване, вижте по-нататък. видеоклип:

Видео: Безжичен мини поялник

Много по-интересно е да направите мини поялник от резистор MLT-0.5 за smd. Керамичната тръба - тялото MLT-0.5 - е много тънка и почти не пречи на преноса на топлина към върха, но няма да позволи на топлинен импулс да премине в момента, в който докосне депото, поради което те често изгарят smd компоненти. След като изберете върха (което изисква доста голям опит), можете бавно да запоявате SMD с такъв поялник, като непрекъснато наблюдавате процеса през микроскоп.

Производственият процес на такъв поялник е показан на фиг. Мощност – 6 W. Отоплението е или непрекъснато от описания по-горе инвертор, или (по-добре) с принудително нагряване DCот IP на 12 V.

Забележка:как да направите подобрена версия на такъв поялник с по-широк спектър от приложения е описано подробно тук - oldoctober.com/ru/soldering_iron/

Индукция

Индукционният поялник в момента е върхът на техническите постижения в областта на запояването на метали с евтектични припои. По същество поялникът с индукционно нагряване е миниатюрна индукционна пещ: HF EMF на бобината на индуктора се абсорбира от метала на върха, който се нагрява от вихрови токове на Фуко. Да направите индукционен поялник със собствените си ръце не е толкова трудно, ако имате на разположение например източник на високочестотни токове. компютър импулсен блокхранене, виж напр. парцел

Видео: индукционен поялник

Въпреки това, качеството и икономическите показатели на индукционните поялници за конвенционални запояващи работи са ниски, което не може да се каже за вредното им въздействие върху здравето. Всъщност единственото им предимство е, че върхът, залепен за държача в тялото, може да се изтръгне, без да се страхувате от разкъсване на нагревателя.

Много по-голям интерес представляват индукционните мини-поялници от системата METCAL. Въвеждането им в производството на електроника позволи да се намали 10 000 пъти (!) процента на дефектите поради грешки на монтажника и да се удължи работната смяна до нормална, а работниците да си тръгнат след нея бодри и способни във всички останали отношения.

Конструкцията на поялник тип METCAL е показана горе вляво на фиг. Акцентът е фероникеловото покритие на върха. Поялникът се захранва от RF при прецизно поддържана честота от 470 kHz. Дебелината на покритието е избрана така, че при дадена честота, поради повърхностния ефект (ефект на кожата), токовете на Фуко са концентрирани само в покритието, което става много горещо и предава топлина към върха. Самият връх се оказва екраниран от ЕМП и върху него не възникват индуцирани потенциали.

Когато покритието се затопли до точката на Кюри, над която феромагнитните свойства на покритието изчезват при температура, то абсорбира енергията на ЕМП много по-слабо, но все още не позволява RF в медта, т.к. поддържа електрическата проводимост. След като се охлади под точката на Кюри самостоятелно или поради пренос на топлина към спойката, покритието отново започва интензивно да абсорбира ЕМП и загрява върха. Така върхът поддържа температура, равна на точката на Кюри на покритието с точност буквално до един градус. Термичният хистерезис на върха е незначителен, т.к определя се от топлинната инерция на тънкото покритие.

За да се избегнат вредни въздействия върху хората, поялниците се произвеждат с несменяеми накрайници, плътно фиксирани в патрон с коаксиален дизайн, през който се захранват към радиочестотната бобина. Касетата се поставя в дръжката на поялника - държач с коаксиален конектор. Патроните се предлагат във видове 500, 600 и 700, които съответстват на точката на Кюри на покритието в градуси по Фаренхайт (260, 315 и 370 градуса по Целзий). Основен работен патрон – 600; 500-та се използва за запояване на особено малки smd, а 700-та се използва за запояване на големи smd и разсейки.

Забележка:за да конвертирате градуси по Фаренхайт в Целзий, трябва да извадите 32 от Фаренхайт, да умножите остатъка по 5 и да разделите на 9. Ако трябва да направите обратното, добавете 32 към Целзий, умножете резултата по 9 и разделете на 5.

Всичко е страхотно за поялниците METCAL, с изключение на цената на патрона: за „(името на фирмата) нов, добър“ – от $40. „Алтернативните“ са един и половина пъти по-евтини, но се произвеждат два пъти по-бързо. Невъзможно е да направите сами накрайник METCAL: покритието се нанася чрез пръскане във вакуум; Галванично при температура на Кюри моментално се отлепва. Тънкостенна тръба, монтирана върху мед, няма да осигури абсолютен термичен контакт, без който METCAL просто се превръща в лош поялник. Независимо от това, можете сами да направите почти пълен аналог на поялника METCAL със сменяем връх, макар и трудно, но е възможно.

Индукция за smd

Дизайнът на домашен индукционен поялник за микросхеми и SMD, подобен по отношение на METCAL, е показан вдясно на фиг. Някога подобни поялници бяха използвани в специално производство, но METCAL напълно ги замени поради по-добра технологичност и по-голяма рентабилност. Въпреки това, можете да направите такъв поялник за себе си.

Неговата тайна е в съотношението на рамената на външната част на върха и стеблото, излизащо от намотката във вътрешността. Ако е както е показано на фиг. (приблизително), а стеблото е покрито с топлоизолация, тогава топлинният фокус на върха няма да надхвърли намотката. Стеблото, разбира се, ще бъде по-горещо от върха на върха, но техните температури ще се променят синхронно (теоретично термохистерезисът е нула). След като сте настроили автоматизацията с помощта на допълнителна термодвойка, която измерва температурата на върха на върха, можете да запоявате спокойно.

Ролята на точката на Кюри се играе от таймер. Той се нулира чрез сигнал от термостата за отопление, например чрез отваряне на ключа, който шунтира резервоара за съхранение. Таймерът се стартира от сигнал, показващ действителното начало на работата на инвертора: напрежението от допълнителната намотка на трансформатора от 1-2 оборота се коригира и отключва таймера. Ако не запоявате с поялник дълго време, таймерът ще изключи инвертора след 7 секунди, докато накрайникът се охлади и термостатът издаде нов сигнал за нагряване. Въпросът тук е, че термичният хистерезис на върха е пропорционален на съотношението на времената на изключване и включване на нагряване на върха O/I, а средната мощност на върха е пропорционална на обратния I/O . Такава система не поддържа температурата на накрайника до градус, но осигурява +/–25 Целзий при работещ накрайник 330.

Накрая

И така, какъв вид поялник трябва да използвате? Мощният жичен резистор определено си заслужава: не струва нищо, не изисква ядене, но може да помогне много.

Също така си струва да се уверите, че имате обикновен поялник за SMD от MLT резистор във вашето домакинство. Силициевата електроника е изтощена, тя е в задънена улица. Квантовият вече е на път, а графеновият явно се очертава в далечината. И двете не взаимодействат директно с нас, като компютър чрез екран, мишка и клавиатура или смартфон/таблет чрез екран и сензори. Следователно силиконовите рамки в бъдещите устройства ще останат, но изключително SMD, а текущото разсейване ще изглежда нещо като радио тръби. И не си мислете, че това е научна фантастика: само преди 30-40 години нито един писател на научна фантастика не се сети за смартфон. Въпреки че първите образци на мобилни телефони вече бяха налични тогава. И ютия или прахосмукачка „с мозък“ никога не биха хрумнали на мечтателите от онова време дори в лош сън.

(1 оценки, средно: 5,00 от 5)