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)

При термической обработке в домашних условиях не всегда есть возможность использовать профессиональное сварочное оборудование . Паяльный фен – это специальное устройство, которое позволяет быстро соединить различные металлические детали и элементы схем.

Как выбрать

Паяльный фен – это современное электрическое устройство, который позволяет разогревать металлические отводы до определенной температуры за относительно короткий срок. Благодаря простому принципу работы и качественной сборке этим устройство можно пользоваться как начинающим, так и профессиональным сварщикам. Стоит отметить, что его довольно редко используют в качестве самостоятельного устройства, т. к. помимо нагрева детали требуется точное направление. Поэтому большинство мастеров предпочитают применять на практике паяльные станции.

Паяльная станция с феном – это полупрофессиональный нагревательный прибор, который представляет собой сварочный нагреватель с паяльником. Он предназначен для работы с различными элементами схем, компонентами электрических сетей или мелких термических обработок деталей.

Для того чтобы выбрать паяльный фен нужно определиться с родом выполняемых работ. Существуют разные диаметры паяльника, они могут варьироваться от 2 миллиметров до 5. Многие производители предлагают приобрести комплект насадок для нагревательного устройства.

Рассмотрим характеристики известных паяльных фенов, чтобы сделать правильный выбор:

Станция для бессвинцовой пайки AOYUE 2703A (можно паять как радиоэлементы, так и небольшие трубчатые детали):

Паяльный термовоздушный фен Element 858D (Элемент):

Станция KADA 852D:

Ручной блок Yaxun YX8032 (УХ-8032) . Это лучший вариант для домашнего использования:

Инфракрасный фен-паяльник ACHI IR-6500 . Это универсальный ремонтный комплекс, предназначенный как для работы с различными платами и электронными схемами, так и для соединения металлических компонентов относительно большого диаметра. Характеристики:

Цифровой термофен Lukey 852D со встроенным паяльником:

Производитель в комплекте с этим паяльным феном также предлагает 4 насадки для удобной работы на различных объектах.

Как сделать своими руками

Если нет желания покупать дорогостоящее устройство или же, напротив, заказывать паяльный фен из Китая, то Вы можете сделать это устройство своими руками.

Для того чтобы самостоятельно сделать простой паяльный фен, понадобятся чертежи и некоторые детали. Схема небольшого устройства представлена ниже:

Детали, которые могут понадобиться в реализации проекта, есть практически в каждом доме. Кроме того, их можно купить в ближайшем магазине электроники. Для нагнетания воздуха будет использоваться вентилятор от персонального компьютера. Чтобы провод не оторвался при работе от детали, его нужно прикрепить к блоку. Спираль нагревательного элемента рекомендуется сделать из нихромовой проволоки. Для этого просто намотайте проволоку на цилиндр нужного размера. Учтите, что одни вывод должен проходить через трубку.

Для корпуса понадобится резистор на 10 Вт. Его размер позволяет оборудовать небольшое нагревательное устройство, просто нужно освободить трубку от внутренних элементов. Обязательно изолируйте металлический корпус от нагревательных и проводящих элементов. Для этого можно использовать любую доступную изоляцию, но лучше всего себя зарекомендовала слюда.

Видео инструкция о том, как сделать паяльный фен своими руками.

Для воздуховода потребуется простая консервная банка, он вырезается из емкости. Края нужно подровнять, чтобы при работе они не нанесли вред острыми торцами. Для предотвращения нагревания воздуховода рекомендуется его обмотать стеклотканью – для этого нужно сделать 3 слоя. Ручка может быть изготовлена от тубы из-под шприца. Для соединения кабеля и нагревателя используются клеммники, их подбирают под размер провода.

Учитывая, что воздуховод – это самая сложная деталь конструкции, её разработку нужно оговорить пошагово:

1. Расположение этой детали устройства должно быть таким, чтобы трубка вентилятора соединялась с нагревательной спиралью;
2. Для того чтобы подобрать размеры нужно воспользоваться чертежом развертки воздуховода. Рисунок развертка воздуховода
3. Для точно выполнения желательно этот чертеж распечатать и по нему сделать шаблон по заранее заготовленной банке. Врезать можно простыми ножницами по металлу, допускаются небольшие отклонения;
4. Дальше сборка напоминает конструктор. Вам нужно сделать отверстия в жести, после чего протянуть через неё провод питания. Он в дальнейшем соединится со спиралью нагревателя;
5. После этого остается только собрать самодельный паяльный фен по чертежу и проверить его работоспособность.

Такой термофен – это дешевый и простой вариант, который сможет сделать даже начинающий радиолюбитель. Также можно просто собрать готовую схему на плате Atmega по аналогичному чертежу. Вместо корпуса можно использовать заготовку из обычного фена для сушки волос.

Обзор цен

Купить паяльный фен можно в любом электротехническом магазине, его цена зависит от марки и типа устройства. Рассмотрим, сколько стоит станция LUKEY 852D+:

Оплата, в зависимости от производителя и продавца, может осуществляться наложенным платежом, безналичным или рассроченным.

Пролог

При испытании фена-предшественника выяснилось, что его 100-Ваттная мощность недостаточна для быстрого демонтажа крупных радиодеталей. Тогда то и было решено изготовить паяльный фен мощностью 300 Ватт.

Основным отличием нового фена от предыдущего является использование одного источника питания, вместо двух, а также более сложная конструкция нагревательного элемента.

Видео для тех, кому некогда читать.

В 10-минутном видеоролике показан процесс сборки и испытания фена и уделено внимание некоторым приёмам слесарной обработки.

Схема электропитания паяльного фена

В отличие от предыдущего, этот фен питается от одного источника питания, что упрощает эксплуатацию фена. Однако нужно признать, что такая организация питания несколько снижает функциональность изделия и значительно усложняет конструкцию.

Основой схемы служит параметрический стабилизатор напряжения, собранный на элементах: VT1, D5, D6, D7 и R1. Он обеспечивает стабилизацию напряжения питания вентилятора фена, в то время как напряжение основного источника питания может меняться для регулировки температуры воздушного потока.

Для изменения скорости воздушного потока используется переключатель SA1, имеющий два положения 8 и 12 Вольт.

От превышения предельно-допустимого напряжения вентилятор защищают предохранитель FU1 и защитный диод D8 (Suppressor). Если по какой-то причине напряжение питания вентилятора достигнет 13-14 Вольт, супрессор откроется, а предохранитель перегорит и разорвёт цепь питания вентилятора.

Предвосхищая вопросы по поводу использования параметрического стабилизатора, вместо линейного или импульсного, сразу внесу ясность. Если использовать для питания фена переменный ток, то пиковое напряжение источника питания может превысить предельно-допустимое напряжение для большинства недорогих микросхем. Например, при напряжении 30 Вольт, пиковое составит:

Замечу, что ПП была разработана под давно забытую технологию изготовления плат на основе пустотелых заклёпок – пистонов. Поэтому, все дорожки имеют вид прямых линий.

А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.

Так как транзистор стабилизатора может рассеивать мощность до 24 Ватт, он установлен на радиатор. Радиатор может быть изготовлен из листового алюминиевого сплава, например, из алюминиевой консервной банки. Общая толщина набора пластин радиатора должна быть не меньше 1,5мм. Между транзистором и отдельными пластинами нужно нанести слой теплопроводной пасты.

Для подключения выводов спиралей нагревателя были использованы латунные вкладыши электротехнических клеммников.

Сборочный чертёж самодельного фена

Это сборочный чертёж самодельного фена.

Как рассчитать нагревательный элемент фена?

Рассчитаем нагревательный элемент для фена мощностью 300 Ватт и напряжением питания 24 Вольта. Я выбрал такое напряжение питания, чтобы при необходимости получения большей мощности, можно было остаться в пределах 36 Вольт – условно безопасного для жизни напряжения.

Сопротивление нагревателя такого фена будет равно:

R = U²/P , где:

R – сопротивление в Омах,

U – напряжение питания в Вольтах,

P – мощность нагревателя в Ваттах.

R = 24²/300 = 1,92 (Ом)

При использовании пяти спиралей, включённых параллельно, сопротивление каждой спирали будет в пять раз больше:

R = 1,91 * 5 ≈ 9,6 (Ом)

Определить необходимую длину нихромового провода можно с помощью омметра. У меня получилось около 1100мм. Можно отмерить отрезки провода и просто намотать их на оправку, а можно рассчитать длину намотки.

Так как один из выводов спирали можно сформировать уже при намотке, то я вычел 50мм из длины, полученной экспериментальным путём:

1100 – 50 = 1050 (мм)

Длину намотки провода на оправке можно определить так:

H = L / π / (D+d) * D , где:

H – длина намотки (виток к витку),

L – длина провода,

π – число Пи (3,14),

D – диаметр оправки,

d – диаметр провода.

H = 1050/ 3,14 / (4+0,4) * 0,4 ≈ 30 (мм)

Нагревательный элемент паяльного фена

Нагревательный элемент паяльного фена состоит из пяти спиралей и керамической изоляционной трубки.

Для предотвращения возникновения дугового разряда, внутренние выводы спиралей были помещены в керамическую трубку, позаимствованную у линии задержки старого советского телевизора. Освободить керамическую трубку от компаунда, выводов и провода можно с помощью газовой горелки . Но, делать это лучше на улице или в хорошо проветриваемом помещении.

Другим источником керамических изоляторов могут служить трубчатые керамические конденсаторы,

Если вы когда-нибудь разбирали сгоревшие паяльники, то у вас могли заваляться вот такие слюдяные трубки. Их тоже можно использовать для изоляции центральных выводов нагревателя.

Нихромовый провод диаметром 0,4мм был приобретён на базаре за 1,1$ в рядах железок, у продавца, торгующего ТЭН-ми.

Такие же шпули от швейной машинки у продавца были заполнены и проводом другого диаметра.

Мотались спирали с помощью ручной дрели и вала диаметром 4мм. Для того чтобы не отмерять провод, на валу был закреплён упор.

Корпус нагревательного элемента

Наиболее сложной сборочной единицей паяльного фена является корпус нагревательного элемента. Он был собран из трёх деталей: стакана, трубки и шайбы.

Стакан с внешним диаметром 16,5мм был получен при разборке литий-ионного аккумулятора от ноутбука. Дело в том, что весьма агрессивную начинку литий-ионных аккумуляторов и батарей заключают в корпуса из нержавеющей стали.

Б/у-шные аккумуляторы можно приобрести на радиорынке, а неисправные попросить в компьютерной мастерской. Если где-нибудь на радиорынке или блошином рынке на глаза попадётся целая батарея от ноутбука, то вот

Внимание! Перед разборкой аккумуляторной банки, её нужно обязательно разрядить. Сделать это можно с помощью мощного, низкоомного резистора. Я использовал 10-Омный резистор ПЭВ, мощностью 10 Ватт, которым обычно разряжаю электролитические конденсаторы.

Хотя, если быть не столь щепетильным, то можно склепать корпус нагревателя из жести от консервной банки, предварительно убедившись с помощью магнита, что банка стальная. Из всех металлов, что могут оказаться под рукой у самодельщика, только алюминиевые сплавы имеют низкую температуру плавления. В то же время, сталь, латунь и медь годятся для изготовления подобных деталей.

Тонкостенные трубки различного диаметра можно получить при разборке поломанной телескопической антенны от радиоприёмника или магнитолы. Как разрезать секцию антенны и развальцевать край трубки, показано в видеоролике.

Фланец, крепящий тонкостенную трубку, изготовлен из стальной шайбы толщиной 1мм. В качестве креплений были выбраны винты М1,6, хотя можно использовать и заклёпки, изготовленные из медной проволоки.

Корпус фена

В качестве корпуса фена была использована однолитровая ПЭТ бутылка от газированной воды. Размер бутылки выбирался исходя из периметра используемого вентилятора.

Крепление корпуса нагревательного элемента к корпусу фена осуществлено с помощью четырёхлепесткового цангового зажима. Для этого винтовая часть горлышка бутылки была разрезана на четыре части с помощью ножовки по металлу, а в крышке проделано отверстие скальпелем.

Ручка фена

Ручка фена была изготовлена из цилиндра 40-граммового одноразового шприца. В ней острым ножом было вырезано прямоугольное окошко для установки переключателя мощности вентилятора.

Узел вентилятора

Для фена повышенной мощности требуется и более производительный вентилятор. Я купил на радиорынке б/у-шный серверный вентилятор Brushless FFB0612EHE 12V/1,2A всего за 1,35$.

Для крепления вентилятора к ПЭТ бутылке, были изготовлен хомут из жести толщиной 0,5мм.

Для того чтобы тело бутылки плотно прижалось к боковым поверхностям вентилятора, край бутылки был надрезан в четырёх местах.

Узел крепления корпуса нагревателя

Для того чтобы защитить горлышко ПЭТ бутылки от перегрева, корпус нагревателя был изолирован несколькими десятками слоёв стеклоткани. Для дополнительной защиты корпуса фена от перегрева использован алюминиевый тепловой экран толщиной 0,5мм. Отогнутые внутрь корпуса лепестки экрана обдуваются воздушным потоком. Такая конструкция снижает передачу тепла от корпуса нагревателя к корпусу фена.

Чертёж тонкостенных деталей

Это чертёж-выкройка, с помощью которого можно изготовить все тонкостенные детали, необходимые для сборке фена. Под превьюшкой находится изображение для печати в формате A4, 300dpi.

Фен в собранном виде

А это самодельный паяльный фен в собранном виде.

Отличие паяльного фена от обычного гигиенического ограничено грубой, тяжелой конструкцией. Температуры внутри достигают 800 градусов Цельсия, однако пайке хватает 250-ти. Фен для волос такое не потянет. Идея заключается в копировании конструкции. Паяльный фен своими руками собирают из гигиенического, предназначенного для сушки волос. Наибольшей модернизации подвергается нагревательный элемент. Приготовьтесь добавить пару элементов функционала. Идея остается прежней: воздух, нагнетаемый вентилятором, проходит нагревательный элемент (спираль), обретая немалую температуру, способную расплавить флюс при пайке-выпайке элементов платы. Начинающему радиолюбителю, увлеченному процессорной техникой, пригодится.

Конструкция паяльного фена

Пригодился бы делу конструирования подержанный фен для волос. Выкладывают магазины максимум за 200 рублей, быть может, найдется дома бесплатный. Для сравнения, строительный стоит 800 рублей, подойдет ли для пайки, Бог знает. Пробуйте. Стоит ли экономить гроши, решайте сами. Обзор рассматривается экспериментом, смеха ради. Выиграть 15$, потратив кучу времени, проиграв в отношении безопасности – выгода сомнительная. Опыт интересен, если заняться нечем, приступим.

Строительный и гигиенический фены

В роликах умельцы создавали фены, брали стальную трубку. Алюминиевую поостерегитесь ставить, медь слишком тяжелая (относительно стали). Недостаток прежний: удержать массивный прибор не представляется возможным. Писали про станки индукционного подогрева. Говорилось: высокие температуры портят медный индуктор. Вызвано вторичным теплом, отдаваемым расплавляемой деталью инфракрасным, конвекционным путем. Упоминалась керамическая жаропрочная ткань, выдерживающая температуры свыше 1000 градусов Цельсия без ущерба. Параллельно приводился список материалов, применяемых, не боящихся нагрева.

С паяльным феном ситуация схожая. Металл раскалится докрасна - как удержать одной рукой? В любительских видео паяльный фен лежал неподвижно на стойке, плата с навесными элементами двигалась относительно него. О неудобстве методики догадается каждый, знакомый с радиолюбительством. Понятно, хотелось ощущать под рукой нечто лучшее… Если читателям посчастливится раздобыть жаропрочной ткани - самые никудышные экземпляры температуру 800 градусов Цельсия держат - проблема будет в значительной мере решена. Напомним: в индукционных плавильных установках ткань охватывает спираль, защищая от раскаленной докрасна заготовки. Материал прокладывается снаружи, большой нагрузки нести не будет. Хватит нескольких слоев, чтобы поверх приспособить домашнюю варежку для духовки удерживать прибор.

Чем хорош для конструирования старый фен для волос? В простых дешевых моделях найдем слюдяные пластины, легко держащие температуру. Спирали паяльного фена раскаляются докрасна, следовательно, изыскивается прочное основание, не боящееся нагрузки. Подойдет стоящее под высокоомной проволокой. Спирали соединены крестовиной - здорово. Пару слов о спиралях: используем мягкий нихром (жесткий фехраль), который требуется закупить. Не проблема - сеть полна магазинами. Фехраль жестче, неуместен случаю.

Возник вопрос определения мощности. Слишком сильный жар поплавит флюс, может сжечь микросхемы. Радиолюбитель знает: слишком мощный паяльник худший враг электронных компонентов, составляющий конкуренцию статическому электричеству. Неумелыми руками жало становится настоящим орудием убийства микросхем, навесных элементов. Сложные компоненты имеют неимоверное число ножек, расплавление флюса требует времени.

Вопрос навеян видео Ютуба: начинающий радиолюбитель описывает первый опыт изготовления паяльного фена неудачным, мощности не хватало, приходилось минуту ждать плавления флюса. Понятно, редкий индивид готов пройти испытания, приходится держать схему голыми руками возле неподвижного паяльного фена. Предлагаем читателям изучить рынок, определить, какая мощность характерна конструируемому класса приборов, найти удельное сопротивление нихрома, просчитать эффект Джоуля-Ленца, чтобы избежать скуки, частично проделаем работу.

Измерение температуры фена тестером

Выбор характеристик самодельного паяльного фена

Склонны думать: самодельный паяльный фен должен побольше походить на покупной. Наткнулись на BAKU 8032, идущий за 900 рублей, хотя в среднем по рынкам столицы дороже. Технические характеристики выложены ресурсом, где цена повышенная. Правильно – рыночная конкуренция требует грамотного подхода. Паяльный фен обладает показателями:

1. Потребляемая сетью 230 вольт (50Гц) мощность – 450 Вт.
2. Производительность вентилятора – 30 литров в минуту (максимум).
3. Диапазон температур 100-500 градусов.

Львиная доля мощности потребляется спиралью. Лишены возможности измерить сопротивление самолично, из опыта скажем - выйдет порядка 97 Ом.

Осталось:

• найти нихромовую проволоку, пригодную намотать спирали;
• узнать характеристики (удельное сопротивление на метр);
• посчитать длину необходимую, чтобы получилось 97 Ом;
• убедиться в правильности прикидки, измерив тестером сопротивление спирали будущего паяльного фена.

Что касается производительности - ничего проще, чем измерить. Понадобится вместительный пакет. Берите и надувайте исходным феном на максимальной скорости полиэтиленовую емкость, из которой выпущен воздух. Можно заранее прикинуть какого объема целлофан. Дома эталоном меры послужат ведра, бадьи, кадки, тазы – сравнивайте. Теперь можем относительно просто померить производительность будущего паяльного фена с точки зрения выработки горячего воздуха. Обсужденного достаточно для получения работоспособного паяльного фена, выдающего струю температурой 450 градусов Цельсия.

Поясним устройство паяльного фена дополнительно. Многих, интересует, как мы быстро определили, на сколько Ом взять спираль. Просто на самом деле. Типичная спираль накопительного водонагревателя выпускается мощностью 2 кВт. При этом сопротивление в районе 25 Ом. Если взять вчетверо большую спираль, получится мощность порядка 500 Вт, сопротивление достигнет 97 Ом. Расчет сделан на пальцах, если желаете, подставьте значение в закон Джоуля-Ленца. Парадоксально: чем больше наматываем проволоки, тем меньше тепловой эффект. Это следует из закона. Мощность по нему находится делением квадрата напряжения на сопротивление.

Легко убедитесь, что выводы правильные. Что делать, если спираль получается слишком длинной. Смиритесь с большим потреблением паяльного фена, а также с опасностью повредить детали. Температура будет повышаться слишком быстро, а конструкторы профессиональной фирмы заранее просчитали безопасные режимы (а не лучше купить готовый?). Превышать не рекомендуется. И еще один вариант. Попробуйте найти сплав, удельное сопротивление которого выше, нежели нихрома. Сложный путь, наверняка создатели бытовых приборов не так глупы, упорно продолжают использовать нихром и фехраль в изделиях, следовательно, большой пользы от этого не получить.

Видите, что паяльный фен своими руками сделать сложно. И наоборот, – легко испортить микросхемы неправильной конструкцией. Откровенно считаем, 1000 рублей – не те деньги, за которые нужно бороться ради идеи. Понятно, что профессиональные станции стоят выше 3000 рублей, но в домашних условиях создать такое чудо не под силу еще ближайшие лет сто. Вот почему, подчеркиваем, обзор носит скорее характер ознакомительного.

Заключительные замечания по конструкции паяльного фена

Быть может, кто скажет, мы не указали в точности, как сделать паяльный фен. Просто считаем, все и так ясно:

1. Изымаем спираль из исходного фена для волос вместе с несущей из кварца.
2. Отрезаем патрубок, оставив небольшое ответвление для крепления новых элементов.
3. Внутрь стальной трубки вставляем основу со спиралью. Провода идут внутри, обернутые огнеупорной тканью, которую найдете в бытовых нагревательных приборах.
4. Корпус фена сделан из пластика и не выдержит высоких температур стальной трубки… на жаропрочный клей насаживаем его через керамический переходник. Можно болгаркой отрезать от столбовых изоляторов высоковольтных линий (продается в магазине).
5. Керамику приклеиваем на тот же состав к корпусу.

Собственно, принцип действия паяльного фена реализован в полной мере. Начинайте работать. Считаем, что паяльный фен немногим понадобится реально. Оружие профессиональных мастеров и ремонтников, которое жизни рядового гражданина пылится на полке годами. Добавим, что пайка планарных микросхем требует четкого соблюдения температурных режимов.

Строительный фен можно отнести к той категории инструментов, которые не входят в число инструментов первой необходимости, уж точно. Подумать только, фен, как фен, прок с него какой – стоит дорого, а всего-то функций воздух греть. Девчачья забава какая-то. Но не будем торопиться с выводами.

Что может строительный фен?

Скорее всего, каждый из нас уже сталкивался с ситуацией, где наилучшим прибором , который мог бы решить вопрос, стал бы фен. По неосведомленности мы делаем иногда целую кучу лишних телодвижений, а фен помог бы решить все за считанные минуты. Прочитав статью, мы надеемся, что многие изменят свое отношение к устройству. Вполне может быть, что даже подумают о том, как бы сделать строительный фен своими руками. Наша задача – предоставить доказательную базу того, что строительный фен должен быть под рукой у каждого порядочного хозяина.

Узнав о его возможностях и сферах применения, невозможно не изменить своего мнения о фене, как о необходимом в хозяйстве приборе. Начнем с практической сферы применения, но полный список сформировать будет очень затруднительно. Так вот, фен поможет:

И разжечь мангал. Убедительно? То-то же. Это далеко не все области и способы применения строительного фена – только при ремонте автомобиля ему можно найти применение почти во всех операциях, начиная от декорирования и заканчивая пайкой пластиковых бамперов и обвесов.

Теоретический выбор строительного фена

Если нам удалось убедить вас в необходимости купить или сделать строительный фен своими рукам, то вы должны знать некоторые особенности выбора этого полезного устройства по параметрам, характеристикам и конструкции.

Кроме мощности и создаваемой температуры, он ничем не отличается от бытового фена. Главными его рабочими органами остаются вентилятор, нагревательный элемент и само сопло, которое должно быть снабжено большим количеством сменных насадок. Чем больше, тем шире будет его сфера применения.

Фен также должен иметь несколько режимов температур для разных видов поверхностей и разных работ. Желательно наличие плавных режимов смены температур, так как каждый материал требует свою температуру, при которой он подвергается обработке. На многих моделях установлены системы защиты от перегрева, они достаточно просты и состоят из термодатчика, который отключает нагревательный элемент при превышении заданной температуры прогрева.

Насадки – основной рабочий орган фена и показатель его функциональности. Специальные насадки применяются для

• простого распределения воздуха в заданной плоскости;
• защиты стекла от перегрева;
• отражения теплого воздуха;
• понижения температуры воздуха.

Это минимальный универсальный набор насадок, но их существует гораздо больше, в чем вы можете убедиться по фотографиям, которые мы для вас подобрали. Теперь о главном.

Разбираем бытовой фен и проводим его модернизацию. Удаляем все пластиковые детали, которые могут подвергнуться плавке, заменив их на эбонитовые или текстолитовые. Удаляем старый нагревательный элемент и наматываем новую нихромовую спираль – чем больше витков, тем выше будет температура.

Нихром не паяется, поэтому прикручиваем концы спирали к проводу трансформатора и хорошо их изолируем. При этом нужно сделать так, чтобы сначала включался обдув, а затем уже нагревательный элемент. Собираем все это в корпус и обязательно одеваем на ручку прибора теплоизолятор. Теперь можно взять строительные перчатки и провести стендовые испытания фена.

Конечно, такого фена, как продают Макита, Бош или Скил, у нас не получится, но минимальными функциями наше самодельное устройство обладать обязательно будет.

На сегодняшний день многие сталкиваются с такой проблемой, когда радиотехника выходит из строя по различным причинам. Для выполнения сложных работ по ремонту электронной техники обычного паяльника, как правило, оказывается недостаточно, и необходимо специальное оборудование. Именно поэтому любители электроники задумываются о том, как может быть сделана паяльная станция с феном своими руками из доступных деталей дома. В этом нет ничего сложного, а , которая будет описана далее, поможет вам в этом.

Паяльный фен: что это?

Паяльная станция - это специальное оборудование, способное разогреваться до очень высоких температур и позволяющее очень быстро нагреть металлические отводы. Это устройство обладает весьма примитивной конструкцией, поэтому разобраться с ним сможет не только профессионал, но и начинающий радиолюбитель.

При этом паяльные фены используются совместно с другим оборудованием, поскольку при работе с прибором его необходимо направлять с точностью до миллиметра. В этом случае отличным решением станет паяльная станция с феном, своими руками которую можно сделать без особых проблем. Подобные приспособления считаются полупрофессиональными и могут использоваться для выполнения большого количества задач различного уровня сложности.

Основные различия между паяльными фенами

Перед выяснением того, как сделать в домашних условиях паяльное оборудование профессионального уровня, необходимо разобраться в том, какими различиями может обладать паяльная станция. Паяльник из фена своими руками сделать несложно. По своим техническим характеристикам он будет абсолютно идентичен заводским аналогам, среди которых основными являются:

• диаметр жала;
• мощность;
• производительность системы активного воздушного охлаждения;
• максимальная рабочая температура.

От этих характеристик зависит то, насколько качественно будет работать самодельная паяльная станция с феном, поэтому им следует уделять особое внимание.

Конструктивные особенности

Паяльные фены позволяют расплавлять пластик и различные металлы с невысокой температурой плавления. Размягчение сплавов осуществляется посредством обдува горячим воздухом, который нагревается специальной спиралью. Из чего может быть создана паяльная станция с феном своими руками? Atmega328, например, как и любое другое аналогичное устройство, состоит из следующих элементов:

• корпус;
• нагревательный элемент;
• нагнетатель воздуха;
• ручка;
• выключатель.

Некоторые приборы также могут быть оснащены датчиком и регулятором уровня нагрева, а также специальными насадками, позволяющими выполнять паяльные работы различного уровня сложности.

Изготовление паяльной станции из подручных средств

Каждому человеку, хоть немного владеющему познаниями в области электроники, будет по силам сделать такое устройство, как самодельная паяльная станция с феном. Своими руками из подручных средств создать его не составит труда. На роль корпуса подойдут любые старые или нерабочие устройства, а также стальная трубка. В процессе работы с оборудованием корпус будет нагреваться до критических температур, поэтому чтобы с ним было можно работать, трубку следует обмотать специальным материалом, устойчивым к высоким температурам.

Стационарное устройство

Паяльные станции также могут быть стационарными. В этом случае они фиксируются на рабочем месте для повышения устойчивости и удобства при эксплуатации. Такое оборудование может быть оснащено специальным подвижным механизмом, позволяющим не двигать плату во время пайки.

Может быть сделана из старого аппарата для сушки волос паяльная станция с феном своими руками. «Ардуино» - платформа с открытым исходным кодом, которая позволит быстро и легко создать любое электронное устройство. В этом приборе в качестве нагревательных элементов используются слюдяные пластины. Температура плавления этого металла очень высокая, поэтому он отлично выдерживает любые нагрузки. Что касается нагревательных спиралей, то подойдут любые, которые изготовлены из мягкого металла. Оптимальным вариантом станет нихром.

При изготовлении паяльной станции большое внимание следует уделять мощности нагревательных элементов. Ее нужно рассчитать таким образом, чтобы прибор быстро расплавлял металл и не повреждал при этом микросхему. Также решить проблему поможет регулятор мощности фена паяльной станции. Своими руками можно будет вручную регулировать температурный режим работы оборудования.

Паяльная станция из паяльника

Отличной альтернативой для корпуса устройства станет старый паяльник, вернее его корпус, а все внутренности следует полностью вынуть. Делать это нужно очень осторожно, чтобы ничего не повредить. Помимо корпуса, также будет нужна галогенная лампа на 2 кВт. Из нее необходимо сделать кварцевый изолятор. Для этого при помощи алмазного резака по стеклу обрезаются концы, в результате чего получится трубка, на один конец которой надевается технологический сосок, а в нем уже проделывается отверстие под нагреватель. В качестве нагревательного элемента в оборудовании будет выступать нихромовая пластина. Ее толщина должна быть не более 0,7 миллиметра, в противном случае очень долго будет остывать паяльная станция с феном.

Своими руками устройство сделать дешевле, но необходимо придерживаться определенной последовательности действий:

• Кварцевый изолятор осторожно помещается в спираль.
• Чтобы прибор не слишком нагревался в процессе работы, изолятор обматывается фольгой.
• Далее нагревательный элемент помещается в корпус паяльника и закрепляется при помощи провода со стороны ручки.
• Сюда же помещается подготовленная ранее конструкция, которая предварительно обматывается асбестовым шнуром, обеспечивающим ей лучшую посадку в корпусе.
• В ручке располагается шланг, отвечающий за подачу воздуха, который подключается к компрессору.

Вот, собственно, и все - аналоговая паяльная станция с феном своими руками полностью готова к использованию.

Каких ошибок стоит избегать в процессе сборки?

Многие новички ошибочно полагают, что для изготовления паяльного фена достаточно только нагревательного элемента и вентилятора. Поэтому чаще всего они делают это оборудование из обычного фена. Однако в этом случае невозможно будет расплавить даже олово, не говоря уже о более твердых металлах.

Существует способ увеличения температуры нагрева путем уменьшения скорости вращения вентилятора и диаметра отверстия, однако в этом случае нагревательный элемент слишком сильно нагреется и может выйти из строя, а корпус и вовсе расплавится.

Разновидности паяльных станций

Все устройства подразделяются на два типа:

• Турбинная паяльная станция с феном своими руками создается достаточно быстро. В ней за движение воздуха отвечает электромотор.
• Компрессорные приборы собираются на базе компрессоров.

В первом случае создается мощный поток воздуха, а во втором воздух движется более направлено, благодаря чему есть возможность использования различных насадок. По своему принципу работы оба типа станций ничем не отличаются и являются полностью идентичными.

Как сделать устройство?

Паяльная станция с феном своими руками может быть изготовлена в домашних условиях из подручных материалов, которые только можно найти в гараже. Основой для оборудования послужит бытовой фен, от которого нам будет нужен корпус. Роль нагревательного элемента будет выполнять спираль, а для обеспечения постоянного потока воздуха потребуется маленький вентилятор, который фиксируется на ручке фена.

Для изготовления спирали берется нихромовая проволока, которая закручивается в спираль с небольшим расстоянием между витками. Для основания лучше брать любой металл, который плохо проводит тепло. При наматывании спирали необходимо оставить несколько сантиметров на основании свободными. Это место нужно будет обмотать жаропрочной тканью, чтобы можно было брать паяльную станцию в руки в процессе работы с ней. Сопло лучше всего выбрать керамическое или фарфоровое, а для увеличения КПД создают термозащиту.

После завершения сборки паяльный фен чем-то отдаленно будет напоминать пистолет. Для повышения удобства эксплуатации прибора его можно прикрепить к специальному держателю. Чтобы самодельный паяльный фен соответствовал всем правилам безопасности, все оголенные провода нужно обязательно заизолировать. В самом конце устанавливается выключатель, и подключается сетевой провод, после чего можно приступать к тестированию оборудования. Как оказалось, сделать паяльную станцию в домашних условиях просто. Самое главное - придерживаться инструкции и соблюдать технику безопасности.

Цифровая паяльная станция. Зачем она нужна и каковы её преимущества? Причин много: кому-то надоели отслоившиеся дорожки, кто-то подогревает паяльник зажигалкой или на газу, так как не может выпаять массивную деталь, у кого-то пробивает спираль на корпус и бьется током, кому-то нужно очень точно контролировать температуру жала паяльника, а кто просто хочет перейти на современную SMD элементную базу.

Чем отличается паяльная станция от обычного паяльника, или даже паяльника с регулятором? В паяльной станции есть, говоря нашими терминами, обратная связь. При касании жалом массивной детали температура жала падает, соответственно уменьшается напряжение на выходе термопары. Это падение напряжения, усиленное ОУ, поступает на микроконтроллер, и он сразу же подает на нагреватель больше мощности, повышая температуру жала (точнее напряжение на выходе ОУ) до того уровня, который записан в память. Прочитав данную статью, собрав необходимую комплектацию, и не забыв предварительно прошить контроллер, вы в последний раз воспользуетесь своими старыми, надоевшими и не совершенными паяльниками, перейдя на более профессиональный уровень пайки схем. Итак, представляю вашему вниманию самодельную цифровую паяльную станцию. Функционально схема состоит из двух частей – блока контроля и блока индикации.

В авторском варианте стабилизатор 7805 подключен к диодному мосту, выход с которого идет на нагрев паяльника, но там минимум 24 вольта. Поэтому лучше использовать для этих целей более низковольтную обмотку трансформатора, если такова имеется, или отдельный источник питания, в качестве которого я использовал ЗУ от мобильного телефона. Если зарядное выдает стабильно 5 вольт, то можно отказаться от применения стабилизатора.

Почти все детали размещены на одной плате. и прошивки взяты с сайта radiokot. Скачать их можно в архиве. Диодный мост и электролитический конденсатор находятся вне платы. В центре диодного моста имеется отверстие, с помощью которого он закреплен на корпусе паяльной станции. Электролит припаян прямо на него.

Комплектация: ATmega8, LM358, IRFZ44, 7805, рассыпуха, трехразрядный светодиодный семисегментный индикатор А-563G-11, пять тактовых кнопок (можно и три) и пятивольтовый биппер со встроенным генератором. Номиналы элементов:

R1 - 1M
R2 - 1k
R3 - 10k
R4 - 82k
R5 - 47k
R7, R8 - 10k
R индикатора -0.5k
C3 - 1000mF/50v
C2 - 200mF/10v
C - 0,1mF
Q1 - IRFZ44
IC4 – 78L05ABUTR

Диодные мосты использовал разные, главное чтобы тянули по току. Трансформаторы - ТС-40. Правда подключаю только одну половинку трансформатора, поэтому он греется, но работает уже пару лет. В принципе, можно использовать простой , с запасом по мощности, чтобы избежать применения кулеров. В таком случае можно будет использовать компактный, недорогой пластиковий корпус. Плюс биппера подключается к 12-му выводу микроконтроллера (или к 14-му в случае применения контроллера в ДИП корпусе). Минус подключается на землю.

Технические характеристики паяльной станции. Температура от 50 до 500гр, (нагрев до 260гр примерно 30 секунд), две кнопки +10гр и -10гр температуры, три кнопки памяти - длинное нажатие (до моргания) - запоминание установленной температуры (ЕЕ), короткое - установка температуры из памяти. После подачи питания схема в спящем режиме, после нажатия кнопки - включается установка из первой ячейки памяти. При первом включении температуры в памяти 250, 300, 350 градусов. На индикаторе моргает установленная температура, затем бежит и потом горит температура жала с точностью до 1*С в реальном времени (после нагревания иногда забегает на 1-2*С вперед, потом стабилизируется и изредка поскакивает на +-1*С). Через 1 час после последней манипуляции с кнопками засыпает и остывает (реально может вырубиться и раньше). Если температура более 400*С, засыпает через 10 минут (для сохранности жала). Бипер пикает при включении, нажатиях кнопок, записи в память, достижении заданной температуры, три раза предупреждает перед засыпанием (двойной бип), и при засыпании (пять-бип). После сборки паяльную станцию необходимо откалибровать. Калибруется она с помощью подстроечника R5 и термопары, которая идет в комплекте со многими мультиметрами. У меня DT-838. Сверял с промышленной термопарой. Точность показаний порадовала.

Фузы:

Теперь о паяльниках. В нашей самодельной станции можно применять паяльники от паяльных станций разных производителей. В своём варианте использую ZD-929 на 24 Вольта и 48 Ватт.

Вот распиновка его разъема:

И LUKEY, модель не знаю, но тоже на такое напряжение:

Позже выяснилось, что LUKEY значительно уступает своим качеством и мощностью. За непродолжительное время эксплуатации в нем полетела термопара. Кроме того, он слабее ZD-929. Разъем люкея такой же, как компьютерный PS/2, поэтому его сразу же отрезал и заменил на РШ2Н-1-17. Так понадежней будет.

Сопротивление нагревателя – 18 Ом, сопротивление термопары 2 Ома. У термопары необходимо соблюдать полярность. "+” термопары идет на R3, "–" на массу. Полярность термопары можно определить тестером, установив его на 200 мВ и прогревая паяльник зажигалкой. Итак, мы перешли на новейшие монтажные технологии, а что дальше? А теперь необходимо прочесть правила эксплуатации, чтобы не запороть дорогостоящих, зато долго работающих жал.

1. Многослойные паяльные наконечники не требуют (и не допускают) никакой заточки.

2. Неоправданно высокая температура сокращает срок службы наконечника. Используйте минимально возможную температуру.

3. Мягкая очистка наконечника от нагара производится о влажную целлюлозную губку, так как оксиды и карбиды из припоя и флюсов могут образовать загрязнение наконечника, приводящее к ухудшению качества пайки и снижению теплопередачи.

4. При непрерывной работе, не реже раза в неделю необходимо снимать наконечник и полностью очищать его от окислов. Припой на наконечнике должен оставаться даже в холодном состоянии.

5. Недопустимо пользоваться агрессивными флюсами, содержащими хлориды или кислоты. Используйте канифольные флюсы.

Пару слов о "мягкой целлюлозной губке”. Ее вы должны приобрести там же, где покупали паяльник. Но не спешите тыкать в нее жалом. Перед этим ее необходимо намочить, в результате чего она разбухнет, и выжать. Теперь губка готова к эксплуатации. В крайнем случае вместо губки можно использовать Х/Б салфетку.

Вот мы и подошли к концу. Теперь самое интересное – фотографии готовых девайсов.
Самодельной станции:

Модернизированный под изогнутые жала местного радиозавода ZD-929 в подставке из двух винчестеров:

Люкей в покупной подставке. Визуально подставка похожа на аналогичную фирмы Pace (на что я и повелся при заказе), но только вместо литого металла там пластик:

Конструкцию собрал и испытал: Troll

Обсудить статью САМОДЕЛЬНАЯ ПАЯЛЬНАЯ СТАНЦИЯ

С усовершенствованием техники, в частности, микросхем, их починка вручную становится все сложнее. Обычным паяльником отпаять или припаять деталь, при этом не повредив элементы, находящиеся рядом, практически невозможно. Поэтому широкое применение получил способ бесконтактной пайки.

Одним из приборов, обеспечивающих такую пайку, является термовоздушная паяльная станция.

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха. Такие приборы используют для ремонта бытовой техники и мобильных телефонов. По способу формирования воздушного потока станции делятся на:

1. Турбинные – воздух подается с помощью маленького крыльчатого электромотора, встроенного в термофен.
2. Компрессорные – подача воздуха осуществляется компрессором, который расположен в основном блоке.

Выбор паяльной станции с феном делают, исходя из характеристик этих разновидностей. Основное отличие компрессорных станций от турбинных заключается в том, что последние способны формировать больший поток воздуха, но плохо проталкивают воздух через узкие отверстия, а компрессорные – наоборот, более эффективны в тех случаях, когда воздуху нужно пройти через узкие насадки, которые используют для пайки в труднодоступных местах.

Принцип работы термовоздушной паяльной станции довольно прост: поток воздуха проходит через керамический или спиралевидный нагреватель, находящийся в трубке термофена, нагревается до установленной температуры, а затем через специальные насадки выходит на паяемую деталь.

Термофены могут обеспечивать температуру воздуха от 100 до 800 ° C. В современных моделях станций температура, направление и мощность потока воздуха с легкостью регулируются.

В сравнении с другими станциями, в частности, с инфракрасными, недостатки термовоздушных станций состоят следующем:

• Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
• Поверхность прогревается неравномерно.
• Для разных случаев требуются дополнительные насадки.

Преимущество заключается в том, что турбовоздушные станции намного дешевле.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Для начала разберемся в особенностях схемы паяльного фена.

В домашних условиях легче и дешевле всего сделать с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль. Керамический нагреватель дорогой, и при резких изменениях температуры он может просто потрескаться. Компрессор в домашних условиях сконструировать сложно. К тому же, компрессор к фену не присоединишь, поэтому от основного блока придется еще проводить трубку для воздуха, что вносит значительные неудобства.

В качестве нагнетателя можно использовать любой малогабаритный вентилятор.

В нашем случае – кулер от блока питания компьютера.

Он будет находиться возле ручки термофена. К нему нужно будет присоединить трубку, в которой воздух будет нагреваться и выходить на паяемый элемент.

На торце кулера нужно вырезать отверстие, через которое воздух будет попадать в трубку (сопло) с нагревателем. С одной стороны кулер нужно плотно закрыть, чтобы при работе воздух проходил только в трубку, а не выходил в окружающую среду. Нагнетатель устанавливается в задней части фена.

Любой начинающий радиолюбитель и домашний мастер должен знать все тонкости — . Главными условиями качественной пайки являются обеспечение зачистки и обслуживания деталей перед соединением, а также необходимый прогрев во время самого процесса.

Для многих элементов — микросхем и некоторых транзисторов — подходит специальный паяльник, который обеспечит безопасную пайку и защитит от перегрева. Об особенностях такого инструмента можно узнать .

Нагреватель собрать куда сложнее. Нихромовая проволока накручивается в виде спирали на основание. Витки спирали не должны касаться друг друга. Длина спирали рассчитывается из условия, что ее сопротивление должно быть 70-90 Ом. В качестве основания должно быть выбрано основание с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.

Для конструирования термофена много деталей можно взять из старых фенов для волос. В каждом фене, даже самом простом и дешевом, можно найти слюдяные пластины. Из таких пластин нужно собрать крестообразное основание для спирали.

Кроме того, можно использовать основание из старых паяльников или галогенных ламп для прожекторов. Основание на 5-7 сантиметров должно оставаться не занятым спиралью. От спирали отводим концы по основанию, в виде проволоки. Затем эту N-сантиметровую часть плотно обматываем жаропрочной тканью.

После этого нужно сделать трубку (сопло) из фарфора, керамики и т.п. Диаметр рассчитываем так, чтобы между внутренними стенками сопла и спиралью оставался небольшой зазор. Сверху на трубку наклеиваются термоизоляционные материалы: асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Такая изоляция обеспечит большее КПД фена, а также возможность спокойно браться за него руками.

Нагревательный элемент и сопло по отдельности крепятся к нагнетателю так, чтобы воздух поступал в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла. Место скрепления сопла с нагнетателем нужно заизолировать, чтобы не выходил воздух.

До того, необходимо её правильно подобрать. Для этого следует учитывать следующие параметры устройства для LED подсветки транспортного средства: тип, плотность, мощность, цвет и влагозащита.

При включении светодиодных лент в домашних условиях используют , который служит стабилизатором тока в цепи диода. в жилых помещениях устанавливают не только для улучшения дизайна и интерьера, но и как удобный осветительный прибор, которым можно управлять дистанционным пультом.

У нас получилась конструкция, по форме немного напоминающая пистолет. Для удобства можно прикреплять к корпусу всевозможные ручки и держатели. Специальные насадки можно купить или выточить собственноручно из термостойкого металла.

От изготовленного термофена к основному блоку должны отходить 4 провода. Выходить они будут из задней части фена. Лучше собрать их вместе и повторно заизолировать.

После изготовления термофена нужно сделать основной блок, который будет выполнять функцию регулятора и выключателя.

В корпусе блока размещаем два реостата. Один будет регулировать мощность потока воздуха, другой – мощность нагревательного элемента. Выключатель лучше сделать общий, для нагревателя и нагнетателя.

Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю. Остается сделать выход для розетки, и термовоздушная паяльная станция будет готова.

Правила пользования и техника безопасности

1. На рабочем месте соблюдайте технику противопожарной безопасности.
2. Во время работы избегайте резкого изменения температуры нагревателя.
3. Не прикасайтесь к нагревательному элементу и к насадкам термофена.
4. Меняйте насадки только после выключения и остывания термофена.
5. Не допускайте попаданий жидкости на термофен.
6. Рабочее место должно быть хорошо проветриваемым.

Таким образом, паяльная станция-фен своими руками – это довольно удобное приспособление, которое радиолюбитель сможет собрать самостоятельно и без больших затрат.

Также, несмотря на свои недостатки, это вполне выгодный и бюджетный вариант для ремонтника бытовой техники.

Термовоздушная паяльная станция своими руками на видео

Инфракрасная паяльная станция - это устройство для пайки микросхем в корпусе BGA. Если прочитанное ничего вам не говорит, вряд-ли вам стоит заходить под кат. Там ардуины, графики, программирование, амперметры, саморезы и синяя изолента.

Предыстория первая.

Моя профессиональная деятельность некоторым образом связана с электроникой. Поэтому родственники и знакомые постоянно норовят притащить мне какую-нибудь не совсем исправную электронную штуку со словами «ну посмотри, может тут какой проводок отпаялся».
В тот раз такой штукой оказался 17" ноутбук eMachines G630. При нажатии на кнопку питания зажигался индикатор, шумел вентилятор, но дисплей был безжизненным, не было звуковых сигналов и активности жесткого диска. Вскрытие показало, что ноутбук построен на платформе AMD, а северный мост имеет маркировку 216-0752001. Беглое гугление показало, что у чипа весьма плохая репутация в части надежности, зато проблемы с ним легко диагностируются. Нужно лишь его прогреть. Выставил на паяльном фене 400 градусов и подул на чип секунд 20. Ноутбук запустился и показал картинку.
Диагноз поставлен. Казалось бы, дело за малым - перепаять чип. Вот тут меня ожидало первое откровение. После обзвона сервис-центров выяснилось, что минимальная сумма, за которую в Минске можно поменять чип - 80 долларов. 40 долларов за чип и 40 долларов за работу. Для ноутбука общей стоимостью хорошо если 150 долларов это было весьма не бюджетно. Дружественный сервис по знакомству предложил перепаять чип по себестоимости - за 20 долларов. Итоговый ценник снизился до 60 долларов. Верхняя граница психологически приемлемой цены. Чип был благополучно перепаян, ноутбук собран, отдан и я о нем благополучно забыл.

Предыстория вторая.

Через несколько месяцев после окончания первой предыстории мне позвонил родственник со словами «Ты же любишь разную электронику. Забери ноутбук на запчасти. Бесплатно. Или просто выкину в мусор. Сказали, вроде материнская плата. Отвал чипа. Ремонтировать экономически нецелесообразно». Так я стал обладателем ноутбука Lenovo G555 без жесткого диска, но со всем остальным, включая блок питания. Включение показало те же симптомы, что и в первой предыстории: кулер крутится, лампочки горят, больше признаков жизни нет. Вскрытие показало старого знакомого 216-0752001 со следами манипуляций.

После прогрева чипа ноутбук запустился как ни в чем не бывало, как и в первом случае.

Размышления.

Так я оказался владельцем ноутбука с неисправным северным мостом. Разобрать его на запчасти или попытаться починить? Если второе, то снова паять его на стороне, пусть даже за 60 долларов, а не за 80? Или купить собственную инфракрасную паяльную станцию? А может собрать своими руками? Хватит ли у меня сил и знаний?
После некоторых размышлений было решено попытаться починить, причем починить самостоятельно. Даже если попытка не увенчается успехом, разобрать его на запчасти это никак не помешает. А инфракрасная станция будет полезным подспорьем во многих работах, требующих предварительного подогрева.

Техническое задание.

Изучив цены на готовые промышленные инфракрасные станции (от $1000 до плюс бесконечности), перелопатив кучу топиков на профильных форумах и роликов на Youtube, окончательно сформировал техническое задание:

1. Буду изготавливать собственную паяльную станцию.

2. Бюджет конструкции - не более 80 долларов (две перепайки в сервис-центре без материалов).

Дополнительно в оффлайне были куплены:

Линейные галогенные лампы R7S J254 1500W - 9 шт.

Линейные галогенные лампы R7S J118 500W- 3 шт.

Патроны R7S - 12 шт.

Из хлама в гараже на свет божий были извлечены:

Док-станция от какого-то допотопного лэптопа Compaq - 1 шт.

Штатив от советского фотоувеличителя - 1 шт.

В домашнем складе были найдены силовые и сигнальные провода, Arduino Nano, клемники WAGO.

Нижний нагреватель.

Вооружаемся болгаркой и отрезаем от док-станции все лишнее.

К листу металла прикрепляем патроны.

Соединяем патроны по три штуки последовательно, получившиеся три цепочки в параллель. Устанавливаем лампы, прячем в корпус.

Поиск материала для отражателя занял продолжительное время. Использовать фольгу не хотелось из-за подозрения в ее недолговечности. Использовать более толстый листовой металл не получалось из-за сложностей с его обработкой. Опрос знакомых сотрудников промышленных предприятий и обход пунктов скупки цветмета результатов не дал.

В конце концов удалось найти листовой алюминий чуть толще фольги, идеально подходящий для меня.

Теперь я точно знаю, где такие листы искать - у полиграфистов. Они их крепят к барабанам в своих машинах, то ли для переноса краски, то ли еще для чего-то. Если кто в курсе, расскажите в комментариях.

Нижний нагреватель с установленным отражателем и решеткой. Вместо решетки правильнее использовать , но стоит он совершенно не бюджетно, как и все с наклейкой «Professional».

Светит красивым оранжевым светом. Глаза при этом не выжигает, смотреть на свет можно совершенно спокойно.

Потребляет порядка 2.3 кВт.

Верхний нагреватель

Идея конструкции та же самая. Патроны привернуты саморезами к крышке от компьютерного блока питания. К ней же прикреплен согнутый из алюминиевого листа отражатель. Три пятисотваттные галогенки соединены последовательно.

Тоже светит оранжевым.

Потребляет порядка 250 ватт.

Схема управления

Инфракрасная станция - суть автомат с двумя датчиками (термопара платы и термопара чипа) и двумя исполнительными механизмами (реле нижнего нагревателя и реле верхнего нагревателя).

Было решено, вся логика регулирования мощности нагрева будет реализована на ПК. Arduino будет только мостом между станцией и ПК. Получил с ПК параметры ШИМ-регулирования нагревателей - выставил их - отдал температуру термопар в ПК, и так по кругу.

Arduino ожидает на последовательном порту сообщения типа SETxxx*yyy*, где xxx - мощность верхнего нагревателя в процентах, yyy - мощность нижнего нагревателя в процентах. Если полученное сообщение соответствует шаблону, выставляются ШИМ-коэффициенты для нагревателей и возвращается сообщение OKaaabbbcccddd, где aaa и bbb - установленная мощность верхнего и нижнего нагревателей, ccc и ddd - температура, полученная с верхней и нижней термопары.

«Настоящий» аппаратный ШИМ микроконтроллера с частотой дискретизации несколько килогерц в нашем случае неприменим, так как твердотельное реле не может отключиться в произвольный момент времени, а только при прохождении переменного напряжения через 0. Было решено реализовать собственный алгоритм ШИМ с частотой порядка 5 герц. Лампы при этом полностью гаснуть не успевают, хоть и заметно мерцают. При этом минимальным коэффициентом заполнения, при котором еще есть шансы захватить один период сетевого напряжения, оказывается 10%, чего вполне достаточно.

При написании скетча была поставлена задача отказаться от задания задержек фунцией delay(), так как есть подозрение, что в момент задержек возможна потеря данных с последовательного порта. Алгоритм получился следующий: в бесконечном цикле проверяется наличие данных из последовательного порта и значение счетчиков времени программного ШИМ. Если есть данные из последовательного порта, обрабатываем их, если счетчик времени достиг значений переключения ШИМ, проводим действия по включению-выключению нагревателей.

#include int b1=0; int b2=0; int b3=0; int p_top, p_bottom; int t_top, t_bottom; int state_top, state_bottom; char buf; unsigned long prev_top, prev_bottom; int pin_bottom = 11; int pin_top = 13; int tick = 200; unsigned long prev_t; int thermoDO = 4; int thermoCLK = 5; int thermoCS_b = 6; int thermoCS_t = 7; MAX6675 thermocouple_b(thermoCLK, thermoCS_b, thermoDO); MAX6675 thermocouple_t(thermoCLK, thermoCS_t, thermoDO); void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(pin_top, OUTPUT); digitalWrite(pin_top, 0); pinMode(pin_bottom, OUTPUT); digitalWrite(pin_bottom, 0); t_top = 10; t_bottom = 10; p_top = 0; p_bottom = 0; state_top = LOW; state_bottom = LOW; prev_top = millis(); prev_bottom = millis(); } void loop() { if (Serial.available() > 0) { b3 = b2; b2 = b1; b1 = Serial.read(); if ((b1 == "T") && (b2 == "E") && (b3 == "S")) { p_top = Serial.parseInt(); if (p_top < 0) p_top = 0; if (p_top > 100) p_top = 100; p_bottom = Serial.parseInt(); if (p_bottom < 0) p_bottom = 0; if (p_bottom > 100) p_bottom = 100; t_bottom = thermocouple_b.readCelsius(); t_top = thermocouple_t.readCelsius(); sprintf (buf, "OK%03d%03d%03d%03d\r\n", p_top, p_bottom, t_top, t_bottom); Serial.print(buf); } } if ((state_top == LOW) && ((millis()-prev_top) >= tick * (100-p_top) / 100)) { state_top = HIGH; prev_top = millis(); } if ((state_top == HIGH) && ((millis()-prev_top) >= tick * p_top / 100)) { state_top = LOW; prev_top = millis(); } digitalWrite(pin_top, state_top); if ((state_bottom == LOW) && ((millis()-prev_bottom) >= tick * (100-p_bottom) / 100)) { state_bottom = HIGH; prev_bottom = millis(); } if ((state_bottom == HIGH) && ((millis()-prev_bottom) >= tick * p_bottom / 100)) { state_bottom = LOW; prev_bottom = millis(); } digitalWrite(pin_bottom, state_bottom); }

Приложение для компьютера.

Написано на языке Object Pascal в среде Delphi. Отображает состояние нагревателей, рисует график температуры и имеет встроенный примитивный язык моделирования, больше по философии напоминающий какой-нибудь Verilog, нежели к примеру Pascal. «Программа» состоит из набора пар «условие - действие». К примеру «при достижении нижней термопарой температуры 120 градусов установить мощность нижнего нагревателя 10%, а верхнего - 80%». Таким набором условий реализуется требуемый термопрофиль - скорость нагрева, температура удержания и т. п.

В приложении раз в секунду тикает таймер. По тику таймера функция отправляет в контроллер текущие установки мощности, назад получает текущие значения температур, отрисовывает их в окне параметров и на графике, вызывает процедуру проверки логических состояний, после чего засыпает до следующего тика.

Сборка и пробный запуск.

Схему управления собрал на макетке. Не эстетично, зато дешево, быстро и практично.

Окончательно собранное и готовое к запуску устройство.

Прогон на тестовой плате выявил следующие наблюдения:

1. Мощь нижнего нагревателя невероятна. График температуры тонкой ноутбучной платы свечой взлетает вверх. Даже при 10% мощности плата уверенно греется до требуемых 140-160 градусов.

2. С мощностью верхнего нагревателя похуже. Догреть чип даже до температуры «низ+50 градусов» получается только на 100% мощности. То ли придется впоследствии переделывать, то ли пускай остается как защита от соблазна недогревать низ.

Покупка чипа на Aliexpress.

В продаже есть два вида мостов 216-0752001. Одни заявлены как новые и стоят от 20 долларов за штуку. Другие указаны как «бывшие в употреблении» и стоят 5-10 долларов за штуку.
Среди ремонтников много мнений относительно б/у чипов. От категорически отрицательных («бугага, приходи ко мне, у меня как раз под столом горка бэушных мостов насобиралась после перепайки, я тебе их недорого продам») до осторожно нейтральных («сажаю иногда, вроде нормально работают, возвраты если и бывают, то не намного чаще новых»).
Поскольку ремонт у меня ультрабюждетный, то было решено сажать чип бывший в употреблении. А чтобы перестраховаться на случай дрогнувшей руки или неисправного экземпляра, был найден лот «2 штуки за 14 долларов».

Демонтаж чипа

Устанавливаем плату на нижний подогрев, крепим одну термопару к чипу, вторую к плате подальше от чипа. Для уменьшения теплопотерь накрываем плату фольгой, за исключением окошка под чип. Ставим верхний нагреватель над чипом. Так как чип уже пересаживался, загружаем самостоятельно придуманный профиль для свинцового припоя (нагрев платы до 150 градусов, догрев чипа до 190 градусов).

Все готово для старта.

После достижения платой температуры 150 градусов автоматически включился верхний нагреватель. Внизу под платой видна разогретая нить накаливания нижней галогенки.

В районе 190 градусов чип «поплыл». Поскольку вакуумный пинцет в бюджет не уместился, цепляем его тонкой отверткой и переворачиваем.

График температур в процессе демонтажа:

На графике хорошо виден момент включения верхнего нагревателя, качество стабилизации температуры платы (желтая крупно волнистая линия) и температуры чипа (красная мелкая рябь). Красный длинный «зубец» вниз - падение термопары с чипа после его переворота.

Запаивание нового чипа

Ввиду ответственности процесса было не до фотосъемки и изготовления скриншотов. В принципе все то же самое: проходимся по пятакам паяльником, мажем флюсом, устанавливаем чип, устанавливаем термопары, отрабатываем профиль пайки, легким пошатыванием убеждаемся, что чип «поплыл».

Чип после установки:

Видно, что сел более-менее ровно, цвет не поменялся, текстолит не погнуло. Прогноз на жизнь - благоприятный.

Затаив дыхание включаем:

Да! Материнская плата запустилась. Я перепаял первый в жизни BGA. К тому же с первого раза успешно.

Ориентировочно смета затрат:

Лампа J254: $1.5*9=$13.5
Лампа J118: $1.5*3=$4.5
Патрон r7s: $1.0*12=$12.0
Термопара: $1.5*2=$3.0
MAX6675: $2.5*2=5.0
Реле: $4*2=$8.0
Чипы: $7*2=$14.0

Итого: $60 минус оставшийся запасной чип.

Ноутбук был собран, в него добавлен найденный в столе жесткий диск на 40 гигабайт, установлена операционная система. Для предотвращения в будущем подобных инцидентов с помощью k10stat напряжение питания ядра процессора понижено до 0.9В. Теперь при самом жестком использовании температура процессора не поднимается выше 55 градусов.

Ноутбук был установлен в столовой в качестве фильмотеки для самого младшего члена семьи, который отказывается принимать пищу без любимых мультиков.