Модернизация паяльника, для качественной пайки

Данный материал направлен главным образом в сторону начинающих, поэтому, опытные, с современным оборудованием, могут его смело пропустить за ненадобностью. Постараюсь покороче и попроще.

Не секрет, что для качественной пайки нужно выдерживать температуру жала близкой к рекомендуемой для того или иного типа припоя. Наряду с современными паяльными пастами я часто использую припой ПОС-61 с канифолью внутри, для которого рекомендуемая температура составляет примерно 220'С. Очень часто начинающие (или неосведомлённые) не соблюдают температурный режим и паяют при 300-400'С, т.е. сколько выдаст паяльник от сети питания ~220В. При этом припой разлагается на олово и свинец, горит и качество пайки остается крайне неудовлетворительным. Горит так же и канифоль, оседая чёрным порошком, затрудняя повторное облуживание. После такой пайки не редко провода отпадают, детали не пропаиваются, перегреваются, поверхности пайки покрываются слоем горелой канифоли, которую нужно счищать, схема в сборе может не заработать сразу как хотелось бы.

Типичный представитель семейства "малопригодных":


img-3629-4daef1e5f8.jpg

Сомневающиеся могут возразить: "ведь жало длинное и само распределяет тепло". Это неправильный подход. Такие паяльники имеют плохую теплоотдачу. Мелкие детали и припой они перегревают, а чуть более крупные не в состоянии прогреть сразу, превращая место пайки в так называемый "творог" - комковатая субстанция из распавшегося припоя. � в первом и во втором случае нарушение температурного режима пайки.

Между тем можно собрать для своего паяльника простейший регулятор мощности и поместить его в миниатюрную коробочку, пилот (свободное место в удлинителях на 3-5 розеток), или даже в ручку паяльника, если она состоит из двух половинок и внутри имеется некоторое место под детали регулятора. Питая любовь ко всему миниатюрному я решил собрать регулятор мощности в ручке своего паяльника типа "Светозар". Благо, детали можно купить в любом радиомагазине и найти в энергосберегающей лампе. Нужно так же иметь в виду, что совместно с регулятором (мощности) нужно использовать паяльники от 40 до 60 Вт, для компенсации регулирования (фактически регулятор отнимает у паяльника часть мощности).

Вот все детали, которые нам понадобятся:


img-3000-589a5f09ae.jpg

По порядку, слева направо, сверху вниз:

Симистор BT139;
Кусочек текстолита или иного диэлектрика;
Динистор DB3;
Керамические конденсаторы 100 нФ и 47 нФ на 400 В;
Подстроечный резистор (я взял PVC6A204 0,5 Вт);
Резистор 4,7К 1 Вт.

Ниже показана схема и монтаж деталей на миниатюрной платке, которую нужно будет подогнать по рамерам полости внутри ручки паяльника:


img-2999-4b33cdd6dd.jpg

Если все понятно и нашлись все детали для регулятора, можно приступать к сборке. Очень внимательно нужно подойти к проделыванию отверстия под подстроечный резистор, иначе конструкция может просто не влезть в ручку, в которой и без того еще три провода питания. Нужно будет перекусить бокорезами один из проводов питания нагревателя, причем так, чтобы оставить латунный пистон на выводе нагревателя, поскольку последний не облуживается. В схеме буквами А и Б обозначены концы перекушенного провода нагревателя и места на плате куда нужно подпаять эти провода. Точка А - сетевой провод, Б - пистон вывода нагревателя.

Устройство в налаживании не нуждается и работает сразу. Подстроечник ставим в минимальное положение (до упора против часовой стрелки) и подключаем закрытый корпусом паяльник в сеть. В минимальном положении температура паяльника в 40 Вт примерно равна 190'С. Поскольку подстроечник оказался логарифмический, то поставив на 10 часов ротор температура составляет примерно 230'С. Можно проверить с помощью канифоли. При опускании жала в канифоль, она не будет шипеть, расплавится быстро и начнет понемногу кипеть и слегка дымить. Эта температура и нужна. Если имеется термопара и режим измерения температуры в мультиметре, то выставление температуры жала по показаниям измерителя будет предпочтительнее.

� вот что в итоге:


img-3001-0f7b4da702.jpg


img-3002-3ec0211097.jpg


img-3003-f3f127bd61.jpg

Кто-то заметит металлическую деталь в подстроечнике и предположит, что она под напряжением. Опасений никаких быть не может. Я применил резистор с металлической деталью, которая является только элементом удержания пластикового ротора в пластиковом корпусе, т.е. электрического контакта со схемой нет.

Быть может кто-то отыщет у себя иной миниатюрный подстроечник, или вообще переменный резистор с пластиковой ручкой - только приветствуется. Нужно иметь в виду, что места в корпусе ручки паяльника практически нет, нужно подбирать детали тщательно. Если бы у меня был один керамический конденсатор 0,15 мкФ столь же маленький как те, что показаны на первом фото, я бы поставил, а за одно освободилось бы больше места под переменный резистор, ...но, увы, таких конденсаторов на нужное напряжение под рукой нет.

Если же регулятор выносится в отдельную коробку, то детали могут быть совершенно любых габаритов. Так же можно пойти совсем простым путём - купить готовый регулятор или паяльник с регулятором - но это не наш метод DIY

Это сообщение отредактировал Beermonza - 11.04.2015 - 16:36

Описание на 5 с плюсом!

Дополню. Для регулировки мощности паяльника можно обойтись ещё меньшим количеством деталей, так как, в нашем случае, необязательно управлять обоими полупериодами, достаточно только одним... Без выбросов сетевых помех тоже есть интересные схемы... �нтересная доп. информация по теме: http://ydoma.info/samodelki-tiristornyj-re...moschnosti.html
Лично я когда-то давно сделал ступенчатый на балластных неполярных конденсаторах для 40Вт 36 Вольтного паяльника - служит уже не один десяток лет, все компоненты сделаны в СССР!

Это сообщение отредактировал ZAQ - 4.06.2015 - 16:08

Достаточно посчитать. Один корпус симистора в приведенных схемах будет заменён на корпус тиристора + дополнительно диодный мост. Симистор - двунаправленный тиристор, разработка под исключение дополнительных деталей. Как бы то ни было миниатюрней схемы, чем я предложил, не существует, за исключением полного перевода компонентов на SMD.

Негативное явление во всех подобных схемах - падение мощности паяльника. Устранить можно переходом к управлению температуры по термопаре. Схема усложняется, но всё так же может быть расположена в том же корпусе ручки паяльника:


img-3642-d8c038abf0.jpg

Я имел ввиду схему на третьем рисунке по приведённой ссылке: там нет моста, а всего один диод; не нужно искать динистор, да и тринистор доступнее симистора. Меньше p-n переходов-> надёжнее. Падение мощности всего 4% от максимальной, т.е. для 50Вт паяльника регулировка будет в диапазоне от 25 до 48Вт; от нуля регулировать мощность паяльника смысла нет: от 50% мощности - куда пригоднее!
Про помехи в сети - читаем в статье далее по тексту...

Это сообщение отредактировал ZAQ - 4.06.2015 - 19:22

Уважаемый Tuvalu, если у Вас есть время, разъясните желающим по поводу выбросов тиристорного регулятора, ...буду признателен.

ЕМН�П тиристор - это общее название группы п/п приборов, конструктивно содержащих пр-переходов в количестве 4-х штук. Тиристором являются как динистор, так и тринистор (конкретное наименование). Выбросы одинаковы как у симистора, так и у тринистора. Сила выброса будет зависеть только от момента переключения, т.е. смотря какие токи коммутируются.

Поэтому вывод делаем самостоятельно, и лучше бы до...

Вот только ради интереса сделал наглядные картинки, примерно при равной мощности сравниваем выбросы от симисторной схемы и от однополупериодной тринисторной(третья картинка по ссылке с одним диодом):


_______________________
PS Ближе к 100% вторая (и более простая) схема, как и на 50%, будет вновь заметно выигрывать перед первой.

Это сообщение отредактировал ZAQ - 4.06.2015 - 23:50

Ну, если идеальные графики переключения - это выбросы и однополупериодный режим стал вдруг предпочтительным (хотя этого стараются не допускать), то пусть выигрывает, я не против.

А этого никто и не утверждал... На графиках просто грубо обозначены амплитуды токов в момент переключения при примерно одинаковой тепловой мощности на паяльнике. Повторюсь, как оговаривалось выше, чем больше это амплитудное значение при коммутации (Rн=const), тем сильнее будет выброс в сеть... т.е., имелось ввиду, выбросы, а также их кол-во на период, грубо оцениваем по величинам тока в момент переключения. Не в обиду, статья отличная, просто захотелось эту тему немножко подразвить... а, заодно, для себя что-то почерпнуть. :-)


Это сообщение отредактировал ZAQ - 5.06.2015 - 17:52

Пусть лучше остаётся "недоразвитой", это легче пережить чем копание не в ту сторону.

Я пользовался регулятором на тиристоре КУ202 в 1995 году, только вместо однопереходного транзистора в управлении использовал два КТ противоположных структур. Помехи? ...фигня, это не то, на что стоит обращать внимания, я ставил CLC фильтр, на стержне 5х25 мм с заполненной катушкой, витков 200 или 300, уже не помню, но помню этот зудящий призвук "з-з-з-з-з-з-з". А в статье я показал простейшую схему, в магазине есть всё, это теперь - ширпотреб, а 20 лет назад было редкостью.

Ещё один момент. Требуемая температура будет примерно на 50% мощности, т.е. в предоставленной Вами схеме это будет эквивалентно просто питанию паяльника через диод, и это гадость я вам честно скажу, ...пока паяльник не используется, температура подходящая, а как только идёт отбор тепла на крупную деталь, температура падает значительно, появляется "творог". �мпульсное питание, т.е. однополупериодное хуже чем двухполупериодное с ограничением. Мне на новой квартире пришлось попаять через диод, и это последний раз когда я так сделал от срочности.

Удачи в экспериментах.

Это сообщение отредактировал Beermonza - 5.06.2015 - 20:09

Благодарю, Удача как раз понадобится... А кто был излучатель призвука - катушка или сам паяльник?

Ферритовый дроссель в CLC фильтре на входе регулятора.

Спросил потому, что ещё когда учился в школе, собирал и с успехом пользовался некоторое время регулятором на тринисторе по очень похожей схеме (только номиналы в той схеме отличаются). Так вот, дросселя не было, но при некоторых положениях регулятора несильный такой треск 25Гц был слышен, я тогда удивлялся. Так что, сам паяльник умеет тоже звук воспроизводить....
_________________
PS насчёт диода - через него паять, естественно, проблематично, но поддерживать паяльник горячим в дежурном режиме, чтобы жало не выгорало, переключившись тумблером с регулятора на диод, очень даже удобно. Мне подарили как-то станцию Актаком, но я ей редко пользуюсь... к паяльнику ЭПСН-25 привык уже. )))

Это сообщение отредактировал ZAQ - 6.06.2015 - 12:04

До сих пор время от времени пользуюсь таким регулятором, так же собранным лет 25 назад.

Звук действительно слышен. А паяльник в дежурный режим с диодом лучше переводить кнопочным микропереключателем вмонтированным в подставку паяльника.

Это говорит либо об изношенном слое изоляции между шпулей и спиралью нагревателя, либо о слабом натяжении витков нагревателя. Трещали сами по себе китайские, первые "челночные" изделия подпольных фабрик, естественно, в скорости и взрывался нагреватель, ручки рассыпались в руках, но это был 1992 год, что было тем и пользовался. Тот паяльник, что описан с статье не издаёт никаких звуков:


img-3646-8f347bd7bf.jpg

На фото уже с датчиком температуры к той зелёной плате выше, т.е. уже паяльная станция в ручке.

Beermonza, вы, скорее всего, меня с кем-то перепутали, т.к. я не писал ни здесь, ни на других форумах в темах про силовую электронику. Я небольшой спец в этом. При случае, конечно, могу исследовать в симуляторе величину выбросов в той или иной схеме. Но тут вопрос, что симулировать - пиковое значение тока, спектр помех, что-то еще? Кстати, "обычные" симуляторы не заточены на решение задач по ЭМ совместимости, поэтому, �МХО, проще собрать схемы-конкуренты и сравнить в реальной обстановке.
Я пользуюсь регулятором по хорошо известной схеме мост--тиристор (КУ602Г)--суррогатный лавинный транзистор (П416Б) в качестве порогового элемента. CL фильтр (и корпус) от какого-то советского сенсорного рег. освещения, в котором сдохла неизвестная микросхема управления. Результатом, в смысле помех, недоволен, т.к. лучит провод к паяльнику, т.е. фильтр сети не спасает. Собираюсь сделать вот это https://app.box.com/s/sgzjuba8e5d56vrzoq8kip39fd10gts4 или что-то иное с коммутацией при переходе через 0. В статье, кстати, отмечены особенности подобных регуляторов с подачей в нагрузку определённого кол-ва периодов сетевого напряжения.

Это сообщение отредактировал Tuvalu - 6.06.2015 - 16:24

там была К145АП2 - я такой нашёл ещё у первой тёщи своей лет 15 назад, отремонтировал и подключил к бра... вот эта хрень со снятым КУ602:
http://pro-radio.ru/user/uploads/19115.jpg

А у меня несколько другие планы... хочу запилить на SMD керамике ступенчатый положений на 8-12 и с режимом "дежурный диод". так что, если Удача посодействует, то, возможно, отчётик сюда вложу. Есть паяльник ЭПСН-40, который перегревается, и его не жалко пожертвовать на эксперимент...


Это сообщение отредактировал ZAQ - 6.06.2015 - 21:54