- Особенности и преимущества
- Виды ИПС
- Керамические
- Кварцевые
- Принцип действия
- Применение и устройство
- Изготовление
- Бесконтактный паяльник
- Применение и устройство
- Описание процесса ИК-пайки
- Самодельная ИК паяльная станция
- ИК станция для пайки
- Принцип действия
- Конструктивные особенности
- Изготовление своими руками
- Первый вариант
- Второе решение
- Инфракрасная
- Конструктивные особенности
- Сборка
- Инструменты и материалы
- Изготовление своими руками
- Детали для самодельного прибора
- Сборка
- Термостол
- Верхний нагреватель
- ПИД-регулятор на Ардуино
- Тестер
- Радиолюбитель
- Детали для самодельного прибора
- Работа на практике
- Настройка
- Сложность в работе
- Паяльная станция: какую выбрать и рейтинг 5 лучших моделей
- LUKEY 853D
- ELEMENT 702
- LUKEY 868
Особенности и преимущества
Особенностью ИК паяльной станции является то, что, в отличие от индукционного блока, отсутствует материальный контакт с радиодеталем при работе, по сравнению с феном отсутствует напор воздушного потока. Весь процесс пайки происходит полностью в бесконтактном режиме.
К преимуществам IPS можно отнести следующее:
- в отличие от других конструкций, инфракрасный паяльник обеспечивает быструю установку или обратную выпайку в условиях полного контроля над уровнем нагрева обрабатываемой радиодетали;
- сфокусированный луч инфракрасного излучения позволяет направить поток тепловой энергии в нужное место на доске;
- ИПС дает возможность установить режим постепенного повышения температуры нагрева в рабочей зоне;
- инфракрасная пайка надежно восстанавливает нарушенное соединение площадки микросхемы с печатной платой;
- отсутствие припоя и флюса в работе станции позволяет содержать рабочее место в чистоте и не засорять плату каплями олова и кристаллами добавок.
Виды ИПС
По типу инфракрасного передатчика различают два типа ИПС:
Читайте также: Ортофосфорная кислота от ржавчины – особенности применения
- Керамика;
- Кварц.
Керамические
Паяльная станция на Ардуино
Примером керамической инфракрасной паяльной станции является модель Achi ir6000. Станция имеет много преимуществ. Он зарекомендовал себя как надежное, прочное и долговечное оборудование. Рабочая температура в зоне пайки достигается в течение 10 минут. В станциях этого типа используется сплошной плоский или полый керамический излучатель.
Кварцевые
В отличие от керамического паяльника кварцевая станция достигает максимального нагрева за 30 секунд. Кварцевые приводы очень чувствительны к частым включениям/выключениям.
Обратите внимание на следующее! Если характеристики режима пайки требуют нескольких отключений оборудования за короткий промежуток времени, лучше использовать керамическую паяльную станцию.
Принцип действия
Чтобы понять работу инфракрасной паяльной станции, нужно понять принцип подключения микропроцессора к печатной плате. Микросхемы ноутбуков и различных электронных устройств не имеют контактов. Вместо этого у них есть сетка точек контакта на спине. Такая же сетка есть на плате.
Паяльная станция — принцип работы и варианты
На обеих поверхностях контакты покрыты плавкими шариками. Во время пайки микропроцессор нагревается инфракрасным излучателем до температуры плавления припоя. При этом нижняя поверхность лотка обогревается нагревателями на нижней платформе станции. Нагревом контактных соединений с обеих сторон достигается быстрая пайка радиодетали. Благодаря узконаправленному тепловому потоку высокая температура не успевает распространиться на другие компоненты платы.
Важно! С помощью программного обеспечения станция может реализовывать разные уровни температуры в определенные промежутки времени.
Применение и устройство
Инфракрасный паяльник в основном используется, когда нет доступа к сменным компонентам. Используется при замене мелких деталей, главное преимущество — отсутствие нагара и других отложений, как при работе обычным паяльником, а также небольшая возможность повреждения соседних элементов. Для домашнего использования возможно сделать паяльник своими руками из прикуривателя от автомобиля.
Промышленная инфракрасная паяльная станция
Устройство работает при питании от 12 вольт, такое напряжение можно получить, используя преобразователь или ненужный блок питания для компьютера.
Изготовление
Перед монтажом паяльной станции выньте нагревательный элемент из корпуса прикуривателя. Силовые кабели подключаются к розеткам, к центральному кабелю можно подключить медный провод с изоляцией. Паяльник сделать несложно, достаточно изолировать соединение на расстоянии от нагревательного элемента, можно использовать термоусадочную трубку.
Термоусадочная трубка
Корпус изготовлен из огнеупорного материала. Можно использовать нерабочий паяльник или купить кусок стали. Нужно следить, чтобы провода не соприкасались. Важно понимать, что этот тип устройств используется для мелких работ, так как температурные пороги и другие параметры не контролируются.
Бесконтактный паяльник
Если нет острой необходимости использовать инфракрасную паяльную станцию, для пайки с успехом можно использовать инфракрасный паяльник. Внешне он похож на обычный с той разницей, что вместо жала у него нагревательный элемент.
Применение и устройство
Инфракрасный паяльник используется в средах, где недопустим контакт с проводами компонентов. Также его удобно использовать для пайки радиодеталей, так как на жало обычного паяльника часто образуется нагар, а соединения получаются некачественными. Нагар нужно счищать и эти действия иногда занимают довольно много времени.
В домашней мастерской можно сделать простейший самодельный инфракрасный паяльник из автомобильного прикуривателя. Нагревательный элемент этого агрегата идеально подходит для изготовления инструментов.
Так как для нормальной работы прикуривателя требуется постоянный ток напряжением 12 вольт, соответствующий бортовой сети автомобиля, то необходим электрический преобразователь, чтобы можно было использовать бытовую сеть переменного тока. Для этих целей можно с успехом использовать блок питания для компьютерных корпусов.
Описание процесса ИК-пайки
Индукционная паяльная станция
Процесс инфракрасной пайки состоит из нескольких этапов:
- Печатная плата размещена на платформе станции.
- Крепится боковыми стопорами и дополнительными направляющими.
- Пластиковые элементы вокруг места крепления покрыты самоклеящейся пленкой.
- Инфракрасный излучатель устанавливается на высоте 3-4 см от микросхемы.
- Термопара на гибкой трубке подводится непосредственно к месту пайки.
- С помощью кнопок на интерфейсах термоконтроллеров задаются режимы работы верхнего и нижнего нагревателей.
- К месту пайки подносят лампу на гибкой стальной проволоке.
- Включите станцию, нажав кнопку запуска.
- По истечении указанного времени микропроцессор извлекается из платы с помощью пинцета.
- Таким же образом, только в обратном порядке, устанавливается новый микропроцессор.
Самодельная ИК паяльная станция
С применением микропроцессорной техники возникла необходимость в перепайке BGA-микросхем при ремонте, что сделать обычными методами либо крайне сложно, либо чаще невозможно. Даже фен не всегда поможет справиться с задачей. Именно поэтому изготовление инфракрасной паяльной станции своими руками будет оптимальным вариантом, а иногда и единственно актуальным решением.
ИК станция для пайки
Чипы Ball Grid Array (BGA) присутствуют практически во всех современных «умных» устройствах: телефонах, компьютерах, телевизорах, принтерах. В процессе эксплуатации они могут выйти из строя, что требует замены неисправной детали на новую. Но выполнить такую процедуру без специального оборудования — крайне сложная задача.
Проблема в том, что производители изобретают все новые и новые методы сборки электронных деталей. И обычный паяльник или фен не всегда помогут решить такую проблему. Ведь контактные шарики способствуют высокой теплоотдаче доске, в результате чего они не могут расплавиться.
При попытке поднять температуру до необходимой для плавления есть риск перегрева микросхемы, в результате чего она может выйти из строя. Из-за перегрева нельзя исключить возможность повреждения близлежащих деталей. Особенно, если их корпус сделан из легкоплавких материалов.
Инфракрасная станция может стать отличным решением. Он позволяет заменить даже большие контроллеры графического процессора. А при широком использовании компьютеров, ноутбуков, материнских плат, видеоадаптеров и другой сложной техники такие ремонтные работы проводятся достаточно часто. И если раньше для замены больших микросхем можно было использовать термовоздушные станции, то сейчас, когда производители применяют бесконтактные методы пайки, единственным оптимальным решением является ИК станция, которая качественно справится с заменой любой микропроцессорной детали.
Принцип действия
Основными проблемами при пайке микросхем и контроллеров являются либо недогрев до температуры плавления материала контактов, либо перегрев заменяемой детали и ее выход из строя.
Вот и пришла идея нагреть саму плату до температуры 100-150 градусов Цельсия. После этого уже припаивайте детали. Это позволяет качественно снизить теплоотдачу к печатной плате, что дает возможность понизить «верхние» температуры. Это означает, что сама деталь будет менее подвержена перегреву.
Также можно нагреть термофеном, но предпочтительнее использовать инфракрасный паяльник. Ведь ИК-станция позволяет делать это контролируемым образом, то есть контролировать и поддерживать «нижнюю» и «верхнюю» температуру или использовать рекомендованный профиль термопайки.
Конструктивные особенности
Любая ИК паяльная станция состоит из трех основных частей. Выглядит все довольно просто, хотя каждый из них представляет собой самостоятельный сложный механизм, объединенный общей установкой. Итак, каждая станция включает в себя:
- Контроллер управления регулирует весь процесс нагрева;
- Нижняя нагревательная часть;
- Верхний обогреватель.
Болты для пайки ИК в зависимости от модели и производителя могут отличаться только техническими характеристиками. Одни облегчают работу, другие, наоборот, требуют от пользователя повышенного внимания и трудозатрат.
Это также влияет на стоимость оборудования. Поэтому при выборе накопителя нужно обращать внимание не только на цену, но и на технические данные, чтобы не переплачивать за ненужный функционал.
Изготовление своими руками
Для производств или людей, занимающихся ремонтом сложной электронной техники, вполне возможно приобрести для работы заводскую паяльную ИК-станцию. Но для любителей или тех, кому такая установка требуется время от времени, можно сделать ее своими руками. И в пользу этого, прежде всего, говорит цена. Даже техника китайского производства стоит от 1000 долларов. Качественные модели европейских брендов от 2 тысяч долларов и выше. Не каждый может позволить себе такое дорогое удовольствие.
Что касается самодельной инфракрасной паяльной станции, то здесь все выглядит гораздо оптимистичнее. По усредненным подсчетам такой аналог ИК-паяльника будет стоить около 80 долларов, что выглядит несравненно более приемлемым, чем цены заводских агрегатов.
Любой человек, занимающийся ремонтом сложной техники, обладает достаточными знаниями, чтобы самостоятельно придумать и сконструировать ИК-станцию. В связи с этим электронная часть, внешний вид и некоторые функции могут различаться. Но базовый дизайн останется одинаковым для всех моделей. Вот почему не существует единого идеального устройства, которое можно было бы назвать единственно правильным решением. Но для понимания самого принципа изготовления ИК паяльника подойдет любая модель. А уже исходя из личных знаний и предпочтений можно убрать или добавить те или иные детали.
Первый вариант
В этом варианте будет использоваться двухканальный контроллер.
- Первый канал используется для платинового термистора Pt 100 или обычной термопары.
- Другой канал будет использоваться исключительно термопарой. Каналы контроллера могут работать в автоматическом или ручном режиме.
Температуру можно поддерживать в пределах от 10 до 255 градусов Цельсия. Термопары или датчик и термопара с помощью обратной связи контролируют эти параметры в автоматическом режиме. В ручном режиме ток на каждом из каналов будет регулироваться от 0 до 99 процентов.
В памяти контроллера будет храниться 14 различных тепловых профилей для работы с BGA-чипами. Семь из них предназначены для свинецсодержащих сплавов, а остальные семь – для бессвинцовых припоев.
При слабых нагревателях верхний может не успевать за тепловым профилем. В этом случае контроллер приостановит выполнение и подождет, пока не будет достигнута нужная температура.
Контроллер также очень удобно формирует тепловой профиль на основе температуры предварительного нагрева всей платы. Если по каким-то причинам снять чип не удалось, можно перезапустить его с более высокой температурой.
Показанный на схеме блок питания имеет транзисторный ключ для верхнего нагрева и семиступенчатый переключатель для нижнего. Хотя допустимо использование двух транзисторов или симисторов. Красную пунктирную область можно опустить, если рассчитываются две термопары.
Для отвода тепла от клавиш можно использовать радиатор с активным охлаждением от любой техники. Главное, чтобы он подходил под дизайн моделируемого устройства. Нижний обогреватель будет состоять из девяти галогенных ламп мощностью 1500 Вт 220–240 В R7S диаметром 254 мм. У вас должно получиться три части из трех ламп, соединенных последовательно. Лучше использовать высокотемпературные силиконовые провода на 220 вольт.
Корпус собирается из стеклопластика или другого подобного материала и укрепляется алюминиевыми уголками. Также необходимо купить вакуумный насос. Для более эстетичного вида можно использовать ИК-стекло на нижней панели. Но тут есть сразу несколько негативных моментов: слишком медленный нагрев и охлаждение, а также слишком сильно нагревается вся конструкция в процессе работы. Хотя наличие стекла не только делает устройство более привлекательным, но и практичным, так как лотки можно ставить прямо на него.
Подставка изготовлена из алюминиевого швеллера для подставок. Вакуумный пинцет и трубка к нему, термопара и стойки подготовлены. Верхний нагреватель рекомендуется изготавливать из ELSTEIN SHTS/100 800W. Когда все детали готовы, их необходимо поместить в корпус и можно приступать к настройке.
Нагреватели устанавливаются на расстоянии 5-6 сантиметров от досок. Если перепад температуры более трех градусов, стоит снизить мощность верхнего нагревателя.
Второе решение
В качестве второго варианта мы можем предложить конструкцию, отличающуюся только внутренними компонентами. И для начала стоит подготовить все необходимые компоненты:
- верхний нагреватель — ИК головка 450 Вт;
- Нижний обогреватель – четырехламповый галогенный обогреватель мощностью 1800 Вт;
- Алюминиевые уголки;
- Материал корпуса — стеклопластик, корпус от старой техники, ПК или другой аналог;
- Стальная проволока;
- Спиральный шланг для душа;
- Ножки от настольной лампы;
- Плата Ардуино Атмега 2560;
- Две термопары;
- Два твердотельных реле;
- Электропитание от 220 вольт до 5 вольт. Подходит для зарядных устройств для телефонов
- Зуммер на пять вольт;
- Дисплей рисования;
- Гайки, винты, провода и прочие необходимые мелочи.
Самое главное – сразу определиться с типом корпуса. Естественно, многое зависит от наличия подходящего материала. Поэтому именно с этого стоит начинать, когда пора размещать компоненты внутрь.
Теперь вам нужно приобрести галогенный обогреватель. Возможно, удастся найти старый, так как его нужно разобрать и снять отражатели и галогенные лампы. Сами лампы в демонтаже не нуждаются. Теперь все это нужно поместить в подготовленный корпус. Используются всего 4 лампы по 450 Вт, соединенные параллельно. Предпочтительно использовать те же провода, к которым они уже подключены. Если по каким-то причинам нет возможности использовать их способности, необходимо приобрести дополнительные термостойкие.
Сразу нужно подумать о системе удержания сборов. Здесь сложно дать конкретные рекомендации. Ведь все зависит от организма. Но было бы неплохо использовать алюминиевые профили, где болты и гайки вставлены не жестко, чтобы потом ими можно было зажимать печатные платы и при этом есть возможность адаптации под разные размеры плат. Термопары, контролирующие заданный температурный режим в нижнем нагревателе, лучше всего подавать в душевой шланг. Это обеспечит мобильность и удобство в процессе работы и монтажа.
Роль верхнего нагревателя будет выполнять керамический нагреватель мощностью 450 Вт. Его можно приобрести как запасную часть для ИК-станций. Здесь тоже придется позаботиться о деле, так как именно он обеспечивает правильный и качественный обогрев. Его можно сделать из тонкого листового железа, согнуть по мере необходимости, в зависимости от формы и размера каменки.
Теперь нужно подумать о монтаже верхнего нагревателя. Так как он должен быть подвижным, и двигаться не только вверх или вниз, но и под разными углами. Идеально подходит для подставки для настольной лампы. Исправить можно любым удобным способом.
Пришло время контроллера. Также ему нужна своя коробка. Если есть подходящая отделка, можно использовать ее. В противном случае придется делать его самому из такого же тонкого металла. Твердотельные реле нуждаются в охлаждении, поэтому для них стоит установить радиатор и вентилятор.
Поскольку в контроллере нет автоматической настройки, значения P, I и D необходимо вводить вручную. Здесь четыре профиля, для каждого отдельно задается количество ступеней, скорость подъема температуры, время ожидания и шаг, нижний порог, целевая температура и значения для верхнего и нижнего нагревателей.
Инфракрасная
Также вполне возможно сделать инфракрасную станцию самостоятельно. Для этого вам нужно:
- паяльник;
- питание от ПК;
- прикуриватель для автомобиля.
Блок питания можно использовать старый. Потребуется только рабочая линия с напряжением 12 вольт. Никакой особой мощности не требуется. От паяльника понадобится только деревянная ручка. Его можно использовать с любого другого устройства или создать самостоятельно. Первым делом нужно разобрать прикуриватель, чтобы добраться до нагревательного элемента внутри. На картинке показано, как это выглядит.
Следующая задача — прикрепить ручку прикуривателя к ручке паяльника. Для этого можно использовать клей. Далее нужно просверлить отверстие в ручке от прикуривателя, чтобы через отверстие можно было продеть шнуры питания. После подключения проводов можно собрать модуль прикуривателя с керамической прокладкой, как показано на рисунке ниже.
Зафиксировать всю конструкцию ручки можно с помощью дополнительной металлической пластины. Когда все готово, провода блока питания подключаются к выходу 12 вольт. Готовый вариант мини станции показан ниже на картинке.
Привод компактен, поэтому его легко транспортировать, и он может питаться от любого источника, поддерживающего 12 вольт постоянного тока. Это может быть даже батарея, поэтому станция получилась полностью автономной. Если собрать небольшой блок литий-ионных аккумуляторов 18650 с преобразователем на 12 вольт и установить контроллер заряда, такой станции цены не будет.
Мини станция нагревается практически мгновенно, а максимальная температура может превышать 400 градусов. Небольшие предметы, такие как конденсаторы и транзисторы, могут разряжаться, как показано на изображении ниже.
Расстояние до платы при пайке должно быть не менее 10 мм. Помимо миниатюрных SMD-элементов, накопитель легко справляется с микросхемами в корпусах SOEC. На изображении ниже — прямое тому доказательство.
Более крупные компоненты также можно паять без особых проблем. Станцию можно немного модифицировать, чтобы сделать ее практичным вариантом для работы. Дополнительным удобным в использовании модулем является диммер, как показано на изображении ниже.
Его назначение – возможность регулировать мощность паяльной станции. В качестве источника питания можно использовать не блок питания от ПК, а блок питания для светодиодной ленты, как показано на картинке ниже. Его легко купить в любом магазине электротоваров. Суммарная мощность станции составляет около 50 Вт, ток, необходимый для работы, достигает 6 ампер. Это следует учитывать при выборе блока питания.
Недостатком такой паяльной станции можно считать отсутствие контакта с припаиваемым элементом. Из-за этого невозможно удалить лишний припой, а также невозможно исправить деталь, если она была поставлена со смещением и припой еще не остыл. На ручке рекомендуется иметь отдельную кнопку включения, что предотвращает перегрев прикуривателя. При работе с такой станцией необходимо держать манипулятор под углом 90 градусов к припаиваемому элементу. Это даст возможность воздействовать на него равномерно всей площадью утеплителя.
Кроме того, для успешной пайки мелких элементов понадобится набор пинцетов. Их челюсти должны быть острыми, чтобы облегчить захват миниатюрных компонентов. Кроме того, не обойтись без устройства под названием «третья рука». Существует множество его вариаций, но основная цель везде одна и та же. Он заключается в удерживании спаянных проводов или целых микросхем. Чтобы было легче разглядеть мелкие детали, вам понадобится хорошая лупа или микроскоп. Неотъемлемой частью набора инструментов мастера является хорошее освещение. Желательно, если в его основе будут светодиоды, не мерцающие при работе. При пайке с помощью станции без флюса не обойтись. Это специальный раствор, улучшающий адгезию и очищающий металл для пайки. Вариант инфракрасной паяльной станции с нижним нагревом также можно собрать самостоятельно. Об этом есть видео ниже.
Конструктивные особенности
Инфракрасная паяльная станция представляет собой довольно крупное оборудование:
- ширина — 450-475 мм;
- высота — 430-450 мм;
- глубина – 420-450 мм.
- высота опоры для ИК-излучателя 200 мм.
Дополнительная информация. Размеры разных моделей дисков могут немного отличаться от приведенных выше данных. Зона рабочего стола рассчитана на печатные платы максимального размера и любой конфигурации.
Расположение органов управления и подвижных частей ИК станции:
- Стол представляет собой глубокую платформу из ряда нагревательных элементов, обтянутую металлической сеткой.
- По направляющим перемещаются параллельные стопоры с замками. Они зажимают прижимную платформу с обеих сторон.
- Поперечные пластины снабжены винтовыми опорами, поддерживающими доску на нужной высоте.
- В комплекте есть рейлинги, которые дополнительно фиксируют доску.
- На вертикальной опоре установлен вращающийся механизм, на который крепится инфракрасный обогреватель.
- ИК-передатчик может двигаться по прямой вдоль направляющих стойки. При этом паяльник может вращаться вокруг вертикальной опоры.
- На передней панели оборудования расположены:
- на кнопку;
- разъем для термопары;
- кнопка остановки;
- переключатель настольного вентилятора;
- переключатели подсветки;
- верхняя кнопка охлаждения;
- термоконтроль нижних нагревателей;
- программируемый верхний ИК-регулятор тепла.
Температура верхнего ИК-нагревателя может достигать от 220 до 270 градусов. Нижняя площадка нагревается до 150-1700 С.
Сборка
Инфракрасную головку мощностью около 400-450 Вт необходимо закрепить на подставке с помощью крепежа, элементы которого несложно купить в торговой сети, для контроля температуры верхнего нагревательного блока необходимо использовать вторая термопара.
Он должен быть установлен вместе с обогревателем. Кабель может быть проложен в гибкой металлической трубе. Подставка для паяльной станции должна крепиться таким образом, чтобы ИК-излучатель мог свободно перемещаться по всей поверхности.
Необходимо предусмотреть кронштейны для крепления платы к корпусу термостата. Его следует размещать на несколько сантиметров выше галогенных ламп. Для кронштейнов можно использовать подходящие алюминиевые профили.
Контроллер для инфракрасной паяльной станции размещен в корпусе, который можно изготовить самостоятельно из листового металла, желательно из оцинкованной стали.
При необходимости в корпус могут быть встроены те же охлаждающие вентиляторы, что и в корпусе компьютера.
После сборки самой конструкции потребуется дефектовка всей схемы инфракрасной паяльной станции. Делается это опытным путем, многократно запуская схему и проводя измерения. Процесс не из легких, но после настройки он даст свои результаты — паяльная станция будет работать корректно.
Инструменты и материалы
Вам понадобятся обычные инструменты для работы с пластиком и легким металлом:
- ножовка с мелкими зубьями, подходящая для работы по алюминию;
- электролобзик с крупными зубьями для выпрямления корпуса будущей паяльной станции;
- в наличии только маленькие надфили всех размеров;
- ножовка по металлу.
Как и при создании любого электронного прибора, без набора изолированных проводников, рулона качественной изоленты и набора паяльных материалов не обойтись.
Пайка соединений с паяльной станцией требует особого внимания. В отличие от устройств, сконструированных мастером своими руками по собственной схеме, паяльные станции на базе Arduino собираются из готовых узлов и модулей.
При этом нет уверенности, что проектировщики модуля думали о потребностях конечного пользователя.
Ключевым аспектом этого метода проектирования является то, что отдельные модули соединяются вместе с помощью быстроразъемных соединений. Это облегчает первоначальную конструкцию, но значительно снижает ее окончательную надежность.
Для подключения обычно используются штекеры малого калибра. Такие ссылки облегчают создание макета, но совершенно ненадежны. Лучший способ соединения модулей после первоначального устранения неполадок — соединение медных проводников с помощью пайки.
Изготовление своими руками
Высокая стоимость ИК паяльной станции (60-150 тысяч рублей) побуждает домашних мастеров к самостоятельному изготовлению такого оборудования. Имея небольшой опыт, вполне реально сделать самодельный инфракрасный паяльник своими руками. Материальные затраты обычно не превышают 10 тысяч рублей. Необходимо подготовить материалы и комплектующие, необходимые для монтажа ИК-станции.
Детали для самодельного прибора
Чтобы собрать инфракрасную паяльную станцию своими руками, вам потребуется следующее:
- жестяной лист;
- гибкая спиральная металлическая трубка лампы;
- рычажная подставка от старой настольной лампы;
- галогенные лампы;
- оцинкованная мелкая сетка;
- алюминиевый профиль в виде узких реек;
- 2 термопары;
- плата Arduino Mega 2560 R3;
- плата sSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K — 2 шт.;
- адаптер постоянного тока 5 вольт, 0,5 А;
- провода.
Сборка
Установка паяльной станции состоит из нескольких этапов:
- Термостабильный;
- Инфракрасный обогреватель;
- ПИД-регулятор на Ардуино.
Термостол
Изготавливать стол-термостат своими руками рекомендуется в оборудованной домашней мастерской. Конструкция представляет собой нижний нагреватель, состоящий из следующих компонентов:
- корпус, отражатель, лампы;
- система крепления стола;
- гибкая термопарная трубка;
- фонарь.
Верхний нагреватель
Инфракрасный передатчик состоит из двух элементов, это:
- Керамическая тарелка в коробке.
- Держатель.
Сборка подставки к корпусу верхнего нагревателя
ПИД-регулятор на Ардуино
ИК станция своими руками обязательно комплектуется блоком управления. Для него придется сделать отдельный корпус. Внутри находится плата Arduino и ПИД-регулятор. Примерная схема расположения деталей блока управления станцией видна на фото.
Блок управления ИК станцией
Микропроцессорная платформа Arduino Mega 2560 R3 управляет режимами нагрева керамического ИК-излучателя и тепловой платформы столешницы. К плате Arduino подключены провода для вентиляторов (верхний и нижний), ПИД-регулятора, термопар и лампы.
Паяльная станция программируется через интерфейс контроллера. Экран отображает текущий процесс нагрева платы с обеих сторон.
Самодельные IPS
Тестер
Термопары действуют как тестер. В конечном итоге они являются источниками информации о состоянии уровня нагрева тыльной стороны печатной платы и верхней поверхности микропроцессора.
Радиолюбитель
Добавить Автора
Паяльная станция: простая схема, недорогие радиодетали, доступные начинающим радиолюбителям
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта.
Сегодня я хочу рассказать вам, как самостоятельно сделать паяльную станцию из подручных радиодеталей. Данная конструкция доступна для повторения как опытным, так и начинающим радиолюбителям.
Для качественной пайки ваших конструкций в домашних условиях необходимо установить точную температуру паяльного жала. Это один из самых важных параметров для паяльника. Температура наконечника должна быть ниже температуры горения канифоли и выше температуры кипения и плавления олова. Радиолюбителям, у которых есть низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехжильным кабелем для подключения к терморегулятору, рекомендую сделать простой стабилизатор температуры жала. Выбрал для этой цели паяльник, от паяльной станции — HAKKO — 907.
О температуре жала паяльника: Температура жала — определяет качество пайки. Температуру обычно регулируют расплавлением канифоли. Она должна кипеть, но не гореть. На острие хорошо отрегулированного паяльника канифоль кипит, но не горит. Кипящая канифоль — приятно пахнет, быстро испаряется, но не оставляет на жале горелого черного налета.
Немного подробностей о паяльной станции: 1. Вывод на рабочую темп. — 225 градусов — 50 сек. 2. Темп поддержки (интервал между включением и выключением) — 4 градуса. 3. Выставленная шкала регулировки 26-320 градусов (при установке регулятора на минимум паяльник остывает до комнатной температуры и отключается) 4. Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3 — 4 степени. 5. Паяльник 24в/50вт — HAKKO 907, со сменными жалами (можно вставлять практически любые — медные, керамические или вечные)
В устройстве используются широко используемые компоненты. Нет никаких ограничений на замену слабосигнальной части схемы.
В качестве измерителя температуры (индикатора) использовал микросхему ICL7107 (КР572ПВ2А) и семисегментные индикаторы — СА04-11 (красный с общим анодом)
Силовые элементы лучше использовать с допусками по напряжению и току, соответствующими напряжению питания и мощности потребителя — нагревателя паяльника (50 Вт).
Скачать файлы платы (в формате SPL.6):
Паяльная станция (69.0 КиБ, 6404 хита)
Калибр (72,0 КиБ, 5076 просмотров)
Скачать техпаспорт (используется в конструкции):
TS106 (78,4 КиБ, 4243 попадания)
MOC3063 (296,5 КиБ, 14 281 попадание)
LM358 (459,6 КиБ, 3468 просмотров)
L7805, L7905 (1,8 МБ, 2704 попадания)
ICL7107 (179,8 КиБ, 4202 попадания)
Это, наверное, все. Жду ваших отзывов и комментариев на сайте или форуме.
С уважением, новген (автор)
Детали для самодельного прибора
Имеющиеся в продаже инфракрасные паяльные станции отечественного и зарубежного производства представлены в продаже очень широко, но цены на них начинаются от 20 000 рублей. И при самой низкой цене это будет не самый качественный инструмент.
При необходимости работы с BGA-корпусами в условиях ограниченных средств выходом может стать самодельная инфракрасная паяльная станция.
Его можно собрать из частей имеющихся в продаже инфракрасных станций, а также из подручных материалов и старых снятых с производства агрегатов.
Горячую плату для паяльной станции можно сделать из лампы или обогревателя с галогенными лампами, которые будут нагревать плату до нужной температуры. Верхний нагреватель и контроллер паяльной станции необходимо приобретать из запчастей, как новых, так и бывших в употреблении.
Подставку для верхнего нагревательного блока можно сделать из опоры от старой настольной лампы.
Для терморегулятора необходимо дозаправить галогеновые лампы и рефлекторы. Они размещены в корпусе, который можно изготовить самостоятельно из алюминиевого профиля и листового металла.
Помимо ламп необходимо предусмотреть в доме место для монтажа термопары, которая будет «снабжать» модуль управления информацией о температуре ламп.
Температуру нужно поддерживать именно так, чтобы плиты не трескались от избыточного тепла и резких перепадов температур.
Работа на практике
Перед началом работы важно правильно настроить ИК паяльную станцию.
Настройка
Прикрепив печатную плату к термостолу и поднеся ИК-излучатель к микропроцессору, приступают к настройке станции. Делается это с помощью клавиш интерфейсов терморегуляторов верхнего и нижнего нагревателей.
Дисплей нижнего регулятора нагрева показывает текущую температуру вверху. Кнопки в нижней строке задают конечное значение степени нагрева платы.
Программируемый регулятор верхнего нагрева имеет 10 опций (температурных профилей). Термический профиль отражает зависимость температуры от времени. Это означает, что нагрев можно программировать поэтапно. Каждый шаг указывает определенное время, в течение которого температура не изменяется.
Сложность в работе
Серийные инфракрасные паяльные станции просты в эксплуатации и понятны. Могут возникнуть трудности с эксплуатацией станции из-за несоответствия фактических характеристик станции данным в сопроводительной документации. Производитель оборудования несет за это ответственность по гарантии.
Для людей, занимающихся ремонтом современных электронных устройств в домашних условиях, самодельная инфракрасная паяльная станция является первой необходимостью. Профессиональное оборудование имеет смысл покупать для мастерских, где есть большой объем ремонтных работ.
Паяльная станция: какую выбрать и рейтинг 5 лучших моделей
Можно ли сказать, что это лучшая паяльная станция? Эта модель уже «из коробки» предлагает почти все необходимое для высококвалифицированной работы с электроникой. Заявленной мощности трансформатора 750 Вт и максимальной температуры 480 ̊С хватает для серьезных работ по плавке больших площадей и толстых контактов. В комплекте уже идет фен с тремя насадками и съемной вилкой, а также паяльник с керамическим нагревателем.
Примечательно, что питание от сети отключено «на входе», охлаждение внутри станции активное, с вентилятором. Важным преимуществом станции является полностью цифровое управление не только нагревом, но и подачей воздуха в фен. На передней панели расположен большой информативный ЖК-экран. Пользователи отмечают, что у прибора есть и слабое место паяльника «Хакко» — не очень хороший контакт между нагревателем и жалом. Но это решается простой доработкой, предлагаемой на специализированных форумах.
LUKEY 853D
Эта паяльная станция почти не уступает топовой модели из нашего обзора по возможностям, включая цифровую настройку температуры как для паяльника, так и для фена. И все это в очень компактном корпусе. Мощность устройства составляет 750 Вт, а максимальная температура достигает 480 ̊С.
В комплекте уже есть паяльник и фен, но шнур у последнего не отстегивается, что не очень удобно. На корпусе также расположены тестовые приборы – стрелочный амперметр и цифровой вольтметр, в комплекте идут подключаемые щупы. Устройство обеспечивает автоматическое отключение с равномерным охлаждением после помещения фена в кронштейн. Есть функция запоминания настроек после выключения.
ELEMENT 702
Паяльная станция имеет серьезный металлический корпус и хорошо русифицированный интерфейс. Устройство прекрасно подходит для любительских задач, хотя оснащено по максимуму: в комплекте идет паяльник мощностью 75 Вт со съемной вилкой, что позволяет работать не только с мелкими деталями. Фен мощностью 650 Вт со встроенной турбиной выдает до 120 литров в минуту — отличная производительность.
Однако термостабилизация фена не такая тонкая, как хотелось бы — плюс-минус 15 градусов. Форсунки к сожалению примитивные — с зажимным хомутом. В этой модели используется более качественный силовой трансформатор и прямо с завода в первичной цепи стоит автоматический выключатель. Плата управления уже выполнена с широким использованием SMD-компонентов. Триммеры контроля температуры для термофена и паяльника доступны только изнутри. Паяльник имеет встроенный датчик положения, отключающий его, если он находится в подставке. Правда, нагревается он, когда держишь его в руках, не так быстро, как можно было бы ожидать.
- Техника5 полезных устройств, которые незаменимы при ремонте в квартире
LUKEY 868
Эта модель уже относится к бюджетным вариантам паяльных станций. Из-за названия марки она получила прозвище «Люкей» среди тех, кто занимался сборкой электроники, и с этой маркой связывали даже «врожденные» болезни. Поставляется с термофеном мощностью 400 Вт и паяльником типа Hakko мощностью 50 Вт (оригинальная керамика Hakko) с полностью цифровым контролем температуры.
А вот регулировка потока воздуха в фене все же аналоговая. Удобно, что насадки фена меняются «на нагрев» с помощью специального ключа, идущего в комплекте. Увы, паяльник подключен к не очень надежному паршивому разъему MiniDIN-6, который когда-то использовался для портов данных PS/2. Также нет выключателя общего питания. Также в комплекте есть жестяная подставка для паяльника, которую лучше сразу заменить на что-то более надежное и практичное.