Подсветка для паяльника своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 10.09.2024

Данная идея родилась, после того, как один хороший друг сделал аналогичный паяльник, где был использован ЭТ (электронный трансформатор) для питания галогенных ламп на 12 Вольт. По сути, я ничего нового не придумал, а только собрал аналогичный паяльник с применением более компактного и маломощного электронного трансформатора на 50 ватт. В отличии от ЭТ высокой мощности, трансформатор выполнен на Ш-образном сердечнике, намотать нужную обмотку очень неудобно, поэтому для начала нужно выпаять и разобрать трансформатор.

Силовая обмотка состоит всего из одного витка, намотка делается шиной с сечением 5-6 мм. В моем случае в качестве шины использовался экран от телевизионного кабеля.

После намотки обмотке нужно предать некую стойкость. Для этого с боковых сторон сердечника вставлены кусочки картона.
Ранее у меня имелся немецкий паяльник в виде пистолета. Основа работы такого паяльника та же, что и у импульсного, только в нем применен сетевой трансформатор. Работать этим паяльником крайне неудобно из-за большого веса, а при долговременном включении трансформатор перегревается очень сильно (однажды даже перегорела сетевая обмотка, пришлось мотать самому).

В нашей же схеме нет таких недостатков, даже без теплоотводов тепловыделение на ключах незначительное.
Концы шины попросту запаяны к держателю жала, тепловыделения тут практически нет, значит припой будет держаться.

Плату электронного трансформатора укрепил с помощью обычного силикона, никаких дополнительных примочек и приспособлений не использовал.
Схема таких ЭТ стандартная - полумостовой инвертор, в отличии от схем производителя Taschibra, этот блок достаточно стабилен, тут нет отдельного трансформатора ОС, а базовые обмотки ключей намотаны на основном трансформаторе. Схему смотрим ниже.

В ходе работы обмотка не греется, но при долговременном включение теплота передается от жала к обмотке.

Паяльник получился достаточно легким, жало греется всего за 5-6 секунд.Его можно использовать для монтажных работ, но для более масштабных дел (лужение плат и т.п.) такой паяльник не самый лучший вариант.

В наше время, все чаще применяются светодиоды SMD. В бытовых лампочках в основном применяют светодиоды 2835, 5530, 5050. Печатная плата состоит из алюминиевой пластины, на которой нанесен изолирующий материал. На изоляторе имеются дорожки с пятачками, на которые напаяны SMD светодиоды.
Не прибегаем к помощи паяльника. Даже не используем паяльный фен. Попробуем заменить светодиоды при помощи обычного бытового утюга. Берем у жены, подруги, мамы утюг и вперед. Утюг не пострадает.

Рассмотрим на примере ремонта линеек со светодиодами формата 2835

У меня имеется старый советский утюг, я им перевожу тонер при изготовлении печатных плат. Так же нужны будут два пинцета, можно и один. Тогда плату нужно придерживать аккуратно рукой. Так же плату можно держать пассатижами, на крайний случай кусачками. Алюминиевая основа нагревается во время процесса пайки. Для быстроты процесса пайки нужен флюс. Я применяю китайский RMA-223. Так же можно взять и обычный спирто-канифольный, типа Ф3.

Закрепляем утюг в перевернутом положении. У меня отрезок бумажного цилиндра. Можно зажать струбцинами. Главное исключить падения горячего утюга. Я ставлю на максимальную мощность и отставляю нагреваться.

Пока утюг нагревается. Проверяем светодиоды мультиметром. Ставим на предел измерения диодов. Ставим щупы на светодиод. Исправный светодиод слегка подсвечивается.

Промазываем флюсом и кладем линейку на разогретый утюг. Область со светодиодом слегка прижимаем, для наилучшего нагрева. Пинцетом аккуратно шевелим нашего погорельца и снимаем с платы. У меня время нагрева составило около 10-15 секунд.

Я использовал донорскую плату с похожими светодиодами. Отпаиваем с нее похожим образом (флюс, утюг и так далее).

Рабочий ставим на место сгоревшего светодиода, согласно полярности. Перепутать тяжело. Один пятачок больше другого. Устанавливаем на утюг и прогреваем, придавливая светодиод пинцетом. После запайки откладываем остывать.

После остывания ленты следы флюса смываем. Я использую изопропанол (изопропиловый спирт), можно применить обычный спирт.

Проверяем. Подключаем питание на отрезок. У меня линейка имеет 44 светодиода. 11 светодиодов запаяны последовательно, таких имеется четыре отрезка. Каждый отрезок соединен с другими параллельно. Я запитал пониженным напряжением в 33.5 вольта. Все отлично работает.

Смотрите видео

Паяльник является одним из основных инструментов, применяемых мастерами-электронщиками в своей работе. В процессе ремонта электронных схем собственно пайка занимает относительно небольшие промежутки времени.

При этом паяльник остаётся включенным и длительное время бесполезно излучает тепло. В таких случаях может оказаться весьма удобным простой импульсный паяльник, экономящий электроэнергию.

Отличительные качества

Импульсный паяльник имеет некоторые отличия от традиционных устройств, применяемых для пайки:

быстрый разогрев до рабочей температуры, время которого не превышает нескольких секунд;
жало импульсного паяльника представляет собой проводник, нагреваемый протекающим по нему током.

Обычный электропаяльник является прибором, обладающим существенной инерцией. Его жало изготавливается из медного прутка. Нагрев осуществляется контактным способом, путём теплопередачи от нихромовой спирали, нагреваемой электрическим током.

Нагрев такого прибора может длиться несколько минут, что естественно доставляет неудобства. По этой причине такие паяльники не выключают.

Для удобства осуществления пайки, возле жала обычно располагается подсветка, включающаяся при нажатии кнопки включения. Роль подсветки в старых моделях импульсных паяльников играла низковольтная лампочка накаливания, в современных моделях используются светодиоды.

Два типа блоков питания

Внутри корпуса находится блок питания устройства, обеспечивающий ток накала и питание подсветки. Конструкции блоков питания бывают двух типов.

Первый тип – это трансформаторный паяльник. Схема такого блока весьма проста. Внутри его корпуса установлен обычный понижающий трансформатор, рассчитанный на работу от сети 220 вольт.

Курок пистолета осуществляет импульсное подключение первичной обмотки трансформатора к сети. При этом вторичная силовая обмотка, работая в режиме короткого замыкания, производит быстрый разогрев рабочей части.

Второй тип импульсных паяльных приборов содержит преобразователь высокой частоты. Такая схема, безусловно, сложнее предыдущей, но за счёт применения высокочастотного трансформатора, позволяет существенно снизить вес и габариты изделия.

Изготовление по трансформаторной схеме

Как уже было отмечено выше, электрическая схема трансформаторного устроства очень проста. Главными задачами, которые необходимо решить при изготовлении импульсного паяльника из трансформатора, – это найти подходящий трансформатор, пистолетную рукоятку с кнопкой и всё это скомпоновать.

Что касается трансформатора – подойдёт любой мощностью 50-100 Ватт. Если под рукой ничего такого нет, можно приобрести или снять со старого светильника трансформатор, использующийся в китайских люстрах для питания галогенных ламп на 12 Вольт.

Схема с высокочастотным преобразователем

Для изготовления самодельного импульсного паяльника второго типа необходимо собрать схему преобразователя частоты. Эта задача представляет определённую сложность, требует некоторой квалификации, и скорее всего игра бы не стоила свеч, если бы не одно обстоятельство.

Подходящий готовый преобразователь имеется в электронном балласте, который можно извлечь из энергосберегающей лампы или люминесцентного светильника.

Переделка внутренней схемы электронного балласта минимальна. Нужно замкнуть между собой проводники, питающие газоразрядную лампу. После этого остаётся только дополнить импульсный трансформатор устройства вторичной обмоткой из одного витка толстого провода. Всё просто, но не совсем.

На штатном трансформаторе, которым снабжена электронная пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп, это сделать не удастся. Дело в том, что этот трансформатор весьма мал, и никакой провод внутрь его кольца не просунуть.

Выход один. Нужно найти ферритовое кольцо большего типоразмера и намотать на неё первичную обмотку, не забывая прокладывать между слоями изоляцию из лакоткани. Через оставшееся в середине кольца отверстие нужно пропустить один виток провода, который будет служить вторичной обмоткой.

Принцип компоновки тот же, что и в предыдущей конструкции. Трансформатор (а значит, и вся плата преобразователя) должен быть расположен как можно ближе к проволочному жалу. Кнопка, как и в предыдущем случае, должна включать подачу сетевого напряжения, в данной схеме – на плату преобразователя.

Преимущества и недостатки

Несколько слов о достоинствах и недостатках этих конструкций. Итак, в активе имеем следующие положительные качества:

импульсный паяльник пистолет удобно держать в руке, кнопка включения находится под указательным пальцем;
быстрый разогрев паяльника позволяет держать его отключенным, производя включение только по необходимости, что экономит электроэнергию;
имеющаяся подсветка создаёт дополнительные удобства при пайке.

Имеются некоторые недостатки, проявляющиеся в работе импульсных устройств. Один из них связан с напряжённым режимом работы жал таких паяльников. Дело в том, что от величины сечения петли жала зависит скорость нагрева.

Если брать проволоку большого сечения, время разогрева, да и величина требуемого тока, увеличивается. Более тонкая проволока греется быстрее, однако и быстрее сгорает.

В отличие от обычного паяльника, жало импульсного прибора служит гораздо меньше. По этой причине в конструкциях следует предусматривать возможность лёгкой замены этого элемента.

Электрический паяльник – это ручной инструмент, предназначенный для скрепления между собой деталей посредством мягких припоев, путем разогрева припоя до жидкого состояния и заполнения ним зазора между спаиваемыми деталями.

Электрическая схема паяльника

Как видите на чертеже электрическая схема паяльника очень простая, и состоит всего из трех элементов: вилки, гибкого электропровода и нихромовой спирали.

Как видно из схемы, в паяльнике отсутствует возможность регулировки температуры нагрева жала. И даже, если мощность паяльника выбрана правильно, то все равно не факт, что температура жала будет требуемой для пайки, так как длина жала со временем уменьшается за счет постоянной его заправки, припои тоже имеют разные температуры плавления. Поэтому для поддержания оптимальной температуры жала паяльника приходится подключать его через тиристорные регуляторы мощности с ручной регулировкой и автоматическим поддержанием заданной температуры жала паяльника.

Устройство паяльника

Паяльник представляет собой стержень из красной меди, который нагревается спиралью из нихрома до температуры плавления припоя. Стержень паяльника делается из меди благодаря высокой ее теплопроводности. Ведь при пайке нужно быстро передать жалу паяльника от нагревательного элемента тепло. Конец стержня имеет клиновидную форму, является рабочей частью паяльника и называется жалом. Стержень вставляется в стальную трубку, обернутую слюдой или стеклотканью. На слюду намотана нихромовая проволока, которая служит нагревательным элементом.

Поверх нихрома намотан слой слюды или асбеста, служащий для снижения потерь тепла и электрической изоляции спирали из нихрома от металлического корпуса паяльника.

Концы нихромовой спирали соединены с медными проводниками электрического шнура с вилкой на конце. Для обеспечения надежности этого соединения концы нихромовой спирали согнуты и сложены вдвое, что снижает нагрев в месте соединения с медным проводом. В дополнение соединение обжато металлической пластинкой, лучше всего обжим делать из алюминиевой пластины, которая имеет высокую теплопроводность и будет эффективнее отводить тепло от места соединения. Для электрической изоляции на место соединения надевают трубки из термостойкого изоляционного материала, стеклоткани или слюды.

Медный стержень и нихромовая спираль закрывается металлическим корпусом, состоящим из двух половинок или сплошной трубки, как на фотографии. Корпус паяльника на трубке фиксируется накидными колечками. На трубку, для защиты руки человека от ожога, насаживается ручка из плохо провидящего тепло материала, дерева или термостойкой пластмассы.

При вставлении вилки паяльника в розетку электрический ток поступает на нихромовый нагревательный элемент, который нагревается и передает тепло медному стержню. Паяльник готов к пайке.

Маломощные транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы, микросхемы и тонкие провода паяют паяльником мощностью 12 Вт. Паяльники 40 и 60 Вт служат для пайки мощных и крупногабаритных радиодеталей, толстых проводов и небольших деталей. Для пайки крупных деталей, например, теплообменников газовой колонки, потребуется уже паяльник мощностью сто и более Вт.

Напряжение питания паяльников

Электрические паяльники выпускаются рассчитанные на напряжение питающей сети 12, 24, 36, 42 и 220 В, и этому есть свои причины. Главной, является безопасность человека, второй – напряжение сети в месте выполнена паяльных работ. В производстве, где все оборудование заземлено и имеется высокая влажность, разрешено использовать паяльники напряжением не более 36 В, при этом корпус паяльника должен быть обязательно заземлен. Бортовая сеть у мотоцикла имеет напряжение постоянного тока 6 В, легкового автомобиля – 12 В, грузового – 24 В. В авиации используют сеть частотой 400 Гц и напряжением 27 В.

Есть и конструктивные ограничения, например, паяльник мощностью 12 Вт сложно сделать на питающее напряжение 220 В, так как спираль потребуется мотать из очень тонкого провода и поэтому намотать много слоев, паяльник получится большим, не удобным для мелкой работы. Так как обмотка паяльника намотана из нихромовой проволоки, то питать его можно как переменным, так и постоянным напряжением. Главное чтобы напряжение питания соответствовало напряжению, на которое рассчитан паяльник.

Мощность нагрева паяльников

Мощностью электрические паяльники бывают 12, 20, 40, 60, 100 Вт и больше. И это тоже не случайно. Для того, чтобы припой при пайке хорошо растекался по поверхностям спаиваемый деталей, их нужно прогреть до температуры чуть большей, чем температура плавления припоя. При контакте с деталью тепло передается от жала к детали и температура жала падает. Если диаметр жала паяльника не достаточный или мощность нагревательного элемента мала, то отдав тепло, жало не сможет нагреться до заданной температуры, и паять будет невозможно. В лучшем случае получится рыхлая и не прочная пайка.

Более мощным паяльником можно паять маленькие детали, но возникает проблема недоступности к месту пайки. Как, например, запаять в печатную плату микросхему с шагом ножек 1,25 мм жалом паяльника размером в 5 мм? Правда есть выход, на такое жало навивают несколько витков медного провода диаметром 1мм и концом уже этого провода паяют. Но громоздкость паяльника делают работу практически не выполнимой. Есть и еще одно ограничение. При большой мощности, паяльник быстро прогреет элемент, а многие радиодетали не допускают нагрева выше 70?С и по этому, допустимое время их пайки составляет не более 3 секунд. Это диоды, транзисторы, микросхемы.

Ремонт паяльника своими руками

Паяльник перестает нагреваться по одной из двух причин. Это в результате перетирания сетевого шнура или перегорания нагревательной спирали. Чаще всего перетирается шнур.

Проверка исправности сетевого шнура и спирали паяльника

При пайке сетевой шнур паяльника постоянно изгибается, особенно сильно в месте выхода из него и вилки. Обычно в этих местах, особенно если сетевой шнур жесткий, он и перетирается. Сначала проявляться такая неисправность недостаточным нагревом паяльника или периодическим его охлаждением. В конечном итоге, паяльник перестает нагреваться.

Поэтому перед ремонтом паяльника нужно проверить наличие питающего напряжения в розетке. Если напряжение в розетке есть, то проверить сетевой шнур. Иногда неисправность шнура можно определить, плавно перегибая его в месте выхода из вилки и паяльника. Если паяльник при этом стал чуть теплее, значит точно неисправен шнур.

Проверить исправность шнура можно подключив к штырям вилки щупы мультиметра, включенного в режим измерения сопротивления. Если при изгибании шнура показания будут изменяться, то шнур перетерся.

Если обнаружилось что, обрыв шнура находится в месте выхода из вилки, то для ремонта паяльника достаточно будет отрезать часть шнура вместе с вилкой и установить на шнур разборную.

В случае, если шнур перетерся в месте выхода из ручки паяльника или мультиметр, подключенный к штырям вилки, при изгибании шнура не показывает сопротивление, то придётся разбирать паяльник. Для получения доступа к месту присоединения спирали к проводам шнура достаточно будет снять только ручку. Далее последовательно прикоснуться щупами мультиметра к контактам и штырям вилки. Если сопротивление равно нулю, то в обрыве спираль или плохой контакт ее с проводами шнура.

Расчет и ремонт нагревательной обмотки паяльника

При ремонте или при самостоятельном изготовлении электрического паяльника или любого другого нагревательного прибора приходится мотать нагревательную обмотку из нихромовой проволоки. Исходными данными для расчета и выбора проволоки является сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора, которое определяется исходя из его мощности и напряжения питания. Рассчитать, какое должно быть сопротивление обмотки паяльника или нагревательного прибора можно с помощью таблицы.

Зная напряжение питания и измеряв сопротивление любого нагревательного электроприбора, например паяльника, электрочайника, электрического обогревателя или электрического утюга, можно узнать потребляемую этим бытовым электроприбором мощность. Например, сопротивление электрочайника мощностью 1,5 кВт будет равно 32,2 Ом.

Таблица для определения сопротивления нихромовой спирали в зависимости от мощности и питающего напряжения электрических приборов, Ом
Потребляемая мощность паяльником, Вт	Напряжение питания паяльника, В
Потребляемая мощность паяльником, Вт	12	24	36	127	220
12	12	48,0	108	1344	4033
24	6,0	24,0	54	672	2016
36	4,0	16,0	36	448	1344
42	3,4	13,7	31	384	1152
60	2,4	9,6	22	269	806
75	1.9	7.7	17	215	645
100	1,4	5,7	13	161	484
150	0,96	3,84	8,6	107	332
200	0,72	2,88	6,5	80,6	242
300	0,48	1,92	4,3	53,8	161
400	0,36	1,44	3,2	40,3	121
500	0,29	1,15	2,6	32,3	96,8
700	0,21	0,83	1,85	23,0	69,1
900	0,16	0,64	1,44	17,9	53,8
1000	0,14	0,57	1,30	16,1	48,4
1500	0,10	0,38	0,86	10,8	32,3
2000	0,07	0,29	0,65	8,06	24,2
2500	0,06	0,23	0,52	6,45	19,4
3000	0,05	0,19	0,43	5,38	16,1

Рассмотрим на примере как пользоваться таблицей. Допустим, требуется перемотать паяльник мощностью 60 Вт рассчитанный на напряжение питания 220 В. По самой левой колонке таблицы выбираете 60 Вт. По верхней горизонтальной строке выбираете 220 В. В результате расчета получается, что сопротивление обмотки паяльника, не зависимо от материала обмотки, должно быть равно 806 Ом.

Если Вам понадобилось сделать из паяльника мощностью 60 Вт, рассчитанного на напряжение 220 В, паяльник, для питания от сети 36 В, то сопротивление новой обмотки должно будет уже равно 22 Ом. Вы можете самостоятельно рассчитать сопротивление обмотки любого электронагревательного прибора с помощью онлайн калькулятора.

Онлайн калькулятор для расчета величины сопротивления по потребляемой мощности
Напряжение питания, В:
Мощность, Вт:

После определения требуемой величины сопротивления обмотки паяльника из ниже приведенной таблицы выбирается подходящий, исходя из геометрических размеров обмотки, диаметр нихромовой проволоки. Нихромовая проволока представляет собой хромоникелевый сплав, который выдерживает температуру нагрева до 1000?С и маркируется Х20Н80. Это означает, что в сплаве содержится 20% хрома и 80% никеля.

Таблица зависимости погонного сопротивления (одного метра) проволоки из нихрома от величины его диаметра
Диаметр нихромового провода, мм	0,05	0,07	0,08	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,60	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,5	2,0	2,2	2,5	3,0
Погонное сопротивление, Ом/м при 20°С	550	280	208	137	34,6	15,7	8,75	5,60	3,93	2,89	2,20	1,70	1,40	1,16	0,97	0,83	0,62	0,35	0,31	0,22	0,16

Для намотки спирали паяльника имеющей сопротивление 806 Ом из примера выше, понадобится 5,75 метров нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм (нужно поделить 806 на 140), или 25,4 м проволоки диаметром 0,2 мм, и так далее.

Замечу, что при нагреве на каждых на 100° сопротивление нихрома увеличивается на 2%. Поэтому сопротивление спирали 806 Ом из выше приведенного примера при нагреве до 320?С увеличится до 854 Ом, что практически не повлияет на работу паяльника.

При намотке спирали паяльника витки укладываются вплотную друг к другу. При нагревании докрасна поверхность нихромовой проволоки окисляется и образует изолирующую поверхность. Если вся длина проволоки не вмещается на гильзе в один слой, то намотанный слой покрывается слюдой и мотается второй.

Для электрической и тепловой изоляции обмотки нагревательного элемента лучшими материалами является слюда, стекловолоконная ткань и асбест. Асбест обладает интересным свойством, его можно размочить водой и он делается мягким, позволяет придавать ему любую форму, а после высыхания обладает достаточной механической прочностью. При изолировании обмотки паяльника мокрым асбестом надо учесть, что мокрый асбест хорошо проводит эклектический ток и включать паяльник в электросеть можно будет только после полного высыхания асбеста.

Читайте также: