Бесконтактные устройства
Данный тип станций конструктивно представляет собой паяльник, снабженный электронным блоком управления, который представляет собой обычный терморегулятор.
Станции для контактной пайки условно можно разделить на категории, в зависимости от типа используемого припоя:
- устройства, предназначенные для оловянно-свинцовых припоев;
- станции для бессвинцового припоя.
Типичными представителями станций для пайки оловянно-свинцовым припоем являются модели Аoyue2900 , Аoyue 936, их фото показаны ниже.
Данный тип отличается тем, что на нем установлен более мощный нагревательный элемент, как правило, от 75 до 160Вт. Это связано с высокой температурой плавления бессвинцовых припоев (около 300°C), поэтому для разогрева места пайки до нужной температуры требуется большая мощность.
Благодаря наличию терморегулятора, станции этого типа могут быть использованы для работы с обычным припоем, содержащим свинец, то есть не таким тугоплавким.
Бесконтактные станции для пайки применяются при ремонтно-демонтажных работах с электрическими схемами, помимо этого их используют при замене чипов (микросхем) с большим количеством выводов.
В зависимости от принципа действия, бесконтактная станция для пайки может быть термовоздушной или инфракрасной. Рассмотрим подробно каждый из этих типов.
Станции контактного типа относятся к монтажным, то есть с их помощью можно припаять радиодетали, но использовать такие устройства для демонтажа, особенно элементов в многовыводном корпусе, не представляется возможным. Для этой цели используются устройства, оборудованные термофеном.
Заметим, что иногда радиолюбителями для этой цели применяется промышленный фен, или даже газовая горелка, но с их помощью не всегда удается добиться необходимого результата. Мощный поток нагретого воздуха может сдуть с платы соседние радиодетали. Чтобы избежать этого, лучше воспользоваться специальными устройствами.
Модель, представленная на фото, оборудована цифровыми контролерами уровня. Такие устройства стоят несколько дороже обычных моделей, но если есть возможность, то лучше купить станцию, оборудованную феном для пайки (Quick 850AD, Element 898BD, BAKU (Баку) 761D и т.д.).
Как правило, в комплекте с фенами идут насадки, позволяющие регулировать воздушный поток.
Этот вариант можно назвать самым простым и довольно бюджетным. Данная конструкция регулирует напряжение на паяльнике, соответственно изменяя и температуру жала. Но при этом способе регулировки нету обратной связи с жалом, то есть о его температуре мы можем судить только по внешним показателям. Однако и это существенно улучшает качество пайки.
В качестве регулятора напряжения советуем использовать диммер для освещения (светорегулятор). Единственный недостаток данной идеи самодельной паяльной станции — это слишком большой диапазон для установки температур. Ведь мощность в диммере регулируется почти от 0 до максимума, в то время как нам не нужно убавлять мощность больше чем в 2 раза. Но можно переделать схему, добавить резистор «тонкой настройки» в дополнение к основному.
В этой схеме использован выпрямительный мост, что позволит поднять напряжение со стандартных 220 вольт на входе до 310 Вольт на выходе нашей самодельной паяльной станции. Это будет актуально сделать для тех домашних мастеров, у которых электрическое напряжение в доме низкое, из-за чего паяльник не нагревается до рабочей температуры.
Иногда при пайке, возникает необходимость замены SMD элементов и паяльник с жалом слишком велик и неудобен для этого. Для этих целей применяется специальный воздушный фен. Принцип его работы аналогичен домашнему фену — поток воздуха принудительно продувается через разогретый элемент и переносится к месту пайки, разогревая припой бесконтактно, равномерно, и не в одной точке, а в некоторой области.
Воздушный паяльник можно сделать из обычного, вставив вместо жала трубку от антенны, подходящую по размерам. Далее необходимо закрыть все отверстия, предусмотренные для охлаждения. Например, с помощью термостойкой бумаги и мотка медной проволоки, как показано на картинке.
Принудительная подача воздуха происходит аквариумным компрессором, с помощью трубочки для капельниц через часть, куда подключается сетевой шнур.
Для регулировки температуры потока воздуха можно воспользоваться диммером из прошлого способа. Дополнительно рекомендуется перемотать паяльник под более низкое напряжение порядка 8-15 вольт, это значительно повысит безопасность прибора из-за отсутствия опасных для жизни 220 вольт. В качестве нагревателя может служить нихромовая проволока диаметром 0,8 мм от спирали электроплитки.
Более затратный метод регулирования температуры на горячем конце паяльника — это поддержание выставленных градусов на нем. Для этого возле жала дополнительно устанавливается термопара, в одной из наших статей мы рассказывали, как сделать терморегулятор своими руками.
Совместив наши самоделки, можно сделать универсальную паяльную станцию, которая будет держать выставленную температуру, что очень удобно и соответствует функционалу недешевых покупных моделей.
Другой вариант — сделать бесконтактную инфракрасную паяльную станцию из керамического патрона для лампы и спирали из нихрома, подключенной к понижающему трансформатору и диммеру для удобной регулировки. Можно также применить и терморегулятор.
Цифровые и аналоговые устройства
В зависимости от принципа работы блоков управления станций для пайки, их принято разделять на цифровые и аналоговые. У последних стабилизация заданной температуры происходит по следующему принципу:
- нагревательный элемент включен, пока жало паяльника не достигнет определенной температуры, после чего происходит отключение питания;
- после падения температуры ниже заданного диапазона нагреватель опять включается.
Собственно, за работу паяльника отвечает электромагнитное реле, управляемое электронной схемой, получающей сигнал от термодатчика. Единственное достоинство аналоговой системы управления станцией для пайки – невысокая цена реализации.
К недостаткам следует отнести низкую точность, которая приводит к перегреву жала паяльника, и связанные с этим проблемы (частая замена жала, перегрев радиодеталей и т.д.).
Цифровая станция для пайки управляет нагревательным элементом при помощи ПИД-регулятора, контролируемого запрограммированным микроконтроллером. Он устанавливает необходимую мощность нагрева. Такой способ управления намного точнее аналогового.
Индукционные устройства
В данном типе в качестве нагревательного элемента используется импульсная индукционная катушка, на которую подается высокочастотное колебание, вызывающие в ферромагнитном покрытии появление вихревых токов. Нагрев происходит до достижения температуры точки Кюри, после чего у ферромагнетика изменяются магнитные свойства и, соответственно, прекращается нагрев.
Бесконтактные устройства
Инфракрасные приборы
В качестве нагревательного элемента для оборудования этого типа используется кварцевый или керамический инфракрасный излучатель. Если провести сравнение с термовоздушными устройствами, то перед ними у инфракрасных приборов будут следующие преимущества:
- обеспечение равномерного локального нагрева в месте пайки;
- радиодетали не сдуваются с платы;
- нет необходимости подбирать насадку на фен под определенный чип;
- допускается работа с компонентами, у которых сложный профиль.
Заметим, что ИК станции относятся к дорогостоящему профессиональному оборудованию, радиолюбителями они используются редко из-за своей высокой стоимости.
Простая Паяльная станция своими руками
Многие модели станций комплектуются дополнительным оборудованием, облегчающим работу. К таким устройствам относятся демонтажные пистолеты (специальный паяльник, снабженный оловоотсосом, позволяющий удалять припой с платы), дымоуловители, лампа подсветки и т.д.
Заметим, что такие известные производители, как Digital, Rexant, Xun, Xytronic, Ардуино, Веллер, КИТ, ОКОФ, Соломон, Термопро и т.д. в большинстве случаев комплектуют свои устройства дополнительным оборудованием. В последнее время даже продукция из Китая снабжается аксессуарами.
Обладая определенным опытом, не составит труда сделать своими руками станцию для пайки. Предложенная ниже схема – это простой регулятор температуры паяльника.
Используемые элементы:
- VD1- любой диод, рассчитанный на напряжение 400-600В и ток от 1А, например, 1N4007;
- VD2 – в данной схеме можно использовать КУ101Г или его аналог;
- C1 – конденсатор емкостью 4,7мкФ, рассчитанный на напряжение 50-100В;
- R1 – переменное сопротивление в диапазоне от 30 до 47кОм;
- R2 – резистор, номиналом от 27 до 33кОм, минимальная мощность 0,5Вт.
https://www.youtube.com/watch?v=2MpsaTrr3Yw
Собранная схема в настройке не нуждается, калибровка шкалы переменного резистора может быть выполнена произвольно.
