✅ импульсный паяльник своими руками: принципы действия, схема изготовления

Содержание

Импульсный паяльник: устройство прибора

Импульсный паяльник необходим для монтажа (демонтажа) элементов электротехнических и электронных изделий. Нагревательным элементом является жало, которое изготовлено из медной проволоки (диаметр 1−3 мм) с покрытием иными металлами. Разогрев жала происходит за счет пропускания через него тока низкого напряжения. Паяльник потребляет немного электроэнергии, т. к. ток через жало проходит исключительно во время пайки. Устройство имеет преобразователь сетевого напряжения с частотой 18−40 кГц. Вторичная (силовая) обмотка соединяется с токосъемниками жала.

Основное отличие импульсного от обычного паяльника — то, что его не нужно всегда держать включенным для поддержания температуры. Нагревание жала осуществляется в течение нескольких секунд. Вот именно из-за этого устройство большую часть времени не расходует электричество.

Разновидности паяльников:

Индукционный;
Керамический;
Импульсный;
Аккумуляторный.

Самодельные ИП

Сделать импульсный паяльник своими руками не так трудно, как кажется на первый взгляд. На сегодня возможны два варианта изготовления ИП: применение стандартных понижающих трансформаторов или установка электронных плат, создающих импульсы высокочастотного напряжения электрического тока.

Конструкция самодельного ИП

ИП с понижающим трансформатором

Для самодельного прибора используют трансформатор независимо от типа магнитопровода. Основное требование к преобразователю напряжения – это его мощность в диапазоне от 50 до 150 Вт. Вторичную обмотку изымают. Вместо неё устраивают пару оборотов медной шины или плетённого медного провода вокруг сердечника.

Обратите внимание! Монтаж новой обмотки должен быть сделан так, чтобы шины не контактировали друг с другом и не замыкались напрямую на сердечник. Медные шины вторичной обмотки

Медные шины вторичной обмотки

При наматывании упругой медной шины требуется соблюдать осторожность, чтобы не нанести повреждений первичной обмотке трансформатора. После чего нужно обязательно протестировать проводку на наличие обрыва и замыкания

Для рукоятки паяльника можно использовать старую ручку от кухонной утвари из дерева или диэлектрика. Некоторые умельцы вырезают держатель из подсобного материала. В качестве крепления деталей паяльника отлично служит стандартная изоляционная лента.

Импульсный паяльник с электронным трансформатором

Для изготовления ИП своими руками часто используют старый корпус паяльника-пистолета и держатели жала. Сейчас получили большое распространение электронные блоки для галогенных ламп. Такой трансформатор на выходе выдаёт ток напряжением 12 В и мощностью от 50 до 150 Вт.

Электронный трансформатор

Устройство легко помещается в старом корпусе паяльника. Имея достаточную квалификацию, можно не тратиться на приобретение этой детали, а сделать электронную плату своими руками.

Можно пойти другим путём и приобрести готовый высокочастотный импульсный трансформатор. То есть надо приобрести такой преобразователь напряжения, чтобы он мог поместиться в корпусе паяльного пистолета.

Высокочастотный трансформатор

Дополнительная информация. Если сечение имеющихся шин или гибких проводов недостаточно, то подключают несколько дополнительных витков обмоток.

Установка параллельных витков

Изготовление наконечников

Для изготовления жала ИП берут медную жилу диаметром 1-2 мм. Проводник сгибают с разрывом между концами, которые закрепляют в болтовых, винтовых соединениях или кольцевых зажимах держателей ИП.

Нужную толщину проволоки жала подбирают опытным путём. Понятно, что наконечник из медной жилы толщиной 1 мм будет почти в два раза быстрей прогреваться, чем 2-х миллиметровый пруток.

Освещение рабочей зоны

Для освещения места пайки устанавливают обыкновенную лампочку от бытового фонарика. Лампочка включается синхронно с началом нагрева наконечника ИП. Часто вместо лампы накаливания устанавливают светодиод. Для подачи тока 12 вольт на лампочку в схему блока питания ставят дополнительную небольшую параллельную вторичную обмотку. В корпусе электронного трансформатора заводского изготовления есть готовые выводы для питания светодиода. Светодиод устанавливают таким образом, чтобы пучок лучей света точно был направлен на кончик жала.

Инфракрасная

Инфракрасную станцию также вполне реально изготовить самостоятельно. Для этой цели понадобится:

паяльник;
блок питания от ПК;
автомобильный прикуриватель.

Блок питания можно использовать старый. Понадобится только одна рабочая линия с напряжением в 12 вольт. Особой мощности не требуется. От паяльника понадобится только деревянная ручка. Ее можно использовать и от любого другого прибора или изготовить самостоятельно. Первым делом необходимо разобрать прикуриватель, чтобы добраться до нагревательного элемента, который находится внутри. На фото показано, как он выглядит.

Следующая задача заключается в том, чтобы закрепить ручку от прикуривателя на рукоятке от паяльника. Для этого можно воспользоваться клеем. Далее необходимо просверлить отверстие в ручке от прикуривателя, чтобы через отверстие можно было подвести питающие провода. Когда провода подведены, можно собрать модуль прикуривателя с керамической проставкой, как показано на фото ниже.

Закрепить всю конструкцию на рукоятке можно с помощью дополнительной металлической пластины. Когда все готов провода подключаются к блоку питания на вывод в 12 вольт. Готовый вариант мини-станции показан ниже на фото.

Станция получается компактной, поэтому ее легко транспортировать и можно запитать от любого источника, который способен выдать 12 вольт постоянного тока. Это может быть даже аккумулятор, поэтому станция получилась полностью автономной. Если собрать небольшой блок из литий-ионных аккумуляторов 18650 с преобразователем на 12 вольт и установить контроллер зарядки, то цены такой станции не будет.

Нагрев мини-станции происходит практически моментально, а максимальная температура может превышать 400 градусов. Выпайке поддаются небольшие элементы, например, конденсаторы и транзисторы, как видно на фото ниже.

Расстояние до платы при пайке должно быть не меньше 10 мм. Кроме миниатюрных SMD элементов, станция с легкостью справляется и с микросхемами в корпусах SOEC. На фото ниже видно прямое тому доказательство.

Также без особых сложностей можно выпаять и более крупные компоненты. Станцию можно немного доработать, чтобы получился удобный вариант для работы. Одним из модулей, который легко использовать дополнительно является диммер, как видно на фото ниже.

Его предназначением является возможность регулировка мощности паяльной станции. В качестве источника питания можно использовать не блок питания от ПК, а блок питания для светодиодной ленты, как видно на фото ниже. Его легко приобрести в любом магазине электротоваров. Общая мощность станции составляет примерно 50 Вт, сила тока, которая потребуется для ее работы достигает 6 ампер. Это стоит учитывать при выборе блока питания.

Минусом такой паяльной стации можно считать отсутствие контакта с элементом, который подвергается пайке. Из-за этого нет возможности убрать излишек припоя, а также невозможно поправить деталь, если она была спозициоинрована со смещением, а припой еще не остыл. Желательно предусмотреть отдельную кнопку включения на рукоятке, которая предотвратит перегревание прикуривателя. Во время работы такой станцией, необходимо держать манипулятор под углом в 90 градусов к элементу, который паяется. Это даст возможность воздействовать на него всей областью нагревателя равномерно.

Дополнительно для успешной пайки мелких элементов понадобится набор пинцетов. Их губки обязательно должны быть острыми, чтобы было легче захватывать миниатюрные компоненты. Кроме того, не обойтись без устройства, которое называется «третья рука». Есть множество его вариаций, но основное предназначение везде одинаковое. Оно заключается в удержании припаиваемых проводов или целых микросхем. Чтобы было легче рассмотреть мелкие компоненты, необходимо хорошее увеличительное стекло или микроскоп. Неотъемлемой частью инструментария мастера является хорошее освещение. Желательно, если оно будет основано на светодиодах, которые не имеют мерцания при работе. Во время пайки с использованием станции не обойтись без флюса. Это специальный раствор, который улучшает адгезию и очищает металл для пайки. Вариант инфракрасной паяльной станции с нижним подогревом также можно собрать самостоятельно. Об этом есть видео ниже.

Преимущества и недостатки

Импульсный паяльник, собранный своими руками, будет выгодно отличаться от других типов паяльников следующим:

Малый расход электроэнергии. Она не тратится на обогрев мастерской, а расходуется только в момент пайки.
Безопасность. Жало в нерабочем состоянии мгновенно остывает, таким устройством нельзя обжечься, поджечь что-либо на рабочем столе или проплавить изоляцию.
Удобство использования, ремонта и обслуживания. Жало можно изготовить заменить за считанные минуты. Кроме того, жалу можно придать любую форму для выпаивания деталей в труднодоступных местах или среди плотного монтажа.

Кроме достоинств, этому типу устройств присущ и недостаток: большой вес и размеры утомляют руку при длительном использовании. Чтобы избежать этого, применяют импульсный источник питания и даже выносят его в отдельный блок.

Простой импульсный паяльник на базе электронного трансформатора

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.

Обмотка на 12 Вольт состоит из 8-10 витков провода 0,8-1мм, нам нужно отмотать эту обмотку и мотать новую.

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.

Скачать список элементов (PDF)