Паяльная станция: применение, основные виды и рекомендации по выбору, изготовление своими руками

Простые и понятные рекомендации, как сделать паяльную станцию своими руками

Чтобы создать современный гаджет или иное изделие, в основе которого используются микросхемы, нужно выполнить качественные швы в ограниченном пространстве. Пайка некоторых деталей производится при значительном усилении, даже под микроскопом. Только наличие паяльной станции дает возможность добиваться удовлетворительных характеристик в работе.

Покупные станции обязательно включают в состав несколько основных компонентов:

  • Контрольно-управляющий модуль. Он помогает пользователю ориентироваться на режимы работы: сила тока, напряжение, температура жала, расход воздуха и ряд иных показателей.
  • Паяльник, способный расплавлять определенный тип припоя. Перегрев гораздо выше заданных значений вызывает образование шлака, который не позволяет добиваться приемлемого качества.
  • Пинцет с внутренним нагревателем способен помочь в монтаже и демонтаже микроэлементов и SMD-компонентов.
  • Фен с терморегулятором для прогрева локального пространства и пайки групп контактов (микросхем) окажет помощь в сложном пространстве.
  • Инфракрасный тепловой источник для прогрева большой площади на платах, а также групповой монтаж.
  • Направленный тепловой излучатель для точечного нагрева пространства поможет выполнить миниатюрную работу.
  • Приспособления для отсоса припоя после выпайки деталей.
  • Вспомогательная арматура, держатели, специальные приспособления для пространственного соединения деталей. Антистатические устройства для мастера, а также коврики для размещения деталей и комплектующих.

Кроме перечисленного, станции комплектуются стойками для размещения инструмента с пружинными держателями. В зависимости от сложности и комплектации меняется цена на установку.

Цель и задачи применения

Паяльные станции используются в радиотехнике и сопутствующих направлениях производства и творчества. Пользователи применяют инструмент для выполнения разных видов работ.

  1. Пирография – выполнение рисунков с помощью тепловых приспособлений. Нагревая отдельные участки заготовок, добиваются изменения положения термопластичных элементов. Создаются композиции из пластиков одного цвета или многоцветные композиции.
  2. Сваривать пластики, при изготовлении корпусов, шкатулок или иных плоских и пространственных изделий.
  3. Выполнение монтажа, ремонта и иные целевые работы. Некоторые виды работ возможны только при использовании фенов, плавящих частицы пластика, не перегревая его.
  4. Для сборки электронных устройств и приборов.
  5. Пайки и монтажа электронных схем в электронике.
  6. Лужение и подготовка для сложного монтажа массивных деталей и узлов, соединяемых при расплавлении припоя.
  7. Для сварки в ограниченном пространстве.
  8. Пайкой SMD-компонентов, их монтажа и демонтажа на платах.
  9. Для усадки термоусадочной изоляции по завершении работ.

Обзор конструкций паяльных станций

Станции для пайки различаются по назначению, а также комплектации оборудования, входящего в их состав. Их классифицируют по основным параметрам.

Контактные станции

Подобные паяльные станции оборудуются паяльниками, которые взаимодействуют с расплавленными припоями. В их составе имеются сами паяльники со сменными жалами, а также блоки управления, поддерживающие заданный температурный режим.

Наиболее продвинутые конструкции автоматически включаются только в момент изменения положения паяльника в пространстве. Если его помещают на стойку, то питание отключается, нагрев прекращается.

Термовоздушные установки

Нагревать можно не только жало. Нагревается и поток воздуха, который используется для прогрева пространства. Они оснащены вентилятором (некоторые даже можно считать компрессорными) и нагревателем.

Подобный инструмент способен производить групповой монтаж и демонтаж. Сразу несколько контактов микросхемы припаиваются по всем точкам на плате. Аналогично при необходимости замены производится и демонтаж детали.

Наличие подобных инструментов позволяет эффективно использовать пространство при изготовлении компактных установок.

Инфракрасные приборы

У инструмента с кварцевым и керамическим нагревателями пайка выполняется бесконтактным способом. Сам инструмент используется только для нагревания области пайки. Жало не касается деталей и припоя.

ИК-излучатель расположен на удалении от зоны пайки. Он только прогревает ограниченную площадь в заданном месте.

Общие характеристики

Современная паяльная станция сочетает в своем составе несколько типов оборудования. Главное отличие от бытовых паяльников – это разогрев до заданных параметров. При необходимости легко изменить обрабатываемые пространства и величину нагрева.

Промышленные паяльные станции изготавливаются не только универсальными. Некоторые имеют узкое направление использования:

  • для монтажа на удаленном расположении деталей;
  • для демонтажа элементов;
  • комбинированные устройства;
  • ремонтные установки.

Наиболее развитые конструкции оснащены цифровыми регуляторами.

Аналоговые установки

Аналоговые паяльные станции оснащаются приборами с обратной связью. Их работа регулируется задаваемыми температурными интервалами. При получении сигнала, что достигнут предельный режим, происходит автоматическое отключение прибора.

Некоторые пользователи считают, что подобные устройства помогают выполнять быстрый и качественный монтаж электронных схем и установок.

Паяльная станция: какую выбрать и рейтинг 5 лучших моделей

Можно ли сказать, что это лучшая паяльная станция? Эта модель уже «из коробки» предлагает практически все, что требуется для высококвалифицированной работы с электроникой. Заявленной мощности трансформатора 750 Вт и максимальной температурой в 480 ̊С хватит как для серьезных работ по плавке больших площадей и толстых контактов. В комплекте уже идет фен с тремя насадками и отсоединяемым силовым штекером, а также паяльник с керамическим нагревателем.

Примечательно, что сетевое питание отключается «на входе», охлаждение внутри станции — активное, с вентилятором. Важным плюсом станции является полностью цифровая регулировка не только нагрева, но и подачи воздуха в фен. На лицевой стороне имеется большой информативный ЖК-дисплей. Пользователи отмечают, что у аппарата есть и слабое место у «хакко» паяльника не очень хороший контакт нагревателя с жалом. Но решить это можно простой доработкой, предлагаемой на специализированных форумах.

LUKEY 853D

Эта паяльная станция по характ

Эта паяльная станция по характеристиками почти не уступает топовой модели из нашего рейтинга, в том числе здесь есть цифровая установка температуры как паяльника, так и фена. И все это в весьма компактном корпусе. Мощность устройства составляет 750 Вт, а максимальная температура достигает в 480 ̊С.

Читайте также:
Пирог пола в деревянном доме

В комплекте уже идет паяльник и фен, но провод у последнего не отсоединяемый, что не очень удобно. На корпусе также размещены приборы для тестирования — стрелочный амперметр и цифровой вольтметр, а в комплекте идут подсоединяемые щупы. В устройстве предусмотрено автоматическое отключение с плавным охлаждением после укладки фена в кронштейн. Есть функция запоминания настроек после отключения.

ELEMENT 702

Паяльная станция имеет серьез

Паяльная станция имеет серьезный металлический корпус и хорошо русифицированные интерфейс. Устройство отлично подойдет для любительских задач, хотя оснащена она по максимуму: в комплекте идет паяльник на 75 Вт с отсоединяемым штекером, что позволяет работать не только с мелкими деталями. 650-ваттный фен со встроенной турбиной выдает до 120 литров в минуту – отличная производительность.

Однако термостабилизация фена не столь тонкая, как хотелось бы — плюс-минус 15 градусов. Насадки, к сожалению, примитивные — с затяжкой хомутиком. В данной модели использован более качественный трансформатор питания, и сразу с завода стоит выключатель питания в цепи первичной обмотки. Плата контроллера выполнена уже с обильным использованием SMD-компонентов. Подстроечники термоконтроля фена и паяльника доступны только изнутри. В паяльник встроен датчик положения, который отключает его, если он находится в стойке. Правда, разогревается он, когда берешь его в руки, не так быстро как ожидаешь.

    Техника для дома

5 полезных устройств, незаменимых при ремонте квартиры

LUKEY 868

Эта модель уже относится к бюдж.

Эта модель уже относится к бюджетным вариантам паяльных станций. Из-за названия бренда в среди увлеченных монтажем электроники ее прозвали «Лукеи» и даже прикрепили к этому бренду «врожденные» болезни. В комплекте идет 400 Вт фен и 50 Вт «хакко-подобный» (оригинальная керамика Hakko) паяльник с полностью цифровой регулировкой температуры.

Но регулировка потока воздуха в фене все же аналоговая. Удобно, что насадки у фена меняются «на горячую» с помощью специального ключа, идущего в комплекте. Увы, но паяльник подключается не очень надежный убогий разъем MiniDIN-6, который когда-то использовался для компьютерных портов PS/2. Отсутствует здесь и выключатель по общему питанию. Также в комплекте идет жестяная подставка для паяльника, которую лучше сразу заменить на что-то более надежное и удобное.

МЕГЕОН 00361

Это простая, но весьма качестве.

Это простая, но весьма качественная паяльная станция с удобным управлением температурой жала. Паяльник здесь подключается через надежный металлический разъем. Однако по весу станции сразу становится ясно, что в ней отсутствует входной трансформатор, а схема питания собрана на импульсной базе.

Идущий в комплекте паяльник — классический для таких станций. Но если он сломается, то найти такой же под замену не получится, т.к. отдельно их не продают. Но можно подобрать аналог от китайских паяльных станций. Жала тоже распространенного типоразмера, найти в магазинах или на том же Aliexpress подходящие нетрудно.

Станция на любительское использование, поэтому производитель ограничился для установки температуры обычной шкалой у регулятора. Но, тем не менее, не забыл о возможности калибровки и режиме быстрого разогрева при включении.

Пошаговое изготовление установки

Чтобы изготовить простую паяльную станцию, нужны обычные паяльники. Мощность первого составляет 100 Вт, второй имеет нагреватель на 40 Вт.

Простое включение без промежуточного блока показывает, что на жале паяльника образуется нагар. Он происходит из-за перегрева жала в процессе нагревания. Нужно устройство, которое ограничит температуру нагрева. Для монтажа деталей на плате достаточно только расплавить припой. Застывая, он надежно соединит детали.

Приобретены основные комплектующие изделия: розетка для внутреннего монтажа; диммер, рассчитанный на 100 Вт.

У диммера имеются монтажные отверстия. Одно предназначено для соединения к общей сети, другое используется для подключения к инструменту.

Из ламинированного ДВП выпиливаются детали для изготовления корпуса. С помощью клеевого пистолета будет произведена сборка корпуса в единую пространственную конструкцию.

Прорезаны необходимые отверстия и производится спайка деталей. Прибор обретает нужный вид.

Нижняя крышка будет отъемной. Устанавливаются специальные клеммы, для винтов.

Остается установить детали внутрь корпуса паяльной станции.

После установки диммера выполняется монтаж розетки.

Устройство собрано. Нужно выполнить тестирование. Для удобства работы требуется градуировка.

Включение при установке диммера на максимальную мощность показывает, что перегрев не устранен. Нужно снижать силу тока, подаваемую на паяльник.

Чтобы градуировать паяльную станцию подключение выполняется через амперметр. Его соединяют последовательно нагрузке. Остается только контролировать значение силы тока, отмечая их на диммере.

Подводя контакт прибора в вилке паяльника, проверяют величину протекающего тока. Наблюдают за нагревом жала.

Для каждого измеренного значения наносят отметки на неподвижном диске диммера. В дальнейшем достаточно будет устанавливать разные режимы, чтобы контролировать работоспособность паяльника.

Градуируется весь неподвижный диск.

Для любого положения поворотного движка нанесены риски. Им соответствует определенная сила тока, а также и мощность, передаваемая на паяльник.

С помощью припоя определенной марки уточняются температурные значения. Каждой мощности соответствует своя температура разогрева жала.

Паяльная станция работает отлично. Припой на жале не выгорает. Он только расплавился.

Изготовлено работоспособное устройство.

Видео: паяльная станция своими руками.

Типы установок

По количеству подключаемых к блоку питания паяльников станции могут быть одно- или двухканальные. В комплект последнего из этих образцов могут входить как основной, так и дополнительный (демонтажный) паяльники, отличающиеся по своей мощности и рабочим температурам.

Иногда один из них имеет функцию быстрой смены рабочего наконечника («жала»), что позволяет пользоваться им для пайки различных видов радиодеталей.

С внешним видом некоторых из моделей паяльных установок можно ознакомиться на фото.

Читайте также:
Поделки из бисера и проволоки

При классификации оборудования этого типа также различают цифровые паяльные станции, в которых управление рабочими режимами пайки осуществляется посредством специальных электронных модулей.

Особый интерес представляет компрессорная паяльная установка, оборудованная специальным нагнетателем воздуха, используемым при работе с феном.

В таких паяльных станциях сфокусированный с помощью специального устройства воздушный поток сначала нагревается в термическом канале, а затем направляется через выходное сопло в зону пайки.

Наличие встроенной системы контроля температуры обеспечивает формирование более равномерной струи горячего воздуха.

Помимо образцов с компрессорной накачкой воздушной струи, выпускают установки турбинного типа, которые по причине своей дороговизны встречаются очень редко и не пользуются потребительским спросом.

Создание инфракрасной паяльной станции в домашних условиях

Оборудование

Многие радиолюбители не могут подобрать подходящий инструмент для ежедневной пайки различных микросхем и компонентов. Паяльная станция своими руками для таких умельцев – это один из лучших вариантов решения всех проблем.

Больше не нужно выбирать из множества несовершенных фабричных устройств, достаточно найти подходящие комплектующие, потратить немного времени и сделать идеальное устройство, удовлетворяющее все требования, своими руками.

Виды паяльных станций

Современный рынок предлагает радиолюбителям огромное количество всевозможных видов аппаратуры для пайки с разной комплектацией.

В большинстве случаев станции для пайки делятся на:

  1. Контактные станции.
  2. Цифровые и аналоговые устройства.
  3. Индукционные аппараты.
  4. Бесконтактные устройства.
  5. Демонтажные станции.

Первый вариант станций представляет собой паяльник, подключенный к блоку регулировки температуры.

схема электрическая

Электрическая схема паяльной станции.

Контактные паяльные устройства делятся на:

  • устройства для работы со свинцовосодержащими припоями;
  • устройства для работы с безсвинцовыми припоями.

Аналоговые аппараты для пайки регулируют температуру жала при помощи термодатчика. Как только наконечник перегревается, питание отключается. При остывании сердечника питание вновь подается на паяльник и начинается нагрев.

Цифровые устройства управляют температурой паяльника при помощи специализированного ПИД регулятора, который в свою очередь подчиняется своеобразной программе, заложенной в микроконтроллер.

Отличительной особенностью индукционных устройств является нагрев сердечника паяльника при помощи импульсной катушки. В процессе работы происходят колебания высоких частот, образующие в ферромагнетиковом покрытии аппаратуры вихревые токи.

Остановка нагрева происходит из-за достижения ферромагнетиком точки Кюри, после которой меняются свойства металла и прекращается эффект от воздействия высоких частот.

Бесконтактные аппараты для пайки делятся на:

  • инфракрасные;
  • термовоздушные;
  • комбинированные.

Инфракрасные паяльные станции, по сравнению с термовоздушными, обладают следующими ощутимыми преимуществами:

  • отсутствие необходимости в поиске насадок на паяльный фен;
  • хорошо подходят для работы со всеми видами микросхем;
  • отсутствие термической деформации печатных плат из-за равномерного прогрева;
  • радиодетали не сдуваются воздухом с платы;
  • равномерный прогрев места пропая.

Важно отметить, что инфракрасные устройства для пайки являются профессиональным оборудованием и редко используются простыми радиолюбителями.

график температуры

Зависимость температуры от времени пайки.

В большинстве случаев инфракрасные аппараты состоят из:

  • верхнего керамического или кварцевого нагревателя;
  • нижнего нагревателя;
  • стола для поддержки печатных плат;
  • микроконтроллера, управляющего станцией;
  • термопар для контроля текущих температур.

Термовоздушные станции для пайки используются для монтажа радиодеталей. В большинстве случает термовоздушными станциями удобно паять компоненты, находящиеся в SMD корпусах. Такие детали имеют миниатюрные размеры и хорошо паяются по средствам подачи на них горячего воздуха из термофена.

Комбинированные устройства, как правило, сочетают в себе несколько видов паяльного оборудования, например, термофен и паяльник.

Демонтажные станции комплектуются компрессором, работающим на втягивание воздуха. Такое оборудование оптимально подходит для снятия излишков припоя или демонтажа ненужных компонентов на печатной плате.

Все мало-мальски приличные станции для пайки компонентов в разных корпусах, имеют в наличие такое дополнительное оборудование:

  • лампы подсветки;
  • дымоуловители или вытяжки;
  • пистолеты для демонтажа и всасывания излишков припоя;
  • вакуумные пинцеты;
  • инфракрасные излучатели для прогрева всей печатной платы;
  • термофен для прогрева определенного участка;
  • термопинцет.

Паяльная станция своими руками

Наиболее функциональная и удобная станция – это инфракрасная.

Перед тем, как сделать инфракрасную паяльную станцию своими руками, следует приобрести следующие элементы:

  • галогеновый обогреватель на четырех инфракрасных лампах мощностью 2КВт;
  • верхний инфракрасный нагреватель для паяльной станции в виде керамической инфракрасной головки на 450 Вт;
  • алюминиевые уголки для создания каркаса конструкции;
  • шланг для душа;
  • проволока из стали;
  • нога от любой настольной лампы;
  • программируемый микрокомпьютер, например, Ардуино;
  • несколько твердотельных реле;
  • две термопары для контроля текущей температуры;
  • блок питания на 5 вольт;
  • небольшой экран;
  • зуммер на 5 вольт;
  • крепежные элементы;
  • при необходимости, паяльный фен.

В качестве верхнего нагревателя можно использовать кварцевые или керамические нагреватели.

схема паяльника

Изготовление паяльной станции своими руками.

Преимущества керамических излучателей представлены:

  • невидимым спектром излучения, не повреждающим глаза радиолюбителя;
  • более длительным временем безотказной работы;
  • большой распространенностью.

В свою очередь, кварцевые ИК подогреватели обладают следующими плюсами:

  • большая однородность температуры в зоне подогрева;
  • меньшая стоимость.

Этапы сборки ИК паяльной станции представлены ниже:

  1. Монтаж элементов нижнего нагревателя для работы с bga элементами.
    Наиболее простым методом добычи четырех галогеновых ламп служит демонтаж их из старенького обогревателя. После того, как вопрос с лампами решен, следует придумать вид корпуса.
  2. Сборка конструкции паяльного стола и продумывание системы удержания плат на нижнем нагревателе.
    Установка системы крепления печатных плат заключается в отрезке шести кусков алюминиевого профиля и прикреплении их к корпусу при помощи гаек из перфорированной ленты. Получившаяся система крепления позволяет перемещать печатную плату и подстраивать ее под нужды радиолюбителя.
  3. Монтаж элементов верхнего нагревателя и паяльного фена.
    Керамический нагреватель на 450 – 500 Вт можно приобрести в китайском интернет магазине. Для монтажа верхнего подогрева необходимо взять лист металла и согнуть его по размерам нагревателя. После этого верхний нагреватель самодельной ик вместе с феном следует разместить на ножке от старой настолько лампы и подключить к блоку питания.
  4. Программирование и подключение микрокомпьютера.
    Наиболее ответственный этап создания собственного инфракрасного устройства для пайки, включающий: создание корпуса для микроконтроллера с продумыванием места под остальные компоненты и кнопки. В корпусе вместе с контроллером должны быть следующие элементы: два твердотельных реле, дисплей, блок питания, кнопки и соединительные клеммы.
Читайте также:
Разновидности стеновых панелей

Большинство радиолюбителей предпочитают использовать старые системные блоки в качестве основы корпуса и алюминиевые уголки для крепления всех основных элементов нижнего нагревателя. При подключении ламп рекомендуется использовать штатную проводку разобранного галогенового обогревателя.

По завершению процесса сборки станции следует переходить к непосредственной настройке микроконтроллера. Радиолюбителям, сделавшим самому инфракрасную паяльную станцию, зачастую приходилось использовать микрокомпьютер Ардуино ATmega2560.

Программное обеспечение, написанное специально для устройств, основанных на данном типе контроллера, можно найти в интернете.

Схема

схема инфракрасной паяльной станции

Принципиальная схема инфракрасного паяльника.

Типовая схема паяльной станции включает:

  • блок усилителей термопар;
  • микроконтроллер с экраном;
  • клавиатуру;
  • звуковой сигнализатор, например, компьютерный спикер;
  • элементы питания и поддержки паяльного фена;
  • чертежи элементов детектора нуля;
  • элементы силовой части;
  • блок питания всей аппаратуры.

В большинстве случаев, схема станции представлена следующими микрокомпонентами:

  • опторазвязка;
  • мосфет;
  • симистор;
  • несколько стабилизаторов;
  • потенциометр;
  • подстроечный резистор;
  • резистор;
  • светодиоды;
  • резонатор;
  • несколько резонаторов в СМД корпусах;
  • конденсаторы;
  • переключатели.

Точные маркировки деталей разнятся в зависимости от потребностей и предполагаемых рабочих режимов.

Процесс

Процесс сборки инфракрасной паяльной станции во многом зависит от предпочтений мастера.

Типовой вариант устройства на микроконтроллере Ардуино, устраивающий большинство радиолюбителей, собирается в такой последовательности:

  • подбор необходимых элементов;
  • подготовка радиодеталей и нагревателей к проведения монтажных работ;
  • сборка корпуса паяльной станции;
  • установка нижних предварительных нагревателей для равномерного разогрева массивных печатных плат;
  • установка платы управления комбайном для пайки и ее фиксация при помощи заранее подготовленных крепежных элементов;
  • монтаж верхнего нагревателя и паяльного термофена;
  • установка креплений для термопар;
  • программирование микроконтроллера под определенные условия паяльных работ;
  • проверка всех элементов, включая галогеновые лампы нижнего нагревателя, инфракрасный излучатель и паяльный фен.

После полной сборки инфракрасной станции для проведения паяльных работ следует проверить все элементы на работоспособность.

Отдельное внимание нужно уделить проверке корректности работы термопар, поскольку в данной системе отсутствует их компенсация.

Это означает, что при перемене температуры воздуха в помещении термопара начнет измерять температуру с существенной погрешностью.

Проверка головки керамического нагревателя также важна. В случае, если инфракрасный излучатель перегревается, необходимо обеспечить обдув воздухом или охлаждение при помощи дополнительного радиатора.

Настройка

Настройка режимов работы ИК паяльной станции в основном заключается в:

  • установке допустимых режимов работы паяльных фенов;
  • проверке режимов работы нижнего нагревательного элемента;
  • выставлении рабочих температур верхнего кварцевого излучателя;
  • установке специальных кнопок для быстрого изменения параметров нагрева;
  • программировании микроконтроллера.

По мере выполнения паяльных работ может потребоваться изменение температур и режимов.

Такие действия можно произвести при помощи кнопок, связанных с микрокомпьютером:

  • кнопка + должна быть настроена на повышение температуры покупного или самодельного кварцевого излучателя с шагом в 5 – 10 градусов;
  • кнопки – должна понижать температуру также с небольшим шагом.

Основные настройки микрокомпьютера представлены:

  • регулировкой значений P, I и D;
  • подстройкой профилей, в которых прописан шаг изменения тех или иных параметров;
  • настройкой критических температур, при которых станция отключается.

Некоторые конструкторы верхний нагреватель делают из фена. Такой подход подойдет лишь для пайки небольших элементов в SMD корпусах.

Рекомендации по работе

Самодельные ИК паяльные станции отлично подойдут для небольшого ремонта дома или в частных мастерских. Благодаря относительной простоте конструкции и широкому функционалу инфракрасные станции пользуются невероятным спросом.

схема для изготовления ИК паяльника

Электрическая схема паяльника.

Основными рекомендациями при сборке станций и работе на них являются:

  1. Грамотная настройка параметров микроконтроллера.
    В случае, если в компьютер внесены неверные параметры, паяльная установка может некачественно пропаивать компоненты и повреждать маску печатных плат.
  2. Надевание средств защиты при выполнении паяльных работ.
    Кварцевый излучатель, в отличие от керамического, при работе порождает излучение на видимой для глаза длине волны. Поэтому, если в устройстве используется кварцевый инфракрасный излучатель рекомендуется надевать специальные защитные очки, защищающие оператора от повреждения зрения.
  3. Электрическая принципиальная схема станции должна содержать только надежные элементы.
    Кроме этого, все конденсаторы и резисторы, используемые при сборке, должны иметь быть выбраны с небольшим запасом.
  4. Контроллер для ИК паяльной станции можно выбрать из популярных моделей Ардуино.
    При желании, контроллер можно изготовить и из неизвестного микрокомпьютера, однако, в этом случае мастеру придется самостоятельно разработать программное обеспечение для работы паяльной станции.
  5. При сборке станции следует предусмотреть разъем для подключения паяльника.
    Иногда, компоненты платы удобнее точечно выпаивать при помощи обычного паяльника или устройства с термофеном вместо жала. Подобное решение можно реализовать, путем проектирования дополнительной термопары для контроля температуры паяльника.
  6. Для пайки с использованием активных флюсов и припоев с высоким содержанием свинца следует обеспечить циркуляцию воздуха.
    Хорошая вытяжка или вентилятор значительно облегчат дыхание оператора и позволяет ему не дышать испарениями вредных металлов.

Заключение

ИК паяльные станции – это одни из лучших установок для пайки всевозможных элементов в самых разных корпусных исполнениях. Сделать паяльную станцию на инфракрасных подогревающих элементах можно даже в домашних условиях.

Читайте также:
Про использование садовых фигур гномов — украшение сада скульптурами

Как правило, домашние мастера для нижних нагревателей предпочитают использовать мощные галогеновые лампы. Основные распиновки разъемов, параметры микросхем, модели микроконтроллера, инструкции о том, как из бытового фена сделать паяльный и другая информация доступна в интернете.

Простые и понятные рекомендации, как сделать паяльную станцию своими руками

Современная, более усовершенствованная техника, увы, выходит из строя не меньше, чем старые образцы. И если раньше вопрос об усовершенствовании привычного нам паяльника не стоял, то сегодня по старинке отпаять или припаять деталь, не «задев» соседние чипы, практически невозможно. Именно поэтому умельцы собирают более современные термовоздушные и инфракрасные паяльные станции своими руками. В этом обзоре расскажем, какими бывают паяльные системы, как работает блок управления и как его подключить, что входит в элементы конструкции. Только в нашем обзоре вы найдете рекомендации, иллюстрирующие особенности сборки и регулировки современных паяльных станций.

Современные паяльные станции бесконтактного типа позволяют припаивать микрочипы и элементы плат для ПК и планшетов

Современные паяльные станции бесконтактного типа позволяют припаивать микрочипы и элементы плат для ПК и планшетов

Читайте в статье

Для чего нужна паяльная станция

Паяльная станция, в отличие от простого паяльника, – система более усовершенствованная. Она позволяет спаять мелкие детали, такие, к примеру, как SMD-компоненты, контролировать нагрев на табло, программировать кнопки. Кроме того, благодаря бесконтактной системе пайки перегрев соседних элементов здесь исключён.

Благодаря «умному» блоку управления можно задать необходимые настройки температуры, включить и выключить систему нажатием одной кнопки

Благодаря «умному» блоку управления можно задать необходимые настройки температуры, включить и выключить систему нажатием одной кнопки

Паяльная станция бесконтактного типа относится к современным системам пайки. К примеру, нагрев с помощью термофена помогает мастерам в ремонте бытовых электроприборов и мобильников. А вот с помощью ИК-систем можно производить монтаж и демонтаж микросхем (даже формата BGA).

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя

Внешний вид промышленной воздушной паяльной станции: 1 – блок управления, 2 − паяльник, 3 – фен, 4 − ручка для переноски, 5 – регуляторы температуры для фена и нагревателя

Анатомия паяльной станции достаточно проста и максимально отвечает необходимым условиям: аккуратная, «умная» пайка элементов. Сердце прибора − блок питания, внутри которого находится трансформатор, выдающий напряжение двух вариантов 12 или 24 Вольта. Без этого элемента все системы станции были бы бесполезны. Трансформатор отвечает за регулировку температуры. Блок питания снабжён терморегулятором и специальными кнопками запуска прибора.

Для справки! Некоторые устройства оборудованы специальной подставкой, которая нагревает печатную плату во время пайки, что помогает избежать её деформации.

С помощью блока управления также может быть реализована функция запоминания температуры и программирования кнопок. Мастера «прокачивают» прибор, используя процессор, благодаря которому появляется возможность измерять температуру в ходе пайки.

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Разберём особенности работы термовоздушной паяльной станции: поток воздуха с помощью специальных спиралевидных или керамических элементов (они находятся прямо внутри трубки термофена) нагревается, а затем через специальные насадки направляется в точку пайки. Такая система позволяет нагреть необходимую поверхность равномерно, исключив точечную деформацию.

“Температура, которую могут обеспечить современные фены для пайки, в том числе и собранные своими руками, варьируется от 100 до 800°C. Причём показатели эти могут настраиваться оператором.

В качестве ещё одного дополнительного элемента может выступать специальный инфракрасный нагреватель. Принцип его похож на работу термофена, он нагревает не место стыка, а определённую площадь. Однако, в отличие от термофена, здесь отсутствует поток тёплого воздуха. Профессиональные паяльные станции могут оборудоваться специальными сопутствующими инструментами, оловоотсосами и вакуумными пинцетами.

Разновидности паяльных станций по конструкции

Существуют как простые паяльные станции, оборудованные привычным нам классическим паяльником, так и более продвинутые. Причём вариаций сочетания компонентов и систем может быть великое множество. Без труда можно в одной станции совместить контактный паяльник и фен, вакуумный или термопинцет и оловоотсос. Для удобства приведём таблицу основных типов паяльных станций.

Требуют повышенной температуры плавки.

Обеспечивают эффективную пайку в труднодоступных зонах с единовременным прогреванием сразу нескольких поверхностей. Позволяет осуществлять пайку любого типа, как со свинцом, так и без него.

Здесь присутствует нагревательный элемент в виде инфракрасного излучателя, сделанного из керамики или кварца.

Сочетают в своей конструкции несколько типов оборудования: фен или классический паяльник, или, как мы уже говорили, ИК-нагреватель и оловоотсос допустим, паяльник и фен.

По механизму стабилизации температуры и принципу работы управляющих блоков паяльные станции можно разделить также на аналоговые и цифровые. В первом случае нагревательный элемент включён, пока паяльник не прогреется до нужной температуры, самая близкая аналогия – нагрев обычного утюга. А вот второй тип паяльника отличается сложной системой контроля и регулирования температуры. Здесь размещён PID-регулятор, который подчиняется программе микроконтроллера. Такой метод стабилизации температуры намного эффективнее аналогового. Ещё одна классификация позволяет разделить все ПС на монтажные и демонтажные. Первые осуществляют пайку приборов, однако, не имеют оловоотсоса и других элементов, позволяющих проводить чистку и замену деталей.

Демонтажная паяльная станция Xytronic LF-852D с насадками

Демонтажная паяльная станция Xytronic LF-852D с насадками

Такие паяльные системы снабжены специальной ёмкостью для удаления припоя, который, в свою очередь, отсасывается специальной насадкой, снабжённой компрессором.

К сведению! Существуют комбинированные станции, позволяющие проводить как монтажные, так и демонтажные работы. Они снабжены двумя видами паяльников, различающихся по мощности.

Как сделать своими руками термовоздушную паяльную станцию

Купить паяльную станцию с феном не каждому по карману, хотя ИК-станции стоят ещё больших денег, поэтому самый простой путь – собрать её своими руками. Однако, следует помнить, что такие воздушные паяльные станции обладают определёнными недостатками:

  1. Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
  2. Поверхность прогревается неравномерно.
  3. Для разных случаев требуются дополнительные насадки.
Читайте также:
Отопительные котлы для дачи

Паяльный фен своими руками: универсальная схема

Термофен – специальное устройство, которое нагревает место пайки потоком горячего воздуха.

Проще всего собрать прибор с феном на вентиляторе, а в качестве нагревателя использовать спираль.

Универсальная паяльная станция с феном

Универсальная паяльная станция с феном

Если покупать нагреватель механический, то он достаточно дорогой. И при резких перепадах температур может простой треснуть. Не все могут самостоятельно сконструировать компрессор. В качестве поддувала можно использовать обычный малогабаритный вентилятор. Подойдёт кулер от домашнего ПК. Для знакомства с устройством такого прибора изучим схему паяльной станции своими руками.

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха

Вентилятор расположим около термофена. К нему аккуратно присоединяем трубку для подачи тёплого воздуха. На торце кулера вытачиваем отверстие под сопло. С противоположной стороны кулер необходимо закрыть, чтобы обеспечить необходимую тягу.

Для более точечного направления тёплого воздуха можно приобрести готовые насадки на сопло термофена

Для более точечного направления тёплого воздуха можно приобрести готовые насадки на сопло термофена

Теперь подошла очередь сборки нагревательного элемента. Для этого необходимо накрутить нихромовую проволоку спиралью на основание нагревателя. Причём витки обязательно не должны касаться друг друга. Витки наматываются с учётом того, что сопротивление должно быть 70-90 Ом. Основание выбирают с плохой теплопроводностью и хорошей стойкостью к большим температурам.

“Часть деталей можно позаимствовать из обычного фена. В частности, в качестве основы для спирали с низкой термопроводностью подойдёт слюдяная пластина.

Приступаем к поиску деталей для сопла. Лучше всего для этого подойдёт труба из керамики или фарфора. Оставляем небольшой зазор между стенками сопла и спиралью. Сверху поверхность обматываем изоляционными материалами. Можно использовать асбестовый слой, стекловолокно и т.д. Это увеличит высокое КПД фена, а также позволит брать его руками, не получив ожог. Крепим нагревательный элемент так, чтобы воздух подавался в трубку, а нагреватель находился точно посередине внутри сопла.

Система управления паяльной станцией

Для сборки системы управления самодельной паяльной станции типа фен своими руками в ней необходимо разместить два реостата: один регулирует входящий поток, другой − мощность нагревательного элемента. А вот выключатель обычно делается один как для нагревателя, так и для нагнетателя.

 Варианты подключения системы управления к термофену.

Варианты подключения системы управления к термофену.

Здесь очень важно правильно подключить провода, чтобы они соотносились с реостатами.

Затем присоединяем термофен так, чтобы провода соответствовали нужным реостатам и выключателю.

Сборка и настройка работы паяльной станции

Мощность паяльной станции, как мы уже замечали выше, обычно находится в пределах от 24 до 40 Ватт. Однако если вы планируете паять шины питания и проводники, то мощность прибора должна быть увеличена от 40 до 80 Ватт.

А вот паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые, в принципе, обладают значительной теплопроводностью

А вот паяльные инструменты на 100 Ватт и больше, как правило, используют для крупногабаритных конструкций из цветмета, которые, в принципе, обладают значительной теплопроводностью

Подробнее о том, как паять феном от паяльной станции, смотрите в этом видео.

Инфракрасная паяльная станция своими руками

Инфракрасная паяльная станция − тот инструмент, который проще всего сделать своими руками. Цена на паяльные станции такого типа просто заоблачная. Купить что-то попроще – не вариант, так как всё равно будет ограниченный функционал.

ИК паяльная станция в сборке

ИК паяльная станция в сборке

Именно поэтому мы расскажем поэтапно, как собрать своими руками инфракрасный паяльник. Разберём этапы сборки ПС для пайки плат размером 250×250 мм. Наша паяльная станция подойдёт для работы с телевизионными платами, видеоадаптерами для ПК, а также планшетов.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

Для основы самодельной ИК паяльной станции, собранной своими руками, можно взять дверцу от антресоли либо фанеру 10-12 мм, прикручиваем к ней ножки. На этом этапе важно примерно прикинуть компоновку исходя из размеров нагревателей и ПИД-регуляторов. От этого будет зависеть высота «боковин» и скосов передней панели.

Алюминиевые уголки используются для формирования «скелета» конструкции. Заранее позаботьтесь о «начинке», в работе пригодятся и старые видеомагнитофоны, ДВД-проигрыватели и тому подобное. Можно обойти специализированных уличных лоточников.

Корпуса от старых видеомагнитофонов или процессоров – идеальное сырьё для обшивки сторон

 Ещё один вариант корпуса, на этот раз из алюминия

Ещё один вариант корпуса, на этот раз из алюминия

Теперь ищем антипригарный поддон. Да, именно тот, что можно купить в обычном магазине бытовой техники. Здесь же можно и присмотреть качественный паяльник для паяльной станции.

Важно! Возьмите с собой рулетку. Ваша задача – найти противень оптимальной ширины и глубины. Размеры зависят от высоты ИК-излучателей и их количества.

Система управления паяльной установкой

Приступим к самому интересному. На торговой площадке заранее заказываем ПИДы (или пропорционально-интегрально-дифференциальные регуляторы), а также ИК — 3 нижних ИК излучателя 60×240 мм, и один верхний − 80×80 мм, не забудьте запастись двумя твердотельными реле на 40А. На этом этапе уже можно переходить к жестяным работам, а именно подогнать всю конструкцию под размеры наших основных элементов. После подгонки боковин и крышки вырезаем технологические отверстия под ПИДы на передней, под кулер на задней стенке.

Сборка и регулировка работы паяльной станции

Итак, после установки излучателей, кулера и соединения всех проводков внешний вид нашей паяльной станции уже обретает практически законченный вид. На этом этапе необходимо провести тестирование оборудования на нагрев, удержание температуры и гистерезис. Переходим к монтажу основного ИК-излучателя. Сделать это несложно.

Больше всего усилий забирает монтаж держателя платы и установка столика. В нашем примере мы рассмотрели возможность сборки держателей так, чтобы можно было сдвигать влево-вправо уже зажатую плату

Больше всего усилий забирает монтаж держателя платы и установка столика. В нашем примере мы рассмотрели возможность сборки держателей так, чтобы можно было сдвигать влево-вправо уже зажатую плату

Читайте также:
Печь с отопительным щитком

“Для удобства работы можно закрепить на держателе фонарик или светодиодную лампочку. Это очень выручает при отсутствии точечного освещения. Пригодится и ручной обдув.

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Arduino (Ардуино)

Паяльная станция на процессоре Ардуино – одна из самых прогрессивных моделей. Особенность её в том, что она легко программируется. Можно задать необходимые параметры и алгоритмы работы и управления всех элементов.

Часто используется система подключения Flex Link. Она относительно простая, надёжная, а её элементы вполне можно приобрести самостоятельно и собрать схему без особых проблем

Часто используется система подключения Flex Link. Она относительно простая, надёжная, а её элементы вполне можно приобрести самостоятельно и собрать схему без особых проблем

Далее все этапы сборки аналогичны уже описанными нами. Если возникнут вопросы, можно обратиться за помощью к специалистам-электронщикам.

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega8 (Атмега8)

Схема на контроллере Atmega8 довольно простая и не требует больших знаний. Самое главное, разбираться в кодах программ на языке C++. Это позволит редактировать его под себя.

Вариант рабочей схемы паяльной станции на Atmega8

Вариант рабочей схемы паяльной станции на Atmega8

В открытых интернет-источниках есть разные вариации паяльных станций на основе разных контроллеров.

Покупка или изготовление паяльной станции своими руками

Паяльная станция Lukey 702 - Bellco Shop

Обыкновенный паяльник является очень простым инструментом для несложного ремонта бытовых приборов, пайки проводки и других операций. Поломка различных устройств – достаточно частое явление, и без замены элементов схемы не обойтись. В этом случае возможно применение обыкновенного паяльника для ремонта, однако, если деталь нельзя перегревать, то на помощь приходят паяльные станции.

Применение и виды паяльных станций

Паяльная установка (паяльная станция) – разновидность специализированного оборудования, которое применяется в радиотехнике для пайки простых и сложных схем и способно оказывать непродолжительное тепловое действие на радиодеталь.

Очень часто встречаются случаи, когда деталь выходит из строя во время перегрева при демонтаже. Для решения этой проблемы необходимо использовать флюсы для мгновенной передачи температуры и кратковременного воздействия. В этом случае при демонтаже простой детали можно воспользоваться и обыкновенным паяльником, ведь не имеет смысла тратить деньги на паяльную станцию. Если необходимо выполнить демонтаж исправной микросхемы с одной платы и припаять ее на другую, то при осуществлении операции обыкновенным паяльником очень высока вероятность механического повреждения или перегрева.

Для этих целей и используют ПС, которые превращают работу не в мучения, а в приятное занятие. Моделей этого оборудования очень много и каждая может содержать определенные компоненты:

  1. Прибор для контроля режимов работы или управляющий модуль.
  2. Паяльник с регулируемой температурой.
  3. Термостойкий пинцет из специального сплава (для пайки smd-компонентов).
  4. Фен для группового подогрева элементов схемы.
  5. Источник теплового излучения высокой мощности.
  6. Оловоотсос(удаление лишнего олова).
  7. Различные принадлежности для комфортной пайки.

Минимальная комплектация состоит из паяльника, управляющего модуля и держателя для паяльника.

Классификация и особенности устройств

Контактные ПС наиболее распространены и представляют собой паяльник с возможностью регулировать температуру нагрева. Их можно разделить на 2 категории:

  1. Для работы с оловянно-свинцовыми припоями.
  2. Для припоя без примесей свинца с нагревательным элементом с мощностью до 160 Вт. Благодаря регулятору температуры возможно применение для пайки припоем со свинцом.

Они бывают аналоговые и цифровые. Температура у аналоговых ПС повышается до тех пор, пока нагревательный элемент не нагреется полностью, а после этого питание отключается. При остывании происходит включение питания и температура снова увеличивается до определенного показателя. Для отключения питания в схему вмонтировано электромагнитное реле, которое завязано на термодатчик. Основным преимуществом является низкая стоимость. Благодаря такому устройству этой станции точное регулирование нагрева изменять нельзя, что приводит к перегреву деталей и частой смене жала.

Принцип регулировки цифровой станции происходит за счет регулировки температуры PID-регулятором, управляемым с помощью вшитой программы в микроконтроллер. Этот вид обладает более точным способом контроля нагрева относительно своего аналогового собрата.

Паяльная станция

В индукционных ПС нагрев происходит благодаря индукционной импульсной катушке. Под действием тока высокой частоты она генерирует вихревые токи в покрытии ферромагнетика.

Нагревание происходит до полного изменения магнитных свойств ферромагнетика (точки Кюри), после чего нагрев прекращается.

Бесконтактные применяются в основном для демонтажных работ и замены деталей с большим количеством выводов. Существует несколько видов ПС такого типа:

  1. Инфракрасные станции — профессиональное дорогостоящее оборудование, в комплект которого входит элемент из керамического или кварцевого излучателей. Имеют ряд достоинств: работа со сложными компонентами, универсальность, радиодетали не сдуваются с платы, равномерный нагрев.
  2. Паяльная станция с феном (термовоздушная) используется для равномерного разогрева деталей потоком горячего воздуха.
  3. Комбинированные сочетают в своей комплектации фен и паяльник.

Демонтажные ПС применяются для удаления с платы олова и быстрого съема деталей без перегрева последних.

Критерии выбора и рекомендации

Для выбора ПС необходимо четко понимать технические и конструктивные параметры, а также все слабые и сильные стороны. Основные характеристики выбора:

Паяльное оборудование STAYER изготовлено из высококачественных современных материалов

  1. Нагревательный элемент бывает керамический и нихромовый. Первый нагревается достаточно быстро и за счет термостабилизации служит достаточно долго. Нихромовый стоит меньше, но часто выходит из строя.
  2. Диапазон терморегулятора позволяет точно производить контроль за температурными показателями (не ниже 250 градусов по Цельсию).
  3. Скорость нагревания.
  4. Мощность является основным параметром ПС и определяет сферу применения.
  5. Габариты.
  6. Напряжение питания устройства.

Существует достаточное количество моделей ПС, и очень сложно определиться с выбором конкретного устройства. Самый главный совет: выяснить, для каких целей нужно применять, и наличие финансовых средств.

Для обыкновенной пайки могут подойти контактные ПС. Температура жала или рабочего элемента регулируется с помощью переменного резистора в блоке питания от 250 до 350 градусов по Цельсию. Оптимальные модели: AOYUE – 936, AOYUE – 936, Lukey – 936+.

Читайте также:
Покраска фасадов кухни своими руками, выбор краски для кухонного фасада

Для ПС без применения свинца используется мощность от 75 до 170 Вт. Не могут применяться для ремонта плат с миниатюрными SMD-элементами. Модели, получившие широкое распространение: Goot PX-501, GOOT RX-802AS, AOYUE 2900 и GOOT RX-852AS.

Термовоздушные используются для работы с миниатюрными элементами и отлично зарекомендовали себя. Труднодоступность и перегрев для этой модели не являются преградами, потому что процесс распайки происходит благодаря горячему воздуху, который генерируется компрессором и проходит через нагревающий элемент, причем температура последнего регулируется. Недостатком является невозможность применять с большими BGA- микросхемами. Модели, отлично зарекомендовавшие себя: ATTEN AT860D, Lukey 850D, AOYUE 857A++.

Комбинированная из термовоздушных получившая широкое применение – это Lukey 852 D+, но есть и неплохие варианты из серии AOYUE.

В состав демонтажных станций входит компрессор, работающий на всасывание. Среди распространенных моделей нужно отметить: AOYUE 2702A+ и AOYUE 474A+.

Самыми распространенными ПС являются инфракрасные. Их основное предназначение – для монтажа и демонтажа микросхем среднего и крупного размеров. Они широко применяются для ремонта компьютерной техники.

Однако многие радиолюбители могут сделать нормальную ПС и своими руками, ведь в интернете предоставлено много самоделок.

Паяльная станция на микроконтроллере

Позволить купить нормальную ПС может не каждый радиолюбитель. Если есть знания в электротехнике, а также возможность достать радиодетали, программатор и микроконтроллер, то появляется шанс сделать свое устройство. Сборка своей собственной ПС имеет положительные моменты: экономия денег и повышение уровня мастерства.

Устройство, печатная плата и схема

Изготовление ПС своими руками включает в себя: схему устройства, создание платы, программирование микроконтроллера, изготовление паяльника, фена, блока питания, монтаж и настройка.

Схема электрическая принципиальная своими руками

Схема 1 – Схема электрическая принципиальная ПС

Схема не очень сложная, и человек, владеющий твердыми знаниями, может ее собрать, к тому же есть интернет, в просторах которого можно найти любой ответ на любой вопрос. Детали несложно достать в специализированных магазинах. Перечень деталей:

  • микроконтроллер – основной элемент: Atmega328p или аналог;
  • LCD-дисплей;
  • LM358;
  • опторазвязка: MOC3063;
  • IRFZ44N (2 шт);
  • симистор: BT138;
  • стабилизаторы: L7812CV и L7805CV;
  • потенциометр: 10К (3);
  • переменный резистор: 10К (3);
  • резистор: 22к;
  • светодиод: 3 мм, 20мА (2);
  • резонатор: 16 Мгц;
  • smd-резисторы: 220 (2), 10к (4), 220к (2);
  • smd-конденсатор: 1 мкф (3 шт.);
  • переключатель: 3 штуки;
  • гнездо: GX16 5 pin и 8 pin;
  • импульсный блок питания 24В, >3А.

Для монтажа деталей необходимо создать специальную монтажную плату (рисунок 1). В интернете есть много способов такой процедуры. Широкое распространение получила технология ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Для этого нужна программа, благодаря которой создается плата; лазерный принтер (печатать на максимальном качестве) и утюг (для переноса рисунка на плату). После чего она травится в хлорном железе, высушивается, и в ней просверливаются отверстия.

Паяльная станция - схема

Рисунок 1 – Пример монтажной платы для ПС своими руками

Нужно обязательно прошить (закачать программу на микроконтроллер) перед установкой его на плату. Текст программы для прошивки контроллера можно написать самому или же воспользоваться готовым. Существует множество интернет-ресурсов обучения программированию для специализированного написания программного обеспечения для прошивки контроллеров. Есть возможность заказать все готовое, и остается только собрать.

Особенности конструкции и настройка

Микроконтроллер отвечает не только за управление ПС, но и выводит информацию на дисплей. Управление очень простое и завязывается на 3-и переменных резистора (10к и 0,5 Вт): первый отвечает за температуру, второй – температуру фена, а третий – обороты кулера.

Светодиоды примерно на 20 мА, мощные не использовать, так как фен работает некорректно.

Паяльник необходимо брать 40 Вт (Ya Xun), штекер которого имеет 5 пинов. Этот паяльник имеет встроенную термопару (именно с термопарой, а не термистором), и нужно соблюдать полярность (вызовет неконтролируемый нагрев).

Фен, оборудованный собственной термопарой и 8-pin разъемом, должен быть мощностью от 350 до 700 Вт. При его подключении также необходимо соблюдать полярность.

В качестве блока питания можно использовать зарядник для ноутбука 24 В и 2 А (лучше 4-5А). В них есть стабилизация напряжения, защита от короткого замыкания, и недорого стоит. Подойдет и БП для светодиодных лент на 24 В и силой тока от 1 А.

Силовые компоненты схемы крепятся на радиатор, предварительно сажаются на термопасту. К плате подключается кулер на 12 В.

Тестирование или настройка производится мультиметром с термопарой. Для этого нужно выставить на ПС температуру (фена и паяльника) и измерить ее прибором, если примерно температуры совпадают, то все собрано правильно. В противном случае необходимо все полностью перепроверить и устранить ошибки.

Самодельная модель ПС обладает рядом достоинств, среди которых низкая цена. Кроме того, не уступает некоторым заводским моделям, а некоторых даже и превосходит. Существует возможность регулировки системы охлаждения.

Таким образом, для выбора паяльной станции необходимо четко знать задачи, которые она должна выполнять. Для начинающих радиолюбителей могут подойти недорогие модели, а для профессионалов – специализированное оборудование. Существует вариант самодельной комбинированной ПС, собранной на микроконтроллере. В любом случае выбор остается за вами.

Паяльная станция — принцип работы и разновидности

Каждый радиолюбитель (от новичка до опытного мастера) знает, что для пайки мелких радиодеталей нельзя применять простые бытовые паяльники. Обладающие большой температурой нагрева, высоким риском появления на жале фазного напряжения они даже при нормальном качестве выполненных работ, как правило, перегревают и выводят из строя дорогостоящие радиоэлементы. Поэтому для выполнения данных работ используют такое специализированное оборудование, как паяльная станция.

Читайте также:
Опалубка из фанеры своими руками: советы и рекомендации

Паяльная станция

Что такое паяльная станция

Паяльная станция – это специализированное оборудование, применяемое для пайки чувствительных к высокой температуре и напряжению радиотехнических деталей (микросхем, транзисторов, конденсаторов).

Основными частями такого оборудования являются:

  • Модуль управления – блок, включающий в себя понижающий трансформатор, микросхему управления температурой паяльника;
  • Паяльник – рабочий орган данного оборудования, связанный с модулем управления гибким экранированным кабелем;
  • Подставка – располагается сбоку от модуля управления и служит для безопасного размещения разогретого паяльника в перерывах между паечными работами.

Более сложные модели содержат также фен, термопинцет, инфракрасный излучатель для подогрева определенного участка печатной платы. В некоторых станциях внутри встраивается небольшой воздушный компрессор, нагнетающий воздух в фен с нагревательным элементом.

Виды паяльных станций

Все современные станции различаются по таким признакам, как способ пайки, тип управления нагревом паяльника (температурой фена или инфракрасного излучателя), предназначение.

Контактные и бесконтактные

В зависимости от способа пайки радиодеталей, все паяльные станции подразделяются на:

  • Контактные – в таком оборудовании радиодетали припаиваются с помощью паяльника с острым жалом. По способу нагрева жала такие станции бывают индукционные (жало нагревается за счет вихревых токов, образующихся при подаче высокого напряжения на расположенную вокруг него катушку), импульсные (нагрев паяльника происходит не постоянно, а только в момент соприкосновения жала с рабочей поверхностью);
  • Бесконтактные – пайка в таких станциях происходит за счет потока горячего воздуха или теплового излучения. Бесконтактные устройства подразделятся, в свою очередь, на две разновидности: термовоздушные (пайка происходит за счет высокотемпературного фена, подающего на рабочую поверхность разогретый воздух) и инфракрасные (паечные работы происходят, благодаря паяльникам с инфракрасными излучателями).

К сведению. Такая классификация условна – во многих современных станциях комплектация состоит из контактных и бесконтактных устройств для пайки.

Аналоговые и цифровые

По способу регулирования нагрева рабочего органа паяльные станции подразделяются на 2 вида:

  • Аналоговые – в таких станциях нагрев жала контролируется одним датчиком, который связан с реле, замыкающим и размыкающим цепь нагревательного элемента паяльника;
  • Цифровые – нагрев жала паяльника в таких станциях регулируется при помощи переключателей и кнопок размещенного в модуле управления контроллера (микросхемы).

Аналоговые паяльные станции, благодаря своим конструктивным особенностям, более надежные и ремонтопригодные. Однако на этом их преимущества заканчиваются – цифровое паяльное оборудование, по сравнению с ними, обладает более точной настройкой нагрева, что позволяет его использовать при пайке очень чувствительных к температуре радиоэлементов.

Монтажные и демонтажные

В зависимости от предназначения, паяльные станции подразделяются на:

  • Монтажные – оборудование, конструктивно предназначенное для пайки радиодеталей на печатные платы;
  • Демонтажные – паяльные станции, которые применяются для быстрого и качественного удаления припоя, демонтажа перегоревших радиодеталей.

В большинстве случаев демонтажные станции применяют только на крупных радиотехнических производствах – простые радиолюбители производят удаление остатков старого припоя, демонтаж вышедших из строя радиодеталей при помощи обычных монтажных паяльников.

Ремонтные

Паяльное оборудование данного вида применяют для проведения большого комплекса работ. В его состав входят не только различные виды паяльников, но и специальный оловоотсос для удаления частиц припоя и дыма, зажим для фиксации детали (платы), светильник для освещения рабочей поверхности. Такая станция, благодаря расширенной комплектации, совмещает в себе функции описанных выше монтажных и демонтажных видов данного оборудования.

Особенности выбора

Основными характеристиками, учитываемыми при выборе паяльной станции, являются ее мощность, комплектация, используемый для пайки вид флюса.

Мощность

Выбор паяльной станции по данной характеристике зависит от ее предназначения:

  • Для пайки небольших радиодеталей, обладающих чувствительностью к перегреву, используют оборудование мощностью 40-60 Вт;
  • Для работы с не столь чувствительными к высоким температурам элементами печатных плат применяют станции мощностью 70-90 Вт;
  • Более мощное оборудование (мощностью свыше 100Вт) используют для профессиональной ежедневной пайки в условиях средних и крупных производств бытовой и компьютерной техники.

Обратите внимание! Наиболее удобны и производительны для радиолюбительства станции мощностью от 60 до 90 Вт.

Комплектация

Наиболее удобна комплектация паяльной станции, в которую включены следующие компоненты:

  • Паяльник со сменными жалами различной формы;
  • Термовоздушный фен, штатив для его вертикального крепления;
  • Катушка с трубчатым припоем;
  • Специальная лампа.

Подобная комплектация хоть и будет стоить недешево, но при этом позволит выполнять все виды радиолюбительских паечных работ.

Выбор флюса

Лучший флюс – паяльная кислота

Флюс – вещество, предотвращающее образование на поверхности, на которую наносится припой, а также на жале паяльника, слоя окисла. От правильного выбора флюса зависят качество и скорость паечных работ.

В качестве флюсов для паяльных станций применяют:

  • Канифоль (затвердевшая сосновая или еловая смола);
  • Спиртовой раствор канифоли;
  • Ортофосфорную паяльную кислоту.

К сведению. Среди данных видов канифоли наиболее удобной в нанесении и эффективной является ортофосфорная паяльная кислота.

Что понимается под распиновкой

Распиновка – схематическое расположение и назначение различных контактов, выводов разъемов, гнезд, проводов и других радиодеталей паяльной станции с описанием каждого элемента. Найти ее можно в инструкции по эксплуатации оборудования или в интернете на специализированных сайтах и форумах радиолюбителей. Используют распиновку для выявления причин неисправности оборудования, его ремонта и сборки.

Работа с микросхемами

Пайка микросхем

Паяльная станция позволяет быстро и качественно выполнять замену вышедших из строя микросхем. Порядок действий при выполнении таких работ следующий:

  1. Плату с неисправной микросхемой фиксируют в специальном зажиме;
  2. Находящиеся рядом с вышедшей из строя микросхемой радиодетали закрывают тонкой алюминиевой фольгой;
  3. На выводы демонтируемой старой микросхемы наносят тонкий слой флюса;
  4. Круговым движением термовоздушного фена расплавляют припой на выводах микросхемы и при помощи пинцета аккуратно снимают ее с печатной платы;
  5. Паечные пяточки – концы токопроводящих дорожек платы, предназначенные для контакта с выводами микросхемы – очищаются от остатков флюса;
  6. Определив при помощи « ключа» (выемки или другой маркировки на корпусе детали) расположение первого вывода, устанавливают новую микросхему на плату, выравнивают ее относительно паечных пятачков дорожек;
  7. При помощи контактного паяльника с тонким жалом прихватывают два угловых вывода;
  8. На все выводы микросхемы наносят флюс;
  9. Круговым движением термовоздушного фена, расплавляя остатки припоя, фиксируют выводы микросхемы на паечных пятачках дорожек;
  10. Визуально проверяют отсутствие замыканий между выводами. При обнаружении таковых при помощи паяльника удаляют лишнее количество припоя.
Читайте также:
Сколько электроэнергии потребляют лампочки в час, день и месяц

После завершения работ с помощью зубной щетки удаляют остатки флюса, проверяют работоспособность припаянной микросхемы.

Принципы управления температурой

В зависимости от вида паяльной станции, регулирование температуры нагрева рабочего органа происходит при помощи следующих устройств:

  • Реле и термодатчик – жало паяльника нагревается до определенной температуры, после чего термодатчик, подавая сигнал на реле, разрывает цепь питания паяльника и прекращает его нагрев. Терморегулирование при помощи реле и термодатчика обладает высокой надежностью и простотой. Однако такая простая система имеет один существенный недостаток – она, предотвращая жало от нагрева выше определенной температуры, не позволяет производить точную и тонкую регулировку нагрева.
  • Контролер – электронное устройство, управляющее нагревом паяльника. В отличие от реле и термодатчика, контролер при помощи различных кнопок и переключателей позволяет точно задавать температуру паяльнику. Благодаря этому, его часто применяет при пайке очень чувствительных к перегреву деталей.

Пайка без свинца

Бессвинцовая пайка – новейший современный вид паечных работ, предусматривающий использование бессвинцовых припоев, изготовленных на основе таких металлов, как медь, серебро, золото, кадмий, цинк, индий. Производится такая пайка с помощью мощных паяльных станций (75-170 Вт), способных разогревать жало паяльника или выходящий из термовоздушного фена воздух до температуры 270-3000С.

Интересно. Помимо отсутствия неприятного запаха и выделения вредных газов, удобством данной технологии является использование быстросъемных композитных жал различной формы и диаметра.

Изготовители станций

Наиболее популярными изготовителями данного вида оборудования являются такие компании, как:

  • «ERSA»;
  • «ATTEN»;
  • «QUICK»;
  • «AOYUE»;
  • «LUKEY».

Среди данных производителей наиболее надежное, но при этом дорогое паяльное оборудование выпускает немецкая компания «ERSA». Среди бюджетных моделей много радиолюбителей отдает предпочтение продукции брендов QUICK и LUKEY. При этом паяльные станции последнего производителя в настоящее время вызывают много претензий и нареканий по надежности и качеству сборки.

Возможность собрать своими руками

Самодельное паяльное оборудование

Самое простое паяльное оборудование данного вида можно не только приобрести, но и собрать самостоятельно. Такой вариант позволяет не только сэкономить существенную сумму денег, но и приобрести знания о том, что такое паяльная станция, как она устроена изнутри, понять принцип ее работы.

Видео

Подробно процесс самостоятельной сборки простейшей паяльной станции с феном описан в следующем видео.

Паяльная станция своими руками

Пайка электронных плат требует соблюдения определенного уровня температуры для различных деталей, ведь недостаток нагрева приведет к плохому соединению припоя, равно, как и чрезмерный нагрев вызовет преждевременное окисление олова и такое же низкое качество пайки.

Помимо этого на перегретой плате могут отслаиваться дорожки, обугливаться целые участки. Если раньше для работы с мелкими и крупными деталями, лужением относительно большой площади радиолюбители использовали набор из нескольких паяльников, сегодня эта функция решается одной паяльной установкой. Но из-за высокой стоимости такого устройства не все могут позволить себе ее приобретение, поэтому мы расскажем, как собирается паяльная станция своими руками.

Принцип действия и варианты реализации

Принцип работы паяльной станции заключается в способности устройства регулировать температуру нагрева и поддерживать ее в установленных пределах на протяжении всего процесса.

Разумеется, реализация всех вышеперечисленных функций задача не из простых, поэтому изготовление полноценного аналога под силу опытным электрикам, имеющим должное оборудование и опыт сборки электронных схем, изготовления печатных плат.

Поэтому сначала мы разберем относительно простые варианты изготовления, регулировка температуры в которых осуществляется вручную. Но и таких паяльных станций вполне достаточно, чтобы выполнить качественную пайку деталей, ориентируясь только по внешним признакам работы жала.

Способ №1. Контактная паяльная станция

Для такой паяльной станции вам понадобиться относительно классический паяльник мощностью хотя бы 80 – 100Вт, регулятор мощности (в данном примере мы будем использовать диммер), диодный мост, соединительные провода. Такая паяльная станция будет работать без обратной связи по температуре жала паяльника, поэтому результативность воздействия на припой придется определять опытным путем.

Схема изготовления простейшей станции

Рис. 1: схема изготовления простейшей станции

Так как в домашней сети напряжение может быть значительно ниже 220В, в схеме паяльной станции будет использоваться диодный мост.

Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

  • Соберите из четырех диодов мост или возьмите готовую сборку с параметрами работы с 220 В на 300 В;
  • Отрежьте питающий шнур на расстоянии 10 – 15 см от ручки, запас нужен для подключения к паяльной станции;
  • Зачистите выводы проводов как возле паяльника, так и на шнуре, его также будем использовать для подключения;
  • Подключите одну из жил шнура питания к диодному мосту через диммер, а вторую напрямую;
  • Подсоедините выводы диодного моста к жилам паяльника, лучше использовать клеммное соединение, болтовое или пайку;
  • Места электрических соединений заизолируйте для предотвращения поражения электрическим током при работе паяльной станцией;
  • Установите мост и светорегулятор на диэлектрическое основание.
Читайте также:
Проект Дома Александрия: особенности проектирования, чертежи, фото

Простейшая паяльная станция готова к использованию, достаточно включить ее в розетку и повернуть ручку в нужное положение. Принцип работы с ней схож с прибором для выжигания по дереву. Работая с крупными элементами, регулятор мощности устанавливается в максимальное положение. С мелкими, выводится в половинное значение, следует отметить, что конструкция регулятора температуры на основе диммера изменяет напряжение питания от 220 до 0В, а вам ограничивать его меньше половины смысла не имеет.

Способ №2. Бесконтактная паяльная станция

Как показывает практика, далеко не всегда нагревом жала можно воздействовать на любые элементы платы, к примеру, к тем же smd деталям крайне трудно подобраться. В таких ситуациях используется паяльный фен, направляющий поток горячего воздуха на ножки.

Несмотря на схожесть, переделать обычное устройство для сушки волос в инфракрасную станцию не получится, так как рабочая температура должна достигать 500 — 800ºС. Для сборки такой паяльной станции вам понадобится компрессор для подачи воздуха, нагревательный элемент, корпус для элементов управления, сопло, понижающий трансформатор, выпрямитель, блок управления скоростью подачи воздуха.

Принципиальная схема такой паяльной станции приведена на рисунке ниже:

Электрическая схема термофена

Рис. 2: электрическая схема термофена

Принцип действия паяльной станции основан на воздействии инфракрасного излучения от нагревательного элемента непосредственно в область пайки. Компрессор подает воздух от нагревателя через сужающееся сопло, создавая эффект турбины, производительность насоса желательно обеспечить в пределах от 20 до 30 л в минуту.

При изготовлении инфракрасной станции существует два способа для ее выполнения — ручная модель или стационарная. Первый вариант подходит в тех ситуациях, когда корпус ИК паяльной предвидится относительно небольших размеров и будет удобно помещаться в руке. Второй способ подойдет для крупногабаритных приспособлений, в которых станция установлена неподвижно, а заготовка перемещается под соплом.

Рассмотрим такой пример изготовления паяльной станции бесконтактного типа:

Намотайте нагревательный элемент

  • Намотайте нагревательную спираль из нихромовой проволоки, в данном случае используется диаметром 0,8мм. Можете взять и другой вариант, к примеру, от электрической плиты. Рис. 3: намотайте нагревательный элемент
  • Для намотки используйте жесткий каркас, укладывайте витки вплотную, но не делайте нахлестов и следите за тем, чтобы не закоротить намотку. Чем меньше диаметр проволоки у вас получится, тем эффективнее будет идти нагрев, достаточно будет спирали с наружным диаметром 8 – 10 мм.
  • В данном примере изготавливаются несколько спиралей, соединяемых параллельно для повышения температуры нагрева.
  • Установите полученную спираль на цилиндрический каркас из негорючего материала.

Предварительно удалите с каркаса все лишнее но если он уже готов, можете сразу осуществлять намотку.

  • Изготовьте металлический стакан для нагревательного элемента, в этом примере изготовления паяльной станции мы сделаем его из корпуса пальчиковой батарейки.
  • Из куска телескопической антенны от радиоприемника сделайте сопло, один край которого нужно расплескать и надеть на шайбу. Рис. 5. Наденьте шайбу
  • Прикрутите шайбу сопла к стакану из батарейки при помощи соразмерных болтов. Рис. 6: прикрутите сопло к стакану
  • Поместите внутрь стакана между спиралью и стенками термоизоляционный материал, чтобы предотвратить перегревание наружных деталей.
  • Соберите диодный мост из четырех полупроводниковых элементов, если под рукой уже есть готовая сборка, можете использовать и ее.
  • Изготовьте блок питания из понижающего трансформатора и выпрямительного агрегата, ваша задача получить на выходе низкое напряжение для снижения вероятности поражения электротоком. В рассматриваемом примере получается около 10 – 15В, мощность трансформатора составляет 150Вт. Аналогичная модель может браться с готового оборудования.
  • Корпус для паяльной станции мы изготовим из обычной пластиковой бутылки. В данном примере нам нужен прозрачный пластик, так как в нем легче подключать блок питания, нагнетатель воздуха и плату управления. Рис. 7. соедините все элементы в корпусе
  • Подключите куллер и нагревательную спираль к выводам блока питания, подсоедините регулятор напряжения. Рис. 8. установите кулер

Регулировка мощности теплового потока может осуществляться либо по скорости подачи воздуха, либо по уровню напряжения, подаваемого на нагреватель.

Способ №3. Автоматическая паяльная станция на базе Ардуино

Такая паяльная станция собирается на базе микроконтроллера Arduino, который выполняет роль логического элемента, обрабатывающего данные от индикатора температуры и регулирующего мощность нагрева жала. Отличительной особенностью такого устройства является полная автоматизация контроля за температурой – вам достаточно задать ее и дождаться нагревания. Пример схемы для сборки приведен на рисунке ниже:

Схема паяльной станции на базе ардуино

Рис. 10. схема паяльной станции на базе ардуино

Чтобы собрать такую станцию вам понадобится:

  • сама плата Ардуино для управления работой паяльной станции;
  • цифровое табло для отображения температуры нагрева;
  • микросхему для программирования паяльной станции;
  • транзистор, стабилизатор и кнопки, магазин резисторов и емкостных элементов.

Для сборки такой паяльной станции воспользуйтесь приведенной схемой, в качестве нагревательного элемента будет выступать жало обычного паяльника с датчиком температуры, которые подключаются к собранной схеме.

К недостаткам такого устройства следует отнести его сложность, из-за чего начинающие радиолюбители могут попросту не собрать рабочую версию с первого раза. Также для пайки используемых в автоматической станции элементов вам понадобиться специальный паяльник и предварительные навыки работы с ним, чтобы не испортить детали.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: