Импульсный паяльник своими руками

Требуемые физические характеристики для самодельного паяльника

Широкий выбор паяльников, которые представлены сегодня на рынке, упрощает выбор устройства для решения конкретных задач. Однако многие стараются иметь самодельный паяльник. Для этого следует рассмотреть требуемые физические характеристики самодельного паяльника. Эти характеристики подразделяются по следующим величинам:

• напряжению, подаваемому к нагревательному элементу (для электрических паяльников);
• мощности нагревательного элемента;
• наличию регулятора мощности;
• размеру и форме жала;
• способу нагрева припоя;
• конфигурации ручки;
• стоимости.

По первому параметру на электропаяльник подаётся или стандартное переменное напряжение 220В, или постоянное 12В, 24В. Величина напряжения определяет мощность таких паяльников. Она имеет дискретные значения с интервалом в 20 Вт. То есть 40 Вт, 60 Вт, 80 Вт и так далее. Более совершенные устройства имеют специальный регулятор мощности для паяльника. Размер и форма жала паяльника имеет достаточно широкий диапазон конструктивных решений. Часто для работы со сложными радиоэлектронными устройствами применяют специальные насадки (например, для выпаивания микросхем, в зависимости от её конструкции). В современных паяльниках применяют следующие способы нагревания припоя:

1. С помощью электрического тока, подаваемого на нагревательный элемент. В этом случае применяется: нихромовая проволока, керамический стержень, индукционная катушка, импульсный преобразователь.
2. Газовые аппараты. Нагрев припоя происходит за счёт горения газовой струи. Можно его назвать мини сварочный аппарат. Такие устройства относятся к профессиональному оборудованию.
3. Инфракрасные станции. Нагрев припоя происходит при помощи инфракрасного излучения. Он создаёт зону нагрева от 10 миллиметров до 60 миллиметров. Размеры и форма зоны разогрева могу варьироваться в зависимости от устройства окна инфракрасного излучения.

Наиболее применяемыми считаются аппараты, реализующие нагрев жала с помощью электрического тока. Небольшое количество элементов и простота конструкции, позволяет утверждать, что паяльник можно сделать своими руками.

Простой мини-паяльник своими руками и ремонт устройства

Создать миниатюрный нано-электропаяльник можно дома, используя газовую зажигалку или автомобильный прикуриватель. Такой себе прикуяльник.

Что понадобится для создания мини-паяльника:

• Газовая зажигалка в металлическом корпусе;
• Медная проволока;
• Напильник;
• Плоскогубцы.

Зажигалку лучше подобрать, имеющий большой огонь и способность работать даже в ветреную погоду.

Алгоритм работы:

• Проволока зажимается плоскогубцами, а затем заворачивается на короб зажигалки;
• Другой конец проволочного элемента затачивается;
• Этой же проволокой в несколько витков следует зафиксировать жало.

Маленький самодельный микропаяльник готов. Остается проверить его работоспособность и можно паять SMD и другие мелкие детали. Если же необходимость в таком инструменте отпадет – его всегда можно разобрать, а затем восстановить.

Что делать, если паяльник перестал работать? Скорее всего, обуглилось или засорилось жало. Починить деталь поможет активатор, который очень бережно очистит деталь от нагара. Причем такой ремонт не займет много времени.

Изготовление импульсного микросхемного паяльника

Для изготовления паяльника, которым можно выпаивать и впаивать в печатные платы микросхемы и другие электронные компоненты, отличающиеся особой чувствительностью к перегреву, в конструкцию устройства добавляют специально переделанный резистор, играющий роль защитного устройства. Хорошо подойдет резистор типа МЛТ сопротивлением 8 ом и рассеиваемой мощностью 0,5-2 ватта

Паяльник для микросхем своими руками

Кроме того, потребуется:

• Полоска двухстороннего фольгированного текстолита 10Х30 миллиметров.
• Кусок стальной проволоки толщиной 0,8 мм.
• Медная проволока для жала.
• Корпус шариковой ручки.
• Импульсный блок питания 12-15 вольт 1 ампер.

Последовательность изготовления следующая:

1. Снять лакокрасочное покрытие с резистора, нагрев его в муфельной печи или газовой горелкой.
2. надфилем или лобзиком отпилить один из выводов .
3. просверлить в этом месте отверстие диаметром 1,1 мм, достигнув внутренней полости. Второй вывод следует подключить к источнику питания, он же будет крепить устройство к ручке.
4. Расширить отверстие в корпусе сопротивления на конус так, чтобы исключить контакт жала и внутренних стенок резистора, к этому месту надо будет припаять второй провод к блоку питания.
5. Стальную проволоку надо согнуть пополам, выгнуть в месте сгиба кольцо по диаметру резистора (должно садиться очень плотно) и загнуть его под прямым углом.
6. Кольцо залудить, надеть на резистор и припаять так, чтобы концы стальной проволоки были направлены в одну сторону с оставшимся выводом.
7. Из полоски текстолита вырезать плату таким образом, чтобы на широкой части с разных сторон было две контактные площадки для припаивания концов проволоки и второго вывода резистора соответственно, средняя должна плотно входить в корпус ручки, а узкая — иметь контактные площадки для подпайки проводов от блока питания.
8. Припаять концы проволоки и вывод сопротивления к плате, с дугой стороны припаять провода от блока питания
9. В отверстие резистора плотно вставить кусочек термостойкого изолятора (той же керамики, например), чтобы исключит контакт жала со вторым выводом.
10. Вставить медное жало в отверстие. Жалу можно придать любую удобную для пайки форму, изогнуть, сплющить, заточить и т.д.
11. Пропустить провода через корпус ручки, вставить в него плату и подсоединить провода к блоку питания.

Устройство паяльника для микросхем

Работа таким импульсным микросхемным паяльником, сделанным своими руками, безопасна для микросхем и не утомляет руку.

Принцип функционирования прибора

Наконечник инструмента выглядит в виде изогнутой медной проволоки, по которой проходит сильный ток (25-50 А). До некоторого времени в большинстве ИП электроэнергию такой мощности подавал трансформатор.

Его вторичная обмотка выглядела как пара витков медного проводника с поперечным сечением от 6 до 10 мм2. Мощное сечение проводника по сравнению с проволокой жала позволяет шине оставаться относительно холодной при максимальной передаче тепла на конец жала.

Жала из медной проволоки

Как правило, выводы шины из корпуса прибора являются одновременно держателями наконечника. Сам блок питания помещается в пластиковом корпусе с включателем куркового типа. Паяльники изготавливают в форме пистолета. Они удобно помещаются в руке. Лёгким нажатием на курок инструмент приводится в рабочее состояние.

Способ №3 Мощный импульсный паяльник

Такой паяльник не подойдет новичку, так как для его создания требуются базовые знания в электротехнике и навыки чтения электрических схем. За основу для изготовления этого агрегата берется импульсный блок питания от галогенных светильников. Хорошо будет получить и схему этого устройства, в рассматриваемом примере она имеет такой вид, хотя может быть и любая другая, в зависимости от модели блока для паяльника:

Рис. 11: схема блока питания для импульсного паяльника

Принцип действия импульсного паяльника заключается в закорачивании вторичной обмотки трансформатора Т2 для получения максимального нагрева жала. Для этого применяется самодельная обмотка с одним витком и закороткой из более тонкой проволоки под наконечник.

Для изготовления паяльника вам понадобится блок от галогенного светильника, корпус (в данном случае используется пистолет из детской игрушки), медная проволока диаметром 6мм и проволока диаметром 1мм, керамические предохранители, болты для фиксации деталей паяльника, кнопка и шнур питания с вилкой. Из инструмента вам понадобятся пассатижи, отвертка, метчик и ножовка.

Процесс изготовления импульсного паяльника состоит из следующих этапов:

Снимите крышку с блока питания от галогенного светильника, будьте аккуратны, чтобы не повредить внутренние элементы, места пайки и детали. Рис. 12: снимите крышку с блока питания С трансформатора удалите низковольтную обмотку, представленную несколькими витками медной проволоки. Рис. 13: удалите низковольтную обмотку Примерьте плату в заготовленный корпус и определите наиболее выгодный способ расположения. Заметьте, что нагревательный элемент будет сильно греться, поэтому под ним никакие элементы лучше не оставлять, куда безопаснее перенести их подальше, разделив плату. Аккуратно разделите плату и на две части, для безопасности деталей их можно удалить на время распила, если под рукой имеется хоть какой-то паяльник

В противном случае придется соблюдать предельную осторожность. Рис. 14: обрежьте плату Подключите к плате кнопку и шнур питания

В катушку с высоковольтной обмоткой трансформатора проденьте медную проволоку толщиной 6мм и согните при помощи пассатижей вокруг катушки, как показано на рисунке

14: обрежьте плату Подключите к плате кнопку и шнур питания. В катушку с высоковольтной обмоткой трансформатора проденьте медную проволоку толщиной 6мм и согните при помощи пассатижей вокруг катушки, как показано на рисунке

Рис. 15: проденьте медную проволоку в катушку На выводы нагревательного элемента наденьте части керамической рубашки предохранителя, они должны предохранять пластиковый корпус паяльника от высокой температуры. Рис. 16: наденьте куски керамической рубашки Концы нагревателя расплющите, и сделайте отверстия при помощи метчика под фиксаторные болты. Рис. 17: нарежьте резьбу Закоротите теплоприемник медной проволокой диаметром в 1 мм. Если при первом включении этот проводник перегреется и перегорит из-за слишком большой температуры жала, его нужно будет заменить более толстым в 1,5 или  2 мм. Если нагрев будет слабым, установите более тонкую проволоку в 0,5 мм.

14: обрежьте плату Подключите к плате кнопку и шнур питания. В катушку с высоковольтной обмоткой трансформатора проденьте медную проволоку толщиной 6мм и согните при помощи пассатижей вокруг катушки, как показано на рисунке. Рис. 15: проденьте медную проволоку в катушку На выводы нагревательного элемента наденьте части керамической рубашки предохранителя, они должны предохранять пластиковый корпус паяльника от высокой температуры. Рис. 16: наденьте куски керамической рубашки Концы нагревателя расплющите, и сделайте отверстия при помощи метчика под фиксаторные болты. Рис. 17: нарежьте резьбу Закоротите теплоприемник медной проволокой диаметром в 1 мм. Если при первом включении этот проводник перегреется и перегорит из-за слишком большой температуры жала, его нужно будет заменить более толстым в 1,5 или  2 мм. Если нагрев будет слабым, установите более тонкую проволоку в 0,5 мм.

У вас получился один из самых мощных паяльников, работающих от сети 220В – он запросто может выпаять детали с мощными ножками, соединять контакты силовой цепи и т.д.

Рис. 18: готовый импульсный паяльник

Но назвать этот паяльник одноразовым нельзя, поскольку собирается он целенаправленно и требует серьезных усилий для создания. Также желательно иметь хоть какой-то рабочий паяльник при его изготовлении, это значительно упростит работу по разделению платы.

Достоинства и недостатки

Подобрав необходимые детали на рынке, или разобрав другие устройства, обладая минимальными навыками в радиоделе, можно собрать такой паяльник своими руками, добавив в свой арсенал инструмент, который будет выгодно отличаться по таким параметрам:

• Экономичность – электроэнергия не используется при простое инструмента;
• Безопасность — в нерабочем состоянии жало всегда холодное , что исключает ожоги кожи, возгорания предметов и проплавление изоляции сетевого шнура при случайном прикосновении;
• Удобство в ремонте – отсутствие нагревательного элемента исключает его перегорание, а изготовление и замена жала намного проще, чем у обычного паяльника, где оно часто застревает.

К недостаткам следует отнести изрядные габариты и ощутимый вес, что требует приложения некоторых физических усилий и вызывает усталость руки после продолжительной работы. Поэтому многие радиолюбители разделяют электронную схему и импульсный трансформатор, делая инструмент легче.

Электронная схема и импульсный трансформатор разделены

Отделенный от схемы трансформатор

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.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1, VT2	Биполярный транзистор	MJE13003	2	Поиск в Чип и Дип	В блокнот
Выпрямительный диод	1N4007	4	Поиск в Чип и Дип	В блокнот
VD1, VD2	Выпрямительный диод

Паяльник своими руками является неплохой альтернативой дорогим магазинным аналогам. Правильно сконструированное изделие справится со всеми задачами, с которыми вы можете столкнуться в повседневной жизнедеятельности (восстановление отлетевших контактов, пайка проводов при их удлинении и т.п.).

Рисунок 1. Схема устройства простого паяльника.

На современном рынке электроинструментов паяльники представлены в широком ассортименте. Это могут быть как отечественные, так и зарубежные модели, которые отличаются между собой не только стоимостью, но также конструкцией и принципом действия. Поэтому, перед тем как приступить к сборке самодельного паяльника, необходимо рассмотреть классификацию данного инструмента и разобраться в принципе функционирования каждого вида. Обладая этими знаниями, вы сможете смастерить функциональное изделие, с которым будет работать не только удобно, но и безопасно.

Импульсный паяльник: описание

В зависимости от вида работ, могут применяться паяльники различной конструкции, устройства и мощности, от индукционных до ультразвуковых. Обычный заводской паяльник, который постоянно находится в нагретом состоянии, хорош по своей эффективности, но имеет некоторые недостатки. Например, сам процесс пайки занимает очень незначительное время, по отношению ко всему процессу. Ведь нужно зачистить и подготовить спаиваемые поверхности. И всё это время паяльник находится во включённом состоянии. А это приводит не только к растратам электроэнергии впустую, но и к быстрому износу самого прибора.

Чтобы во время простоя паяльник постоянно не находился в рабочем состоянии, придумали импульсный паяльник, который отлично выполняет свою функцию и, одновременно, не находится постоянно разогретым. Именно из-за своей особенности потреблять электричество импульсами он и был так назван. Основные отличия импульсного паяльника от обычного:

• Способ нагрева;
• Высокая скорость нагрева до рабочей температуры;
• Незначительное энергопотребление;
• Возможность управления мощностью.

Паяльники из нихрома

Виды и устройство импульсных паяльников имеют свои отличия. В случае с устройством внутри – они незначительные. Больше отличаются сами модели. Есть достаточно много видов паяльников, что обусловлено особенностями их конструкции, принципом работы и предназначением. Разберем основные из них.

Нихромовые паяльники имеют одноименную спирать, через которую проходит электричество. Оно может быть постоянным, как от электрической сети, или же переменным, как то, которое можно получить от трансформаторных установок.

Более дорогие модели оснащаются специальным термодатчиком, который может ограничивать прибор по температуре работы, в зависимости от предпочтений пользователя. Осуществляется это посредством старой доброй термопары.

Конструкция таких паяльников может немного отличаться, в зависимости от производителя и ценовой категории. Более дешевые модификации работают со спиралью с нихрома.

Такой вариант не очень экономичен, поэтому в более дорогих модификациях уже применяется система изоляторов, к которой присоединяется нихромный элемент. Это увеличивает полезную передачу энергии и уменьшает ее потери. Такая конструкция похожа на керамическое жало, из-за чего часто путаются покупатели. О таких моделях мы поговорим чуть позже.

Устройство инструмента

Паяльник применяют для контролируемого нагрева рабочей зоны. Эту технологию используют для крепления радиодеталей и сборки различных конструкций, демонтажных и ремонтных операций. Различают низко,- и высокотемпературное воздействие с пороговым значением +450°С. Однако решающее значение имеют особенности конкретного процесса.

Паяльники небольшой мощности

Устройство инструмента для пайки тонких проводников (0,05-0,15 мм) показано на рис. а). Нагревательная спираль (2) изготовлена из устойчивой к высокой температуре нихромовой проволоки, которая намотана на керамический цилиндр. Этот узел установлен внутри медного жала (1), жестко закреплен бронзовой гайкой (3). На чертеже также изображены следующие компоненты:

• стальная трубка (4);
• предохранительный кожух (5) с уплотнительным кольцом (6);
• контактная клемма (7);
• витой провод питания (9);
• ручка (8) из термостойкого полимера, эбонита или другого подходящего материала.

На рисунке б) показан мини паяльник с металлическим жалом (1), установленном внутри трубки из фарфора (4). Мощность потребления подобных паяльников составляет 20-35 Вт. Для организации электропитания применяют понижающие трансформаторы на 24 (48) V.

На следующем рисунке изображена конструкция для пайки проводов, установленных в стеклянном изоляторе. Жало (4) создано из стальной проволоки с малым радиусом закругления.

Чтобы исключить чрезмерное воздействие нагрева, пайку выполняют в импульсном режиме. Температура паяльника в этом варианте повышается быстро, что позволяет выполнять операции без лишних затрат времени с экономным потреблением электроэнергии. Жало создают из проволоки, причем рабочую зону опиливают для создания необходимых размеров контакта.

Набор комплектуют блоком питания с таймером. Регулируют не только потребляемую мощность, но и длительность импульсов для поддержания оптимальных параметров пайки.

К сведению. Низкая теплоемкость миниатюрного жала заставляет использовать высокотемпературный режим. При ошибках в настройке не исключен чрезмерный перегрев рабочей зоны.

Чтобы продлить срок службы инструмента, применяют крепление около нагревательного элемента. После износа с его помощью устанавливают новое жало. Такой узел пригодится для фиксации специальных сменных насадок. Некоторые сложные модели оснащают устройствами отсоса лишнего припоя и газов. Промышленные паяльники дополняют механизмом подачи расходных материалов в рабочую зону.

Газовый паяльник

В этой конструкции для разогрева жала применяют горение газа. Явным преимуществом этого инженерного решения является независимость от источников электропитания. Такими паяльниками удобно пользоваться для ремонтных работ на открытом воздухе.

Инфракрасный паяльник

Такие изделия обеспечивают нагрев бесконтактным способом с помощью излучения в инфракрасном диапазоне волн. С его помощью формируют достаточно большую рабочую зону. Однако ее сложно контролировать с высокой точностью. В этом варианте значительная часть электроэнергии используется попусту на обогрев окружающего пространства.

Паяльная станция

В этом комплекте стрелкой обозначен «воздушный паяльник». Его конструкция подобна бытовому (строительному) фену. В толстой рукоятке встроен вентилятор в комплекте с нагревательным элементом. При включении обеспечивается нагрев рабочей зоны. Температура контролируется с помощью датчиков, которые измеряют параметры потока горячего воздуха. Его ширину и форму корректируют специальными насадками (диффузорами).

К сведению. В некоторых наборах нагреватель и компрессор устанавливают в отдельном корпусе вместе с блоком питания, измерительными приборами, регуляторами. Паяльник присоединяют гибким шлангом.

Оборудование для соединения пластиковых труб

Такие паяльники применяют в комплекте с кольцевыми насадками. В них на несколько секунд вставляют трубы для нагрева до температуры плавления. Далее соединяют пластиковые компоненты в единую транспортную систему с надежными герметичными стыками.

Рекомендации

Решив спаять участок провода методом прямого нагрева – без инструмента – важно учитывать тип используемых компонентов. Для работы могут использоваться типовая оловянно-свинцовая проволока и канифоль, специальная фольга или паста

Последние 2 варианта очень удобны именно при нагреве зажигалкой, пламенем свечи, горелкой. При этом добавлять канифоль в качестве флюса не придётся — она уже есть в составе.

Если используется импровизированное жало, имитирующее наконечник паяльника, нагревать его нужно в 2-5 мм от конца. Так нужная температура будет достигнута быстрее. Удерживать такой инструмент придется вручную. Стоит запастись необходимой ветошью или куском джинсовой, суконной материи, позволяющей не обжечься при контакте с нагретым металлом.

Изготовление паяльника, имеющего импульсный принцип действия

В состав конструкции наиболее простого инструмента импульсного принципа действия входят следующие конструктивные элементы:

• трансформатор электронного принципа действия;
• светодиодные индикаторы;
• медная проволока для изготовления жала инструмента;
• кнопка включения-выключения;
• пластиковый корпус;
• диэлектрическая стойка.

Электросхема импульсного паяльника.

Схема устройства импульсного паяльника значительно сложнее, нежели устройство обычного инструмента, имеющего в своей конструкции нагревательный элемент. Для того чтобы изготовить импульсный паяльник своими руками, потребуется подготовить электронный трансформатор.

Для его изготовления можно использовать импульсный блок питания, применяемый для запуска ламп дневного света с мощностью 40 ватт. Трансформатору из такого блока питания требуется некоторая доработка. Суть ее заключается, в том, что требуется удаление вторичной обмотки и установка дополнительной намотки в виде одного-двух витков медного провода с диаметром в 1 мм. Готовый трансформатор с измененной обмоткой помещается в заранее подготовленный корпус. Наиболее удобной формой корпуса будет форма в виде пистолета, на месте курка в которой монтируется кнопка для включения прибора.

На месте воображаемого ствола пистолета монтируется стойка, изготовленная из диэлектрика, на которой закрепляется петля из медной проволоки – жало. Оно подключается к вторичной обмотке трансформатора устройства, при замыкании цепи при помощи кнопки-курка происходит нагрев жала. Для визуализации работы инструмента в цепь можно впаять светодиод. В процессе работы не следует длительное время держать кнопку включения в положении “включено”, так как это может привести к перегреву и быстрому выходу прибора из строя.