Идея использования прикуривателя в качестве нагревателя для ИК-станции не моя, ее взрастили сперва на easyelectronics, потом она была отлита в граните "Радиокотом", где была отличная статья на тему. Что особенно хорошо, "в комплекте" к прикуяльнику с "Радиокота" шла неплохая схема PWM-регулятора на UC3843 с минимумом деталей. Гугл знает, что есть прикуяльник и выдает "Радиокота" первой ссылкой.
Взялся воплотить.
Автозапчасти:
Головка прикуривателя есть?
Вот, в сборе...
А отдельно головка?
Патрон? А на какую машину?
На любую, мне не для авто
Ээээээ.... ну вот, например, 106 рублей
- беру!
Сердце прикуяльника - именно прикуриватель.
Его мощность примерно 120 Вт или чуть более. После отшелушивания ненужных деталей - стакана, пружины, декора - в руках остается цилиндрическая хреновина с нагревателем в торце. Обечайка нагревателя один вывод, верхний алюминиевый тубус - второй.
На обечайку надет кусок ленты с отверстиями и стянут винтиком М2 - это один токовод. Второй - горизонтальная "палка" из пары стеклотекстолитовых полосок - одновременно держатель прикуяльника, токовод, держатель резистора регулировки мощности. Нагреватель сжат четырьмя винтами М3.
Отдельное спасибо коллеге Саше за две очень важных детали: штатив от чего-то, с тяжелым основанием и крепко вбитым вертикальным штырем, и крепежный хомут из пластика. Эти две детали были словно созданы друг для друга и их комбинация позволяет крепко удерживать нагреватель со всеми сопутствующими деталями на штативе, в то же время допуская перемещение по вертикальной и горизонтальной осям, то бишь регулируя тепловое пятно и интенсивность обогрева платы.
Электронный регулятор собран на KA3843B и транзисторе IRFZ44n - все по канону. Транзистор фланцем прикручен к тоководу и таким образом сток подключается к прикуривателю, на который уже заведен постоянный "плюс".
Плата не сразу заработала, как выяснилось, один из пятачков макетки (3 ножка) был отделен от соседних, а я это проглядел. Как только я это место восстановил, все заработало. Подстроечником задается ширина регулирования нагрева. Во время работы слышен писк, что неудивительно, ведь частота импульсов около 3кГц. Но по звуку хорошо определяется нагрев.
Ручка переменного резистора это тот же прикуриватель, его пластмассовая держалка с немного рассверленным посадочным отверстием.
Попробовал попаять, вывод такой: нужно приноравливаться. Массивные платы прогреваются долго, но я снял и всякие соики, и QFN. Паять тоже ок, мазнул флюсом точки пайки, сунул под нагреватель и деталька моментально прыгает на свое место.
Идея использования прикуривателя в качестве нагревателя для ИК-станции не моя, ее взрастили сперва на easyelectronics, потом она была отлита в граните "Радиокотом", где была отличная статья на тему. Что особенно хорошо, "в комплекте" к прикуяльнику с "Радиокота" шла неплохая схема PWM-регулятора на UC3843 с минимумом деталей. Гугл знает, что есть прикуяльник и выдает "Радиокота" первой ссылкой.
Взялся воплотить.
Автозапчасти:
Головка прикуривателя есть?
Вот, в сборе...
А отдельно головка?
Патрон? А на какую машину?
На любую, мне не для авто
Ээээээ.... ну вот, например, 106 рублей
- беру!
Сердце прикуяльника - именно прикуриватель.
Его мощность примерно 120 Вт или чуть более. После отшелушивания ненужных деталей - стакана, пружины, декора - в руках остается цилиндрическая хреновина с нагревателем в торце. Обечайка нагревателя один вывод, верхний алюминиевый тубус - второй.
На обечайку надет кусок ленты с отверстиями и стянут винтиком М2 - это один токовод. Второй - горизонтальная "палка" из пары стеклотекстолитовых полосок - одновременно держатель прикуяльника, токовод, держатель резистора регулировки мощности. Нагреватель сжат четырьмя винтами М3.
Отдельное спасибо коллеге Саше за две очень важных детали: штатив от чего-то, с тяжелым основанием и крепко вбитым вертикальным штырем, и крепежный хомут из пластика. Эти две детали были словно созданы друг для друга и их комбинация позволяет крепко удерживать нагреватель со всеми сопутствующими деталями на штативе, в то же время допуская перемещение по вертикальной и горизонтальной осям, то бишь регулируя тепловое пятно и интенсивность обогрева платы.
Электронный регулятор собран на KA3843B и транзисторе IRFZ44n - все по канону. Транзистор фланцем прикручен к тоководу и таким образом сток подключается к прикуривателю, на который уже заведен постоянный "плюс".
Плата не сразу заработала, как выяснилось, один из пятачков макетки (3 ножка) был отделен от соседних, а я это проглядел. Как только я это место восстановил, все заработало. Подстроечником задается ширина регулирования нагрева. Во время работы слышен писк, что неудивительно, ведь частота импульсов около 3кГц. Но по звуку хорошо определяется нагрев.
Ручка переменного резистора это тот же прикуриватель, его пластмассовая держалка с немного рассверленным посадочным отверстием.
Попробовал попаять, вывод такой: нужно приноравливаться. Массивные платы прогреваются долго, но я снял и всякие соики, и QFN. Паять тоже ок, мазнул флюсом точки пайки, сунул под нагреватель и деталька моментально прыгает на свое место.
Паять платы и электронные схемы обычным паяльником не очень удобно и не всегда возможно. В этом плане даже простая пыльная станция — ценный инструмент. Но стоимость готовых изделий довольно высока, и если работу проводить не часто, то окупится он не скоро.
Выход есть: сделать паяльную станцию своими руками сможет каждый, кто занимается программированием микроконтроллеров. Вначале надо разобраться в принципе работы устройства и ее основных элементах.
Причиной того, что современный рынок способен предложить широкий спектр паяльного оборудования является тот факт, что обыкновенный бытовой паяльник стал инструментом, который можно купить на каждом углу. А вот паяет он далеко не все современные приборы.
При помощи паяльной станции, которую можно сделать своими руками, есть возможность производить ремонт любого электрического оборудования, в том числе такого сложного и высокоточного, как материнская плата компьютера.
Прежде, чем приступить к конструкции и начать описывать самодельный цифровой паяльный механизм, рассмотрим, какой может быть станция и какие типы пайки существуют.
Станции условно можно классифицировать таким образом:
- контактного типа;
- контактного типа без применения свинца;
- термовоздушного типа;
- комбинированно-термовоздушного типа;
- демонтажного типа;
- инфракрасные станции.
Самый простой вид – контактный. Его строение мало чем отличается от привычного паяльника, однако контактное оборудование лишено многих конструктивных недостатков, которые есть у паяльников.
Контактная пайка
Главной проблемой паяльника является чрезмерный нагрев радиокомпонентов, в частности транзисторов, диодов, тиристоров. Из-за высокой температуры, полупроводниковые элементы начинают менять свою вольтамперную характеристику и нарушать протекание электрического тока в цепи.
Именно поэтому становится невозможным регулировать температуру нагревательных элементов, иными словами традиционный паяльник рано или поздно перестает «слушать» — температура либо неограниченно растет, либо перестает расти вообще.
Таким образом, после достигнутых 400 °C, пайка может быть безопасной только из-за краткосрочного контакта «жало-припой».
Приступая к созданию контактной паяльной станции, или выбирая одну из моделей, которые уже предложены на рынке, следует понимать, что она должна содержать блок питания, включающий в свою конструкцию гальваническую развязку. Именно такой механизм «питание — нагреватель» гарантирует адекватную регулировку напряжения и температуры прогрева. Чаще всего наиболее рациональной температурой нагрева является 250-350 °C.
Бесконтактная пайка
Бесконтактными (термовоздушными) паяльными станциями являются такие установки, которые отлично подходят для ремонта мобильных телефонов, крупной и мелкой бытовой техники. Мощность таких установок крайне высока, они отлично справляются как с припоями, содержащими свинец, так и с бессвинцовыми.
Однако следует помнить, что применять такие устройства для микросхем BGA-типа нельзя. Термовоздушная, бесконтактная пайка представляет собой симбиоз строительного фена и паяльника, паять с помощью такого оборудования очень удобно и быстро.
Устройство фена
Паяльную станцию в виде фена принято использовать для того, чтобы расплавлять или размягчать пластмассовое изделие, тонкий металл или олово. Подавать воздух высокой температуры представляется возможным только после его проходе через сильно разогретую спираль. Для того чтобы создать паяльный фен самостоятельно, потребуется внимательно ознакомиться с его конструкцией.
Составляющие конструкции паяльного фена:
- нагреватель (специальный корпус-трубка);
- крыльчатый вентилятор либо насос, который подает поток воздуха;
- ручки, включателя, датчика температуры.
Иногда можно также использовать специальные насадки, позволяющие менять поток струи.
Схема управления
Рассмотрим принципиальную схему управления феном, которая питается от одного источника. Данный факт значительно упрощает эксплуатацию устройства.
Главным элементом данной схемы является стабилизатор параметрического типа, который собран на транзисторе VT1, стабилитронах D5, D6, D7 и сопротивлении R1. Данное устройство гарантирует стабильность напряжения паяльного фена, в то время когда напряжение источника может изменятся из-за регулировок воздушных потоков.
Для того чтобы изменить скорость вентилятора используется выключатель SA1, который имеет два положения – 8В и 12В.
Стабилитрон D8 и предохранитель FU1 осуществляют защиту от предельных напряжений. Когда напряжение поднимается до 15 Вольт, диод открывается и предохранитель перегорает.
Разберемся, почему в данной конструкции лучше всего использовать именно параметрический стабилизатор. При использовании переменного тока, пики напряжения способны достигать предельных значений. Это выведет из строя микросхему. Пример привести довольно просто. При напряжении в 30 Вольт (переменный ток) пик составит:
Окончательная сборка
Сборка самодельной паяльной станции осуществляется в несколько этапов. Вначале собирают нагревательный элемент. Он состоит из 5 спиралей и керамической изоляционной трубки. Керамическую трубку можно заимствовать из телевизора (линия задержки содержит как раз то, что нужно).
Затем наматывают спираль нагревательного элемента. Производить намотку будущей спирали лучше всего при помощи дрели.
Одной из самых сложных деталей конструкции является корпус нагревателя. Его принято собирать из стакана, трубы и шайбы.
Удивительно, но стакан с внешним диаметров 1,65 см. идеально подошел от старой литий-ионной батареи. Именно в такие корпусы заключают химическую начинку. Перед тем как разбирать батарею ноутбука, ее следует полностью разрядить. Для этого используют низкоомные мощные резисторы.
В качестве корпуса паяльного фена можно использовать бутылку от газировки объем 1 литр. Бутылка выбирался исходя из размеров вентилятора.
Инфракрасная станция для пайки
Ремонтируя сложные схемы и материнские платы (особенно в которых имеют место компоненты BGA), потребуется инфракрасная станция. Китайская продукция отличилась очень низким качеством, а хорошая инфракрасная установка стоит довольно дорого. Выход очевиден: нет ничего сложного в том, чтобы собрать паяльный инструмент своими руками.
При сборке такого паяльного устройства можно вложиться в бюджет до 10 тыс. рублей. Несмотря на низкую себестоимость, станция отлично себя показала при проведении ремонтных работ, связанных с монтированием микросхем.
Описание конструкции
Устройство состоит из следующих компонентов:
- контроллер управления;
- подогрев нижнего типа;
- нагрев верхнего типа.
Контроллер должен быть 2-канального типа.
Первый канал подключается к термопаре или терморезистору платинового типа. Второй следует просто подключать к паре. Оба канала обладают автоматическими и ручными режимами. Первый допускает поддержку температур до 255 градусов при помощи обратных связей с термопарой или терморезистором.
Ручной режим позволяет производить настройки в диапазонах 99%. Память контроллера содержит четырнадцать различных типов термопрофилей: семь профилей свинцового типа и семь профилей для пайки без свинца.
Для припоя без свинца максимальные температуры профилей начинаются с 225°, и далее через каждые 5 до 250°.
В тех случаях, когда верхний нагревательный элемент попросту не справляется и нагрев обеспечить не удается, контроллерный элемент становится в режим «пауза» и ожидает нужную температуру. Это позволяет приспособить микросхему для нагревателей настолько слабых, что они не способны следовать за термопрофилями.
Контроллеры также используются, как регуляторы температуры паяльной станции, например, если необходима сушка или запекание паяльных масок. Такие устройства отлично подходят для поддержки температуры.
Простейшая установка от прикуривателя
Прикуриватель, который управляется 12 вольтами автомобильного аккумулятора, способен создавать температуры, позволяющие паять BGA-контроллеры и различные SMD.
Множество конструкторов считают, что такая станция дает кольцо нагрева (так называемое «колечко»), которое будет повторять проекцию нагревателя. Однако тест на бумаге показал абсолютно равномерный нагрев, без колец. Это означает, что доработка прикуривателя имеет смысл.
При тесте было видно, что цвет бумаги равномерно окрашивает лист от центра в сторону краев. Чистый инфракрасный прогрев плюс конвекция без каких-либо поддувов – и прикуриватель превращается в отличное паяльное устройство.
Паяльные станции из прикуривателя, по сравнению с паяльными термофенами, тихие, не дают никаких струй и отдач, пайка происходит спокойно. Десяти вольт переменного тока, которые подаются от подходящего трансформатора, оказывается вполне достаточно для того, чтобы на расстоянии 1-1,5 см снять с материнской платы 100-разъемный процессор.
Второй контакт спирали необходимо выводить в трубку корпуса и фиксировать высокотемпературным герметиком. При конструкции потребуется пайка латунью. Ее можно выполнить при помощи бензиновой горелки, полосы латуни и буры. Дистанция, при которой осуществляется спаивание, достигает максимально 1,5 см. Данная конструкция зарекомендовала себя очень хорошо.
Если придумать ручку, корпус и держатель, а это довольно несложно, учитывая корпус прикуривателя, то данное устройство будет в разы лучше, чем обычный паяльник китайского производства.
Набор для сборки
Существуют специальные наборы для сборки паяльных станций. Один такой набор предлагает собрать цифровую станцию на базе контроллера Atmega 328P.
Список деталей:
- контроллер Atmega328p;
- LCD с размерами 16х2;
- ОУ: LM358;
- оптическая развязка: MOC3063;
- мосфеты IRFZ44N (2 шт.);
- симистор: BT138;
- стабилизатор;
- потенциометры 10кОм;
- подстроечные резисторы 10кОм.
В комплект также входят два светодиода, резонатор 16 Мгц, SMD резисторы и конденсатор емкостью 1 мкф. Неполный будет паяльный работ без переключателей, гнезда GX16 5 и 8 пин, импульсного блока питания на 24 Вольта.
Схема и печатная плата
Таким образом, при знании законов радиофизики изготовление паяльной станции своими руками не составит особого труда. Более того, при подборе качественных компонентов можно добиться отличных результатов.
Паяльный фен, контактная станция и другие самодельные приборы будут служить очень долго и, в отличие от китайских аналогов, будут работать в том температурном режиме, который нужен.
Вроде тема не новая, но вероятно не все с ней знакомы - как и просили, написал небольшой обзор устройства, облегчающего отпаивание всякого рода SMD и МЕЛКОсхем:)
Пик актуальности этой темы прошел несколько лет назад, во времена недоступности паяльных станций и фенов (как по наличию, так и по цене). На тот момент довольно активно использовались всякого рода самоделки…
Для «разовых» работ, применение самодельного ИК фена вполне оправдано и сейчас - не всем подойдет вариант покупки станции, для того что бы пару раз в год выпаять несколько малоразмерных компонентов. Тем более, что для «изготовления» самой простой конструкции требуется всего пара минут и подходящий источник питания.
Впервые узнал о подобном варианте выпаивания от подчиненного, ранее он работал в РЭМ. Почти все свободное время занимается всякого рода ремонтами, поэтому «знает толк» в извращениях такого рода:)))) Сам он не особо «напрягается» по-поводу внешнего вида устройства:)
- это именно тот вариант, который он реально использует в работе… ;)
Он даже не снимал изоляцию с «крокодилов», поэтому она у него некисло подгорает:)
В принципе можно вообще ничего не переделывать в прикуривателе, а просто подключиться к нагревателю крокодилами со снятыми изолирующими кожухами. Пластиковые детали прикуривателя тоже лучше удалить.
В простейшем варианте корпус прикуривателя просто берется кусачками и придерживается на небольшом расстоянии от отпаиваемых элементов.
Для примера отпаиваем пару деталей.
Работа этой приспособой не идёт ни в какое сравнение с паяльным феном-нет шума и реактивной струи, только ИК-излучение (в чистом виде) и естественная конвекция. Тихо и спокойно + весь флюс остаётся на месте… Красота!
Уже работая у меня, с помощью этой «адской машинки» товарищ восстановил несколько «айфонов» (менял отдельные компоненты), выпаивал микросхемы из ТВ приставок для считывания и записи прошивок, что-то ваял на плате старой плазмы…
Ладно бы не было под рукой паяльной станции с феном, но она имеется (может и не особо крутая, но все же). 
Изготовление ИК-фена из прикуривателя от автомобиля
Для эксперимента, попробовал облагородить внешний вид ИК-фена, используя «отходы производства»(всякий хлам, которого хватает на работе - то что жалко сразу отправить в мусорку). На все потребовалась пара часов времени.Новый прикуриватель
Разбираем его на части. На самом деле бывают разные конструкции - не все раскручиваются так легко.
Залазим в «шайбу» - так у нас называется емкость с крепежом и остатками всякого «полезного»:)
Смотрим, что нам может пригодиться в процессе.
Неплохо подошел крепеж от выпрямительных диодов, в качестве минусового контакта (полярность не имеет значения, имеется ввиду минус прикуривателя в авто)
На плюсовой контакт сначала планировал использовать медный проводник, хорошо подходящий по размерам под гайку
В качестве изоляторов, стойких к температуре, можно использовать корпуса от предохранителей (не важно стекло или керамика)
Некоторое время размышлял над корпусом, были варианты от пары неисправных паяльников. Решил использовать пистолетного форм-фактора.
Разбираем его, снимаем жало и его крепление. В качестве крепления прикуривателя решено было использовать корпус нагревательного элемента. Слегка подпиливаю его до необходимой мне формы.
Получается конструкция такого вида
Вставляю провод через изолятор (корпус предохранителя). Тут на глаза попадается еще один кусок керамики (сверху на фото) - используем и его:)
Собираем все в «кучу» - получается такое вот устройство… 
Для нормальной (комфортной) работы с самодельным ИК-феном необходим относительно мощный источник питания. Вполне подойдет БП от компа ватт на 300 или БП для питания галогенок - он более компактен, и его несложно оформить в виде отдельного источника питания для подобного ИК-фена.
Встречал несколько вариантов самодельных схем с регулировкой, для питания подобного устройства. Одной из самых удачных (по отзывам), вероятно, является вот эта
В моем случае, на работе, имеется несколько разнообразных БП - поэтому что-то придумывать нет необходимости.
Оптимальным для паяния получается напряжение 12-13в, потребляемый ток зависит от типа прикуривателя (они бываю разные).
Рекомендуется, если есть возможность, использовать прикуриватель от японских авто 80-90 годов (на разборке можно взять нахаляву)- наши относительно недолговечные.
При этом цвет спирали оранжево-желтый.
Матрица смартфона чувствительна к ИК-излучению, поэтому на фото все выглядит более ярким, чем в действительности.
ИК излучение имеет весьма равномерное распределение по всей площади нагрева - тест на листе бумаги это неплохо показывает.
Выполнять демонтаж подобным устройством - одно удовольствие. Если вокруг куча обвеса, можно вырезать трафарет из фольги, после этого грей необходимый участок сколько необходимо - с феном это сделать значительно сложнее, нужны отражающие экраны вокруг чипа.
Время выхода на рабочий режим до 30 сек, время монтажа/демонтажа 200-ногой BGA 15-30 сек.
Утюг ~ 100C в качестве нижнего подогрева значительно облегчает и смягчает процесс. Основная работа производится примерно на расстоянии 15 мм от прикуривателя.
Не нужно жалеть канифоли. Это заметно облегчает и ускоряет процесс.
Канифоль закипает при 250 градусах, необходимо не допускать её чрезмерного кипения и испарения (дыма).
У деликатных микросхем при монтаже/демонтаже можно во время работы накрывать корпус.
Не стоит оставлять ИК фен надолго в рабочем режиме без необходимости - он работает на грани своих возможностей.
В сети попадались варианты стационарного расположения нагревателя, что бы высвободить вторую руку
Многим читателям (наверняка) устройство покажется дикой кустарщиной и колхозом, но я больше склонен оценивать работоспособность и результаты его работы, поэтому считаю устройство вполне заслуживающим право на существование.
Всем удачи и хорошего настроения!
Добавить в избранное
Понравилось
+247
+400
