Инфракрасная паяльная станция с МК-управлением. Строим!

Объяснять, насколько необходима паяльная станция для работы и ремонта современного электронного оборудования, скорее всего, не стоит, только время тратить. К сожалению, даже самые бюджетные варианты подобного оборудования стоят немалые деньги, от 10 тыс. рублей и выше, поэтому для работы в домашних условиях приходится искать варианты изготовления паяльной станции своими руками. Дело это непростое, требующее терпения в отладке и настройке управляющей компоненты паяльной станции.

Как выбрать паяльную станцию

Отметим основные характеристики выбора паяльной станции, которые позволят легко ориентироваться при оценке и покупке товара:

  1. Мощность. Бывает от 48 до 1000 Вт. Внутри устройства показатель делится на мощность паяльника (48-75 Вт) и мощность фена (200-650 Вт). Чем значение выше, тем быстрее станция выходит на рабочий режим и дольше сможет функционировать под нагрузкой.
  2. Интерфейс. Есть модели с нарисованными делениями температуры, где установка степени нагрева определяется поворотом регулятора. В дополнение может использоваться световая индикация, указывающая на состояние прибора. Другие станции оснащены электронным управлением с цифровым дисплеем, делающим регулировку температуры более удобной и точной.
  3. Минимальная и максимальная температура нагрева. Чтобы работать с тонкими платами мобильных телефонов и других устройств, необходима невысокая температура 100-200 градусов, иначе можно повредить хрупкие элементы микросхемы. Объемная пайка на толстых платах ведется быстрее при температуре 350-480º С.
  4. Комплектация. Кроме паяльника станция может быть оснащена термофеном, дующим горячим воздухом. В таком случае важен его воздушный поток 20-120 л/мин, влияющий на производительность. К фену прикладываются насадки различной конфигурации, чтобы вести пайку дорожек, разогревать крупные участки олова или аккуратно извлекать тонкие элементы на микросхеме. Греющая подставка помогает сразу разогреть всю плату и ускорить процесс выпаивания. Емкости для хранения олова и промакивания жала упрощают организацию рабочего места.

Дополнительные функции. Некоторые станции наделяются оловоотсосом, облегчающим масштабное выпаивание на микросхемах.

Варианты постройки паяльной станции

Среди всякого полезного и не очень набора информации, имеющегося в сети, можно отыскать массу схем и устройств самодельной разработки, вплоть до вариантов изготовления самодельных термопар и фенов. На практике, для перепайки и прогрева электронных компонентов материнских плат и видеокарт компьютеров, станций управления и прочей микропроцессорной техники чаще всего используют два типа установки:

  • Конструкция, работающая на принципе передачи тепла раскаленным воздухом. Собирается такая термовоздушная паяльная станция своими руками достаточно просто, но при одном условии, большую часть компонентов необходимо покупать готовыми, а не пытаться сделать кустарным способом;
  • Бесконтактная установка работает по принципу теплового излучателя. Инфракрасная паяльная станция своими руками собирается на основе мощных галогеновых ламп и системы отражателей. Для управления нагревом используются программные возможности ноутбука.

Самой крутой паяльной станцией, работоспособность которой подтверждена на практике, признана установка, изготовленная из отражательного зеркала и мощной галогеновой лампы на 500Вт.

Варианты постройки паяльной станции

К сведению! При правильной настройке такой паяльной станцией удалось выполнить пайку контактов твердым серебряным припоем.

Но для пайки или прогрева такой девайс будет смертельно опасен, потому что главным критерием при выборе варианта паяльной станции должна быть управляемость нагрева поверхности с точностью до 1оС.

Принцип работы и общие характеристики

Схема паяльной станции с феном состоит из основного блока и манипулятора-термофена, в котором происходит нагревание воздуха. Такие приборы используют для ремонта бытовой техники и мобильных телефонов. По способу формирования воздушного потока станции делятся на:

Принцип работы и общие характеристики
  1. Турбинные – воздух подается с помощью маленького крыльчатого электромотора, встроенного в термофен.
  2. Компрессорные – подача воздуха осуществляется компрессором, который расположен в основном блоке.

Выбор паяльной станции с феном делают, исходя из характеристик этих разновидностей. Основное отличие компрессорных станций от турбинных заключается в том, что последние способны формировать больший поток воздуха, но плохо проталкивают воздух через узкие отверстия, а компрессорные – наоборот, более эффективны в тех случаях, когда воздуху нужно пройти через узкие насадки, которые используют для пайки в труднодоступных местах.

Принцип работы и общие характеристики

Принцип работы термовоздушной паяльной станции довольно прост: поток воздуха проходит через керамический или спиралевидный нагреватель, находящийся в трубке термофена, нагревается до установленной температуры, а затем через специальные насадки выходит на паяемую деталь. Термофены могут обеспечивать температуру воздуха от 100 до 800 ° C. В современных моделях станций температура, направление и мощность потока воздуха с легкостью регулируются.

В сравнении с другими станциями, в частности, с инфракрасными, недостатки термовоздушных станций состоят следующем:

Принцип работы и общие характеристики
  • Потоком воздуха можно случайно сдуть маленькие детали.
  • Поверхность прогревается неравномерно.
  • Для разных случаев требуются дополнительные насадки.
Читайте также:  Как и чем лучше наточить ножи в домашних условиях

Преимущество заключается в том, что турбовоздушные станции намного дешевле.

Принцип работы и общие характеристики

Для чего и кому нужна паяльная станция.

Паяльная станция – это комплекс специализированных инструментов для выполнения операций одиночной и групповой пайки. И нужна она, прежде всего, тем, кому возможностей обычного паяльника уже мало.

Паяльная станция является более сложным устройством, чем простой паяльник. Соответственно, имеет перед ним ряд преимуществ:

  • температура нагревательного элемента стабильна, электронный блок управления поддерживает заданный режим неограниченное время;
  • наличие гальванической развязки от сети, что критично при пайке элементов запитанной схемы;
  • необгораемое жало — если обращаться аккуратно, может прослужить очень долго.

В минимальный состав ПС входят следующие узлы?

  • Паяльник со сменным жалом
  • Блок регулировки
  • Подставка
  • Термофен
  • Оловоотсос
  • Очиститель жала

Основное преимущество паяльной станции перед паяльником заключается в наличии электронного блока управления режимами работы.

Электронный блок управления обеспечивает:

  • Плавная и точная регулировка температуры
  • Поддержание температуры в заданном диапазоне
  • Защита от перегрузок в сети

Таким образом, паяльная станция обеспечивает пайку там, где критически важно исключить воздействие высоких температур на монтажные элементы и текстолитовую основу, сохраняя при этом высокую прочность и долговечность соединений.

ТОП-лучших паяльных станций

  • REXANT 12-0152;
  • STAYER MASTER 55371;
  • МЕГЕОН 00361
  • ЗУБР 55336;
  • LUKEY 936A;
  • MASTERS 998D;
  • REXANT 12-0727.

Приступим к более подробному знакомству с преимуществами и описанием всех перечисленных станций.

REXANT 12-0152

Производитель Китай
Мощность 48 Вт
Габариты 162x102x246 мм
Вес кг
Питание сеть 220В

Следующая модель характеризуется многими пользователями простой и недорогой паяльной станцией. Подходит к использованию в домашних условиях. Выполнена конструкция из высококачественных материалов и имеет довольно компактные габариты вместе с маленьким весом. Рукоятка абсолютно не нагревается в процессе использования, благодаря чему не обжигает руки пользователя.

Страна Германия
Мощность 48 Вт
Диапазон температуры 100 – 450°C
Напряжение питания 220В
Нагревательный элемент керамический

Подходит не только для бытового, но и для профессионального использования, позволяя выполнять широкий спектр работ по монтажу и демонтажу оборудована паяльником с клиновидным жалом и керамическим нагревательным элементом, мощность которого равняется 50 Вт. Механический потенциометр на передней панели настольного прибора дает возможность выбирать температуру нагрева жала в диапазоне 200°C – 480°C.

Тип нагревательного элемента керамический
Мощность 50 Вт
Форма наконечника жала клин
Габариты 120х170х93 мм
Вес 1.3 кг

Отличается на фоне большинства конкурентов быстрым нагревом, богатым функционалом и компактными габаритами. Станет отличным вариантом не только в домашнем использовании, но и профессиональном, поскольку обладает широким диапазоном рабочих температур. Жало изготовлено в виде конуса и быстро нагревается, а главным его материалом является керамика.

Показатель мощности 60 Вт
Форма жала конус
Нагрев 50-480 градусов
Рукоятка двухкомпонентная
Нагревательный элемент керамический

Электрический паяльник оснащен керамическим нагревательным элементом мощностью 50 Вт и механическим потенциометром, регулирующим температуру нагрева. Максимальная рабочая температура равняется у этой модели 480°C. Широкий диапазон рабочих температур дает возможность работать с любым видом припоя. Имея рабочее напряжение всего 24 В и антистатическую конструкцию, инструмент исключает пробой электронных элементов во время паяльных работ.

Показатель мощности 50 Вт
Тип нагревательного элемента импульсный
Материал медь, долговечное покрытие
Форма наконечника конусная
Форма жала прямая

Отлично подходит к домашнему использованию за счет технических параметров и довольно бюджетной стоимости. Модель обладает хорошим качеством сборки и функциональными возможностями. По показателям в работе данная станция не отстает от популярных продвинутых моделей. Фен имеет довольно высокую мощность. Пользователю предоставляется возможность плавного регулирования температуры самого паяльника и фена.

Читайте также:  5 способов распиловки рельса своими руками
Размер конструкции 100х150х140 мм
Вес кг
Тип управления станцией цифровой
Мощность 60 Вт
Материал нагревательного элемента керамика

Представленная модель объединяет в себе термовоздушный фен и паяльник, а наличие сразу двух рабочих элементов – гарантия широких возможностей для профессионала. Производитель оснастил модель удобным цифровым управлением. В него встроен микрокомпьютер, который занимается отслеживанием главных технических параметров, повышением точности во время настройки необходимых параметров. После запуска нагрев устройства осуществляется довольно быстро, благодаря чему пользователь может сразу приступать к работе.

Показатель мощности 50 Вт
Нагревательный элемент керамический
Форма жала конусная
Вес 3.2 кг
Габариты 270х200х330 мм
Наименование устройства Показатель мощности (Вт) Габариты (мм) Вес (кг) Стоимость (рублей)
REXANT 12-0152 48 162x102x246 1000 – 1300
STAYER MASTER 55371 48 160х95х240 1.1 1500 – 2000
МЕГЕОН 00361 50 120х170х93 1.3 2000 – 2600
ЗУБР 55336 60 145х166х90 1.2 6000 – 7000
LUKEY 936A 50 159х165х92 0.9 1800 – 2500
MASTERS 998D 60 100х150х140 4000 – 5500
REXANT 12-0727 50 270х200х330 3.2 9000 – 10300

Меры безопасности при работе

Работа с термофеном, особенно самостоятельно собранным, требует особого внимания к безопасности эксплуатации. Существует несколько правил, которых необходимо придерживаться:

  • Соблюдать технику противопожарной безопасности.
  • Если установлен регулятор температуры, то нельзя изменять температурный порог резким поворотом регулятора.
  • Нельзя прикасаться к нагревательному элементу и насадкам во время работы устройства, так как это может привести к серьезным ожогам и другим последствиям.
  • Менять насадку можно только после выключения и охлаждения паяльника.
  • Не допускается попадание воды либо другой жидкости на устройство.

При работе с устройством рекомендуется проветривать помещение во избежание отравления парами.

Какую паяльную станцию выбрать?

Выбор устройства зависит от множества факторов, которые необходимо учитывать. Я советую обязательно обращать внимание на следующие критерии:

  • Нагревательный элемент, его вид и тип. Они представлены нихромовыми и керамическими вариантами. Первый вариант является более бюджетным, однако не подлежит длительному и регулярному использованию. Если вам нужно что-то смастерить дома — смело покупайте, однако в производственных целях лучше выбирать керамический вариант.

Такой элемент также имеет свои слабости, а именно — не переносит неравномерное нагревание и может даже треснуть. Однако наличие термостабилизации в устройстве станции будет способствовать его долговечности и прочности

  • Интервал регулировки температуры. Тут уже вопрос напрямую зависит от целей использования паяльника, но в любом случае, чем шире будет температурный диапазон -тем лучше и функциональнее устройство.
  • Время нагревания. Также немаловажный момент, обеспечивающий удобство в работе. Опять же, чем время меньше — тем лучше.
  • Мощность прибора. Один из самых важных критериев, обеспечивающий качественную работу. Для того, чтобы подобрать аппарат с нужной мощностью, необходимо заранее знать, для чего он впоследствии будет применяться. Особенно внимательно следует выбирать мощность при необходимости работы с электроникой и чувствительными приборами, такими как смартфоны, ноутбуки и т.д. В таком случае вполне достаточно 40-70 Ватт, но лучше все-таки оставлять некоторый запас.
  • Напряжение также имеет значительную роль. Если вы планируете работать только с чувствительными схемами, я советую выбирать низковольтные варианты, которые не смогут повредить плату.
  • Эргономичность: размер, вес, форма. Тут уже каждый выбирает на свое усмотрение.
  • Пригодность к ремонту и возможность замены деталей.
  • Комплектность.
  • Ценовая категория.

Также следует обращать внимание на тип устройства. Бесконтактная пайка используется для демонтажа деталей и помогает выполнять работу в труднодоступных местах, однако при работе с мелкими деталями не всегда является удобной.

Если вы выбираете между аналоговыми и цифровыми аппаратами, лучше выбирать цифровые, поскольку они обеспечивают лучший температурный контроль.

После покупки станции, если в комплект не входили дополнительные жала, советую их приобрести. Различные конфигурации помогут подбирать нужный вариант для определенного вида работ.

Рекомендации по сборке

В домашних условиях проще и дешевле сделать станцию с феном на вентиляторе, где роль нагревателя играет спираль. Керамический нагреватель стоит дорого, а в случае резких изменений температуры может потрескаться. Компрессор сложно сконструировать самостоятельно, и его нельзя присоединить к фену, поэтому от главного блока придется проводить трубу для воздуха, что добавляет неудобств.

Читайте также:  15 Лучших аккумуляторных шуруповертов для дома

Нагнетателем послужит малогабаритный вентилятор (подойдет кулер от блока питания компьютера) возле ручки термического фена. К нему присоединяется трубка, в которой воздух нагревается и выходит на паяемый элемент. На торце кулера вырезается отверстие, через которое в трубку с нагревателем попадает воздух.

Нагреватель собрать гораздо труднее. Нихромовая проволока спиралью накручивается на основание. Витки соприкасаться друг с другом не должны. Длина спирали рассчитывается из расчета того, что ее сопротивление должно равняться 70-90 Ом. Основанием может служить основание с низкой теплопроводностью и большой стойкостью к высоким температурам.

При конструировании фена много разных деталей могут быть взяты из старых домашних фенов. В каждом, даже простом и дешевом, устройстве есть слюдяные пластины, из которых для спирали собирается крестообразное основание. Также используются основания старых паяльников либо галогенных ламп для прожекторов.

Далее, из фарфора, керамики и подобных материалов делается трубка. Диаметр рассчитывается так, чтобы между ее внутренними стенками и спиралью оставался маленький зазор. Сверху на сопло наклеиваются термоизоляционные материалы:

  • стекловолокно;
  • асбест;
  • прочее.

Изоляция обеспечит больший КПД фена и позволит спокойно брать его руками.

Нагревательный элемент и трубка-сопло по отдельности соединяются с нагнетателем таким образом, чтобы воздух шел в сопло, а нагреватель находился внутри сопла посередине. Место скрепления сопла и нагнетателя изолируется во избежание пропускания воздуха.

По форме получившаяся конструкция напоминает пистолет. Для удобства к корпусу можно прикрепить держатели и ручки. Специальные насадки покупаются или вытачиваются из термостойкого металла. От изготовленного фена к главному блоку должны отходить четыре провода и выходить из задней части фена. Их рекомендуется собрать вместе и изолировать повторно.

В корпусе блока размещаются два реостата, один из которых регулирует мощность потока воздуха, а другой – мощность нагревательного элемента. Лучше, если выключатель для нагревателя и нагнетателя будет общим. Завершающее действие – устройство выхода для розетки.

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 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.

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

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

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

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.

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Вариация самодельного паяльника для микросхем

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

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.

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Комментарий

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Андрей Винокуров

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Электромонтер 5 разряда ООО «Петроком»

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Задать вопрос

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

«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.

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

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.

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Общие характеристики и принцип работы паяльной станции

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega(Атмега

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

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega(Атмега

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

Внешний вид программатора для будущей паяльной станции на ATmega328

Одно из обучающих видео по сборке паяльной станции в этом видео.

Особенности изготовления своими руками паяльной станции на Atmega(Атмега