Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Содержание
  1. Регуляторы для паяльника своими руками. Обзор способов монтажа
  2. Возможные виды монтажа в корпус: вилка, розетка, станция
  3. Варианты схем в зависимости от ограничителя мощности
  4. Схема с выключателем и диодом
  5. Сборка двухступенчатого регулятора на весу
  6. Регулятор с выключателем и диодом — пошагово и наглядно
  7. Регулятор на тиристоре
  8. Сборка тиристорного (симисторного) регулятора на печатной плате
  9. Схема с маломощным тиристором
  10. Схема с мощным тиристором
  11. Сборка тиристорного регулятора по приведённой схеме в корпус — наглядно
  12. Сборка и проверка тиристорного регулятора (обзор деталей, особенности монтажа)
  13. Схема с тиристором и диодным мостом
  14. Регулятор на симисторе
  15. Сборка симисторного регулятора по приведённой схеме пошагово
  16. Регулятор на симисторе с диодным мостом
  17. Регулятор мощности с симистором на микроконтроллере
  18. Рекомендации по проверке и наладке

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Приветствую гостей и подписчиков.
В сети множество вариантов устранения основного минуса дешевого народного паяльника с известного китайского сайта — это перегрев жала.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Купил я его на работу ибо уже устал от ЭПСНов и хотелось чего-то человеческого. На работе я паяю не часто, но для души бывает)
В общем, паяльник мне понравился, но есть два значительных минуса — это перегрев даже на минимуме и быстрое выгорание жала. Возможно, комплектные жала были просто убогие, надо будет попробовать заказать от паяльной станции.

Ну а вопрос с перегревом нужно было решать. Практически все идут по пути наименьшего сопротивления и лечат перегрев установкой дополнительного конденсатора или увеличением сопротивления резистора во времязадающей цепи управления симистором. Кто-то включает паяльник через диод. Кто-то через диммер для управления яркостью светильника.
Я-же решил не "душить" паяльник во время работы — греет он на славу, а задумал уменьшать мощность когда паяльник не используется.
Отсюда требуется как-то контролировать пользуемся мы паяльником или он просто лежит. Вспомнилась мне тут станция на жалах Hakko T12. У них это реализовано на контактном датчике, встроенном в ручку паяльника, и определяющем наклон паяльника.
Заказать с Али — можно, но ждать долго да и зачем покупать то, что можно сделать самому за 10 минут, еще и получить удовольствие)

Для начала посмотрим что там у нас братья Ляо придумали.

В этом обзоре рассмотрим один из самых недорогих Китайских паяльников с регулировкой температуры и сменными жалами: модель 907 ( GJ907) , 60 Вт. Сразу скажу, что данный паяльник не имеет никакого отношения к паяльникам 907 фирмы Hakko для паяльных станций. Обычно на AliExpress, eBay, Bangood и в других Китайских торговых площадках данный товар называется что-то типа "907 60W soldering iron Adjustable 200-450C". Стоимость паяльника на текущий момент (июнь 2015) составляет около 10$.

Характеристики паяльника GJ907:

  • Мощность: 60Вт
  • Температура: 200. 450°C
  • Входное напряжение: 220. 240В
  • Сопротивление изоляции: 100MΩ
  • Длина: 240мм

Поставляется паяльник в прозрачной упаковке с какой-то информацией на Китайском языке.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Жало паяльника при необходимости можно заземлить. И нужно! Т.к. развязки с сетевым напряжением нет и от наводок можно убить при пайке полевые транзисторы, микросхемы и другие чувствительные элементы. По отзывам в интернете – такие случаи были. Для заземления, из паяльника выходит провод с зажимом.

Вилка питания как видно на фото – самая обычная, никакие переходники не нужны.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Паяльник снабжен регулятором температуры, которая регулируется в пределах от 200 до 450 ° C. Если горит светодиод – то паяльник в процессе нагрева. После того, как набрана нужная температура – светодиод гаснет. Судя по схеме здесь используется именно обратная связь по термопаре, а не тупо регулировка мощности, что является несомненным плюсом недорогого паяльника.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Жало у паяльника съемное, необгораемое.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Жало не совместимо с 900-ми. Для сравнения на фото ниже: вверху жало 900, внизу 907. Они разные и по длине и по диаметру.

Размеры 907 жал:

  • Внешний диаметр: 7.5 мм
  • Внутренний диаметр: 6 мм
  • Глубина: 35 мм
  • Длина:

56 мм (зависит от формы жала)

Размеры 900 жал:

  • Внешний диаметр: 5.4 мм
  • Внутренний диаметр: 4.2 мм
  • Глубина: 24.5 мм
  • Длина:

42 мм (зависит от формы жала)

Но 907 жала под него также свободно продаются на AliExpress. Поиск жал для паяльника GJ907 на AliExpress.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Как уверяет производитель и многие интернет-ресурсы, нагреватель у GJ907 керамический. На фото ниже видна ступенька, которая по заявлению некоторых радиолюбителей свидетельствует о том, что перед нами настоящая керамика. В интернете много споров на тему того, какой же нагреватель у данного паяльника: керамика или нихром в керамической трубке. Это мы выясним позже.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Сам нагреватель имеет маркировку 907H 220V 60W и свободно продается на AliExpress по цене примерно 2$.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

От нагревателя выходит 4 провода: два провода для термодатчика и два провода для нагревательного элемента. С одной стороны наличие термодатчика это плюс, но с другой стороны что он расположен в самом нагревателе – это минус, т.к. будет инерционность и задержка срабатывания включения нагрева. Сопротивление нагревательного элемента 890 Ом (два белых провода). Сопротивление термодатчика при комнатной температуре (красный и синий провод):

4 Ом.
Напряжение на нагревательном элементе 220В.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Плата управления. Операционник IC2: HA17358 (LM358). Для управления нагревательным элементом служит симистор MAC97A8 (PDF)

Читать также:  Маршрутно операционная карта технологического процесса

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Схема во многом схожа с схемой паяльника CT-96:

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Как вы уже наверное видели на фото, в этом паяльнике присутствует два подстроечника VT1 и VT2. Один задает верхний диапазон температуры, второй нижний.

Как видно из схемы, никаких дефицитных деталей нет, SMD также не используется и в случае выхода из строя можно заменить перегоревшую деталь. Вообще, в плане ремонтнопригодности паяльник тоже достаточно хорош, т.к. и в плате можно что-то заменить, и сам нагреватель и жала свободно продаются на AliExpress.

Керамика или нихром?

Достоинства керамического нагревательного элемента:
– быстрый нагрев
– долговечность
Недостатки:
– хрупкий (причем чаще трескается от неравномерно нагрева и не родных жал, чем от механических воздействий)

Достоинства нихромового нагревательного элемента:
– дешевизна
– не боится ударов или падений
Недостатки:
– не высокая долговечность
– греется дольше

Но если обьективно сравнить для применения в радиолюбительской практике или для бытового использования, то конечно же нихромовый нагревательный элемент не будет греться скажем в 10 раз дольше керамического и на практике разницу в скорости нагрева вы сильно не ощутите. Что касается срока службы, то тут тоже вопрос спорный, т.к. на мой взгляд это актуально для ремонтных мастерских, где паяльником орудуют по несколько часов в день. А для рядового радиолюбителя при использовании по одному часу в день, в дешевом паяльнике скорее всего случится какая-нибудь другая поломка, чем перегорит нихромовая нить нагревателя. Поэтому если вы радиолюбитель, то в любом случае нихром не перегорит у вас за 1-2 года использования.

Так какой же тип нагревательного элемента используется в данном паяльнике?

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Фотография говорит сама за себя. Т.е. это нихромовый нагреватель, засунутый в керамическую трубу. По сути мы имеем нихромовую спираль, к которой прибавляется один из недостатков керамики – хрупкость. Как видим, наличие ступеньки на торце нагревателя вовсе не означает тот факт, что перед нами керамика!

Ну а что еще вы хотели за десять баксов?

Замеры параметров

Итак, давайте измерим потребляемую мощность паяльника.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Как видим честные 60 Ватт.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

При достижении заданной температуры нагрев отключается, светодиод гаснет и паяльник потребляет 600 мВт.

Жало паяльника было подключено к измерителю температуры (с сенсором K-типа). Дополнительно, показания также были проверены при помощи термопары от мультиметра – больших отклонений во всем диапазоне температур обнаружено не было.

При выставленном значении в 200 °C (самое нижнее значение) – реальная температура кончика жала паяльника составила 250°C! Т.е. на целых 50°C больше. Пробовал выставить нижний порог при помощи подстроечников, но лучшее, что удалось добиться: 235°C, ниже этого значения температура упорно не хочет устанавливаться.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

При выставленном значении в 450°C реальная температура жала составила около 415°C, т.е. паяльник не дотянул 35° C. Но такие высокие температуры в принципе и не нужны, т.к. жало все время будет обгорать. При желании можно поиграться с подстроечником.

Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Время набора температуры с холодного паяльника, до выставленной температуры 200 °C (реальные 230-250° C) составило чуть меньше минуты. При этом, инерционность жала составляет около 3 сек, т.е. с момента включения нагрева, до момента изменения температуры на жале проходит около 3-х секунд. Сам измеритель температуры на изменение температуры реагирует практически мгновенно.

Выводы

Минусы:
– псевдокерамический нагреватель
– указатели температуры не соответствуют реальным показаниям температуры жала
– на мой взгляд не очень удобная ручка (возможно дело привычки, особенно после работы с паяльной станцией)
– по сообщениям некоторых пользователей имеющих подобный паяльник – не слишком надежный

Плюсы:
– честные 60 Ватт
– низкая стоимость
– возможность регулировки температуры
– сменные жала, свободно продающиеся на AliExpress
– возможность замены нагревателя в случае выхода из строя (также свободно продаются на AliExpress)

Стоит покупать или нет? Если сильно ограничены в деньгах, то можете рискнуть, но все же лучше доплатить 20-30$ и взять что-нибудь понадежнее.

Моделей паяльников в магазинах множество — от дешёвых китайских до дорогих, со встроенным регулятором температуры, продаются даже паяльные станции.

Другое дело, нужна ли та же станция, если подобные работы нужно выполнять раз в год, а то и реже? Проще купить недорогой паяльник. А у кого-то дома сохранились простые, но надёжные советские инструменты. Паяльник, не оснащённый дополнительным функционалом, греет на полную, пока вилка в сети. А отключённый, быстро остывает. Перегретый паяльник способен испортить работу: им становится невозможно прочно припаять что-либо, флюс быстро испаряется, жало окисляется и припой скатывается с него. Недостаточно нагретый инструмент и вовсе может испортить детали — из-за того что припой плохо плавится, паяльник можно передержать впритык к деталям.

Чтобы сделать работу комфортнее, можно собрать своими руками регулятор мощности, который ограничит напряжение и тем самым не даст жалу паяльника перегреваться.

Регуляторы для паяльника своими руками. Обзор способов монтажа

В зависимости от вида и набора радиодеталей, регуляторы мощности для паяльника могут быть разных размеров, с разным функционалом. Можно собрать как небольшое простое устройство, в котором нагрев прекращается и возобновляется нажатием кнопки, так и габаритное, с цифровым индикатором и программным управлением.

Читать также:  Пайка пнд труб паяльником

Возможные виды монтажа в корпус: вилка, розетка, станция

В зависимости от мощности и задач регулятор можно поместить в несколько видов корпуса. Самый простой и довольной удобный — вилка. Для этого можно использовать зарядное устройство для сотового телефона или корпус любого адаптера. Останется только найти ручку и поместить её в стенке корпуса. Если корпус паяльника позволяет (там достаточно места), можно разместить плату с деталями в нём.

Другой вид корпуса для несложных регуляторов — розетка. Она может быть как одинарной, так и представлять собой тройник-удлинитель. В последнем можно очень удобно поставить ручку со шкалой.

Вариантов монтажа регулятора с индикатором напряжения тоже может быть несколько. Все зависит от сообразительности радиолюбителя и фантазии. Это может быть как очевидный вариант — удлинитель с вмонтированным туда индикатором, так и оригинальные решения.

Собрать можно даже подобие паяльной станции, установить на ней подставку для паяльника (её можно купить отдельно). При монтаже нельзя забывать о правилах безопасности. Детали нужно изолировать — например, термоусадочной трубкой.

Варианты схем в зависимости от ограничителя мощности

Регулятор мощности можно собрать по разным схемам. В основном различия состоят в полупроводниковой детали, приборе, который будет регулировать подачу тока. Это может быть тиристор или симистор. Для более точного управления работой тиристора или симистора в схему можно добавить микроконтроллер.

Можно сделать простейший регулятор с диодом и выключателем — для того чтобы оставить паяльник в рабочем состоянии на какое-то (возможно, длительное) время, не давая ему ни остывать, ни перегреваться. Остальные регуляторы дают возможность задать температуру жала паяльника более плавно — под различные нужды. Сборка устройства по любой из схем производится схожим способом. В фотографиях и видеороликах приведены примеры того, как можно собрать регулятор мощности для паяльника своими руками. На их основе можно сделать прибор с нужными лично вам вариациями и по собственной схеме.

Тиристор — своеобразный электронный ключ. Пропускает ток только в одном направлении. В отличие от диода у тиристора 3 выхода — управляющий электрод, анод и катод. Открывается тиристор посредством подачи импульса на электрод. Закрывается при смене направления или прекращении подачи проходящего через него тока.

Симистор, или триак — вид тиристора, только в отличие от этого прибора, двусторонний, проводит ток в обоих направлениях. Представляет собой, по сути, два тиристора, соединённые вместе.

В схему регулятора мощности для паяльника — зависимости от его возможностей — включают следующие редиодетали.

Резистор — служит для преобразования напряжения в силу тока и обратно. Конденсатор — основная роль этого прибора в том, что он перестаёт проводить ток, как только разряжается. И начинает проводить вновь — по мере того как заряд достигает нужной величины. В схемах регуляторов конденсатор служит для того, чтобы выключить тиристор. Диод — полупроводник, элемент, который пропускает ток в прямом направлении и не пропускает в обратном. Подвид диода — стабилитрон — используется в устройствах для стабилизации напряжения. Микроконтроллер — микросхема, при помощи которой обеспечивается электронное управление устройством. Бывает разной степени сложности.

Схема с выключателем и диодом

Такой тип регулятора самый простой в сборке, с наименьшим количеством деталей. Его можно собирать без платы, на весу. Выключатель (кнопка) замыкает цепь — на паяльник подаётся всё напряжение, размыкает — напряжение падает, температура жала тоже. Паяльник при этом остаётся нагретым — такой способ хорош для режима ожидания. Подойдёт выпрямительный диод, рассчитанный на ток от 1 Ампера.

Сборка двухступенчатого регулятора на весу

  1. Подготовить детали и инструменты: диод (1N4007), выключатель с кнопкой, кабель с вилкой (это может быть кабель паяльника или же удлинителя — если есть страх испортить паяльник), провода, флюс, припой, паяльник, нож.
  2. Зачистить, а потом залудить провода.
  3. Залудить диод. Припаять провода к диоду. Удалить лишние концы диода. Надеть термоусадочные трубки, обработать нагревом. Можно также использовать электроизоляционную трубку — кембрик. Подготовить кабель с вилкой в том месте, где удобнее будет крепить выключатель. Разрезать изоляцию, перерезать один из находящихся внутри проводов. Часть изоляции и второй провод оставить целыми. Зачистить концы разрезанного провода.
  4. Расположить диод внутри выключателя: минус диода — к вилке, плюс — к выключателю.
  5. Скрутить концы разрезанного провода и проводов, подсоединённых к диоду. Диод должен находиться внутри разрыва. Провода можно спаять. Подключить к клеммам, затянуть винты. Собрать выключатель.

Регулятор с выключателем и диодом — пошагово и наглядно

Регулятор на тиристоре

Регулятор с ограничителем мощности — тиристором — позволяет плавно устанавливать температуру паяльника от 50 до 100%. Для того чтобы расширить эту шкалу (от нуля до 100%), в схему нужно добавить диодный мост. Сборка регуляторов и на тиристоре, и на симисторе совершает сходным образом. Метод можно применить для любого устройства такого типа.

Сборка тиристорного (симисторного) регулятора на печатной плате

  1. Сделать монтажную схему — наметить удобное расположение всех деталей на плате. Если плата приобретается — монтажная схема идёт в комплекте.
  2. Подготовить детали и инструменты: печатную плату (её нужно сделать заранее согласно схеме или купить), радиодетали — см. спецификацию к схеме, кусачки, нож, провода, флюс, припой, паяльник.
  3. Разместить на плате детали согласно монтажной схеме.
  4. Откусить кусачками лишние концы деталей.
  5. Смазать флюсом и припаять каждую деталь — сначала резисторы с конденсаторами, потом — диоды, транзисторы, тиристор (симистор), динистор.
  6. Подготовить корпус для сборки.
  7. Зачистить, залудить провода, припаять к плате согласно монтажной схеме, установить плату в корпус. Заизолировать места соединения проводов.
  8. Проверить регулятор — подключить к лампе накаливания.
  9. Собрать устройство.
Читать также:  Размеры заклепок для заклепочника ручного

Схема с маломощным тиристором

Тиристор небольшой мощности недорогой, занимает мало места. Его особенность — в повышенной чувствительности. Для управления им используются переменный резистор и конденсатор. Подходит для устройств мощностью не более 40 Вт.

Спецификация

НазваниеОбозначениеВид/Номинал
ТиристорVS2КУ101Е
РезисторR6СП-04 / 47К
РезисторR4СП-04 / 47К
КонденсаторС222 мф
ДиодVD4КД209
ДиодVD5КД209
ИндикаторVD6

Схема с мощным тиристором

Управление тиристором осуществляется за счёт двух транзисторов. Уровень мощности регулирует резистор R2. Регулятор, собранный по такой схеме, рассчитан на нагрузку до 100 Вт.

Спецификация

НазваниеОбозначениеВид/Номинал
КонденсаторC10,1 мкФ
ТранзисторVT1КТ315Б
ТранзисторVT2КТ361Б
РезисторR13,3 кОм
Резистор переменныйR2100 кОм
РезисторR32,2 кОм
РезисторR42,2 кОм
РезисторR530 кОм
РезисторR6100 кОм
ТиристорVS1КУ202Н
СтабилитронVD1Д814В
Диод выпрямительныйVD21N4004 или КД105В

Сборка тиристорного регулятора по приведённой схеме в корпус — наглядно

Сборка и проверка тиристорного регулятора (обзор деталей, особенности монтажа)

Схема с тиристором и диодным мостом

Такое устройство даёт возможность регулировки мощности от нуля до 100%. В схеме использован минимум деталей.

Спецификация

НазваниеОбозначениеВид / Номинал
РезисторR142 кОм
РезисторR22,4 кОм
КонденсаторC110 мк х 50 В
ДиодыVD1-VD4КД209
ТиристорVS1КУ202Н

Регулятор на симисторе

Схема регулятора на симисторе с небольшим количеством радиодеталей. Позволяет регулировать мощность от нуля до 100%. Конденсатор и резистор обеспечат чёткую работу симистора — он будет открываться даже при низкой мощности.

НазваниеОбозначениеВид/Номинал
КонденсаторC10,1 мкФ
РезисторR14,7 кОм
РезисторVR1500 кОм
ДинисторDIACDB3
СимисторTRIACBT136–600E
ДиодD11N4148/16 B
СветодиодLED

Сборка симисторного регулятора по приведённой схеме пошагово

Регулятор на симисторе с диодным мостом

Схема такого регулятора не очень сложная. При этом варьировать мощность нагрузки можно в довольно большом диапазоне. При мощности более 60 Вт лучше посадить симистор на радиатор. При меньшей мощности охлаждение не нужно. Метод сборки такой же, как и в случае с обычным симисторным регулятором.

Регулятор мощности с симистором на микроконтроллере

Микроконтроллер позволяет точно установить и отобразить уровень мощности, обеспечить автоматическое отключение регулятора, если с ним долго не работают. Способ монтажа такого регулятора существенно не отличается от монтажа любого симисторного регулятора. Паяется на печатной плате, которая изготавливается предварительно. Очень важно поставить правильную прошивку.

Спецификация

НазваниеОбозначениеВид/Номинал
КонденсаторC10.47 мкФ
КонденсаторC21000 пФ
КонденсаторC3220 В х 6.3 мкФ
РезисторR122 кОм
РезисторR222 кОм
РезисторR31 кОм
РезисторR41 кОм
РезисторR5100 Ом
РезисторR647 Ом
РезисторR71 МОм
РезисторR8430 кОм
РезисторR975 Ом
СимисторVS1BT136–600E
СтабилитронVD21N4733A (5.1v)
ДиодVD11N4007
МикроконтроллерDD1PIC 16F628
ИндикаторHG1АЛС333Б

Рекомендации по проверке и наладке

Перед монтажом собранный регулятор можно проверить мультиметром. Проверять нужно только с подключённым паяльником, то есть под нагрузкой. Вращаем ручку резистора — напряжение плавно изменяется.

В регуляторах, собранных по некоторым из приведённых здесь схем, уже будут стоять световые индикаторы. По ним можно определить, работает ли устройство. Для остальных самая простая проверка — подключить к регулятору мощности лампочку накаливания. Изменение яркости наглядно отразит уровень подаваемого напряжения.

Регуляторы, где светодиод находится в цепи последовательно с резистором (как на схеме с маломощным тиристором), можно наладить. Если индикатор не горит, нужно подобрать номинал резистора — взять с меньшим сопротивлением, пока яркость не будет приемлемой. Слишком большой яркости добиваться нельзя — сгорит индикатор.

Как правило, регулировка при правильно собранной схеме не требуется. При мощности обычного паяльника (до 100 Вт, средняя мощность — 40 Вт) ни один из регуляторов, собранных по вышеприведённым схемам, не требует дополнительного охлаждения. Если паяльник очень мощный (от 100 Вт), то тиристор или симистор нужно установить на радиатор во избежание перегрева.

Регулятор мощности для паяльника можно собрать своими руками, ориентируясь на собственные возможности и потребности. Существует немало вариантов схем регулятора с различными ограничителями мощности и разными средствами управления. Здесь приведены некоторые, самые простые из них. А небольшой обзор корпусов, в которые можно смонтировать детали, поможет выбрать формат устройства.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector