Аналоговая паяльная станция своими руками схема. Паяльная станция своими руками

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.

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.

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 1 о С.

Строим воздушную паяльную станцию малой мощности

Конструкция паяльной станции состоит из четырех основных элементов:

Платы управления процессом нагрева;
Корпуса;
Блока питания;
Фена и паяльника.

Блок питания и корпус подбирают в соответствии с имеющимися ресурсами. Остальные узлы придется покупать или делать собственноручно.

Главный рабочий инструмент воздушной паяльной станции

Главным рабочим органом паяльной станции является фен с электрической спиралью и кулером, продувающий горячий воздух на поверхность пайки или микрочипа. Устройство его несложное, и при желании можно намотать нихровомовую спираль от обыкновенного низковольтного паяльника на керамическую трубку.

Нагревательный элемент изолируют несколькими слоями стеклоткани. Нихром не будет нагреваться до состояния раскаленного металла, но заизолировать поверхность необходимо хотя бы для того, чтобы металлическая поверхность не окислялась. На выходе из нагревательного устройства необходимо установить керамическое кольцо или сопло, диаметром 8-10 мм. Лучше всего подойдут термостойкие фишки, фиксирующие нагревательные спирали в старых утюгах. Мощность нагревателя для паяльной станции потребуется в пределах 400-500Вт, не менее.

Для организации наддува можно использовать кулер от компьютера, или взять за основу корпус с двигателем и вентилятором от походного фена. Но в этом случае придется разрабатывать свой вариант управления оборотами двигателя и напором воздушного потока.

Совет! Существует немало схем с ручным управлением, в которых подачу воздуха в нагревательный элемент предлагают организовать с помощью вынесенного компрессора.

Из практики можно сказать, что управление подачей воздуха паяльной станции должно быть только автоматическим, в противном случае включение-выключение клапана перепуска давления сделает процесс пайки настоящей мукой, а не работой.

Кроме того, в конструкции фена должна быть установлена термопара, с помощью которой, собственно, и регулируется температура воздуха.

Схему подключения фена можно выполнить так, как указано на рисунке ниже.

От того, насколько удобным и безопасным в работе получится конструкция фена, зависит качество пайки, поэтому, если у вас нет желания морочить голову самоделками, то можно купить обычный фен от настольной паяльной станции Luckey, модель702, и просто адаптировать ее к плате управления.

Система управления паяльной станцией

Из приведенного списка наиболее сложным узлом паяльной станции для постройки своими руками является плата управления. Ее можно купить готовой, но если есть опыт постройки подобных конструкций, схему вполне по силам собрать своими руками, комплект деталей можно заказать в сети.

Из всех существующих вариантов, доступных в онлайне, наиболее надежной и удобной в работе признана схемка на основе контролера ATMEGA серия 328р. Плата собрана на основе по приведенной ниже схеме.

Сборка выполняется на стеклотекстолитовой плате, и при нормальном качестве монтажа система управления паяльной станции запускается с первой попытки. При сборке платы потребуется крайне осторожно выполнять пайку элементов, особенно питающей цепи чипа, сделать землю и постараться не переусердствовать с нагревом ножек. Но, прежде всего, нужно будет программатором забить программный код управления. В качестве блока питания паяльной станции используется импульсник на 24В-6А со встроенной защитой от перегрузки.

В схеме управления паяльной станции используется пара мощных мосфетов IRFZ44N, нужно предпринять меры по защите от перегрева и выгорания. Если нагреватель фена получился чересчур мощным, вполне возможно срабатывание блокировки блока питания.

Симмистор и оптоэлектронную пару желательно вывести на отдельную плату, и обязательно установить радиатор охлаждения. Для оптопары рекомендуется использовать сравнительно маломощные светодиоды управления с максимальным током потребления до 20 миллиампер.

В конструкции паяльной станции используется пятипиновый паяльник мощностью в 50 Вт. Разработчики рекомендуют использовать Arrial 936, но можно установить любой аналогичный инструмент с предустановленной термопарой.

Сборка и регулировка работы станции

Все элементы монтируются в закрытый штамповый корпус от старого блока питания, на заднюю стенку выносится радиатор и включатель, на передней индикатор температуры.

Управление паяльной станцией осуществляется тремя переменными сопротивлениями на 10 кОм Первыми двумя регулируется температура паяльника и фена, третьим выставляются обороты фенового вентилятора.

Процесс регулировки касается только юстирования на плате паяльной станции температуры нагрева паяльника и фена. Для этого подключаем питание к паяльнику и термопарой с тестером измеряем реальную температуру нагрева жала. Далее подстроечным резистором выводим показание на цифровом индикаторе станции в соответствии с данными тестера. Аналогичным способом измеряем температуру воздушного потока фена и регулируем подстроечником показания на индикаторе. Если задрать обороты вентилятора фена, то место пайки можно легко разогреть до 450 о С.

Изготовление инфракрасного паяльника

Паяльные станции, работающие на инфракрасном излучении, за редким исключением, используются для прогрева распаявшегося процессора, моста или проца на видеокарте. Как известно, процессоры очень плохо переносят перегрев, и зачастую, при интенсивной нагрузке и плохом теплоотводе, происходит распаивание низкотемпературного припоя контактов от площадки.

Одним из варварских способов восстановления контакта является прогрев «тела» процессора дозированным тепловым излучение. Это можно сделать обычным феном или даже утюгом, но после подобных процедур положительный эффект достигается в одном из трех случаев. Поэтому специалисты-самодельщики предпочитают строить паяльные станции инфракрасного нагрева.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

Конструктивно паяльная станция состоит из четырех основных элементов:

Нижнего нагревательного блока;
Верхнего нагревательного блока;
Штатива и блока управления нагревателями.

Между верхним и нижним корпусом укладывается материнская плата компьютера так, чтобы инфракрасный поток от верхней системы нагрева был направлен преимущественно на цель — корпус процессора. Остальная часть платы закрывается от нагрева алюминиевой пластиной или фольгой с вырезанным окном под процессор.

Нижний корпус паяльной станции применяется для создания теплового экрана, проще говоря, для дополнительного подогрева платы, чтобы уменьшить потери тепла за счет конвекции воздуха.

Важно! Вся хитрость паяльной станции заключается в том, чтобы сделать нагрев не только эффективным, но и управляемым, то есть, нельзя допустить перегрева корпуса, поэтому в конструкции используется термопара и интерфейс управления галогенками.

В качестве нагревателей можно использовать обыкновенную нихромовую спираль, уложенную внутрь кварцевых трубок или галогенки R7S J254.

Для изготовления корпуса нижнего блока можно использовать любой подходящий по размеру стальной коробок, на который устанавливаются разъемы для ламп. В итоге, после сборки и подключения проводки получается конструкция паяльной станции, как на фото.

Аналогичным способом изготавливается верхний нагревательный блок.

Все устройство и управление монтируется на штативе от старого советского фотоувеличителя, у которого есть регулировка положения верхнего блока по высоте. Остается собрать систему управления паяльной установки.

Термопары и управление

Для того чтобы не допустить перегрева, в паяльной станции используются две термопары - для корпуса процессора и остальной поверхности материнской платы. Для управления паяльной станцией используется плата интерфейса Arduino MAX6635, которая подключается к последовательному порту домашнего ноутбука или ПК, для которого приходится искать соответствующее программное наполнение -обеспечение или сделать его самому.

Управление паяльной станции выполняется следующим образом. Компьютер через интерфейс и термопару получает информацию о температуре и меняет мощность теплового потока с помощью импульсов включения-выключения галогенок станции. По мере перегрева продолжительность периода горения лампы будет снижена, а при остывании, наоборот, увеличена.

В собранном виде паяльная станция выглядит, как на фото. Стоимость постройки обошлась чуть более 80 долл.

Заключение

Существует еще как минимум четыре варианта изготовления паяльной установки, в том числе один из них аккумуляторного типа. Какой из них наиболее удобный в управлении, можно установить только практическим способом, после постройки паяльника в натуральную величину. Две приведенные в статье схемы паяльной системы являются самыми простыми и доступными в изготовлении при весьма скромном бюджете в 150 дол.

Термофен для пайки иногда является просто незаменимым помощником в домашнем хозяйстве. При помощи этого фена можно своими руками выполнить ряд различных работ в любых сферах деятельности. Фен дает возможность спаивать линолеум, пленки, микросхемы и является незаменимым оборудованием при других видах работ.

На сегодняшний день предлагается огромное количество моделей, которые отвечают все высоким требованиям и нормам. Эти профессиональные фены на многое способны. Но их цена довольно высокая, и потому термофен для пайки, изготовленный своими руками, для большинства людей выглядит гораздо предпочтительней.

Конструкция термофена

Термофен относится к устройствам для спайки легкоплавких материалов при помощи горячей струи воздуха. Помимо своей главной функции пайки материалов, это устройство может применяться для тепловой обработки материалов с иной целью, к примеру, для удаления краски или нагрева изделия, к примеру, трубы во время изгиба.

Конструкция термофена имеет корпус с высокой термостойкостью, устройства для нагнетания воздушного потока и нагревательного элемента . Воздух в фене разогревается до 600-750 градусов. Для обеспечения этого прогрева мощность нагревательной части обязана составлять свыше 1,7 кВт. Немаловажным элементом промышленных термофенов является возможность регулирования температуры, чаще всего она ступенчатая, 350 и 550 С. Температуру, которая доходит до поверхности спаиваемых материалов, можно отрегулировать и расстоянием от сопла фена до материала. Основное количество фенов настраивается таким образом, что при отдалении устройства на 6-7 см от материала, температура воздушного потока уменьшается в 2 раза .

Сегодня эти фены широко используются для удаления старой краски, что особенно актуально для деревянных поверхностей. В данном случае необходима максимальная температура воздушного потока, не меньше 550 С. При этом нагреве краска становится эластичной и отходит от дерева. Сегодня имеет спрос искусственное старение покрытий из дерева. Термофен великолепно справляется с данной задачей при температуре 550 градусов и расстоянии сопла устройства на 1 см и от материала. Прогретый воздух (на нижнем уровне регулировки) применяется для сушки покрытий.

Особенности изготовления термофена своими руками

Главное требование для самодельного термофена можно обозначить таким образом: фен обязан создать горячий воздушный поток с температурой не менее 850С с мощностью нагревательного элемента не меньше 2,6 кВт. Помимо этого, все элементы этого фена обязаны быть недорогими и доступными. Простые бытовые фены не отвечают данному требованию ни по мощности, ни по температуре.

Чаще всего конструкция выбирается двух видов:

Ручной термофен.
Стационарный термофен.

Стационарный фен легче сделать, потому что не ограничиваются размеры устройства и не нужно думать о температуре на рукояти. Но в данном варианте фен (в этом случае некая разновидность паяльника) фиксируется неподвижно, а передвигать необходимо деталь. Это обстоятельство значительно усложняет пайку. Наиболее перспективна, хоть и сложнее, мобильная ручная конструкция, она должна быть небольшой и позволять удерживать ее голыми руками.

Один из главных вопросов – нагревательный элемент. В бытовых устройствах (паяльник, фены) нагреватели по мощности не подходят. Необходимый нагревательный элемент нужно изготавливать своими руками из нихромовой проволоки сечением 0,4-0,8 мм. Нихром большего сечения способен создать большую мощность, но добиться при этом необходимой температуры будет намного трудней. Для компактного расположения нагревательного элемента из проволоки нужно будет сделать спираль диаметром 4-8 миллиметра .

Спираль должна располагаться на каком-то основании в виде цилиндра (в форме полого конуса или трубки) из материала, который имеет высокую термическую стойкость. В этом случае тяжело обойтись без кварцевых или фарфора элементов. Это основание можно найти в нерабочих бытовых фенах, однако рекомендуется применять кварцевый изолятор для прожекторов галогенной трубчатой лампы с мощностью 2,3-2,6 кВт. Если найти такую нерабочую лампу, то этот элемент самодельного термофена обойдется вам бесплатно.

В роли нагнетающего элемента потребуется стандартный вентилятор небольших габаритов. Во время сборки фена своими руками эта часть обойдется вам дороже всего. Нагнетатель можно извлечь из какого-либо мощного домашнего фена. Из бытовых вентиляторов можно посоветовать модель BAKU 8032 с мощностью 30 литров в минуту. Этот вентилятор работает от электросети 220 Вольт и имеет мощность около 420 Ватт .

Самый дешевый и простой вариант, который сможет удовлетворить всем требованиям, это небольшой компрессор для аквариумных рыбок. Его нужно ставить с ресивером, то есть, с воздушным накопителем. Для этого подходит любая маленькая пластиковая бутылочка, так как в районе ее установки нагрева не происходит, а горячий воздушный поток направляется в другую сторону. Да и непосредственно воздушный нагнетатель не подвержен термическому действию.

В изготовлении корпуса фена возможны несколько вариантов:

Использовать материал с повышенной термоизоляцией, к примеру, керамику либо фарфор, но это вызовет значительное удорожание и усложнение конструкции.
Использовать надежную термоизоляцию канала распределения нагревательного элемента и горячего потока. В данном случае материал корпуса не подвержен температурному действию, за исключением участка, который прилегает к соплу фена.

В роли главной части корпуса (в том числе и ручки) можно выбрать корпус от любого ненужного бытового фена больших размеров (чем старше год изготовления, тем лучше). Носик корпуса , то есть место сопла, нужно сделать из термоизоляционного материала, который сам сможет выдержать температуру около 800С и в это же время изолирует остальные участки корпуса от действия этой температуры. Само сопло термофена необходимо выполнить металлическим, чтобы учитывать вероятные соприкосновения с расплавами во время пайки.

Термическая изоляция может отлично обеспечиться кварцевыми элементами (трубки, пластины), слюдой, стекловолокном или стеклом, фарфором, керамикой и так далее. Во время изготовления фена будет необходим специальный термоустойчивый клей .

В конструкции фена для пайки своими руками необходимо предусмотреть:

пусковой включатель;
механизм возможности регулировки скорости воздушного потока и температуры (мощности) нагревательного элемента.

Для чего обязаны быть установлены плавные регуляторы – реостаты. Систему регулирования мощности можно использовать от ненужных бытовых электроприборов , если данные элементы еще находятся в исправном состоянии. В роли пускового включателя можно установить клавишный либо кнопочный механизм.

Главное предназначение термофена – это спайка материалов. Такие материалы, как каучук, линолеум, ПВХ-пленка, спаиваются с помощью наполнения сварного шва сплавом присадочного жгута, этого можно достичь горячим воздушным потоком. Расплавление жгута происходит с помощью его нагрева до 350С. Такой способ является основным во время пайки линолеума при настиле на пол. Термофен значительно упрощает задачу изгибания пластиковых труб , листов и профилей. Прогрев при изгибе пластика обеспечивается в диапазоне температур 350-450С на пониженной скорости воздушного потока. Нагрев пластика обязан происходить постепенно и медленно.

Сборка термофена своими руками начинается с создания спирали нагревательной части. Спираль накручивается на стальную проволоку сечением 4-7 мм с натяжкой. Спираль желательно наматывать проволокой из фехраля или нихрома сечением 0,5-0,6 мм. Размер спирали высчитывается с учетом условия, что ее электрическое сопротивление будет составлять приблизительно 75-95 Ом.

Спираль обматывают на трубчатое основание от галогенной лампы для прожектора или паяльника (к примеру, паяльник ЭПСН100). Витки спирали укладывают равномерно по все площади основания с небольшим зазором (контакт витков друг с другом недопустим). Сверху уложенной спирали закрепляется слой из асбеста или с натяжной наматывается слой стекловолокна. Данный слой лучше всего закрепить термоустойчивым клеевым составом. После на слой клея одевается термоизоляционная трубка (кварцевое стекло, керамика, фарфор и так далее). Концы спирали нужно вывести наружу. При этом торцы нагревательного элемента и участки вывода лучше всего обработать термоустойчивым клеем.

Собранный нагревательный элемент устанавливается во внутренний канал корпуса термофена . Но предварительно нужно место установки проложить кварцевыми пластинами, слюдой или асбестом, для дополнительной термоизоляции. Выходы спирали, с помощью винтового крепления, соединяются с проводом электрического питания. Этот электропровод обязан иметь теплостойкую изоляцию – волокнистую изоляцию либо фторопласт. Провод нужно проложить через пусковой включатель и реостат для регулирования напряжения, которое подается на спираль.

В обратной части корпуса закрепляется воздушный нагнетатель четко соосно с отверстием нагревательного элемента. Если компрессор или нагнетательный элемент не может поместиться в корпусе, то его можно зафиксировать снаружи торца корпуса. В данном случае к нему нужно присоединить направляющую трубке для потока воздуха. Данная трубка обязана проходить к нагревательному элементу изнутри корпуса и устанавливаться четко соосно его каналу.

От нагнетателя выводятся провода для электрического питания, которые подсоединяются с проводом для нагревателя таким образом, чтобы включатель одновременно мог управлять питанием двух элементов. Реостат регулировки воздушного потока необходимо ввести в цепь электропровода для нагнетателя – его работа не зависит от включения нагревателя .

Электропровод питания выводится наружу внизу рукояти корпуса, а клавиша или кнопка включателя и рычаги реостатов крепятся в удобном вам месте с наружно стороны корпуса. После половинки корпуса соединяются и крепятся между собой. Монтируется концевая часть из термоизоляционного материала в форме конуса или цилиндра. Крепится металлическое сопло. В конструкции лучше всего предусмотреть сменные сопла с различным выходным диаметром.

Принцип работы термофена

Фен для пайки своими руками работает таким образом. Во время нажатия на спусковую кнопку включается нагреватель и вентилятор. Нагретый воздух узким потоком перемещается в необходимую точку. При достижении установленной температуры, воздушный поток расплавляет флюс и припой, а также нагревает соединяемые детали. Таким образом, происходит спайка деталей.

Пайка микросхем

Если есть желание применить фен в роли паяльника небольших деталей, к примеру, микросхем, то температуру воздушного потока необходимо повысить до 750-800С . Прогретый воздух обязан расплавить припой и в тоже время раскалить металл спаиваемой детали практически докрасна. Воздушный поток обязан иметь узконаправленную форму. Для этого термофена мощность нагревательной части нужно повысить до 2,3-2,6 кВт.

В значительной мере увеличивается требование к термической устойчивости материала корпуса аппарата, а рукоять при этом обязана иметь температуру, которая комфортна для рук человека, чтобы пайка не превратилась в муку. В некоторых конструкциях фенов для удобства эксплуатации и в роли дополнительной тепловой защиты устанавливается резиновое покрытие рукояти.

Инструмент для сборки термофена

Во время изготовления фена своими руками будет необходим такой инструмент:

Термофен сможет помочь во многих работах, которые связаны с пайкой микросхем и маленьких деталей. При помощи его можно спаять линолеум, полимерные пленки и сделать еще множество полезных дел. Термофен можно собрать своими руками с небольшими затратами.

Паяльный фен – незаменимый и необходимый инструмент для всех любителей мастерить. Его можно использовать для отделения радиодеталей с печатных плат, ускорения высыхания клеевого соединения и многих других задач.

Поэтому иногда остро стоит вопрос: а как же сделать паяльный фен своими руками?

Мощности такого паяльного фена хватает, чтобы выпускать струю воздуха температурой 600 градусов Цельсия. Этого более чем хватает для плавления припоя.

Вентилятор подключается к источнику постоянного тока напряжением 12 Вольт. А вот нагревательный элемент питается от источника с переменным напряжением от 0 до 12 Вольт. С его помощью можно регулировать температуру выходящего воздушного потока.

В случае отсутствия подходящего источника питания, в качестве альтернативы можно использовать компьютерный блок питания. Необходимо только подогнать сопротивление нагревательного элемента к выходному напряжению.

Воздушный поток создается при помощи небольшого вентилятора. Вентилятор приводится в движение старым магнитофонным двигателем. Вместо магнитофонного двигателя можно использовать 40 мм кулер от видеокарты.

С ним модель будет немного компактнее, но слабее. Сборку паяльного фена будем рассматривать в комплектации с кулером, так как его собирать проще и быстрее.

Для воздуховода настоятельно не рекомендуется применение керамических материалов и кварцевого стекла. Эти материалы могут разрушиться при эксплуатации. Лучше выбрать сталь или цветные металлы. Воздуховод этого паяльного фена изготовлен из корпуса резистора C-5-5.

Чтобы получить трубку воздуховода, необходимо освободить корпус резистора от внутренностей. Для этого достаточно срезать один из закругленных концов при помощи напильника. Затем аккуратно вынуть все внутренности.

В качестве нагревательного элемента будет использоваться проволока от старого реостата диаметром 1.2 мм. Проволоку необходимо скрутить в спираль. Для этого ее можно намотать на стержень подходящего диаметра, а затем просунуть один конец проволоки через центр.

При скручивании необходимо учесть, что между трубкой и спиралью будет находиться слюдяная прокладка. Поэтому диаметр спирали должен быть немного меньше, чем диаметр отверстия воздуховода.

Проволоку можно брать латунную, медную или стальную. Эти металлы имеют высокую температуру плавления. Но предпочтение отдается стали. Так как сталь не окисляется при нагревании до высоких температур.

Нашему нагревательному элементу потребуется сопло. Оно обеспечит правильный выход воздушного потока. Его можно изготовить из шайбы при помощи кернера.

Диаметр шайбы должен быть немного меньше диаметра воздуховода. После этого можно собирать нагреватель. Сначала в трубку просовывается сопло, затем в сопло вставляется лист слюды в виде трубки и наконец, спираль.

Корпус паяльного фена изготавливается из не гофрированной жести. То есть подойдет любая консервная банка с ровными стенками. Чертеж корпуса прилагается.

Чертеж можно распечатать на листе А4. Это позволит использовать его в качестве шаблона. Для этого распечатку приклеиваем супер клеем на наш кусок жести. Остается вырезать корпус паяльного фена ножницами по приклеенному шаблону.

На размеченных местах просверливаем отверстия для винтов и отверстие для выхода проводов нагревательного элемента. При помощи узкогубцев и других инструментов необходимо согнуть края заготовки. В результате получится вот такой корпус.

Теперь нужно удалить приклеенную бумагу. Для этого нам понадобится ацетон и кисточка. Наносим ацетон кисточкой на бумагу и через секунды снимаем бумажный шаблон.
К получившемуся корпусу уже можно прикрепить ручку из шприца. В качестве крепежа используются винты м3.

Узкий конец шприца нужно отрезать ножом или другим острым предметом.Внутрь корпуса на винты насаживаются латунные клемники. Они нужны для предотвращения замыкания спирали на корпус. Взять их можно из электротехнических клемников.

Только в латунных деталях необходимо просверлить по одному резьбовому отверстию. Это сильно облегчит сборку паяльного фена.

Теперь можно соединить нагреватель и корпус.

Концы спирали нужно вставить в отверстия клемников. После этого фиксируется при помощи винтов сам нагреватель и концы спирали в клемниках. Теперь необходимо продеть кабели вентилятора и нагревательного элемента через ручку фена.

Если вы будете использовать для своего прибора магнитофонный двигатель,то провода от него просовывать через ручку будет неудобно. Поэтому в случае применения большого двигателя, провода просовывать не стоит.

Концы кабеля нагревателя фиксируются винтами м3. А в отверстие ручки вставляется кусок поролона или резиной. Это не позволит проводам свободно двигаться. Остается поставить вентилятор сверху и паяльный фен готов к испытаниям.

Видео: миниатюрный фен своими руками.

На сегодняшний день многие сталкиваются с такой проблемой, когда радиотехника выходит из строя по различным причинам. Для выполнения сложных работ по ремонту электронной техники обычного паяльника, как правило, оказывается недостаточно, и необходимо специальное оборудование. Именно поэтому любители электроники задумываются о том, как может быть сделана паяльная станция с феном своими руками из доступных деталей дома. В этом нет ничего сложного, а , которая будет описана далее, поможет вам в этом.

Паяльный фен: что это?

Паяльная станция - это специальное оборудование, способное разогреваться до очень высоких температур и позволяющее очень быстро нагреть металлические отводы. Это устройство обладает весьма примитивной конструкцией, поэтому разобраться с ним сможет не только профессионал, но и начинающий радиолюбитель.

При этом паяльные фены используются совместно с другим оборудованием, поскольку при работе с прибором его необходимо направлять с точностью до миллиметра. В этом случае отличным решением станет паяльная станция с феном, своими руками которую можно сделать без особых проблем. Подобные приспособления считаются полупрофессиональными и могут использоваться для выполнения большого количества задач различного уровня сложности.

Основные различия между паяльными фенами

Перед выяснением того, как сделать в домашних условиях паяльное оборудование профессионального уровня , необходимо разобраться в том, какими различиями может обладать паяльная станция. Паяльник из фена своими руками сделать несложно. По своим техническим характеристикам он будет абсолютно идентичен заводским аналогам, среди которых основными являются:

диаметр жала;
мощность;
производительность системы активного воздушного охлаждения;
максимальная рабочая температура.

От этих характеристик зависит то, насколько качественно будет работать самодельная паяльная станция с феном, поэтому им следует уделять особое внимание.

Конструктивные особенности

Паяльные фены позволяют расплавлять пластик и различные металлы с невысокой температурой плавления. Размягчение сплавов осуществляется посредством обдува горячим воздухом, который нагревается специальной спиралью. Из чего может быть создана паяльная станция с феном своими руками? Atmega328, например, как и любое другое аналогичное устройство, состоит из следующих элементов:

корпус;
нагревательный элемент;
нагнетатель воздуха;
ручка;
выключатель.

Некоторые приборы также могут быть оснащены датчиком и регулятором уровня нагрева, а также специальными насадками, позволяющими выполнять паяльные работы различного уровня сложности.

Изготовление паяльной станции из подручных средств

Каждому человеку, хоть немного владеющему познаниями в области электроники, будет по силам сделать такое устройство, как самодельная паяльная станция с феном. Своими руками из подручных средств создать его не составит труда. На роль корпуса подойдут любые старые или нерабочие устройства, а также стальная трубка. В процессе работы с оборудованием корпус будет нагреваться до критических температур, поэтому чтобы с ним было можно работать, трубку следует обмотать специальным материалом , устойчивым к высоким температурам.

Стационарное устройство

Паяльные станции также могут быть стационарными. В этом случае они фиксируются на рабочем месте для повышения устойчивости и удобства при эксплуатации. Такое оборудование может быть оснащено специальным подвижным механизмом, позволяющим не двигать плату во время пайки.

Может быть сделана из старого аппарата для сушки волос паяльная станция с феном своими руками. «Ардуино» - платформа с открытым исходным кодом, которая позволит быстро и легко создать любое электронное устройство. В этом приборе в качестве нагревательных элементов используются слюдяные пластины. Температура плавления этого металла очень высокая, поэтому он отлично выдерживает любые нагрузки. Что касается нагревательных спиралей, то подойдут любые, которые изготовлены из мягкого металла. Оптимальным вариантом станет нихром.

При изготовлении паяльной станции большое внимание следует уделять мощности нагревательных элементов. Ее нужно рассчитать таким образом, чтобы прибор быстро расплавлял металл и не повреждал при этом микросхему. Также решить проблему поможет регулятор мощности фена паяльной станции. Своими руками можно будет вручную регулировать температурный режим работы оборудования.

Паяльная станция из паяльника

Отличной альтернативой для корпуса устройства станет старый паяльник , вернее его корпус, а все внутренности следует полностью вынуть. Делать это нужно очень осторожно, чтобы ничего не повредить. Помимо корпуса, также будет нужна галогенная лампа на 2 кВт. Из нее необходимо сделать кварцевый изолятор. Для этого при помощи алмазного резака по стеклу обрезаются концы, в результате чего получится трубка, на один конец которой надевается технологический сосок, а в нем уже проделывается отверстие под нагреватель. В качестве нагревательного элемента в оборудовании будет выступать нихромовая пластина. Ее толщина должна быть не более 0,7 миллиметра, в противном случае очень долго будет остывать паяльная станция с феном.

Своими руками устройство сделать дешевле, но необходимо придерживаться определенной последовательности действий:

Кварцевый изолятор осторожно помещается в спираль.
Чтобы прибор не слишком нагревался в процессе работы, изолятор обматывается фольгой.
Далее нагревательный элемент помещается в корпус паяльника и закрепляется при помощи провода со стороны ручки.
Сюда же помещается подготовленная ранее конструкция, которая предварительно обматывается асбестовым шнуром, обеспечивающим ей лучшую посадку в корпусе.
В ручке располагается шланг, отвечающий за подачу воздуха, который подключается к компрессору.

Вот, собственно, и все - аналоговая паяльная станция с феном своими руками полностью готова к использованию.

Каких ошибок стоит избегать в процессе сборки?

Многие новички ошибочно полагают, что для изготовления паяльного фена достаточно только нагревательного элемента и вентилятора. Поэтому чаще всего они делают это оборудование из обычного фена . Однако в этом случае невозможно будет расплавить даже олово, не говоря уже о более твердых металлах.

Существует способ увеличения температуры нагрева путем уменьшения скорости вращения вентилятора и диаметра отверстия, однако в этом случае нагревательный элемент слишком сильно нагреется и может выйти из строя, а корпус и вовсе расплавится.

Разновидности паяльных станций

Все устройства подразделяются на два типа:

Турбинная паяльная станция с феном своими руками создается достаточно быстро. В ней за движение воздуха отвечает электромотор.
Компрессорные приборы собираются на базе компрессоров.

В первом случае создается мощный поток воздуха, а во втором воздух движется более направлено, благодаря чему есть возможность использования различных насадок. По своему принципу работы оба типа станций ничем не отличаются и являются полностью идентичными.

Как сделать устройство?

Паяльная станция с феном своими руками может быть изготовлена в домашних условиях из подручных материалов, которые только можно найти в гараже. Основой для оборудования послужит бытовой фен, от которого нам будет нужен корпус. Роль нагревательного элемента будет выполнять спираль, а для обеспечения постоянного потока воздуха потребуется маленький вентилятор, который фиксируется на ручке фена.

Для изготовления спирали берется нихромовая проволока, которая закручивается в спираль с небольшим расстоянием между витками. Для основания лучше брать любой металл, который плохо проводит тепло. При наматывании спирали необходимо оставить несколько сантиметров на основании свободными. Это место нужно будет обмотать жаропрочной тканью, чтобы можно было брать паяльную станцию в руки в процессе работы с ней. Сопло лучше всего выбрать керамическое или фарфоровое, а для увеличения КПД создают термозащиту.

После завершения сборки паяльный фен чем-то отдаленно будет напоминать пистолет. Для повышения удобства эксплуатации прибора его можно прикрепить к специальному держателю. Чтобы самодельный паяльный фен соответствовал всем правилам безопасности, все оголенные провода нужно обязательно заизолировать. В самом конце устанавливается выключатель, и подключается сетевой провод , после чего можно приступать к тестированию оборудования. Как оказалось, сделать паяльную станцию в домашних условиях просто. Самое главное - придерживаться инструкции и соблюдать технику безопасности.

Если вам некогда читать нудные тексты, сразу переходите к видеоролику. В нем показан, и процесс изготовления отдельных деталей, и сборочный процесс, и финальные испытания самоделки. Для людей с ограниченными возможностями теперь к каждому ролику будут добавляться субтитры.

Внимание! В статье пропущено описание некоторых моментов изготовления фена, так как оно присутствует в видеоотчёте, и наоборот.

Пролог

В прошлом, для всяких «термических технологий», (конечно, кроме пайки и демонтажа радиодеталей), я использовал небольшую зажигалку с форсункой. Но, газовая горелка, в плане получения горячей струи воздуха, имеет ряд недостатков. С её помощью нельзя плавно регулировать температуру, величина факела зависит от количества газа в резервуаре, открытое пламя может стать причиной возгорания, ну и наконец, необходимо покупать газ в баллончиках.

Так что, решено было изготовить небольшой фен из всякого хлама, который можно найти в закромах самодельщика. Дополнительным стимулом к изготовлению данного девайса стала цена фабричного фена, которая у нас начинается примерно с 30$.

Замечу, что во время сборки и тестирования сабжа я построил ещё одну, пока умозрительную, модель фена большей мощности. Так что, если вам нужен более серьёзный агрегат, следите за новыми публикациями.

Основные детали и материалы

Давненько у меня валялся без дела этот вентилятор. Такие 40-миллиметровые вентиляторы раньше широко использовались в PC 486 и видеокартах.

Для данного узла потребуется минимальная доработка. Нужно будет повторно просунуть провод в узел крепления.

Для воздуховода нагревателя у меня не нашлось трубки подходящего диаметра, и я её позаимствовал у десятиваттного резистора типа С-5-5. Чтобы освободить трубку от внутренностей, спилил напильником один из её закатанных краёв.

Не рекомендую использовать для воздуховода нагревателя керамику или кварцевое стекло, так как эти материалы могут разрушиться при случайном попадании флюса или смывки на разогретую поверхность. Скажу по секрету, первые опыты я делал с керамическим воздуховодом нагревателя, который разрушился при первом же тепловом ударе. Так что, лучше выбрать сталь или, на худой конец, какой-нибудь цветной металл.

Для того чтобы не возиться с изготовлением слюдяного каркаса, я использовал проволоку диаметром 1,2мм от какого-то реостата. Думаю, подойдёт проволока диаметром 0,5-1,5мм. Если выбрать более тонкий провод, он не будет надёжно фиксироваться в корпусе, а если более толстый, то придётся увеличивать сечение кабеля, что сделает последний слишком жёстким.

Слюда понадобится для изготовления прокладки, которая изолирует спираль от трубки нагревателя. Стеклоткань будет служить теплоизоляцией между трубкой нагревателя и корпусом фена.

Для того чтобы было удобнее работать с непокорными материалами, нужно воспользоваться «Резиновым клеем», «Клеем 88Н» или клеем «Момент». Слюду можно наклеить на стеклоткань или даже бумагу. Стеклоткань можно просто проклеить и подсушить. В последствие, клей выгорит, но на этапе сборки окажет незаменимую помощь.

Спираль нагревателя нужно намотать с таким расчётом, чтобы она вставлялась в трубку с зазором, который впоследствии придётся заполнить слюдяной прокладкой. Если удастся найти трубку подходящего диаметра, то можно вставить конец провода в трубку и лишь после этого намотать спираль. У меня такой трубки не нашлось, поэтому я просто намотал провод на металлический прутик, а потом ввернул центральный провод внутрь спирали.

Много раз использовал эти чудесные изделия для решения совершенно нетипичных задач. В данном случае, электротехнические клеммники будут передавать ток от кабеля к спирали и фиксировать положение спирали относительно переднего края трубки (для предотвращения замыкания спирали на корпус).

Для изготовления корпуса фена будем использовать жесть, полученную от любой негофрированной консервной банки.

Часто цилиндрическая поверхность банок скрыта этикеткой. Если ещё в магазине провести ногтем по боковой поверхности банки, то можно легко распознать банку с гладкой боковой стенкой.

Из цилиндра пятиграммового шприца изготовим ручку фена.

Чертежи самодельного паяльного фена

Это сборочный чертёж паяльного фена. Изометрические проекции я нарисовать поленился, но рассмотреть паяльный фен со всех сторон можно, посмотрев видеоролик, размещённый в начале статьи.

А на этом чертеже изображён узел крепления электротехнического клеммника. Винт М3, крепящий клеммник, изолирован от жестяного корпуса с помощью небольшого отрезка кембрика (полихлорвиниловой трубки) и стеклотекстолитовой шайбы М4. Между шляпками винта и капроновой ручкой фена проложена стеклотекстолитовая шайба М3. Эта шайба предотвращают передачу тепла от электротехнического клеммника к ручке фена, через винт М3.

Чертёж развёртки корпуса миниатюрного паяльного фена в формате А4 и разрешении 300dpi находится под превьюшкой. Если его распечатать на принтере и наклеить на жесть от консервной банки, то можно будет без труда изготовить самую сложную деталь этой самоделки.

Мелкие подробности

Заглянем под вентилятор, чтобы увидеть, как спираль подключена к кабелю. Конструкция получилась весьма ремонтопригодной. Достаточно открутить всего несколько винтов, чтобы заменить спираль, например, для того чтобы подогнать сопротивление спирали под напряжение уже имеющегося источника питания.

К кабелю нагревателя я припаял лепестки, но можно было свернуть концы проводников в колечки и залудить их, точно так же, как мы это делаем, когда меняем разборную сетевую вилку.

Большинство операций, которые я намереваюсь производить с помощью паяльного фена, требуют обеих свободных рук. Поэтому, я изготовил вот такую подставочку для фиксации фена на столе. Хомутик с незамкнутым периметром позволяет надёжно удерживать фен, а при необходимости легко изъять его из подставки.

Вот такой паяльный фен получился.

Технические данные

Питание вентилятора фена осуществляется от источника постоянного тока 12 Вольт.

Нагревательный элемент фена питается от источника переменного тока 0…12 Вольт. С его помощью, можно менять температуру воздушного потока, от комнатной, до температуры 600°С.

Параметры мини-фена при предельных значениях температуры.

Диаметр нихромового провода спирали нагревательного элемента - 1,2мм.

Напряжение питания нагревателя - 9 Вольт.

Ток нагревателя - 11 Ампер.

Мощность нагревателя - 100 Ватт.

Температура воздушного потока - 600°С.

Время вхождения фена в выбранный температурный режим - 1 минуты.

Я не изготавливал специальный блок питания для своего фена, так в моём распоряжении есть универсальные источники разной мощности.

Если у вас нет подходящего источника питания, то можно подогнать сопротивление спирали под одно из выходных напряжений компьютерного блока питания ATX или изготовить самый простой блок питания из балласта сгоревшей КЛЛ (Компактной Люминесцентной Лампы).

На картинке, схема питания для миниатюрного паяльного фена, собранная на основе балласта КЛЛ. Красным цветом выделены дополнительные элементы . Импульсный трансформатор TV2 имеет две вторичные обмотки . Одна из них питает вентилятор, а другая – спираль нагревателя. Для регулировки температуры спирали используется переключатель S1.

О температуре нагревателя и выборе материала для его корпуса

Рабочая температура нихромовой спирали не должна превышать 1000°С. Температуру раскалённой спирали можно приблизительно определить по её цвету. В таблице указана температура в градусах Цельсия.

Если у вас в распоряжении имеются неисправные литий-ионные аккумуляторы, то вы можете изготовить трубку из корпуса одной из банок. Корпуса банок любых литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек изготовлены из нержавеющей стали.

На картинке разобранная батарея от ноутбука. Диаметр корпуса банки 16мм, длина – 65мм.

А на этой фотографии представлен разобранный аккумулятор «EN-EL1» от фотокамер Nikon. Диаметр банки 14мм, длина – 48мм.

Внимание!

Содержимое банок литий-ионных аккумуляторов и литий-ионных батареек крайне токсично! Поэтому, разборку банок нужно производить на открытом воздухе, а извлечённые продукты закупорить в надёжную тару и сдать в пункт утилизации батареек. Такие пункты обычно имеются в крупных супермаркетах и специализированных магазинах.

Близкие темы

Термофеном называется устройство для размягчения, разогрева и плавления таких материалов, как, например:

пластмасса;
олово;
тонкий лист металла (до 0,5 мм).

Процесс заключается в обдуве потоком воздуха разогретой спирали. Масса воздуха, проходя мимо спирали, нагревается, и получается горячий поток молекул, которые, бомбардируя материал с большой скоростью, передают ему тепловую энергию даже немного больше той, которая образуется на выходе из термофена. Конечно, если конец трубки расположен очень близко от подвергающегося обработке материала. При увеличении расстояния температура нагрева падает.

Для того чтобы собрать термофен своими руками, немаловажно знать, из чего он состоит:

нагреватель (корпусом, обычно, служит трубка);
нагнетатель (им может быть вентилятор или насос);
ручка;
шнур с выключателем.

На конце устройства, если, например, оно сделано для пайки, устанавливают различные насадки, датчик температуры. Для отпайки элементов насадки необязательны. Если нагнетатель выполнен отдельно, то между ним и корпусом предусматривают шланг.

Совет: лучше всего использовать покупные насадки, но можно выточить их на токарном станке.

Самодельный термофен для пайки

Самое легкое и рабочее устройство можно собрать из пылесоса и готового нагревателя, который можно купить на любой барахолке, и представляет собой навитую на деревянную бобышку спираль с присоединенным шнуром.

Детали для сборки термофена:

нагреватель – спираль на бобышке;
корпус – жестяная банка с крышкой;
переходник;
переходник к пылесосу.

Конструкция собирается так:

В крышке проделывают отверстие диаметром 10–20 мм.
К крышке банки с одной стороны прикрепляют бобышку с присоединенным переходником, в котором должны быть просверлены отверстия для подачи воздуха.
С другой стороны крышки укрепляют переходник для трубы или шланга пылесоса.
В днище банки прорезают отверстие.
На днище укрепляют насадку – полый толстостенный медный конус.

Совет : на шланге или трубе пылесоса укрепите кран для регулировки напора и скорости воздуха.

При сборке следует подобрать оптимальную длину спирали экспериментально. Для этого:

постепенно уменьшая краном подачу воздуха, проверяют нагрев, касаясь жалом канифоли и припоя;
если нагрев недостаточен, уменьшают спираль и проверяют снова.

Термофен для пайки микросхем

нагреватель:

трубка от старого нагревателя (например, советского производства, были такие – с двумя или тремя спиралями, заключенными в трубки из кварцевого стекла),
600 ваттная спираль для плитки (можно купить в любом магазине или на барахолке),
рукоять от детского пистолета или испорченной электрической дрели,
изоляция (термоусадочная трубка и лакоткань),
хомуты (можно применить самодельные, а можно купить);

нагнетатель:

обычный кулер от компьютера или вентилятор-улитка (второй вариант лучше, можно применить отдельный компрессор, но это причинит неудобства – будете привязаны к шлангу),
горлышко от пластиковой бутылки или флакона с крышкой;

питание.

Для вентилятора лучше всего применить трансформаторный блок питания на 5–22 вольта (регулируемый). Его легко соорудить самому, например, если вы знаете импульсную технику, можно использовать старый компьютерный блок, немного доделав его.

Собрать схему, регулирующую нагрев спирали, очень просто. Для нее нужны 4 диода КД-202 и один тиристор, например, КУ-202, управляемый переменным сопротивлением.

Конструкция и сборка

Чтобы собрать термофен для пайки, воспользуйтесь нашими рекомендациями.

Изготовление нагревателя с ручкой

Обрежьте спираль примерно до 12 см, предварительно замерив ее сопротивление. Оно должно быть в пределах 40-45 Ом.
Вставьте спираль в трубку, которую нужно обрезать на точиле с расчетом, чтобы незанятым осталось примерно 5–7 см. Это необходимо для создания разности температур между нагретой частью и местом присоединения к кулеру, а так же для укрепления ручки на свободном от спирали месте.
Выпилите ручку из дерева или возьмите готовую, например, от испорченной дрели или детского пистолета.
На верхней части рукояти укрепите соосно два хомута, которые послужат для закрепления трубки и в качестве контактов.
Концы спирали выпрямите и загните с расчетом, чтобы их можно было привинтить к хомутам. Спереди должен быть прямой длинный кусок.
В местах крепления спираль обмотайте слюдой и лакотканью.
Закрепите трубку в хомутах, подсоединив к ним монтажный провод.
Конец трубки вплавьте или вклейте в крышку флакона.

Изготовление нагнетателя

Есть два метода изготовления.

Если у вас вентилятор-улитка, то все делается очень просто. От горлышка флакона отрезается подходящая часть и приклеивается к вентилятору.
Если у вас простой вентилятор или кулер, то нужно закрыть одну из сторон кулера пластмассовой крышкой, а в торце выпилить отверстие для воздуха. И так же приклеить горлышко флакона.

Концы проводов вентилятора удлиняют, укрепляют, пропускают сквозь рукоять, в которой располагается выключатель для спирали или выключатель с регулятором температуры.

Осталось навинтить получившийся нагнетатель на нагреватель (в качестве соединителя очень удачно подойдет крышка и горлышко используемого флакона) и подключить провода к шнуру с вилкой. Для большего удобства электрическую часть аппарата лучше собрать в одном корпусе, а шнуры питания кулера и спирали сплести вместе или обмотать скотчем в нескольких местах.

Таким же образом можно изготовить и другие устройства, например, термопистолет своими руками.

В интернете очень много схем различных паяльных станций, но у всех есть свои особенности. Одни сложны для новичков, другие работают с редкими паяльниками, третьи не закончены и т.д. Мы сделали упор именно на простоту, низкую стоимость и функциональность, чтобы каждый начинающий радиолюбитель смог собрать такую паяльную станцию.

Для чего нужна паяльная станция

Обычный паяльник, который включается напрямую в сеть просто греет постоянно с одинаковой мощностью. Из-за этого он очень долго разогревается и никакой возможности регулировать температуру в нем нет. Можно диммировать эту мощность, но добиться стабильной температуры и повторяемости пайки будет очень сложно.
Паяльник, подготовленный для паяльной станции имеет встроенный датчик температуры и это позволяет при разогреве подавать на него максимальную мощность, а затем удерживать температуру по датчику. Если просто пытаться регулировать мощность пропорционально разности температур, то он будет либо очень медленно разогреваться, либо температура будет циклически плавать. В итоге программа управления обязательно должна содержать алгоритм ПИД-регулирования.
В своей паяльной станции мы, конечно, использовали специальный паяльник и уделили максимум внимания стабильности температуры.

Технические характеристики

Питание от источника постоянного напряжения 12-24В
Потребляемая мощность, при питании 24В: 50Вт
Сопротивление паяльника: 12Ом
Время выхода на рабочий режим: 1-2 минуты в зависимости от питающего напряжения
Предельное отклонение температуры в режиме стабилизации, не более 5ти градусов
Алгоритм регулирования: ПИД
Отображение температуры на семисегментном индикаторе
Тип нагревателя: нихромовый
Тип датчика температуры: термопара
Возможность калибровки температуры
Установка температуры при помощи экодера
Светодиод для отображения состояния паяльника (нагрев/работа)

Принципиальная схема

Схема предельно простая. В основе всего микроконтроллер Atmega8. Сигнал с оптопары подается на операционный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления (для калибровки) и затем на вход АЦП микроконтроллера. Для отображения температуры использован семисегментный индикатор с общим катодом, разряды которого включены через транзисторы. При вращении ручки энкодера BQ1 задается температура, а в остальное время отображается текущая температура. При включении задается начальное значение 280 градусов. Определяя разницу между текущей и требуемой температурой, пересчитав коэффициенты ПИД-составляющих, микроконтроллер при помощи ШИМ-модуляции разогревает паяльник.
Для питания логической части схемы использован простой линейный стабилизатор DA1 на 5В.

Печатная плата

Печатная плата односторонняя с четырьмя перемычками. Файл печатной платы можно будет скачать в конце статьи.

Список компонентов

Для сборки печатной платы и корпуса потребуются следующие компоненты и материалы:

BQ1. Энкодер EC12E24204A8
C1. Конденсатор электролитический 35В, 10мкФ
C2, C4-C9. Конденсаторы керамические X7R, 0.1мкФ, 10%, 50В
C3. Конденсатор электролитический 10В, 47мкФ
DD1. Микроконтроллер ATmega8A-PU в корпусе DIP-28
DA1. CСтабилизатор L7805CV на 5В в корпусе TO-220
DA2. Операционный усилитель LM358DT в корпусе DIP-8
HG1. Семисегментный трехразрядный индикатор с общим катодом BC56-12GWA.Также на плате предусмотрено посадочное место под дешевый аналог .
HL1. Любой индикаторный светодиод на ток 20мА с шагом выводов 2,54мм
R2,R7. Резисторы 300 Ом, 0,125Вт — 2шт
R6, R8-R20. Резисторы 1кОм, 0,125Вт — 13шт
R3. Резистор 10кОм, 0,125Вт
R5. Резистор 100кОм, 0,125Вт
R1. Резистор 1МОм, 0,125Вт
R4. Резистор подстроечный 3296W 100кОм
VT1. Полевой транзистор IRF3205PBF в корпусе TO-220
VT2-VT4. Транзисторы BC547BTA в корпусе TO-92 — 3шт
XS1. Клемма на два контакта с шагом выводов 5,08мм
Клемма на два контакта с шагом выводов 3,81мм
Клемма на три контакта с шагом выводов 3,81мм
Радиатор для стабилизатора FK301
Колодка для корпуса DIP-28
Колодка для корпуса DIP-8
Выключатель питания SWR-45 B-W(13-KN1-1)
Паяльник . О нем мы еще позже напишем
Детали из оргстекла для корпуса (файлы для резки в конце статьи)
Ручка энкодера. Можно купить ее, а можно напечатать на 3D-принтере. Файл для скачивания модели в конце статьи
Винт М3х10 — 2шт
Винт М3х14 — 4шт
Винт М3х30 — 4шт
Гайка М3 — 2шт
Гайка М3 квадратная — 8шт
Шайба М3 — 8шт
Шайба М3 гроверная — 8шт
Также для сборки потребуются монтажные провода, стяжки и термоусадочная трубка

Вот так выглядит комплект всех деталей:

Монтаж печатной платы

При сборке печатной платы удобно пользоваться сборочным чертежом:

Подробно процесс монтажа будет показан и прокомментирован в видео ниже. Отметим только несколько моментов. Необходимо соблюдать полярность электролитических конденсаторов,светодиода и направление установки микросхем. Микросхемы не устанавливать до тех пор, пока корпус полностью не собран и не проверено питающее напряжение. С микросхемами и транзисторами необходимо обращаться аккуратно, чтобы не повредить их статическим электричеством.
После того, как плата собрана, она должна выглядеть вот так:

Сборка корпуса и объемный монтаж

Монтажная схема блока выглядит следующим образом:

То есть осталось всего навсего подвести к плате питание и подключить разъем паяльника.
К разъему паяльника требуется припаять пять проводов. К первому и пятому красные, к остальным черные. На контакты надо сразу надеть термоусадочную трубку, а свободные концы проводов залудить.
К выключателю питания следует припаять короткий (от переключателя к плате) и длинный (от переключателя к источнику питания) красные провода.
Затем выключатель и разъем можно установить на лицевую панель. Обратите внимание, что выключатель может входить очень туго. При необходимости доработайте лицевую панель надфилем!

На следующем этапе все эти части собираются вместе. Устанавливать контроллер, операционный усилитель и прикручивать лицевую панель не нужно!

Прошивка контроллера и настройка

HEX-файл для прошивки контроллера вы сможете найти в конце статьи. Фьюз-биты должны остаться заводскими, то есть контроллер будет работать на частоте 1МГц от внутреннего генератора.
Первое включение следует производить до установки микроконтроллера и операционного усилителя на плату. Подайте постоянное напряжение питания от 12 до 24В (красный должен быть "+", черный "-") на схему и проконтролируйте, что между выводами 2 и 3 стабилизатора DA1 присутствует напряжение питания 5В (средний и правый выводы). После этого отключите питание и установите микросхемы DA1 и DD1 в панельки. При этом следите за положением ключа микросхем.
Снова включите паяльную станцию и убедитесь, что все функции работают правильно. На индикаторе отображается температура, энкодер ее изменяет, паяльник нагревается, а светодиод сигнализирует о режиме работы.
Далее необходимо откалибровать паяльную станцию.
Оптимальный вариант при калибровке – использование дополнительной термопары. Необходимо выставить требуемую температуру и проконтролировать ее на жале по эталонному прибору. Если показания различаются, то произведите подстройку многооборотным подстроечным резистором R4.
При настройке помните, что показания индикатора могут отличаться незначительно от фактической температуры. То есть, если вы установили, например, температуру "280", а показания индикатора в небольшой степени отклоняются, то по эталонному прибору вам нужно добиваться именно температуры 280°С.
Если под рукой нет контрольного измерительного прибора, то можно установить сопротивление резистора около 90кОм и потом подбирать температуру опытным путем.
После того, как паяльная станция проверена, можно аккуратно, чтобы не потрескались детали, установить лицевую панель.

Видео работы

Мы сняли краткое видео-обзор

…. и подробное видео, на котором показан процесс сборки:

Паяльная станция с феном своими руками – довольно простое, но очень полезное устройство. С его помощью можно осуществлять ремонт радиодеталей и других изделий в домашних условиях. Данное приспособление станет достойной заменой дорогостоящему оборудованию, покупка которого не всегда целесообразна.

Принцип работы и общее описание

Паяльной станцией называют особое устройство, которое отличается широким спектром применения в электротехнике. При помощи данного агрегата можно осуществлять индивидуальную или групповую пайку деталей.

Самодельная паяльная станция способна нагреть до высоких температур металлические отводы и пластик. Она имеет очень простую конструкцию и принцип работы, поэтому для ее изготовления не нужно быть профессионалом.

Размягчение материалов происходит путем их обдува горячим воздухом. Для этого в процесс включается специальная нагревательная спираль. Такие устройства характеризуются высокой точностью направления воздушных масс. Поэтому созданную своими руками паяльную станцию с феном можно относить к категории полупрофессионального оборудования.

Конструкционные особенности

Если решено создать паяльную станцию с феном своими руками, нужно разобраться в ее конструкции. Ее основными составляющими компонентами называют:

блок управления. Контролирует все основные рабочие параметры агрегата;
паяльник. Непосредственно принимает участие в процессе пайки;
пинцет. Необходим для выполнения сборки и разборки деталей, которые устанавливаются на печатную плату;
фен. Важное устройство, производящее нагрев узлов, которые собираются;
источник тепла. Продуцирует тепловую энергию, необходимую для эффективного протекания всех технологических процессов;
устройство для удаления ненужного олова;
различные вспомогательные предметы;
браслеты для снятия статического напряжения.

Самые конструктивно простые паяльные агрегаты представляют собой комплект из паяльника, контролирующего прибора и подставки. При помощи таких специализированных станций удается не только произвести пайку, но и максимально оптимизировать данный рабочий процесс. В их состав входят детали, позволяющие повысить производительность и обеспечивающие высокую безопасность во время работы.

Технология изготовления паяльной станции из подручных средств

Человек, который владеет элементарными знаниями в области электротехники, сможет собрать паяльную станцию своими руками. Для этого необходимо следовать простым инструкциям, приведенным ниже.

Общие требования к самодельному оборудованию

К самодельному агрегату с феном предъявляются конкретные требования. Он должен обеспечить создание потока воздуха, нагретого до 850°С. Мощность нагревательного элемента не должна превышать 2,6 кВт.

При выборе комплектующих к станции необходимо отдавать предпочтение тем, что имеются в наличии или отличаются невысокой стоимостью. Поэтому целесообразно изготавливать ручной или стационарный агрегат с феном. Последний работает таким образом, что излучатель тепловой энергии находится неподвижно, при этом сама деталь движется. Данный принцип работы создает определенные трудности при осуществлении пайки.

Чтобы повысить эффективность производимых работ, желательно использовать ручной агрегат. Он имеет небольшие размеры и вес, что облегчает эксплуатацию.

Особенности создания нагревателя

Специалисты рекомендуют самостоятельно изготовить нагреватель их нихромовой проволоки. Она должна иметь диаметр в пределах 0,4-0,8 мм. Необходимо понимать, что большой размер проволоки придаст ей огромный запас прочности, но утруднит достижение оптимальной температуры. Поэтому нецелесообразно применять для этого слишком крупную нить.

Внешний диаметр сформированной нагревательной спирали должен составлять 4-8 мм. Для фиксации созданной детали используют специальное основание, которое устойчиво к воздействию высоких температур. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение керамике. Такое основание можно изъять из обычного бытового фена.

Технология формирования нагнетателя горячего воздуха

Чтобы созданная самодельная станция работала эффективно, необходимо оснастить ее вентилятором небольших размеров. Его можно изъять со старого фена или другого ненужного бытового прибора. Вентилятор должен обеспечивать воздушным потоком в 20 л/мин.

Допускается применение воздушного компрессора, который обычно ставят на аквариумы. Чтобы агрегат работал более эффективно, его дополняют ресивером. Для этой цели можно взять обычную пластиковую бутылку.

Формирование корпуса станции с феном

Для создания корпуса паяльной станции необходимо использовать термостойкие материалы. Это можно сделать несколькими способами, используя такие варианты:

керамика. По обеспечению безопасности отличное, но очень дорогое решение;
частичная теплоизоляция канала, по которому передвигается нагретый до высоких температур воздух;
старый корпус от любого бытового прибора. Должен быть объемным и не подвергаться разрушению от высокой температуры.

Сборка и обеспечение работоспособности оборудования

Чтобы созданная паяльная станция работала эффективно, в ее конструкцию добавляют включатель и устройство для регулировки основных рабочих параметров. Последний агрегат должен задавать оптимальную температуру воздуха и скорость его перемещения. Чтобы добиться данной цели, в состав оборудования включают реостаты. С их помощью можно осуществить плавную регулировку мощности.

Создание станции необходимо начинать с формирования спирали. Ее наматывают на качественный изолятор и сверху накрывают стекловолокном. Концы спирали в результате должны выходить наружу. Полученную деталь укладывают в корпус с готовой теплоизоляцией. Спираль в последующем соединяют с силовым проводом, к которому подключен выключатель. С тыльной стороны корпуса монтируют нагнетатель воздуха.

Каких ошибок можно избежать в процессе сборки?

Сделанная своими руками паяльная станция не может состоять только из нагревательной спирали и вентилятора. Данный прибор нельзя смастерить из простого фена. В таком случае он не сможет расплавить даже олово. Поэтому забывать о дополнительном оснащении не стоит.

С целью увеличения температуры нагрева не нужно уменьшать частоту вращения вентилятора и диаметр выходного отверстия. Это приведет только к расплавлению корпуса и выходу из строя других составляющих деталей оборудования.

Видео: Простая паяльная станция с феном своими руками

Для создания неразъемных соединений применяют несколько технологий. Одна из них это пайка. От традиционной сварки ее отличают низкие температуры, соединение между собой выполняют с помощью специального материала – припоя. В процессе пайки, расплавленный припой наносят на соединяемые детали, по мере остывания, он затвердевает и заготовки соединяются между собой.

Пайку выполняют с использованием различных устройств – электрического паяльника, паяльной станции и пр.

Принцип работы и общие характеристики

Паяльная станция, а иногда ее называют станком или установкой это устройство, которое широко применяют и в быту, и в электронике, и электротехнике. Основное предназначение этого оборудования – групповая или единичная пайка деталей.

В конструкцию этого оборудования входят следующие компоненты:

Блок управления, который контролирует рабочие параметры работы устройства.
Паяльник, предназначенный для выполнения пайки.
Пинцет, участвующий в сборке/разборке элементов, устанавливаемых на печатную плату.
Фен, который предназначен для нагрева сборочного места. Его можно использовать для выполнения как единичных, так и групповых операций.
Источник тепла, используемый для нагрева печатной платы для определенной в технологическом процессе температуры.
Прибор для удаления лишнего олова.
Вспомогательную оснастку – подставки и пр.
Браслеты, которые снимают статическое напряжение.

Самые простые станции включают в себя паяльники, контролирующего прибора и подставки под паяльник. Ключевое отличие станции с феном от традиционного паяльника заключается в том, использование этого станка позволяет не только соединять между собой детали, но, при этом оптимизировать температурный режим. В состав станции входят различные приспособления, которые не только повышают производительность, но и обеспечивают безопасность работника.

И конечно нельзя забывать то, что паяльные станции с феном оснащены приспособлением для снятия статического напряжения.

Характеристики, а так же принципы работы станции с феном не отличаются большой сложностью, и это позволяет, соорудить паяльную станцию с феном своими руками.

Рекомендации по сборке самодельной паяльной станции с феном

Ключевое требование, которое можно предъявить к самодельной паяльной станции с феном можно сформулировать следующим образом – она должна обеспечить поток воздуха разогретый до температуры не менее 850 ⁰C. При этом мощность нагревательного элемента в паяльной станции не должна превышать 2,6 кВт.

Кроме этого, все компоненты этого паяльного станка с феном не должны иметь высокую стоимость и быть доступными. Кстати, бытовые фены не отвечают ни одному этому требованию. Чаще всего домашние мастера стремятся изготовить или ручной, или стационарный термофен.

Как ни странно, стационарное изделие собрать легче. Это вызвано следующими причинами – ни кто не ограничивает мастера в габаритно – весовых характеристиках. Нет необходимости в изготовлении пистолетной рукояти, которая необходима для управления прибором.

Термофен, в стационарном исполнении работает следующим образом – излучатель тепла стоит неподвижно на рабочем столе, а перемещать необходимо деталь. Такое решение приводит к осложнениям во время выполнения пайки. Для повышения эффективности пайки, целесообразно использовать ручной паяльник (термофен). Такой прибор должен иметь небольшие размеры, а управлять им можно незащищенными руками.

Один из главных вопросов, который встанет перед мастером, решившимся собрать паяльную станцию своими руками, звучит примерно так, какой нагревательный инструмент целесообразно использовать. Как уже отмечалось, компоненты из которых состоит бытовой фен не отвечают требованиям, которые предъявляются к устройствам этого типа. Поэтому, использовать их при создании самодельной паяльной станции недопустимо.

Практика создания самодельных станций говорит о том, что самый оптимальный вариант – это самостоятельное изготовление нагревателя из нихромовой проволоки. Ее сечение должно находится в диапазоне от 0,4 до 0,8 мм. При этом надо понимать, что использование проволоки большего сечения позволит обеспечить больший запас мощности, но получить при этом необходимую для работы температуру будет довольно сложно.

По определению нагреватель не должен быть большим. Для этого нагревательная спираль не должна превышать 4 – 8 мм, по внешнему диаметру. В качестве основания, на котором будет зафиксирован нагревательный элемент необходимо, использовать материал с высокой стойкостью к воздействию высокой температуры. Это может керамика. Кстати, вполне может подойти деталь такого плана, устанавливаемая в бытовом фене.

В качестве нагнетателя можно установить вентилятор небольшого размера. Кстати, его тоже можно снять со старого фена.
Вентилятор должен обеспечить поток воздуха в пределах 20-30 литров в минуту. Еще один вариант – воздушный компрессор для аквариумов. Для повышения его производительности необходимо дополнить его ресивером. Для него можно использовать обыкновенную пластиковую бутылку.
Изготовление корпуса для фена можно выполнить исходя из нескольких вариантов. Можно использовать материалы, которые показывают высокую стойкость к воздействию температуры, например, керамику, но такое решение приведет к удорожанию конструкцию. Можно ее удешевить, используя частичную теплоизоляцию канала, по которому продвигается горячий воздух.
Для корпуса самостоятельно изготавливаемого термофена можно использовать корпус от бытового прибора. Существуют некоторые условия – так, корпус должен быть достаточно объемным, а сопло необходимо выполнять из термостойких материалов или из металлов.
Другая забота, которая встанет перед мастером, это обеспечение работоспособности устройства. В частности, в конструкцию самодельного устройства должен входить пусковой механизм (выключатель) и элемент, отвечающий за регулировку параметров потока воздуха, а именно скорости его движения и его температуры. Для решения этих задач в электрической схеме должны быть установлены реостаты, которые позволяют выполнять плавную настройку мощности.
Сборку изделия начинают с изготовления спирали. При ее намотке необходимо учитывать, что ее сопротивление должно находиться в районе от 75 до 95 Ом. Спираль должна быть намотана на надежный изолятор, а сверху ее необходимо закрыть изолятором, например, асбест или стекловолокно. После сборки этого узла концы спирали должны выходить наружу.
Готовый элемент должен быть установлен в предварительно подготовленный канал корпуса, то есть он должен быть выложен слоем тепловой изоляции. После установки спирали на место ее можно соединять с силовой проводкой, в состав, которой входит выключатель.
ВАЖНО! При выполнении работ необходимо постоянно помнить о тепловой изоляции.

В тыльной части корпуса необходимо смонтировать воздушный нагреватель. Если габариты нагнетателя не позволяют установить его в корпус, то вполне возможно его закрепить с внешней стороны. Для подачи воздуха необходимо присоединить воздуховод.
Правила пользования и техника безопасности
При работе необходимо строго соблюдать технику безопасности и правила использования подобных устройств. Во-первых, необходимо соблюдать противопожарную безопасность.
При работе недопустимо резко изменять температуру в нагревательном элементе.

Во время работу необходимо соблюдать осторожность и не допускать касания нагретых элементов. Недопустимо попадание влаги на корпус и внутрь термофена.
Насадки можно заменять только после того, как фен остынет.
Рабочее место должно хорошо проветриваться.
Схема паяльной станции своими руками, элементная база
Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.
После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.
Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.
Назначение кнопок и варианты прошивки
На передней панели станции должны быть установлены кнопки управления, отвечающие за исполнение следующих функций:
Понижение/повышение температуры с определенным шагом, например в 5 или 10 градусов.
Установку заранее подобранных режимов.

Вместо кнопок управления можно использовать внешний прибор (программатор) или выполнить прошивку внутри схемы. Настроить температуру довольно просто.
Регулятор температуры низковольтных паяльников
Новички могут попробовать свои силы собрав упрощенную схему. По сути – это та же станция, только с ограниченными возможностями. Так как в ней будет несколько другая начинка. Она может работать с 12-ти вольтовыми паяльниками или устройств собранных на основании микропаяльника.
В основании такой схемы лежит устройства регулятора сетевого паяльного устройства. Она имеет 16 уровней настройки параметров температуры.

Главная > Гражданское строительство