Когда нужно что-то быстро спаять, но не хочется ждать, пока жало прогреется, на помощь вам придёт импульсный паяльник. Главное его достоинство — набор рабочей температуры за 1−2 секунды. Конечно, такой паяльник можно купить в магазине, но куда дешевле и приятнее будет собрать его самим, особенно если у вас завалялись ненужные радиодетали.
Устройство индукционного паяльника
Любой индукционный (импульсный) паяльник состоит из понижающего трансформатора, кнопки, работающей на замыкание и жала, выполненного из медной проволоки, толщиной 1−3 мм. В некоторых конструкциях к ним добавляется источник питания и другие элементы.
Вот так выглядит схема простейшего индукционного паяльника:
Следует обратить внимание, что на этой схеме трансформатор имеет две вторичных обмотки: одна питает лампу для подсветки места пайки, а другая — жало.
Импульсный и индукционный паяльник — это не одно и то же. Импульсными называются индукционные паяльники, имеющие в своём составе высокочастотный преобразователь напряжения. Приведённый в пример прибор с понижающим трансформатором импульсным не является.
Принцип работы устройства
Работает паяльник таким образом: при нажатии на кнопку напряжение поступает на трансформатор, где оно понижается до 0,5−2 вольт (соответственно, сильно возрастает ток) и поступает на жало, быстро разогревая его. При отпускании кнопки жало также быстро остывает, поэтому после отжатия кнопки нужно быстро отвести его от паяемой детали, иначе оно к ней припаяется.
Само собой, у импульсного паяльника есть отличия от обычного, среди них есть как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести быстрый разогрев и такое же быстрое остывание (риск получения ожога при случайном касании жала существенно снижается). Недостатков же у него, к сожалению, больше:
- больший вес и размеры, отсутствие возможности точно регулировать температуру;
- присутствие на жале электрического потенциала, который может повредить паяемые электронные компоненты — этот недостаток отсутствует у индукционных паяльников с изолированными жалами;
- невозможность долговременной беспрерывной работы (стандартный режим работы для них — от 5 до 8 включений за 1 минуту в течение часа, затем перерыв для остывания на 20 минут).
Разновидности инструмента
Выделяют 4 основных типа этих устройств. Они могут существовать как отдельные виды, но также их характеристики могут совмещаться. Основные виды паяльников:
- сетевой, работающий на частоте сети;
- с форсированным нагревом;
- импульсные;
- с изолированным жалом.
Существуют также импульсные паяльники с изолированным жалом и форсированным нагревом. Несовместимые типы — это сетевой и импульсный паяльник.
Импульсный, в отличие от нерегулируемого сетевого, уже может иметь регулировку мощности за счёт использования импульсного преобразователя, работающего на высоких частотах и умеющего изменять мощность методом широтно-импульсной модуляции. Благодаря сравнительно малым размерам преобразователя, этот тип индукционного паяльника является самым компактным из всех.
Паяльниками с форсированным нагревом называют устройства, имеющие в своём составе батарею мощных электролитических конденсаторов, включённых параллельно жалу и отделённых от него выключателями или мощными полевыми транзисторами. Работает такой форсаж следующим образом: когда жало отключено, транзисторы открываются и начинается заряд конденсатора. После окончания заряда они закрываются. Затем, когда жало включается, транзисторы снова открываются, разряжая конденсаторы, на короткое время мощность паяльника возрастает в несколько раз. Эта функция даёт возможность паять массивные элементы, обладающие большой теплоёмкостью.
Для исключения возможности повреждения микросхем были придуманы изолированные жала. В них рабочая поверхность жала электрически изолирована от нагревателя. Такие жала похожи на обычные паяльники: в роли жала выступает толстый медный пруток, на который намотано несколько витков провода большого сечения. Пруток защищает от контакта с проводом намотанная на него стеклоткань.
Сборка трансформаторного прибора
Этот вид паяльника является самым простым. Поэтому собрать его будет несложно.
Для этого понадобятся следующие компоненты:
Сердечник от трансформатора типа ШП (если не найдёте, можете использовать тип П, он похуже, но тоже сойдёт).- Медный провод в лаковой изоляции сечением 0,3 мм, для первичной обмотки.
- Медный провод или шина сечением 12−15 мм, которые пойдут на вторичную обмотку.
- Медная проволока, на 2−3 квадрата, для изготовления жала.
- 2 клеммы для его подключения.
- Выключатель в виде кнопки, работающей на замыкание.
- Любой удобный вам корпус для паяльника и сетевой шнур.
Сборка индукционного паяльника своими руками, схема:
Сначала нужно намотать первичку (при её намотке ориентируйтесь по сопротивлению — оно должно составлять порядка 40−50 Ом, это примерно 1500 витков), причём делать это нужно аккуратно, катушка должна быть намотана равномерно, без бугров по краям или по центру. Перед намоткой заизолируйте сердечник в месте, где будет находиться обмотка.
После намотки обмотайте первичную обмотку термостойким скотчем и приступайте к намотке вторички. Она должна состоять из одного-двух витков. Перед её намоткой снова заизолируйте сердечник, саму обмотку при этом изолировать не нужно, она играет роль радиатора, рассеивающего тепло, приходящее на него с жала. Все, трансформатор готов.
Осталось подготовить корпус, прорезав в нём отверстия для вентиляции, клемм и выключателя, затем установить в нём все детали и соединить их так, как указано на схеме. После этого припаяйте сетевой провод нужной вам длины и смонтируйте на конце вилку для подключения в сеть. Собрав корпус, включите получившийся у вас прибор в розетку и проверьте его работу. Если он плавит припой, и жало при этом не обгорает от перегрева, значит, все в порядке, можете спокойно им пользоваться.
Изготовление импульсной разновидности
Она самая распространённая из всех. Собирается так же просто, как и предыдущая.
Список запчастей, необходимых для её сборки:
Электронный трансформатор на 12 вольт для галогенных ламп, мощностью 60−90 ватт.- Медный провод сечением 3 мм, для вторичной обмотки и жала.
- Кнопка, работающая на замыкание.
- Клеммы.
- Кусочек стеклотекстолита для крепления клемм.
- Сетевой шнур с вилкой.
- Пластиковая водопроводная труба, для использования в качестве ручки.
Сначала нужно немного доработать драйвер от галогенки, а именно заменить вторичную обмотку импульсного трансформатора. Для этого разберите его.
Внутри он будет выглядеть следующим образом:
Красным обведена нужная деталь.
Нужно аккуратно её отклеить, затем, отпаяв выводы от платы, снять её окончательно. Потом снимите заводскую вторичную обмотку (она расположена поверх первичной) и установите свою, на половину витка. Просверлите плату так, как показано на фото:
После этого просверлите насквозь корпус так, чтобы отверстия в корпусе и плате совпадали. Это нужно для удобства вывода концов вторички наружу. Затем припаяйте и приклейте трансформатор, соблюдая соосность всех имеющихся отверстий, и соберите корпус, предварительно установив и припаяв кнопку с сетевым шнуром. Потом проденьте сквозь драйвер провод вторичной обмотки и согните его полукольцом. Осталось лишь соединить концы вторички куском текстолита с заранее просверлёнными в нём дырками, и закрепить на нём клеммы и жало, после чего сборку устройства можно считать завершённой.
Собранное устройство должно выглядеть следующим образом:
Вид сбоку:
Делаем аккумуляторный тип механизма
Этот вариант уже посложнее прошлых, он собирается не из блоков, а из отдельных радиодеталей.
Сначала обратим внимание на схему
Составим список нужных компонентов:
2 батареи 18650 со встроенной защитой;- 2 холдера для 18650;
- 2 диода;
- 2 резистора на 47 Ом;
- 2 резистора на 5,6 кОм;
- 1 конденсатор на 220 нФ;
- 2 низковольтных (с пороговым напряжением включения 2−2,5 вольта) полевых транзистора;
- 2 небольших радиатора для охлаждения силовых транзисторов;
- Высокотоковая (на 10 А) кнопка, работающая на размыкание.
- Ферритовая губка из фильтра помех или любой другой небольшой тороидальный сердечник для намотки импульсного трансформатора.
- Тороидальный сердечник более мелкого размера для намотки дросселя.
- 2 клеммы для подключения жала.
- Отрезок стеклотекстолита для крепления клемм.
- Отрезок фольгированного стеклотекстолита для изготовления платы.
Вот так должна выглядеть разводка платы:
Ссылка на гербер файл с разводкой (открывать в программе Sprint-layout): yadi.sk/d/SM1st1Lu3SaR3L
Схема этого понижающего преобразователя не содержит в себе ШИМ контроллера, а построена на базе симметричного автогенератора, что значительно уменьшает сложность сборки и размеры будущего паяльника.
Прежде чем приступить к её сборке, необходимо собрать импульсный трансформатор и дроссель, а также изготовить плату (или используйте макетную).
Первичная обмотка состоит из шести витков провода сечением 3 мм и имеет среднюю точку. Так как такой толстый провод будет сложно намотать на маленький сердечник, советуем использовать шесть жил провода в лаковой изоляции, сечением 0,5 мм. Для начала возьмите два отрезка провода одинаковой длины, сложите их вместе и соедините 2 конца (после сборки трансформатора они станут средней точкой), другие два оставьте свободными. Проденьте общий конец в сердечник, а остальные разведите и сделайте ими по три витка в разные стороны. Более точно указано на фото:
Вторичная обмотка собирается куда проще. Она состоит из 1 витка провода сечением 7 мм. Для её намотки рекомендуем использовать 7 проводов сечением 1 мм, скрученных вместе. Перед сборкой вторички не забудьте обернуть провод термостойкой (термоскотч, фторопластовая или стеклотканевая трубка) изоляцией. Трансформатор готов.
Далее, следует приступить к дросселю. Он содержит 13 витков, намотанных проводом сечением 1,5 мм. Для намотки используйте провод в лаковой изоляции. После сборки дросселя и изготовления печатной платы приступайте к монтажу всей схемы. После сборки не забудьте приклеить радиаторы к транзисторам. В итоге у должно получиться так, как изображено на фото:
После сборки схемы подключите к ней жало (делается из медной проволоки сечением 3 мм) и проверьте работоспособность паяльника. Если все в порядке, начинайте собирать его в корпус, перед этим не забудьте склеить между собой холдеры для аккумуляторов и припаять их к плате. Аккумуляторы подключаются параллельно.
Такой результат у вас должен получиться:
Номинальная мощность полученного паяльника — 40 ватт, время работы от одного заряда — 1 час, 20 минут (при использовании нормальных аккумуляторов). Прибор не предназначен для длительной работы, его область применения — срочный ремонт чего-то необходимого, когда у вас дома отключили электроэнергию или если вы находитесь вдали от цивилизации. А также этот паяльник подойдёт монтажникам и ремонтникам слаботочного оборудования.
Режим работы у него такой: 10 минут работает и столько же остывает. Допускается не более 7 включений в минуту.
