Импульсный паяльник своими руками — схема, устройство, принцип работы

Паяльник является одним из основных инструментов, применяемых мастерами-электронщиками в своей работе. В процессе ремонта электронных схем собственно пайка занимает относительно небольшие промежутки времени.

При этом паяльник остаётся включенным и длительное время бесполезно излучает тепло. В таких случаях может оказаться весьма удобным простой импульсный паяльник, экономящий электроэнергию.

Импульсный паяльник: описание

В зависимости от вида работ, могут применяться паяльники различной конструкции, устройства и мощности, от индукционных до ультразвуковых. Обычный заводской паяльник, который постоянно находится в нагретом состоянии, хорош по своей эффективности, но имеет некоторые недостатки. Например, сам процесс пайки занимает очень незначительное время, по отношению ко всему процессу. Ведь нужно зачистить и подготовить спаиваемые поверхности. И всё это время паяльник находится во включённом состоянии. А это приводит не только к растратам электроэнергии впустую, но и к быстрому износу самого прибора.

Чтобы во время простоя паяльник постоянно не находился в рабочем состоянии, придумали импульсный паяльник, который отлично выполняет свою функцию и, одновременно, не находится постоянно разогретым. Именно из-за своей особенности потреблять электричество импульсами он и был так назван. Основные отличия импульсного паяльника от обычного:

• Способ нагрева;
• Высокая скорость нагрева до рабочей температуры;
• Незначительное энергопотребление;
• Возможность управления мощностью.

Отличительные качества

Импульсный паяльник имеет некоторые отличия от традиционных устройств, применяемых для пайки:

• работа в импульсном режиме, только при нажатой кнопке;
• быстрый разогрев до рабочей температуры, время которого не превышает нескольких секунд;
• жало импульсного паяльника представляет собой проводник, нагреваемый протекающим по нему током.

Обычный электропаяльник является прибором, обладающим существенной инерцией. Его жало изготавливается из медного прутка. Нагрев осуществляется контактным способом, путём теплопередачи от нихромовой спирали, нагреваемой электрическим током.

Нагрев такого прибора может длиться несколько минут, что естественно доставляет неудобства. По этой причине такие паяльники не выключают.

Импульсные паяльники выполняются в форме пистолетов, имеющих кнопку включения, расположенную в районе курка. На конце «ствола» располагается петля из медной проволоки, играющая роль жала импульсного паяльника.

Для удобства осуществления пайки, возле жала обычно располагается подсветка, включающаяся при нажатии кнопки включения. Роль подсветки в старых моделях импульсных паяльников играла низковольтная лампочка накаливания, в современных моделях используются светодиоды.

Принцип работы

Прежде чем рассматривать вопрос, как работает импульсный паяльник, нужно разобраться с тем, что входит в его состав. Ведь эти вещи напрямую взаимосвязаны. Основными конструкционными элементами являются:

• Жало – основной рабочий инструмент, контактирующий с местами пайки;
• Держатель — служит для комфортного управления инструментом во время пайки;
• Нагреватель – необходим для разогрева жала;
• Электрический шнур с вилкой – служит для подключения паяльника к сети;
• Стержень – часть устройства перед началом жала.

Основным нагревателям в современных моделях чаще всего служит нихромовая спираль. Она нагревается под воздействием электрического тока. Нормальной температурой разогрева для работы является та, при которой будет плавиться припой. Стержень делают из меди благодаря тому, что она отлично проводит тепло и разогрев проходит максимально быстро. Чаще всего жало делается в виде клина.

Внутренняя часть импульсного паяльника

Благодаря тому, что данное устройство работает на низком напряжении и обладает уникальной конструкцией, оно получило высокий коэффициент полезного действия. Импульсный керамический паяльник рационально расходует электричество. Ток проходит через жало только во время пайки. Этим импульсный паяльник отличается от обычного на практике применения. Остальные отличия касаются преимущественно наличия в современной конструкции частотного преобразователя. Как и в обыкновенной конструкции, жало может быть не только медным, но и выполненным из других материалов.

Преимущества

К основным преимуществам данного устройства можно отнести следующие факторы:

• Эргономичная конструкция. Паяльник обладает относительно небольшим весом, компактностью размеров и при этом не теряет функциональности.
• Наличие высокочастотных преобразователей напряжения и некоторых инновационных материалов создает паяльнику отличные условия для работы в своей сфере.
• Наличие регуляторов мощности позволяет вести работу, как с мелкими, так и с более крупными деталями и для каждого соединения подбирать индивидуальные параметры.
• Наличие функции форсированного разогрева в современных моделях позволяет экономить время при работе с устройством.

Недостатки

Несмотря на обильное количество преимуществ для своей сферы, данный тип устройств имеет и ряд недостатков, к которым относятся:

• Высокая стоимость, которая вызвана сложностью конструкции;
• Ремонт паяльников становится достаточно сложным процессом;

«Важно!

Сложность работы с чувствительными микросхемами, так как они могут быть повреждены за счет скопления в жале высокочастотного напряжения.»

Виды импульсных паяльников

Существует несколько разновидностей данного типа изделий. Особенности моделей порой влияют на то, как пользоваться импульсным паяльником и какие характеристики будут у инструмента. Основными видами различий являются те, которые касаются способа передачи тепла, потребляемого вида энергии, проведения пайки и прочего. К основным разновидностям относят:

• Паяльники с медным жалом;
• Паяльники с керамическим жалом;
• Устройства с регулятором мощности и без такового.

Помимо этого устройства отличаются по потребляемой мощности, габаритам, форме и толщине жала, наличию дополнительных функций и так далее.

Особенности пайки

Многие начинающие мастера, которые впервые сталкиваются с такими устройствами, могут не знать принцип работы инструмента. На самом деле, вариантов как паять импульсным паяльником, не так уж много. Современные модели имеют специальную кнопку, которая запускает устройство, создавая нужный импульс. До этого паяльник просто разогревается до минимальной температуры, обусловленной его техническими характеристиками. Как правило, этой температуры не хватает для того, что расплавить нужные детали. При нажатии кнопки, величина мощности возрастает, что и создает нужный импульс. Таким образом, нужно поднести жало паяльника к месту пайки и в нужный момент нажать кнопку, запускающую разогретое устройство в работу.

Процесс пайки импульсным паяльником

При отключении от сети он уже не будет работать, как это могло бы быть с обыкновенными моделями, долго сохраняющими тепло даже после отключения от сети. Энергозатраты при данной схеме работы являются минимальными. Благодаря особенностям пайки, эти устройства чаще всего делаются в форме пистолета, что только добавляет удобства при нажатии кнопки.

 

Популярные производители

На современном рынке можно встретить большое разнообразие моделей в разных ценовых категориям с большими отличиями по параметрам. Широко растет сегмент бюджетных паяльников, которые доступны многим людям. К основным производителям, завоевавшим доверие клиентов, можно отнести следующие фирмы:

• Mega;
• ZD;
• Koot;
• Sturm;
• Topex;
• Bahco;
• Licota;
• Dedra.

Заключение

Паяльник импульсный с керамическим нагревателем, как и другие модели данного типа, является незаменимым устройством для своей сферы. Все возможные недостатки и сложности его использования становятся на задний план, когда возникает острая необходимость в его применении. Усложненная конструкция, позволяющая работать импульсному паяльнику, ставит его в отдельный ряд. Их не стоит сравнивать с другими моделями, так как у них различные особенности применения. Для домашнего пользования паяльники применяются достаточно редко, если речь идет не о радиолюбителях. В любом случае, профессионалы всегда будут выбирать качественные и надежные товары.

Примечание

Подключать импульсный паяльник можно от различных блоков питания напряжением до 12 Вольт. Необходимо учитывать, что чем выше напряжение блока, тем больше будет мощность прибора и тем быстрее он разогреется.

Данный паяльник можно сделать с питанием и от аккумуляторов или батареек. Для того чтобы добиться напряжения 12 Вольт, элементы питания необходимо соединить последовательно. Паяльник — прибор очень мощный, поэтому долго от батареек он не проработает. Однако в связи с быстрым нагревом для небольших объемов работ его вполне хватит. Главное не забывать отключать.

Преимущества и недостатки

Несколько слов о достоинствах и недостатках этих конструкций. Итак, в активе имеем следующие положительные качества:

• импульсный паяльник пистолет удобно держать в руке, кнопка включения находится под указательным пальцем;
• быстрый разогрев паяльника позволяет держать его отключенным, производя включение только по необходимости, что экономит электроэнергию;
• имеющаяся подсветка создаёт дополнительные удобства при пайке.

Имеются некоторые недостатки, проявляющиеся в работе импульсных устройств. Один из них связан с напряжённым режимом работы жал таких паяльников. Дело в том, что от величины сечения петли жала зависит скорость нагрева.

Если брать проволоку большого сечения, время разогрева, да и величина требуемого тока, увеличивается. Более тонкая проволока греется быстрее, однако и быстрее сгорает.

В отличие от обычного паяльника, жало импульсного прибора служит гораздо меньше. По этой причине в конструкциях следует предусматривать возможность лёгкой замены этого элемента.

Приступим к сборке импульсного паяльника:

1. Сначала изготовим трансформатор. Для этого нам понадобится ферритовый сердечник и медный провод толщиной 2 мм. Делаем 12 витков проволоки.

Концы обмотки выводим и зачищаем.

2. Полевые транзисторы в данной схеме могут перегреваться.

Поэтому их необходимо соединить с теплоотводом. В качестве радиатора можно применить какую либо металлическую деталь. Для компактности устройства, теплоотвод можно использовать как скелет схемы. Вокруг него собираем основные радиодетали. Впаиваем резисторы, диоды.

3. К получившейся плате припаиваем концы обмотки трансформатора и конденсатор.

4. С обратной стороны приклеиваем кнопку включения и разъем. Затем припаиваем. Кнопка включения должна быть без фиксации. То есть, паяльник будет работать, когда кнопка удерживается во включенном положении. Делается это для того, что при длительном включении будет разогреваться весь трансформатор и удержать паяльник в руках будет проблематично.

5. Находим центр обмотки и припаиваем дроссель.

6. Собираем вторичную обмотку. Из проволоки, толщиной 2 мм, делаем два вывода.

Концы зачищаем от лака. На одной из сторон делаем кольца под диаметр болта.

7. На болт одеваем одну из проволок, затем металлическую шайбу, изоляцию. Просовываем болт в отверстие трансформатора. Одеваем изоляцию, шайбу, второй контакт. Зажимаем гайкой.

8. Скрепку обрезаем, что бы получилось удобное жало.

И подсоединяем к выводам вторичной обмотки с помощью клемников.

9. Подключаем паяльник к источнику питания. Проверяем работоспособность.

Мини-паяльник своими руками

Рисунок 3. Импульсный паяльник предназначен для выполнения несложных работ по сборке электронных микросхем.

Чтобы сделать самому миниатюрный паяльник для работы с микросхемами, необходимо приготовить следующие инструменты и материалы:

• источник питания напряжением 12 В или трансформатор;
• источник тепла (газовая или электрическая печь);
• нихромовая проволока толщиной 0,2 мм и длиной 30-35 см;
• медная проволока с сечением 1,5 мм и длиной 3,5-4,5 см;
• металлическая трубка;
• пластмассовая рукоятка;
• электрический шнур с вилкой;
• медная фольга;
• силикатный клей;
• тальк.

Схема мини-паяльника с нихромовым нагревательным элементом показана на рис. 2. Первым делом из медной проволоки изготавливается жало. Для этого один ее конец с помощью напильника затачивается под удобную форму (двусторонний угол или конус). Обработанные участки следует залудить.

Затем из силикатного клея и талька замешивается изолирующий раствор. Далее жало будущего паяльника необходимо обернуть медной фольгой. При этом рабочая часть изделия (около 1,0-1,5 см) должна быть открытой. Поверх фольги укладывается тонкий слой приготовленной электроизоляционной смеси и высушивается при температуре 120-140°C.

Рисунок 4. Электрическая схема самодельного импульсного паяльника.

На следующем этапе производится наматывание нихромовой проволоки. Витки должны быть плотными, длина прямого конца должна составлять около 3 см, а заворотного – 6 см. Затем изделие еще раз покрывается приготовленным раствором и высушивается при той же температуре.

Длинный конец проволоки укладывается на металлическую трубку так, чтобы между ним и меньшим концом было максимальное расстояние. После этого осуществляется последняя обработка изолирующим раствором и его запекание. Нагревательный элемент с жалом готов.

На последнем этапе сквозь рукоятку протягивается питающий шнур, к которому подсоединяются торчащие концы нихромовой проволоки. Оголенные места следует заизолировать оставшейся смесью. Для защиты рук от ожогов на нагревательный элемент можно надеть специальный кожух из термоизоляционного материала. Подключать такой самодельный паяльник нужно через понижающий трансформатор или источник питания, выдающий 12 В.

Недостатки

Наряду с положительными характеристиками, следует отметить недостатки ИП:

1. При длительной работе сказывается усталость руки от того, что приходится удерживать тяжёлый паяльный пистолет на весу.
2. Импульсный паяльник в современном исполнении с дополнительными опциями стоит довольно дорого.

Важно! Из-за скопления на жале ИП высокочастотного напряжения чувствительные микросхемы во время пайки могут быть разрушены.

Импульсник из энергосберегающей лампы

Если до этого мы использовали лишь часть энергосберегающей лампы, то в этом будем основываться полностью на ней. Ведь по своей сути это готовый импульсный блок питания. Таким образом, мы сделаем «импульсник» из энергосберегающей лампы по схеме (красным обозначены детали для удаления):

После удаления «лишних» деталей места, обозначенные «А» и «А», следует соединить при помощи перемычки. По аналогии с предыдущим способом трансформатор нужно переделать. Если места для лишней обмотки не хватает, то необходимо воспользоваться дополнительным трансформатором, который подключается первичной обмоткой в места, обозначенные красными линиями на рисунке:

Выполненные таким способом «импульсник» довольно лёгкий и удобный для работы. Тем более что оказывается практически бесплатным.

Отличия от обычного паяльника

ИП всегда можно узнать по внешнему виду. Инструмент сделан в виде пистолета. Жало, сделанное из медной проволоки в виде вытянутой петли, является признаком принадлежности устройства к импульсным паяльникам.

Разница между обычными паяльниками и импульсниками заключается в том, что паяльный наконечник ИП почти мгновенно разогревается до температуры плавления припоя. Если для обычных паяльных инструментов жало представляет собой стержневой наконечник заводского изготовления, то для ИП его можно сделать из отрезка обычного медного провода.

Виды импульсных паяльников

Все ИП изготавливаются в пистолетном варианте. Наряду с этим, их можно разделить на три группы:

• ИП с медной петлёй;
• паяльники с керамическим наконечником;
• импульсники с вынесенными отдельно силовыми блоками.

Помимо этого, паяльники могут отличаться габаритами, потребляемой мощностью, наличием дополнительных опций.

Особенности пайки

Процесс пайки различных соединений ИП существенно отличается от способа паяния другими видами инструментов. Жало и проволочный припой совмещают в месте соединения деталей. Нажатием курка разогревают паяльный наконечник до образования капельки расплавленного сплава. Припой и паяльник убирают из рабочей зоны.

Дополнительная информация. Свинцово-оловянный припой изготавливают в виде проволоки разного диаметра. Для пайки импульсником лучше выбирать припой диаметром 1-3 мм.

Популярные производители

Анализируя ассортимент импульсных паяльников на рынке радиотехники России, следует выделить таких ведущих производителей паяльного оборудования, как Mega, ZD, Koot, Sturm, Topex, Bahco, Licota, Dedra.

Импульсные паяльники с момента своего появления прочно заняли свою нишу на рынке паяльного инструмента. Паяльник пистолет импульсный пользуется особой популярностью как у профессионалов, так и среди любителей радиотехники.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (1 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...