Блок питания для термофена

Качественное профессиональное оборудование для пайки микрокомпонентов стоит немалых денег, а недорогие термофены не подходят для большинства задач. Очень многие ремонтники и радиолюбители время от времени сталкиваются с некачественными термофенами для пайки.

Чтобы избежать подобных недоразумений имеет смысл сделать паяльный фен своими руками. Такой вариант отлично подойдет для ремонтников и радиолюбителей, имеющих специфические требования к оборудованию и весьма ограниченный бюджет.

Основы пайки феном

Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.

Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:

1. Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах.
   Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
2. Отсутствие свободного места для использования паяльника.
   При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
3. Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами.
   Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
4. Снятие BGA чипов с посадочных площадок.
   Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.

Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:

• нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
• установка микросхемы на посадочное место;
• прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.

Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.

После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.

Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:

• равномерно прогреть все контакты;
• аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.

Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.

Требования к оборудованию

Основные требования, предъявляемые к термофену для пайки микросхем своими руками, состоят в:

1. Соблюдении температурных режимов пайки.
   Большинство паяльных работ осуществляется в пределах 190 – 250 градусов Цельсия. Нижняя планка касается свинцовосодержащих припоев, а верхняя – заводских безсвинцовых припоев. Паяльный термофен должен выдавать поток воздуха строго заданной температуры, дабы обезопасить микросхемы от перегрева и выхода из строя.
2. Стабильном воздушном потоке.
   При неравномерном воздушном потоке серьезно затрудняется работа с паяльным оборудованием.
3. Безопасности и удобстве использования.
   Тепловой фен не должен перегреваться и представлять опасность для мастера. В идеале, мощный паяльный фен, сделанный своими руками, следует проектировать на базе трансформаторного блока питания.

Устройство паяльного оборудования должно содержать исключительно безопасные элементы. При изготовлении самодельного блока питания компрессора следует уделить особое внимание надежности конструкции и безопасности ее для окружающих.

Фен из паяльника

Перед тем как сделать паяльный фен своими руками следует:

• продумать устройство для подачи воздуха;
• собрать специальный нагревательный элемент;
• оснастить аппаратуру термопарами;
• продумать систему осуществления контроля за текущей температурой оборудования.

Обдумывая как сделать паяльный фен из обычного паяльника следует учесть все тонкие моменты, дабы не подвергать себя чрезмерному риску.

Главные критерии, которым должно соответствовать термоустройство на основе паяльника представлены:

• регулировкой температуры;
• нормальной мощностью нагревателя;
• безопасным компрессором.

Что понадобится для создания фена из паяльника?

При создании фена для пайки своими руками следует подготовить:

• обычный старый паяльник, работающий от сети переменного тока;
• кварцевую трубку для создания камеры нагрева воздушного потока фена;
• галогеновую лампу для прожекторов для прогрева воздуха и плавки флюса феном;
• нихромовый провод толщиной до 0.7 миллиметров;
• терморегулятор;
• вентилятор паяльного фена.

Подключение всего оборудования должно производится в специально подготовленные на паяльной станции разъемы, распиновка которых зависит от производителя аппаратуры для пайки.

Процесс сборки фена из паяльника

Самодельный фен для пайки микросхем из старого паяльника собирается в несколько этапов:

1. Укладка самодельной спирали из нихромовой проволоки внутри кварцевой трубки.
2. Соединение спирали с проводом питания.
3. Продевание провода термопары, для регулирования температуры нити накала.
4. Изоляция прибора при помощи слоя трубки, наматываемого на кварцевую трубку.
5. Установка трубки в ручку паяльника, вместо жала.
6. Центровка трубки при помощи обматывания ее асбестовым шнуром.
7. Зажатие переднего вывода трубки при помощи обоймы.
8. Продевание шланга для подачи воздушного потока.
9. Подключение компрессора, создающего воздушный поток.

Регулятор температуры источника нагрева лучше расположить на корпусе термофена.

Принцип работы термофена на основе паяльника следующий:

На нихромовую нить подается небольшой ток, заставляющий ее раскалиться. Воздух, идущий из компрессора, собирается в специальной утеплённой камере и прогревается под действием спирали и изоляционной фольги. После этого, воздух покидает камеру нагрева и поступает напрямую на печатную плату.

К сожалению, данный метод изготовления термического фена имеет массу минусов.

К недостаткам термофена, выполненного из обычного паяльника, можно отнести:

• сложности с калибровкой температуры;
• регулировка силы воздушного потока производится при помощи пережима воздуховодной трубочки;
• невозможность регулировки интенсивности прогрева в большинстве обычных паяльников;
• трудоемкость работы;
• плохая термическая изоляция устройства.

В большинстве случает изготовление термического фена из паяльника не оправдано. Переделка недорогого строительного термофена – это гораздо более рациональный метод изготовления термофена для пайки микрокомпонентов.

Заключение

В сети интернет имеется огромное количество инструкций как сделать фен для пайки. Большинство методов изготовления термического фена основаны на переделке имеющегося оборудования, например, строительного термофена, бытового прибора для сушки волос или обычного паяльника с металлическим жалом.

Во многих случаях, при необходимости использования паяльного термофена следует задуматься о приобретении соответствующей станции. Подключенный к паяльной станции термофен дает данные по поводу текущей температуры воздушного потока и позволяет произвести калибровку термопары.

Цифровая паяльная станция на микроконтроллере Atmega 328P, создается по схеме Oleg A.
Список деталей:
— Микроконтроллёр: Atmega328p Перейти
— LCD дисплей 16х2 Перейти
— ОУ: LM358 Перейти
— Опторазвязка: MOC3063 Перейти
— Мосфет: IRFZ44N ( 2 шт.) Перейти
— Симистор: BT138 Перейти
— Стабилизатор: L7812CV Перейти
— Стабилизатор: L7805CV Перейти
— Потенциометр: 10К ( 3 шт. ) Перейти
— Подстроечный резистор: 10К ( 3 шт. ) Перейти
— Светодиод: 3 мм, 20мА ( 2 шт. ) Перейти
— Резонатор: 16 Мгц Перейти
— SMD резистор: 220 ( 2 шт. ), 10К ( 4 шт. ), 220К ( 2 шт. ) Перейти
— SMD конденсатор: 1 мкф ( 3 шт. ) Перейти
— Переключатель: (3 шт. ) Перейти
— Гнездо: GX16 5 и 8 пин Перейти
— Блок питания: импульсный блок питания 24В 4А Перейти
— Паяльник на 24В с К термопарой Перейти
— Фен с встроенным вентилятором с К термопарой Перейти

Канал Oleg A.: Перейти
Оригинальная статья: d-serviss.lv
Статья на моем сайте: NaNo.net.ua
Плата в LAY (Sprint-Layout 6) доработана мной, лучше разведена и сгрупированы выводы: Скачать
Плата в LAY Доработана, добавлен выбор типа паяльника (Tr — термистор, Tp — термопара, нужно припаять соответственно на разъем вывода) и выбор питания вентилятора фена (24В или 12В): Скачать
Плата в PDF, у кого нет Sprint-Layout или не хочет в нем разбираться: Скачать
Скачать скетч для среды Arduino ver. 0.5 Скачать * пароль на архив "d-serviss.lv"
Форум по этой паяльной станции: перейти

Видео первого запуска без паяльника и фена, электроника заработала с первого раза:

Промучился с паяльником, при подключении паяльника, БП уходил в защиту. Купил новый БП по мощнее, он в защиту не уходил, но выдно было что его сильно нагружало. Решил прозвонить, поискать, может где что не правильно подключил, когда в корпус пересаживал и обнаружил что короткое между нагревателем и термопарой на паяльнике.
На видео видно как при включении загорается в начале нагревателя, а потом греется сама спираль:

Наверное последнее видео текущей версии паяльной станции. Новая версия уже на подходе.

Видео по прошивке Atmega 328P. В видео раскрываются некоторые вопросы связанные с прошивкой: Фен 24В, .hex файл для прошивки программатором, Fuse bits…

Проект еще не завершен. Будет замена блока питания , нужен новый нагреватель в паяльник и нужно сделать корпус лицевую панель. В продолжение проекта получилась новая плата под паяльник с терморезистором и немного дописан код — работу видно на последнем видео. Продолжение следует…

Вы в радиолюбительстве «чайник» или даже пока ещё только «кандидат в чайники», но поддались всеобщему настроению на радиолюбительском форуме и сделали заказ в интернет – магазине AliExpress на паяльный фен. Дождались его прибытия и теперь подолгу и с интересом рассматриваете его. Конечно, хотелось бы произвести подключение и попробовать эту штуку в деле. Причём по быстрому и без лишних затрат.

Это вполне возможно. Всё просто. Потребуется блок питания на 24 вольта с регулировкой выходного напряжения, регулятор мощности от бытового пылесоса и мультиметр с функцией измерения температуры.

Схема подключения паяльного фена

А это собственно и есть схема подключения всего выше перечисленного. Итак «идём» по схеме снизу в верх. Выходные провода с регулятора мощности соединяются с проводами белого и серого цвета идущими к нагревательной спирали паяльного термофена, выходные провода с регулируемого блока питания на 24 вольта соединяются с проводами идущими к вентилятору паяльного термофена (плюсовой провод питания к коричневому, провод минус питания к синему), жёлтый пока оставляем без внимания, к разъёмам мультиметра для подключения термопары подключаем чёрный и красный провод, которые идут к термопаре находящейся внутри термофена. Зелёный провод также пока игнорируем. Места соединения проводов тщательно изолируем изолентой. В первую очередь это относится к скруткам выходных проводов с регулятора мощности от пылесоса с проводами идущими к нагревательной спирали по которым будет идти опасное для жизни напряжение до 220 вольт.

Но, предварительно стоит вскрыть корпус фена и проконтролировать правильность его внутренней сборки производителем, ибо прецеденты имели место быть. Имеется кое что и здесь. На среднем фото видно, что недостаёт двух саморезов крепления платы соединения проводов. На правом изоляция верхнего и нижнего провода продавлена вследствии небрежной укладки не по месту при сборке, благо жилы целы. Уже не зря вскрывал.

На левом фото – все подключения завершены, мультиметр включённый на пределе измерения температуры показывает комнатную температуру. Положения регуляторов и в блоке питания на 24 вольта и в регуляторе мощности в крайнем левом положении, так сказать «на нуле».

Следующие действия: положение регулятора блока питания ставим в среднее положение и подаём на всю собранную схему сетевое напряжение 220 В. Далее осторожно ручку (обязательно из диэлектрика) потенциометра регулятора мощности нагревательной спирали подаём вправо и одновременно смотрим на показания измерителя температуры. Она начнёт расти. В какой-то момент прекращаем увеличивать мощность нагревательной спирали и начинаем уменьшать скорость воздушного потока – температура при этом продолжает расти.

На правом фото, согласно показаниям мультиметра, температура достигла практически 360 градусов, однако реальная температура воздуха выходящего из сопла фена несколько ниже, в конкретном случае эта разница составляет 70 градусов в меньшую сторону. Данные получены путём практического замера температуры выходящего из сопла фена воздуха штатной термопарой мультиметра.

Испытания станции в деле

Конечно не удержался от соблазна и произвёл практическое снятие с платы б/у многоногой микросхемы. Процесс длился порядка полутора минут, для первого опыта, считаю не плохо. Понравилось, суета и боязнь физического повреждения извлекаемого компонента отсутствуют в корне, микросхема снялась с места установки легко, все ножки полностью целые, внешний вид – как с магазина. Но главное теперь имеется полное практическое представление о том, что такое паяльный термовоздушный фен. Соответственно проверена и исправность полученного устройства. Всё ОК! Автор Babay iz Barnaula.

Обсудить статью СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТЕРМОВОЗДУШНОГО ПАЯЛЬНОГО ФЕНА