Ремонт паяльника с регулировкой температуры

Простой регулятор температуры паяльника

Для приличного качества проведения паяльных работ, домашнему мастеру, и тем более радиолюбителю, пригодится простой и удобный регулятор температуры жала паяльника. Впервые схему устройства, я увидел в журнале «Юный техник» начала 80-х, и собрав несколько экземпляров, использую до сих пор.

Для сборки устройства потребуются:
-диод 1N4007 или любой другой, с допустимым током 1А и напряжением 400 – 600В.
-тиристор КУ101Г.
-электролитический конденсатор 4,7 микрофарад с рабочим напряжением 50 – 100В.
-сопротивление 27 – 33 килоом с допустимой мощностью 0,25 – 0,5 ватт.
-переменный резистор 30 или 47 килоом СП-1, с линейной характеристикой.

Для простоты и наглядности я нарисовал размещение и взаимное соединение деталей.

Перед сборкой необходимо изолировать и отформовать выводы деталей. На выводы тиристора надеваем изоляционные трубочки длинной 20мм., на выводы диода и резистора 5мм. Для наглядности можно использовать цветную ПВХ изоляцию, снятую с подходящих проводов, или присаживаем термоусадку. Стараясь не повредить изоляцию загибаем проводники, руководствуясь рисунком и фотографиями.

Все детали монтируются на выводах переменного резистора, соединяясь в схему четырьмя точками пайки. Заводим проводники компонентов в отверстия на выводах переменного резистора всё подравниваем и припаиваем. Укорачиваем выводы радиоэлементов. Плюсовой вывод конденсатора, управляющий электрод тиристора, вывод сопротивления, соединяем вместе и фиксируем пайкой. Корпус тиристора является анодом, для безопасности, изолируем его.

Для придания конструкции законченного вида, удобно воспользоваться корпусом от блока питания с сетевой вилкой.

На верхней грани корпуса сверлим отверстие диаметром 10 мм. В отверстие вставляем резьбовую часть переменного резистора и фиксируем его гайкой.

Для подключения нагрузки я использовал два разъёма с отверстиями под штыри диаметром 4 мм. На корпусе размечаем центры отверстий, с расстоянием между ними 19 мм. В просверленные отверстия диаметром 10 мм. вставляем разъёмы, фиксируем гайками. Соединяем вилку на корпусе, выходные разъёмы и собранную схему, места пайки можно защитить термоусадкой. Для переменного резистора необходимо подобрать ручку из изоляционного материала такой формы и размера, чтобы закрыть ось и гайку. Собираем корпус, надёжно фиксируем ручку регулятора.

Проверяем регулятор, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 20 – 40 ватт. Вращая ручку, убеждаемся в плавном изменении яркости лампы, от половины яркости до полного накала.

При работе с мягкими припоями (например ПОС-61), паяльником ЭПСН 25, достаточно 75% мощности (положение ручки регулятора примерно посередине хода). Важно: на всех элементах схемы присутствует напряжение питающей сети 220 вольт! Необходимо соблюдать меры электробезопасности.

Пять способов регулировки температуры паяльника

Для выполнения различных электромонтажных работ, сборки электронных схем очень часто используется такой инструмент, как электропаяльник. Простейший его вид, который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, имеет, как правило, элементарную конструкцию.

В нее входят нагревательный элемент, жало, рукоятка, чаще деревянная, и питающий кабель или шнур. В некоторых вариантах паяльник может комплектоваться несколькими сменными жалами.

Мощность такого паяльника фиксированная, чаще всего 40 или 60 Ватт. Но удобнее пользоваться инструментом с возможностью регулировки мощности. Такие модели тоже выпускают, хотя стоят они дороже.

Для чего повышать мощность

Чтобы выполнять паяльные работы, требуются инструменты с различными параметрами. При этом иметь несколько паяльников с разной мощностью и, соответственно, с разной температурой нагрева жала, нецелесообразно.

При монтаже компонентов на плату требуется температура жала, достаточная для прогрева выводов и плавления припоя. Увеличенные значения температуры могут привести к сгоранию отдельных элементов, отклеиванию токопроводящих дорожек от платы, повреждению изоляции проводов.

В то же время использование паяльника с меньшей мощностью, а значит и с меньшей температурой нагрева жала, позволяющей достигнуть заданного значения, принуждает увеличивать время воздействия на детали и припой.

В результате от длительного нагрева компоненты выходят из строя, а изоляция может со временем растрескиваться из-за потери механических свойств.

Вывод: при пайке, если требуется прогрев больших площадей и массивных деталей, необходимо повышать не температуру, а мощность паяльника, сократив до возможного минимума время контакта жала с выводами детали.

При этом припой должен расплавиться и обеспечить надежный контакт с деталью, которая при таком режиме не подвергнется перегреву.

Управление нагревом

Чтобы нагреть массивную деталь до нужной температуры, необходимо и такое же массивное жало паяльника, чтобы скорость нагрева была выше скорости теплоотвода детали.

Инструментом, который справится одновременно с поставленными выше задачами, является достаточно мощный паяльник с регулировкой температуры.

То есть максимальной мощности паяльника должно быть достаточно для разогрева крупных выводов, а температура должна регулироваться в некоторых пределах и выбираться в соответствии с условиями работ.

Тогда массивное жало будет обладать большей тепловой инерцией и нагреет деталь до необходимой степени, без риска ее перегрева.

Существует несколько способов регулировки температуры паяльника:

• максимальный-минимальный нагрев (простейший переключатель);
• регулировка диммером;
• применение управляющих микросхем в рукоятке прибора;
• внешний блок управления;
• применение фена.

Используя паяльник с регулировкой помимо преимуществ, описанных выше, можно значительно сэкономить на потребляемой электроэнергии при больших объемах выполняемых работ, продлить срок службы прибора, благодаря меньшему времени работы его на максимальной мощности, уменьшить количество вредных веществ, выделяемых при пайке с высокой температурой.

Переключатели и диммеры

Простейшая регулировка температуры применена в паяльниках с переключателем, допускающим всего два положения, а соответственно и два значения температуры.

При минимальном значении паяльник, установленный на подставке, просто поддерживает жало в нагретом состоянии, а при нажатии на клавишу или кнопку, жало нагревается до максимальной температуры, при которой и производится пайка.

Очевидно, что из преимуществ, описанных выше, такой паяльник обладает только возможностью экономить электроэнергию. Главная же задача регулировки – производство качественного и безопасного монтажа компонентов – остается невыполнимой.

Вторая разновидность паяльников с регулировкой – диммируемые. Их конструкция предполагает включение в разрыв питающего кабеля диммера – устройства, ограничивающего потребление электроэнергии паяльником.

При этом действительно появляется возможность регулировки температуры жала, но делается это за счет падения напряжения в диммере.

Соответственно, ни о какой экономичности такой схемы не может быть и речи. Но цена таких устройств довольно низкая и может сыграть решающую роль при выборе.

Блоки управления

Следующим видом паяльников являются уже более сложные устройства с блоком питания, в которых регулирование происходит при помощи блока из полупроводников и микросхем. Такой блок компактен и может находиться в корпусе рукоятки паяльника, что очень удобно.

Регулятор также может находиться на рукоятке. При достаточно скромной цене это вполне приемлемый вариант, позволяющий производить качественную пайку.

Еще одной разновидностью паяльников с регулировкой являются инструменты с внешним блоком питания. Благодаря наличию этих блоков возможна работа прибора на выпрямленном постоянном токе со стабильными значениями напряжения.

Такой блок питания одновременно служит и стабилизатором температуры паяльника, которая останется неизменной независимо от того, насколько будет изменяться напряжение в сети. Многие радиодетали требовательны именно к такому режиму пайки.

Недостатком моделей можно посчитать громоздкость, низкую мобильность, но если принять во внимание, что качественный монтаж можно произвести только в оборудованной мастерской, а не «на коленке», как принято говорить в таких случаях, то можно закрыть на это глаза.

Наиболее точной регулировки и настройки можно добиться только при помощи паяльной станции, где в помощь обычному паяльнику предусмотрен фен, которым предварительно подогревают плату или припой.

Регулятор температуры своими руками

При наличии достаточных знаний, навыков и подходящих материалов, можно обычный паяльник мощностью 60 Ватт превратить в устройство, в котором будет возможна регулировка температуры жала, и будет обеспечиваться полноценный и качественный монтаж радиокомпонентов.

Чтобы осуществить это, понадобится небольшая доводка инструмента. Для этого можно использовать схемы регулировки, собранные на доступных радиодеталях отечественного производства.

Для сборки простейшего регулятора температуры можно воспользоваться схемой с переменным резистором из серии СП-1, тиристором КУ101Г, любым диодом, рассчитанным на ток не менее 1 А.

Схему собирают прямо на корпусе переменного резистора, не изготавливая платы. Для размещения устройства можно применить корпус от любого блока питания подходящих размеров. В результате получится устройство, в котором штатный паяльник питается от сети через регулятор напряжения, находящийся в штепсельном разъеме.

Такой регулятор температуры может быть использован при работе паяльником с невысокой мощностью до 60 Ватт.

Для регулировки температуры при использовании паяльника большей мощности применяют устройство посложнее.

Оно также собирается на деталях и компонентах отечественного производства. Эту схему собирают на плате и помещают в подходящий по размерам корпус.

Регулировка осуществляется переменным резистором R2 в диапазоне от 50% до 100% мощности подключенного прибора. Схема выдержит нагрузку до 300 Ватт. Этого для использования бытового паяльника будет более чем достаточно.

Простой регулятор температуры паяльника 🔥 Своими руками 👍

Для качественной пайки нужен качественный инструмент. Паяльные станции это хорошо, но больно уж дорого. Человеку, который только начал осваивать новый для себя навык, это не всегда приемлемо.
Однако хороший паяльник необходим, и мы подскажем, как сделать простой регулятор температуры паяльника, — т.е. оснастим его характеристикой присущей для профессионального инструмента.

Зачем нужен регулятор температуры?

Схема регулятора температуры

Температурный регулятор, а если точнее, то регулятор мощности, нужен для поддержания определённого температурного режима на жале паяльника. Это нужно для того, чтобы регулировать и подбирать подходящую температуру для припоя, — t плавления у разных сплавов отличается.

Также регулятор поможет бороться с перекаливанием жала паяльник. Напряжение в нашей электросети варьируется в большом диапазоне, — утром паяльник жжёт, а вечером почти не греет. Так если происходит чрезмерный нагрев, то жало быстро «перегорает», т.е. его приходится чаще править, — зачищать и заново лудить.

Способ №1 – изготовление регулятора с нуля

Наглядная схема регулятора

В начале статьи была показана элементарная схема вполне надёжного и удобного регулятора.

Для изготовления понадобится:

• тиристор
• диод на 1 А 400-600 В
• конденсатор 50-100 В на 4,7-5 мкФ
• резистор 30 кОм
• резистор регулируемый 47 кОМ

Все элементы базируются на переменном резисторе. Тиристор изолируется термоусадкой.

Готовое устройство помещают в корпусе блока питания, какие бывают для зарядки телефонов.

Способ №2 – диммер в качестве регулятора

Диммер — регулятор напряжения

Это решение весьма удачное не только для новичков. Диммеры – регуляторы напряжения для ламп накаливания. В связи с постепенным отказом от ламп накаливания эти устройства становятся не нужными. Можно дать им вторую жизнь, — они также хорошо регулируют напряжение 220В. А подключить его к паяльнику сможет абсолютно любой.

Кстати, цена на дешевые диммеры около 300 рублей.

Монтаж регулятора температуры прост – последовательное подключение к паяльнику. Для этого можно использовать корпус удлинителя на две розетки.

Последовательное подключение к любому контакту

Вращая ручку диммера, происходит изменение питающего паяльник напряжения. Для удобства использования на его корпусе наносят метки оптимальных температур.

Можно выставить даже ждущий режим

Также корпус переноски с диммером можно оборудовать струбциной для крепления регулируемой розетки на верстак.

Крепления для стола

Компактно, удобно и надёжно.

Всегда под рукой и не мешает

Если вам понравилась наша статья, поставьте лайк 👍

✔️ Подписывайтесь на канал , чтобы не пропустить ничего интересного!⚡

Ремонт паяльника с термостатом марки GJ-907

За статью на сайте, я получил паяльник с прозрачной ручкой и термостатом. Название его не сохранилось, но поиск в интернете показал его марку GJ-907. Возможно название его незначительно отличается, но цифры наверняка совпадут. В целом, таких паяльников, с прозрачной ручкой, всего два вида встречались мне в продаже – этот с внутренним нагревом трубчатого жала, и второй – с внешним нагревом штыревого жала.

Изначально, я отнесся скептически к паяльнику, все из-за его прозрачной ручки. Как-то не серьезно показалось мне, иметь прозрачную ручку для паяльника. Однако, вскоре выяснилось, что паяльник очень даже хорош. Регулировка температуры позволяет работать, как с мелкими элементами поверхностного монтажа, так и массивными проводами большого сечения и прогревать широкие полигоны на печатной плате. Все было хорошо, пока он не сгорел, с искрами и дымом, как положено. Прозрачная ручка дала возможность наблюдать этот процесс воочию. Сразу же был куплен другой паяльник, мощнее и без регулятора для работы. А ремонт был отложен до момента покупки запчастей.

ВНИМАНИЕ!! Напряжение сети 220В опасно для жизни, соблюдайте правила электробезопасности при выполнении монтажных и ремонтных работ. Прежде чем вскрывать корпус паяльника, отключите его от сети 220В, вынув вилку из розетки. Планируя пайку, уточните, какой именно паяльник отключен от сети. Продолжая работу после перерыва, убедитесь, что ремонтируемый паяльник отключен от сети.

Осмотр показал, что нагреватель и термодатчик в обрыве, есть разрушения внутренней печатной платы. Так же, испарения медных дорожек попали на внутреннюю часть ручки вместе с сажей. Я заказал нагреватель в Китае и стал ожидать его прихода)

После получения, на рисунке ниже, нагревателей, взялся за ремонт.

В интернете есть принципиальная схема электронного термостата, но я потратил немного времени и срисовал фактическую. Она не сильно отличается от уже найденных и представлена на рисунке ниже. В схеме позиционные обозначения элементов соответствуют маркировке на печатной плате.

Напряжение сети переменного тока 220В поступает на плату управления через сетевой кабель. Для удобства, один из проводов я обозначил как “общий”, этот провод общий для сигналов питания, термопары и управления симистором. Сетевое напряжение выпрямляется через токоограничительный резистор R7 и выпрямительный диод 1N4007 поступает на параметрический стабилизатор, на стабилитроне D1, напряжением VCC=22 вольта. Пульсации этого напряжения сглаживает конденсатор C1. Регулировку порога температуры производят переменным резистором M1, диапазон его регулировки задают резисторы VT2, R1, R2. Назначение резистора 100к мне осталось не ясно, возможно на случай неисправности переменного резистора. На печатной плате предусмотрена установка подстроечных резисторов для задания диапазона регулировки, вместо них стоят постоянные резисторы. На операционном усилителе в составе микросхемы LM358 ОР1.1 собран пороговый элемент – компаратор с положительной обратной связью. На инвертирующий вход поступает напряжение задания с переменного резистора. На прямой вход – напряжение термопары смешанное с выходным напряжением компаратора, для обеспечения гистерезиса ΔU=VCC/K(R3,R4). Коэффициент деления резистивного делителя: K(R3, R4)=(R4+R3)/R3 задает разницу напряжений включения и отключения компаратора. Термопара здесь установлена “железо-константан” и выдает Kt=55,2 uV/°С. Гистерезис по температуре можно достаточно точно оценить, как ΔТ=ΔU/Kt. И равен он:
ΔT=(VCC/((R4+R3)/R3))/Kt=VCC*R3/((R4+R3)*Kt)=22V*51R/((1500000R+51R)*0,0000552V/°С)=13.5°С.

Это есть разница между включением и отключением термостатом нагревательного элемента. На самом деле, будет несколько меньше, в связи с тем, что ОУ не выдает на выход напряжение равное питанию, и в расчет нужно подставлять реальное значение на выходе – около 20В.

Когда температура спая термодатчика ниже установленного порога резистором М1, на инвертирующем входе ОР1.1(выв2) потенциал выше, чем на прямом (выв3), и на выходе (выв.1) действует низкий уровень – около 0В. На втором ОУ микросхемы OH1.2, собран компаратор контролирующий переход переменного напряжения сети через ноль. Этот компаратор, совместно с цепью сдвига уровня С2 создает переменное напряжение, синхронизированное с сетью, для открытия симистора VD2.

На рисунке выше показана осциллограмма напряжения в точке “А” сформированная делителем R5, R6 и поступающая на прямой вход ОР1.2 (выв.5). Несимметричность напряжения связана с использованием ОУ с однополярным питанием. А еще,(вспомнил при написании статьи) у меня на первом входе осциллографа “уплыл” ноль на несколько десятков микровольт, что с учетом делителя на 100 дает ощутимую ошибку. На инвертирующий вход этого ОУ (выв.6), работающего в режиме компаратора, поступает напряжение управления с выхода ОР1.1 (выв.1) Когда напряжение управления близко к 0 В., компаратор ОР1.2 переключается при переходе переменного напряжения через ноль и на выходе появляется меандр синхронизированный с сетью, для открытия симистора. Этот меандр сдвигается по уровню конденсатором С2 и превращается в переменное напряжение, относительно общего провода (по схеме).

Выше показана форма сигнала в точке “Б” на управляющем электроде симистора во включенном состоянии. Симистор открывается управляющим током разной полярности синхронно с сетевым напряжением, во время приближенное к переходу через ноль. На нагревателе действует полное напряжение сети.

На рисунке показана форма сигнала на нагревательном элементе во включенном состоянии симистора. Видно, что по спаду синусоиды, включение симистора происходит позже, и присутствует незначительная пауза перед открытием по сравнению с нарастанием синусоидального напряжения. Возможно это происходит из-за не симметричной работы компаратора вблизи нулевого напряжения питания. Это совершенно не проблема, думаю отличие менее 1% по напряжению, от этого запаздалого открытия.
Когда температура спая термодатчика выше установленного порога резистором М1, на инвертирующем входе ОР1.1(выв2) потенциал ниже, чем на прямом (выв3), и на выходе (выв.1) действует высокий уровень – около 20В. В этом случае на инвертирующем входе OР1.2 (выв.6) потенциал всегда выше, чем на прямом (выв.5) и выход компаратора (выв.7) постоянно находится в низком уровне. На управляющем электроде симистора нет сигналов и он закрыт, а нагрузка обесточена. Питание микросхемы – сдвоенного ОУ LM358 поступает на вывод 4 (минус) и 8 (плюс) и составляет 22В.

Для ремонта паяльника следует произвести простую последовательность действий.
1 отключить от сети
2 проверить и восстановить, при необходимости монтаж печатной платы
3 проверить омметром термопару (

1 Ом) и нагревательный элемент (

780 Ом)
4 выпаять стабилитрон, микросхему, симистор и резистор R3 для замены (если у Вас разорвало нагреватель, они все мертвы так же)
5 прозвонить остальные элементы, выпаивая один вывод, при не соответствии номиналу, для исключения влияния других элементов
6 установить исправные элементы
7 промыть спиртом плату от флюса и ручку от сажи перед окончательной сборкой
8 перед включение проверьте сопротивление изоляции между сетевыми проводами и корпусом паяльника в диапазоне мегаОм. Должна быть бесконечность

В моем случае, я заменил нагревательный элемент 907H, микросхему, симистор, резистор R3. Стабилитрон 22В пришел в состояние КЗ, у меня не было такого и поставил последовательно 15+6,2 получилось 21В в схеме. Из-за этого снизилась температура во всем диапазоне регулировки, но с нижней стороны больше. Ниже привожу фото измерений температуры жала паяльника, после четырех срабатываний термостата. То есть, устоявшиеся значения:

Паяльник весьма ремонтопригодный: жало и металлическая трубка паяльника есть в продаже. Ремонт обходится не дорого: нагреватель 85р, симистор 11р, ОУ 5р, резистор 1р. Итого ушло около 100р, без учета разъездов по городу.

Удачной работы, и пусть ничего не ломается!