Как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками: пошаговый процесс

Как начинающие радиомастера, так и те, кто изрядно поднаторел в этом деле, при пайке радиоэлектронных элементов сталкиваются с некоторыми трудностями. Купленный в магазине недорогой паяльник может «порадовать» перегревом, из-за которого на жале образовывается нагар, что ведет к неполноценному контакту с оловом на плате, также перегревается плата и отслаиваются дорожки. В этой статье напишем, как сделать самодельную паяльную станцию с феном своими руками, предоставив схемы сборки, видео и фотографии.

Изготовление контактного паяльника

Данный вариант может считаться наиболее простым и дешевым. Эта конструкция регулирует на паяльнике напряжение, изменяя температуру нагрева жала. Опытным путем определяется производительность нагревателя и положение регулятора.

Процесс пайки можно настроить в соответствии с вашими потребностями и под определенный момент производства. Регулятором напряжения может выступать диммер для люстры. Единственный минус этой идеи – малый диапазон возможных температур на выходе. То есть для пайки лучше бы сделать диапазон напряжений – 200-220 В, а не 0-max. Скорее всего, понадобится доработать схему, добавить к основному резистору резистор «тонкой настройки».

Схема сборки в домашних условиях

Выпрямительный мост в этой схеме позволит поднять напряжение со 220 В на входе до 310 В на выходе. Данный вариант актуален для домашних мастеров, в доме которых низкое электрическое напряжение, что не позволяет паяльнику нагреваться до рабочей температуры. При отсутствии диммера его можно сделать самостоятельно.

Обогреватель по принципу отражения

Такой способ является одним из самых легких и дешевых. Чтобы сделать нагреватель, понадобится несколько листов фольги. Выглядит это следующим образом: позади радиатора центрального отопления крепится фольга, тем самым она отражает от себя тепло, исходящее от батареи внутрь помещения, а без нее всё поглощается стеной.

Такая модификация позволяет увеличить теплоотдачу приблизительно на 10-20%, а затраты, требуемые для такого метода, составят сущие копейки, ведь необходимо будет купить только фольгу и клей.

Воздушный паяльник

Иногда при пайке нужно заменить SMD элементы, и паяльник с жалом для этого слишком велик. С этой целью применяется воздушное устройство, чей принцип работы аналогичен принципу работы обычного фена: поток воздуха подается принудительно через разогретый элемент к месту пайки, бесконтактно и равномерно разогревая припой.

Воздушный паяльник можно сделать из рабочего старого прибора – вместо жала вставить трубку от антенны, соответствующую старому жалу по размеру. Сделать паяльник так герметичным. Принудительную подачу воздуха обеспечивает аквариумный компрессор, через трубки для капельниц.

Для регулировки температуры воздушного потока можно использовать регулятор напряжения. Наилучший вариант при отсутствии лишнего рабочего паяльника – взять нерабочий инструмент, перемотать под напряжение 8-12 В. Данный способ предпочтителен с точки зрения электрической безопасности. Нихромом для нагревателя здесь может выступать кусок провода, спирали от электроплитки 0,8 мм, который намотан без нахлестов около 30 витков вместо старой. Мощность трансформатора должна быть не меньше 150 Вт.

Более затратным методом регулирования температуры на жале паяльника является поддержание температуры на жале. С этой целью дополнительно устанавливается термопара. Совмещение описанных самоделок позволит сделать универсальную паяльную станцию. Устройство будет иметь регулятор напряжения, с помощью которого регулируется вход на трансформаторе, что изменяет мощность нагревателя.

Когда нужно выпаять большую микросхему, и ее для этого нужно хорошенько и равномерно прогреть, рекомендуется работать самодельным термическим феном с регулятором температуры. Еще можно изготовить инфракрасную паяльную станцию, для чего нужны:

спираль нихрома;
керамический патрон для лампы.

Нихром подключен к понижающему трансформатору. Контроль температуры на поверхности деталей осуществляется терморегулятором.

Цифровая паяльная станция своими руками

Об аппарате: 1. Эта паяльная станция довольно популярная, о чем свидетельствует огромная куча информации на различных ресурсах, где рассмотрены почти все вопросы, которые могли возникнуть при разработке устройства. 2. Функциональность. Кроме регулировки температуры хотелось еще и тонкая подстройка паяльника, автоотключение, режим ожидания. 3. Простота схемы. Если просмотреть каждый узел, то можно увидеть, что на схеме нет ничего сложного. Все элементы распространены в магазинах и легкодоступные. 4. Информативность дисплея. Не в обиду другим разработчикам, но хотелось на дисплее видеть не только температуру паяльника, но также и другие данные, такие как: установленная температура, время, которое осталось до перехода в режим ожидания и другие. 5. Стоимость. Я не сравнивал стоимость проекта с другими паяльными станциями, но для меня было главное не выйти за определенную сумму. У меня это получилось. Станция в общем вышла стоимостью не более 35$. А самыми дорогими деталями оказались паяльник, трансформатор, микроконтроллер, реле и корпус. А если некоторые детали у вас уже есть, то еще дешевле.

Прежде чем собирать паяльную станцию нужно разобраться со всеми элементами схемы. Список элементов для схемы ниже.

К сожалению, не было версии печатной платы для деталей в DIP корпусе, а только под SMD. Я не люблю паять такие мелкие детали, а перечитав форум, понял, иногда есть проблемы с такими деталями (контакт – не контакт, замыкание, перегрев и т.д.), да й паяльника не было, я до сих пор пользуюсь обычным 25Вт паяльником от сети 220В. Нашел печатную плату от одного пользователя, но на более чем 50% переработал под себя. На одной плате я поместил операционный усилитель и саму схему управления с микроконтроллером

На отдельной плате оставил силовую часть: полевой транзистор, диодный мост и реле. Если совсем по фен шую, то нужно все источники напряжения делать на отдельной плате, во избежание наводок и помех. То есть на плату управления уже подавать +5В, -5,6В. Но уже как есть, и после месяца пользования не заметил каких либо проблем. Дисплей заказал с Aliexpress. Это обычный 2-ух строчный дисплей, заказал 3 штуки с синий подсветкой.

Микроконтроллер применил Atmega8L-8. Сразу надо сказать, что не важно какой розрядности будет микроконтроллер, главное чтоб он был с буквой L! Прошивал обычным программатором usbasp, купленный тоже на aliexpress. Как прошивать микроконтроллер в интернете достаточно инструкций. Будьте осторожны когда будете смотреть распиновку программатора. Так как распиновка самого программатора и шлейфа для него отличаются между собой. Смотрите на фотографии. Для прошивки я использовал программу avrdude. Все файлы прошивки hex, eeprom, фьюзы есть в архиве. Уважаемый Volly разработал несколько прошивок для станции и нужно отдать должное, все прошивки здорово сделаны и работают пока без глюков. Операционный усилитель у меня под терморезистор. Я купил паяльник HAKKO 907 ESD с терморезистором. Если у вас паяльник другой, то ничего кардинально менять не надо. Нужно сделать операционный усилитель именно для термопары. На схеме все видно. Операционный усилитель выполнен на микросхеме ОР07. Отдельного внимания заслуживает силовой ключ на полевом транзисторе. В оригинальной схеме стоит IRFZ46N. Это обычный достаточно мощный полевик. Но проблема таких полевиков в том что если на затвор подается слишком малое напряжение, то он открывается не полностью и начинает очень сильно греться, что не есть хорошо. В моем случае на затвор полевика подавалось 3,5-4В, этого оказалось недостаточно и он не просто грелся а кипел. По этому я поменял транзистор на IRLZ44N. И как раз моих 3,5В оказалось в самый раз. Транзистор не греется и работает исправно. Реле поставил какое нашел на рынке. Реле рассчитано на 12В, выдерживает максимум 5А и 250В. Для управления реле на схеме было обозначен транзистор BC879, но такой найти я не смог, поставил BC547. Но для того чтоб знать какой транзистор можно поставить, нужно знать параметры реле. Измеряете или смотрите в datasheet сопротивление обмотки реле, в моем случае 190 Ом, обмотка реле рассчитана на напряжение 12 В, соответственно по закону Ома 12В/190 Ом = 0,063 А. Значит просто подобрать n-p-n транзистор с допустимым током не ниже 63мА. На печатной плате, дорожки под реле надо рассчитывать под ваше, которое есть у вас.

Трансформатор тороидальный с двумя вторичными обмотками: первая на 24В, 3А, вторая на 10В, 0,7А. тоже покупной. Не хотелось мотать свой. Вряд ли оно вышло бы дешевле, а гемора точно больше. Когда все детали были готовы и запаяны, первым делом проверил плату на сопли, короткое замыкание, недопайки. Потом включил в сеть (без микроконтроллера) и проверил источники напряжения: +5В и -5,6В. Потом проверил операционный усилитель. На самом выходе усилителя напряжение не должно превышать примерно 2,5В может быть меньше. Вместо паяльника я подключил переменный резистор и проверил как изменяется напряжение в зависимости от положения резистора. После всех маневров, я вставил микроконтроллер в панель и включил сеть. Сразу все заработало, а на дисплее было такое:

Это была прошивка 3.0.7. После этого я перепрошил 3.0.12b. Отличия в том, что в последней добавлен таймер автоотключения и показания выведены на дисплей, некоторые внутренние доработки и доработано меню. На сегодня это вроде последняя прошивка. Все это я сложил в корпус. Корпус Z1W черного цвета. Он достаточно большой и можно было купить например Z1AW или еще меньше. Но платы я решил «положить», а не ставить боком.

Ней я доволен более чем. Все требования о которых я думал перед разработкой – выполнены. Работает уже больше месяца. Необходимо еще отметить, что станция включается желтой кнопкой на лицевой панели. Но выключается она выключателем на задней панели. Так как у станции есть функция полного автовыключения от сети, меня пока такой порядок устраивает. Но это пока. Думаю в будущем возле желтой кнопки на лицевой панели поставить такую же для выключения так, как это предусмотрено в схеме. Так же, к подставке для паяльника идет провод. Он нужен для того чтоб обнулять таймер отсчета для спящего режима или отключения от сети. Если вы выставляете например таймер на 5 мин и паяльником вы не работаете (не убираете с подставки или не ставите на нее), станция перейдет в ждущий режим. Как только вы уберете паяльник с подставки, таймер тут же обнулится до 5 мин (которые вы выставили) и опять начнет обратный отсчет. Как для меня, это очень полезная функция. Всю ночь паяльник не будет греться, если вдруг вы о нем забыли.

В архиве есть все файлы, фото, печатные платы, прошивки, схема, список деталей, инструкция Станция достаточно легка в повторении. Главное быть внимательным и не перепутать ничего.

Архив с печатными платами и прошивками

Список деталей
Паяльник HAKKO 907 Микроконтроллер ATMEGA 8L Операционный усилитель ОР07 Микросхема LM7805 Трансформатор тороидальный Корпус Z1W Подставка под паяльник Бузер с генератором Реле Диод двуцветный Дисплей 1602 HD44780 Резисторы
Подстроечный 5К Подстроечный 10К Подстроечный 22К 22К 0,25Вт 10К 0,25Вт 3к3 0,25Вт 1к8 0,25Вт 560 0,25Вт 470 0,25Вт
150 0,25Вт 33 0,25Вт 39 0,25Вт Конденсаторы
Электролитический 1000 мкф*20В Электролитический 10мкф*10В Керамический 220 Нф Керамический 100 Нф Керамический 470 Нф Керамический 10 Нф
Диоды
Диодный мостик RS607 1N4007 Стабилитрон 5V6 0,5Вт Стабилитрон TL431
Транзисторы
IRLZ44N BC547
Другое
Кнопки без фиксации Выключатель Предохранитель Держатель для предохранителя Держатель для микроконтроллера

Автор доработок и ПП Taras

Общие характеристики и принцип работы

В схему паяльной станции с феном входит блок и манипулятор-термофен, где нагревается воздух. Устройства используются для ремонта сотовых телефонов и бытовой техники. Способы формирования потока воздуха такие:

Турбинные – воздух подается маленьким крыльчатым электромотором в термофене.
Компрессорные – воздух подается компрессором, расположенным в главном блоке.

Главным образом компрессорные станции отличаются от турбинных тем, что последние могут сформировать больший воздушный поток, но недостаточно проталкивают воздух через узкие отверстия. Компрессорные же станции более эффективны, когда воздух должен пройти через узкие насадки, используемые для пайки в труднодоступных местах.

Принцип работы станции: поток воздуха проходит через спиралевидный или керамический нагреватель в трубке термического фена, нагревается до требуемой температуры и через специальные насадки выходит на обрабатываемую деталь. Термофен способен обеспечить температуру воздуха 100-800°C. В современных станциях температура, мощность и направление воздушного потока легко регулируются.

В сравнении с прочими станциями (в частности, инфракрасными), недостатки термовоздушных станций следующие:

Поток воздуха может сдуть мелкие детали.
Неравномерный прогрев поверхности.
Требуются дополнительные насадки.

Преимуществом же является то, что турбовоздушные станции гораздо дешевле других.

ИК обогреватель из пластика и графитового клея

Чтобы сделать такой обогреватель понадобятся следующие материалы:

два листа многослойного пластика, размеры которых должны быть 1*2 м;
графитовый порошок;
эпоксидный клей;
деревянная рамка;
вилка подключения в розетку с напряжением 12 вольт.

Первым делом потребуется изготовить клеевой раствор, основу которого составит небольшое количество графитового порошка и эпоксидного клея, в соотношении 1:1. После приготовления его следует нанести зигзагообразными движениями на пластиковый лист, с той стороны, где более шероховатая поверхность. Нанесенная графитовая обработка служит проводником, обладающим высоким сопротивлением.

Изготовление ИК обогревателя из старого рефлектора

Для изготовления такого прибора потребуются следующие материалы:

старый рефлектор;
диэлектрик огнеупорный (если он отсутствует, тогда в качестве замены подойдет обычная тарелка любого диаметра, сделанная из глазурованной керамики);
стержень стальной;
нить нихромовая.

Работы необходимо выполнять в следующем порядке:

Изначально следует очистить старый рефлектор от налипшей грязи и пыли.
Произвести осмотр шнура и вилки питания на отсутствие механических повреждений, также проверить целостность клемм соединения со спиралью.
Замерить длину старой спирали (навитой на керамический корпус) и взять стальной штифт равный по длине.
На стержень необходимо навить нихромовую нить с расстоянием между витками 2 мм.
По завершению навивки, следует снять спираль с основы и уложить ее (главное, чтобы витки не соприкасались между собой) на диэлектрик.
На концы спирали следует подключить питание электрического тока из розетки, и проверить на работоспособность.
Разогретую спираль из нихромовой нити, следует поместить в углубление в керамическом конусе будущего обогревателя и произвести подключение к клеммам питания.

Вот такие действия необходимо произвести, чтобы сделать свой вариант ИК обогревателя из старого советского рефлектора.

Техника безопасности и правила использования

На рабочем месте важно соблюдать технику пожарной безопасности.
В процессе работы постарайтесь не допустить резкого изменения температуры нагревателя. Не трогайте нагревательный элемент и насадки фена.
Насадки меняйте после выключения и остывания фена.
Не допускайте попадания на термофен жидкости.
Обеспечьте хорошее проветривание рабочего места.

Паяльная станция-фен – довольно удобное приспособление, которое можно собрать самостоятельно. Несмотря на имеющиеся недостатки, это вполне пригодное устройство для ремонта бытовой техники.

Паяльные станции

Как работает инфракрасный обогреватель

В отличие от других типов обогревателей, ИК не греет воздух в помещении. Он работает по принципу нашего светила: разогревает предметы, которые попадаются на пути движения инфракрасного излучения. А разогретые поверхности делятся теплом с окружающим воздухом.

Схема обогрева дома разными способами

Инфракрасный обогреватель состоит из двух основных элементов:

нагревательного элемента-излучателя;
отражателя (рефлектора).

Оба эти элемента собираются в термостойком корпусе.

Для изготовления рефлектора используется алюминий или полированная сталь. Задача отражателя – сформировать поток излучения и направить его в нужную зону.

В качестве нагревательного элемента (излучателя) используются лампы:

галогенные;
карбоновые и кварцевые.

Обогреватели с галогенными лампами стоят дешевле, чем с карбоновыми или кварцевыми. Но у них есть один недостаток, который не способствует использованию прибора в жилых помещениях: их работа сопровождается свечением лампы. Согласитесь, что такой обогреватель в спальне не поставишь, да и в детской тоже. Хотя, на балконах и лоджиях, если они не объединены с основным помещением, можно.

В отличие от галогенных, карбоновые и кварцевые лампы света не дают (но их цена выше). Собственно, это их единственное отличие от галогенных ламп. Некоторые продавцы утверждают, что карбон и кварц кроме обогрева помещения еще и оздоравливает жильцов. Не стоит воспринимать такие заявления всерьез: медики однозначно заявляют, что инфракрасный обогреватель никакого влияния на здоровье человека не оказывают.

Кроме излучателя и рефлектора, в конструкции нагревателя присутствуют датчик пожароопасности и термостаты. Первые автоматически отключают обогреватель при его перегреве или опрокидывании, вторые – служат для поддержания заданной температуры.

А вы знаете, что инфракрасное излучение также широко используется в системе «Теплый пол»? Про инфракрасный теплый пол на балконе и о том, как самостоятельно провести его монтаж, читайте на нашем сайте.
О преимуществах использования на окнах энергосберегающих пленок вы узнаете из этой статьи. Как их клеить правильно для достижения максимального эффекта.
Перед установкой обогревательных приборов на балкон, его обязательно нужно утеплить, иначе пользы не будет. Подробная информация про утепление балконов и лоджий есть на этой странице https://balkonsami.ru/uteplenie/stenyi/kak-pravilno-uteplit-balkon.html

Дешево и сердито

Обычно в качестве излучателя используют устройства, нагревающиеся от электричества – нити накала или лампы. Но самый простой вариант излучателя – это радиатор отопления. Это такое же физическое тело, как и Солнце. И излучать тепло оно тоже может. Постойте у батареи и почувствуйте исходящее тепло – это излучение. Только распространяется оно во все стороны. А зачем греть стены, если можно направить лучи в сторону жилого помещения?

Возьмите фольгу, хорошо разгладьте ее для улучшения отражающего эффекта и наклейте на стену за батареями и радиаторами отопления. В результате тепло, которое могли получить стены, направятся в противоположную сторону – к вам. Такой способ помогает получить до 20% больше тепла без всяких ухищрений. Недостатком является только неприглядность отражающего экрана: он портит интерьер.

Внимание! Вместо фольги можно использовать теплоизоляторы с отражающим экраном. Ярким примером служит материал пенофол, одна или обе стороны которого фольгированы.

Цель и задачи применения

Паяльные станции используются в радиотехнике и сопутствующих направлениях производства и творчества. Пользователи применяют инструмент для выполнения разных видов работ.

Пирография – выполнение рисунков с помощью тепловых приспособлений. Нагревая отдельные участки заготовок, добиваются изменения положения термопластичных элементов. Создаются композиции из пластиков одного цвета или многоцветные композиции.
Сваривать пластики, при изготовлении корпусов, шкатулок или иных плоских и пространственных изделий.
Выполнение монтажа, ремонта и иные целевые работы. Некоторые виды работ возможны только при использовании фенов, плавящих частицы пластика, не перегревая его.
Для сборки электронных устройств и приборов.
Пайки и монтажа электронных схем в электронике.
Лужение и подготовка для сложного монтажа массивных деталей и узлов, соединяемых при расплавлении припоя.
Для сварки в ограниченном пространстве.
Пайкой SMD-компонентов, их монтажа и демонтажа на платах.
Для усадки термоусадочной изоляции по завершении работ.

Оптимальная мощность для обогрева

Для сборки лампового обогревателя, лучше всего использовать модели мощностью 150Вт. Только обратите внимание, что после введения закона запрещающего производить обычные лампы накаливания более 100Вт, они стали продаваться под названием ”теплоизлучателей”.

При их последовательной схеме подключения, даже двух экземпляров, можно сразу почувствовать излучаемое тепло. При этом глаза они не слепят.

Ток в такой цепи при том же напряжении будет 420мА. Это означает, что две лампы суммарно потребляют около 100Вт, и большая часть из них идет именно на обогрев.

Можно сравнить, какой мощности продаются инфракрасные обогреватели, и на какую при этом площадь они рассчитаны. Соотношение для обычных моделей – 100Вт на 1м2.

У масляных радиаторов, практически те же показатели.

То есть, в любом случае ватты переходят в тепло. Только у специализированных инфракрасных моделей, будет более направленное излучение в конкретную точку или зону, а у вашей самоделки получится более широкий угол.

Кстати, эти 100Вт/м2 взяты из СНиП для помещений утепленного по всем нормам. Это оптимальная мощность для всех обогревателей в средней полосе России.

Для северных широт, в том числе и для холодных не утепленных гаражей, значения уже будут побольше. Если к примеру теплопотери в гараже составят 1000Вт/час, а вы будете греть его на 300Вт, то и температура у вас никогда не поднимется.

А вот если идеальные теплопотери близки к нулю, то и 100Вт будет достаточно, чтобы внутри создать баню.

Также эта мощность зависит и от высоты потолков (средняя расчетная – до 3м).