Что можно сделать чтобы не перегревался паяльник
Как сделать, чтобы паяльник не перегревался
Если облуженное жало паяльника моментально становится непригодным для пайки, то, скорее всего, дело в перегревании паяльника. Этим грешат не только китайские паяльники, но и советские, без возможности регулировать температуру.
В результате, паять таким паяльником нельзя. Жало из-за перегрева моментально выгорает, от флюса и припоя не остается и следа. Как сделать так, чтобы паяльник не перегревался? Какие способы являются наиболее эффективными, чтобы можно было легко регулировать температуру паяльника?
Компактный регулятор температуры для паяльника
Лично я подключил свой паяльник без терморегулятора к компактному диммеру, который приобрёл всего за 110 рублей. Такой регулятор имеет плавный переключатель с возможностью регулировки напряжения от 110 до 250 Вольт. С тех пор паяльник больше не перегревается.
Можно также использовать и другие приспособления для регулировки напряжения, а соответственно и температуры паяльника. Например, диммер для ламп на 220 Вольт или обычный ЛАТР.
Что такое ЛАТР и где он применяется?
ЛАТР — это автотрансформатор с ручной регулировкой выходного напряжения. Наверняка многие помнят советские ЛАТРы в кружках юного радиолюбителя. Так вот, именно такой ЛАТР и можно использовать для того, чтобы самостоятельно регулировать температуру паяльника.
Автотрансформатор имеет достаточно широкий диапазон регулировки напряжения, но паяльщику ведь всего этого не нужно. Достаточно и того, чтобы ЛАТР повышал или понижал выходное напряжение, чтобы паяльник не перегревался или наоборот, нормально работал при пониженном напряжении в сети.
Конденсатор и диод для регулировки температуры паяльника
Также многие решают проблему с перегревом паяльников, параллельной установкой конденсатора и диода. Конденсатор нужен не менее чем на 250 Вольт, а при его подключении следует строго соблюдать полярность. Что же касается установки диода, то обычно для этих целей применяется 226 диод.
Однако я бы все-таки не экспериментировал и приобрёл уже готовое устройство в виде диммера или ЛАТРа, чтобы осуществлять регулировку выходного напряжения. В любом случае это будет намного безопасней, чем без знаний модернизировать паяльник диодами и конденсаторами, с учётом всех рисков.
Добавочный термостат для паяльника
Также можно последовательно с жалом паяльника поставить добавочный термостат, подключив его к кабелю питания. В таком случае при достижении жала паяльника выставленной температуры, термостат автоматически отключит питание электроприбора. В результате этого жало не будет выгорать, а питание паяльника можно будет осуществлять автоматическим путем.
В общем, как видно, существует достаточно много вариантов решения данной проблемы. А ведь проблема достаточно серьезная, ведь если жало паяльника сильно обгорает, то и паять таким инструментом нормально не получится. Кроме того, есть риск перегреть некоторые компоненты во время пайки, что грозит выходом из строя всего устройства.
Простой ограничитель мощности паяльника на одном диоде
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.
Недостатки приборов с регулятором мощности
Современный китайский паяльник с регулятором температуры имеет определённые достоинства, наряду с которыми у него нередко обнаруживаются и некоторые недоработки. Последние проявляются, как правило, не только в высокой стоимости этого изделия, но и в его хрупкости и в недостаточной точности регулировки основного рабочего параметра – температуры.
Паяльники из Китая мощностью свыше 40 Ватт – большая редкость, хотя нередко требуется работать с деталями нестандартных размеров. Большинство пользователей, желающих приобрести такие приборы по приемлемой цене, вынуждены мириться с этими недостатками. С другой стороны, любые попытки самостоятельно переделать эти устройства сталкиваются с определёнными сложностями, особо заметными в отдаленных от областных центров районах.
Регулировка температуры (а значит и мощности) в простейшем случае сводится к изменению напряжения питания, которое за городской чертой и так не отличается особой стабильностью. Вот почему при желании доработать китайские изделия необходимо действовать очень осторожно, старясь не нарушить нормальный режим функционирования паяльника.
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:
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.
Паяльник 60 Вт с регулировкой температуры 907 (GJ907)
В этом обзоре рассмотрим один из самых недорогих Китайских паяльников с регулировкой температуры и сменными жалами: модель 907 (GJ907), 60 Вт. Сразу скажу, что данный паяльник не имеет никакого отношения к паяльникам 907 фирмы Hakko для паяльных станций. Обычно на AliExpress, eBay, Bangood и в других Китайских торговых площадках данный товар называется что-то типа «907 60W soldering iron Adjustable 200-450C». Стоимость паяльника на текущий момент (июнь 2015) составляет около 10$.
К примеру: в магазине AliExpress
Характеристики паяльника GJ907:
Поставляется паяльник в прозрачной упаковке с какой-то информацией на Китайском языке.
Вилка питания как видно на фото — самая обычная, никакие переходники не нужны.
Паяльник снабжен регулятором температуры, которая регулируется в пределах от 200 до 450 °C. Если горит светодиод — то паяльник в процессе нагрева. После того, как набрана нужная температура — светодиод гаснет. Судя по схеме здесь используется именно обратная связь по термопаре, а не тупо регулировка мощности, что является несомненным плюсом недорогого паяльника.
Жало у паяльника съемное, необгораемое.
Жало не совместимо с 900-ми. Для сравнения на фото ниже: вверху жало 900, внизу 907. Они разные и по длине и по диаметру.
56 мм (зависит от формы жала)
42 мм (зависит от формы жала)
Но 907 жала под него также свободно продаются на AliExpress. Поиск жал для паяльника GJ907 на AliExpress.
Как уверяет производитель и многие интернет-ресурсы, нагреватель у GJ907 керамический. На фото ниже видна ступенька, которая по заявлению некоторых радиолюбителей свидетельствует о том, что перед нами настоящая керамика. В интернете много споров на тему того, какой же нагреватель у данного паяльника: керамика или нихром в керамической трубке. Это мы выясним позже.
Сам нагреватель имеет маркировку 907H 220V 60W и свободно продается на AliExpress по цене примерно 2$.
От нагревателя выходит 4 провода: два провода для термодатчика и два провода для нагревательного элемента. С одной стороны наличие термодатчика это плюс, но с другой стороны что он расположен в самом нагревателе — это минус, т.к. будет инерционность и задержка срабатывания включения нагрева. Сопротивление нагревательного элемента 890 Ом (два белых провода). Сопротивление термодатчика при комнатной температуре (красный и синий провод):
4 Ом. Напряжение на нагревательном элементе 220В.
Плата управления. Операционник IC2: HA17358 (LM358). Для управления нагревательным элементом служит симистор MAC97A8 (PDF)
Схема во многом схожа с схемой паяльника CT-96:
Как вы уже наверное видели на фото, в этом паяльнике присутствует два подстроечника VT1 и VT2. Один задает верхний диапазон температуры, второй нижний.
Как видно из схемы, никаких дефицитных деталей нет, SMD также не используется и в случае выхода из строя можно заменить перегоревшую деталь. Вообще, в плане ремонтнопригодности паяльник тоже достаточно хорош, т.к. и в плате можно что-то заменить, и сам нагреватель и жала свободно продаются на AliExpress.
Керамика или нихром?
Достоинства керамического нагревательного элемента: — быстрый нагрев — долговечность Недостатки: — хрупкий (причем чаще трескается от неравномерно нагрева и не родных жал, чем от механических воздействий)
Достоинства нихромового нагревательного элемента: — дешевизна — не боится ударов или падений Недостатки: — не высокая долговечность — греется дольше
Но если обьективно сравнить для применения в радиолюбительской практике или для бытового использования, то конечно же нихромовый нагревательный элемент не будет греться скажем в 10 раз дольше керамического и на практике разницу в скорости нагрева вы сильно не ощутите. Что касается срока службы, то тут тоже вопрос спорный, т.к. на мой взгляд это актуально для ремонтных мастерских, где паяльником орудуют по несколько часов в день. А для рядового радиолюбителя при использовании по одному часу в день, в дешевом паяльнике скорее всего случится какая-нибудь другая поломка, чем перегорит нихромовая нить нагревателя. Поэтому если вы радиолюбитель, то в любом случае нихром не перегорит у вас за 1-2 года использования.
Так какой же тип нагревательного элемента используется в данном паяльнике?
Фотография говорит сама за себя. Т.е. это нихромовый нагреватель, засунутый в керамическую трубу. По сути мы имеем нихромовую спираль, к которой прибавляется один из недостатков керамики — хрупкость. Как видим, наличие ступеньки на торце нагревателя вовсе не означает тот факт, что перед нами керамика!
Ну а что еще вы хотели за десять баксов?
Замеры параметров
Итак, давайте измерим потребляемую мощность паяльника.
Как видим честные 60 Ватт.
При достижении заданной температуры нагрев отключается, светодиод гаснет и паяльник потребляет 600 мВт.
Жало паяльника было подключено к измерителю температуры (с сенсором K-типа). Дополнительно, показания также были проверены при помощи термопары от мультиметра — больших отклонений во всем диапазоне температур обнаружено не было.
При выставленном значении в 200°C (самое нижнее значение) — реальная температура кончика жала паяльника составила 250°C! Т.е. на целых 50°C больше. Пробовал выставить нижний порог при помощи подстроечников, но лучшее, что удалось добиться: 235°C, ниже этого значения температура упорно не хочет устанавливаться.
При выставленном значении в 450°C реальная температура жала составила около 415°C, т.е. паяльник не дотянул 35°C. Но такие высокие температуры в принципе и не нужны, т.к. жало все время будет обгорать. При желании можно поиграться с подстроечником.
Время набора температуры с холодного паяльника, до выставленной температуры 200°C (реальные 230-250°C) составило чуть меньше минуты. При этом, инерционность жала составляет около 3 сек, т.е. с момента включения нагрева, до момента изменения температуры на жале проходит около 3-х секунд. Сам измеритель температуры на изменение температуры реагирует практически мгновенно.
Выводы
Минусы: — псевдокерамический нагреватель — указатели температуры не соответствуют реальным показаниям температуры жала — на мой взгляд не очень удобная ручка (возможно дело привычки, особенно после работы с паяльной станцией) — по сообщениям некоторых пользователей имеющих подобный паяльник — не слишком надежный
Плюсы: — честные 60 Ватт — низкая стоимость — возможность регулировки температуры — сменные жала, свободно продающиеся на AliExpress — возможность замены нагревателя в случае выхода из строя (также свободно продаются на AliExpress)
Стоит покупать или нет? Если сильно ограничены в деньгах, то можете рискнуть, но все же лучше доплатить 20-30$ и взять что-нибудь понадежнее.
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.
Что такое ЛАТР и где он применяется?
ЛАТР — это автотрансформатор с ручной регулировкой выходного напряжения. Наверняка многие помнят советские ЛАТРы в кружках юного радиолюбителя. Так вот, именно такой ЛАТР и можно использовать для того, чтобы самостоятельно регулировать температуру паяльника.
Автотрансформатор имеет достаточно широкий диапазон регулировки напряжения, но паяльщику ведь всего этого не нужно. Достаточно и того, чтобы ЛАТР повышал или понижал выходное напряжение, чтобы паяльник не перегревался или наоборот, нормально работал при пониженном напряжении в сети.
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.
Простой ограничитель мощности паяльника на одном диоде
Не нужно рассказывать, какой полезной вещью в домашнем хозяйстве является обычный электрический паяльник. Но беда большинства этих приборов – перегрев жала, особенно это мешает, если не свариваешь им пластиковые трубы, а работаешь с «тонкими» вещами. С другой стороны, если мощность паяльника невелика, например как у ЭПСН 25-220, то временами даже при небольшой просадке сетевого напряжения температуры катастрофически не хватает, и пайка при этом никогда не получится качественной.
Чтобы избежать неудобств при пайке на нестабильной сети, применяются специальные регулирующие мощность, и соответственно, температуру паяльника, устройства. Конечно, для этих целей можно использовать и ЛАТР (Лабораторный Авто Трансформатор), но не у всех он есть, да и использовать его для этой цели абсолютно непрактично. По этому рассмотрим схему простого ограничителя мощности паяльника на одном диоде.
Устройство на рисунке полезно при работе с мощными паяльниками 65-100 ватт, и состоит всего из пяти деталей, вмонтированных в подставку для паяльника. С таким устройством жало для паяльника никогда не прогорит. Данная схема понижает напряжение на спираль нагревателя примерно в 2 раза, это происходит при нажатом микропереключателе VS1 (контакты разомкнуты), т.е. когда паяльный прибор лежит на подставке.
В этот момент на выходе присутствует пониженное до
110-130 В напряжение, о чем индицирует красный светодиод. Когда подставка освобождается, контакты микропереключателя закорачивают мощный диод и на паяльник поступает полное напряжение сети, индикатор не светится. Так как полностью напряжение с обмотки не снималось, нормальная температура паяльника восстанавливается за несколько секунд.
Немного о конструкции и деталях устройства:
Микропереключатель МП-1-1 вмонтирован в подставку под «ложу» корпуса паяльника. Остальные детали также находятся внутри корпуса. Выходные одиночные клеммники разведены на ширину вилки паяльника, сетевой провод заведен в корпус. Мощные диоды КД 202 К, Л, М, Р или с любой буквой при использовании 36 вольтового питания. Теплоотвод для него не требуется. Светодиод любой марки красного свечения, ограничительный резистор R1 75-91 кОм 0,5 Вт.
Также рекомендуется включать в цепь питания предохранитель. Монтаж деталей навесной, устройство представляет собой пластмассовую коробку, оснащенную выгнутой из проволоки «ложей» под паяльник, которая под его весом надавливает на переключатель.
При желании устройство можно упростить до безобразия, оставив лишь переключатель и мощный диод. Также данное устройство можно использовать и при питании 36 В без каких либо переделок, светодиод при этом будет светить не так ярко.
Конденсатор и диод для регулировки температуры паяльника
Также многие решают проблему с перегревом паяльников, параллельной установкой конденсатора и диода. Конденсатор нужен не менее чем на 250 Вольт, а при его подключении следует строго соблюдать полярность. Что же касается установки диода, то обычно для этих целей применяется 226 диод.
Однако я бы все-таки не экспериментировал и приобрёл уже готовое устройство в виде диммера или ЛАТРа, чтобы осуществлять регулировку выходного напряжения. В любом случае это будет намного безопасней, чем без знаний модернизировать паяльник диодами и конденсаторами, с учётом всех рисков.