Паяльная станция своими руками: инструкции, схемы, описания

Как использовать паяльную станцию

Для пайки современных микросхем контактное оборудование не годится. Новые чипы имеют немало выводов, потому справиться с ними обычным методом просто не получится. При этом многие из них вообще не снабжаются «ножками» – так обстоят дело с микросхемами, поставляемыми в корпусах типа BGA. Их ставят на материнские платы и модули памяти.
Даже привычные планарные чипы нередко снабжаются сотней и более выводов. Снять или зафиксировать подобную деталь с помощью обычного паяльника в принципе невозможно.

Расскажем, как работать со станцией на примере модели Lukey-702 с феном. Помимо последнего, в ее комплектацию входит также и классический паяльник.

Устройство дает возможность выбирать для каждого элемента наиболее подходящую температуру, что позволяет действовать максимально эффективно.

Порядок работы с термофеном выглядит следующим образом:

ремонтируемый элемент закрепляется в специальных фиксаторах;
станцию подключают к питанию;
на фен устанавливают подходящую насадку;
поднимают температуру регулятором до среднего показателя;
о том, что аппарат готов к работе, сообщит специальная индикация на табло;
исправные детали прикрывают куском плотной фольги для защиты;
под пришедший в негодность чип подводят съемник – скобу из стальной проволоки, которая проникает в пространство под его ножками;
контакты обрабатывают специальным флюсом с помощью шприца;
микросхему (во избежание термошока) сначала прогревают круговыми движениями фена;
далее горячим воздухом обдувают «ножки»;
по мере размягчения припоя начинают поднимать чип;
когда деталь полностью снимают, дорожки продолжают нагревать для выравнивания слоя олова;
при необходимости контакты очищают спиртом;
перед установкой новой детали опять наносят флюс на плату;
чип выравнивают и фиксируют точечно (в каждом углу) паяльником;
вновь выводы обрабатывают раскаленным воздухом, совершая круговые движения до того момента, пока микросхема под собственным весом не погрузится в припой.

В конце операции проверяют все выходы на предмет замыкания. При его обнаружении проблемные «ножки» снова смазывают флюсом. Затем, используя паяльник и кусок медной оплетки, снимают излишек олова.

Завершающий этап – промывание микросхемы спиртом от остатков флюса и других загрязнений. Для этого берут старую зубную щетку.

Особенности и принцип работы

В отличие от масляных радиаторов и «ветерков», ИКО не используют воздух комнаты, как теплоноситель. При подаче энергии нагревается отражатель, который излучает инфракрасные волны. Воздух практически не поглощает эти волны, поэтому они без потерь передаются предметам и стенам в доме.

Особенности инфракрасных обогревателей:

Тёплый воздух не скапливается под потолком, а распределён более равномерно.
Для создания комфорта, не обязательно прогревать всё помещение, следовательно, экономятся энергоресурсы.
Не сжигают кислород.

Бывают коротковолновые и длинноволновые обогреватели. Коротковолновые ещё называют белыми или светлыми, т.к. их свечение видно глазу. Длинные волны глаз не видит, поэтому их называют тёмными.

Для небольшого загородного дома воздушный тип отопления — приемлемый и экономичный вариант. Воздушное отопление частного дома своими руками: плюсы и минусы системы, выбор теплогенератора. О том, как правильно подходить к выбору циркуляционного насоса, читайте тут.

А здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/obogrevateli/ustrojstvo-teplogo-pola-s-tochki-zreniya-effektivnosti-rasxoda-elektroenergii.html вы узнаете о том, какие затраты электроэнергии вас ожидают, если вы хотите установить теплые полы.

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.

Способ №2. Бесконтактная паяльная станция

Как показывает практика, далеко не всегда нагревом жала можно воздействовать на любые элементы платы, к примеру, к тем же smd деталям крайне трудно подобраться. В таких ситуациях используется паяльный фен, направляющий поток горячего воздуха на ножки.

Несмотря на схожесть, переделать обычное устройство для сушки волос в инфракрасную станцию не получится, так как рабочая температура должна достигать 500 — 800ºС. Для сборки такой паяльной станции вам понадобится компрессор для подачи воздуха, нагревательный элемент, корпус для элементов управления, сопло, понижающий трансформатор, выпрямитель, блок управления скоростью подачи воздуха.

Принципиальная схема такой паяльной станции приведена на рисунке ниже:

Рис. 2: электрическая схема термофена

Принцип действия паяльной станции основан на воздействии инфракрасного излучения от нагревательного элемента непосредственно в область пайки. Компрессор подает воздух от нагревателя через сужающееся сопло, создавая эффект турбины, производительность насоса желательно обеспечить в пределах от 20 до 30 л в минуту.

При изготовлении инфракрасной станции существует два способа для ее выполнения — ручная модель или стационарная. Первый вариант подходит в тех ситуациях, когда корпус ИК паяльной предвидится относительно небольших размеров и будет удобно помещаться в руке. Второй способ подойдет для крупногабаритных приспособлений, в которых станция установлена неподвижно, а заготовка перемещается под соплом.

Рассмотрим такой пример изготовления паяльной станции бесконтактного типа:

Намотайте нагревательную спираль из нихромовой проволоки, в данном случае используется диаметром 0,8мм. Можете взять и другой вариант, к примеру, от электрической плиты.
Рис. 3: намотайте нагревательный элемент
Для намотки используйте жесткий каркас, укладывайте витки вплотную, но не делайте нахлестов и следите за тем, чтобы не закоротить намотку. Чем меньше диаметр проволоки у вас получится, тем эффективнее будет идти нагрев, достаточно будет спирали с наружным диаметром 8 – 10 мм.
В данном примере изготавливаются несколько спиралей, соединяемых параллельно для повышения температуры нагрева.
Установите полученную спираль на цилиндрический каркас из негорючего материала.

Рисунок 4: поместите спирали на диэлектрический элемент Предварительно удалите с каркаса все лишнее но если он уже готов, можете сразу осуществлять намотку.

Изготовьте металлический стакан для нагревательного элемента, в этом примере изготовления паяльной станции мы сделаем его из корпуса пальчиковой батарейки.
Из куска телескопической антенны от радиоприемника сделайте сопло, один край которого нужно расплескать и надеть на шайбу.
Рис. 5. Наденьте шайбу
Прикрутите шайбу сопла к стакану из батарейки при помощи соразмерных болтов.
Рис. 6: прикрутите сопло к стакану
Поместите внутрь стакана между спиралью и стенками термоизоляционный материал, чтобы предотвратить перегревание наружных деталей.
Соберите диодный мост из четырех полупроводниковых элементов, если под рукой уже есть готовая сборка, можете использовать и ее.
Изготовьте блок питания из понижающего трансформатора и выпрямительного агрегата, ваша задача получить на выходе низкое напряжение для снижения вероятности поражения электротоком. В рассматриваемом примере получается около 10 – 15В, мощность трансформатора составляет 150Вт. Аналогичная модель может браться с готового оборудования.
Корпус для паяльной станции мы изготовим из обычной пластиковой бутылки. В данном примере нам нужен прозрачный пластик, так как в нем легче подключать блок питания, нагнетатель воздуха и плату управления.
Рис. 7. соедините все элементы в корпусе
Подключите куллер и нагревательную спираль к выводам блока питания, подсоедините регулятор напряжения.
Рис. 8. установите кулер

Регулировка мощности теплового потока может осуществляться либо по скорости подачи воздуха, либо по уровню напряжения, подаваемого на нагреватель.

Подключите шнур питания к выводам трансформатора – паяльная станция готова к использованию.

Рис. 9: паяльная станция готова

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.

Типы установок

По количеству подключаемых к блоку питания паяльников станции могут быть одно- или двухканальные. В комплект последнего из этих образцов могут входить как основной, так и дополнительный (демонтажный) паяльники, отличающиеся по своей мощности и рабочим температурам.

Иногда один из них имеет функцию быстрой смены рабочего наконечника («жала»), что позволяет пользоваться им для пайки различных видов радиодеталей.

С внешним видом некоторых из моделей паяльных установок можно ознакомиться на фото.

При классификации оборудования этого типа также различают цифровые паяльные станции, в которых управление рабочими режимами пайки осуществляется посредством специальных электронных модулей.

Особый интерес представляет компрессорная паяльная установка, оборудованная специальным нагнетателем воздуха, используемым при работе с феном.

В таких паяльных станциях сфокусированный с помощью специального устройства воздушный поток сначала нагревается в термическом канале, а затем направляется через выходное сопло в зону пайки.

Наличие встроенной системы контроля температуры обеспечивает формирование более равномерной струи горячего воздуха.

Помимо образцов с компрессорной накачкой воздушной струи, выпускают установки турбинного типа, которые по причине своей дороговизны встречаются очень редко и не пользуются потребительским спросом.

Изготовление инфракрасного паяльника

Паяльные станции, работающие на инфракрасном излучении, за редким исключением, используются для прогрева распаявшегося процессора, моста или проца на видеокарте. Как известно, процессоры очень плохо переносят перегрев, и зачастую, при интенсивной нагрузке и плохом теплоотводе, происходит распаивание низкотемпературного припоя контактов от площадки.

Одним из варварских способов восстановления контакта является прогрев «тела» процессора дозированным тепловым излучение. Это можно сделать обычным феном или даже утюгом, но после подобных процедур положительный эффект достигается в одном из трех случаев. Поэтому специалисты-самодельщики предпочитают строить паяльные станции инфракрасного нагрева.

Изготовление корпуса и нагревательных элементов

Конструктивно паяльная станция состоит из четырех основных элементов:

Нижнего нагревательного блока;
Верхнего нагревательного блока;
Штатива и блока управления нагревателями.

Между верхним и нижним корпусом укладывается материнская плата компьютера так, чтобы инфракрасный поток от верхней системы нагрева был направлен преимущественно на цель — корпус процессора. Остальная часть платы закрывается от нагрева алюминиевой пластиной или фольгой с вырезанным окном под процессор.

Нижний корпус паяльной станции применяется для создания теплового экрана, проще говоря, для дополнительного подогрева платы, чтобы уменьшить потери тепла за счет конвекции воздуха.

Важно! Вся хитрость паяльной станции заключается в том, чтобы сделать нагрев не только эффективным, но и управляемым, то есть, нельзя допустить перегрева корпуса, поэтому в конструкции используется термопара и интерфейс управления галогенками. В качестве нагревателей можно использовать обыкновенную нихромовую спираль, уложенную внутрь кварцевых трубок или галогенки R7S J254

В качестве нагревателей можно использовать обыкновенную нихромовую спираль, уложенную внутрь кварцевых трубок или галогенки R7S J254.

Для изготовления корпуса нижнего блока можно использовать любой подходящий по размеру стальной коробок, на который устанавливаются разъемы для ламп. В итоге, после сборки и подключения проводки получается конструкция паяльной станции, как на фото.

Аналогичным способом изготавливается верхний нагревательный блок.

Все устройство и управление монтируется на штативе от старого советского фотоувеличителя, у которого есть регулировка положения верхнего блока по высоте. Остается собрать систему управления паяльной установки.

Термопары и управление

Для того чтобы не допустить перегрева, в паяльной станции используются две термопары – для корпуса процессора и остальной поверхности материнской платы. Для управления паяльной станцией используется плата интерфейса Arduino MAX6635, которая подключается к последовательному порту домашнего ноутбука или ПК, для которого приходится искать соответствующее программное наполнение –обеспечение или сделать его самому.

Управление паяльной станции выполняется следующим образом. Компьютер через интерфейс и термопару получает информацию о температуре и меняет мощность теплового потока с помощью импульсов включения-выключения галогенок станции. По мере перегрева продолжительность периода горения лампы будет снижена, а при остывании, наоборот, увеличена.

В собранном виде паяльная станция выглядит, как на фото. Стоимость постройки обошлась чуть более 80 долл.

Схема паяльной станции своими руками, элементная база

Ключевой инструмент паяльной станции является паяльник. Если при самостоятельной сборке станции можно использовать какие-то элементы, снятые, например, с отслуживших свой срок бытовых приборов. То паяльник без всяких споров должен быть новый. Многие мастера отдают предпочтение изделиям Solomon и некоторым другим.

Схема паяльной станции

После подбора паяльника можно приступит к выбору диодного моста для электрической схемы и трансформатора. Для того, что бы получить напряжение в 5 В необходим линейный стабилизатор с хорошим охлаждением. В качестве альтернативного варианта можно рассмотреть использование трансформатора, у которого есть в наличии обмотка, которая необходима для обслуживания цифрового блока.

Принципиальную схему самодельного устройства можно поискать на специализированных форумах.

Сборка термофена своими руками

Нагрев пластика

Сборка термофена своими руками начинается с создания спирали нагревательной части. Спираль накручивается на стальную проволоку сечением 4-7 мм с натяжкой. Спираль желательно наматывать проволокой из фехраля или нихрома сечением 0,5-0,6 мм. Размер спирали высчитывается с учетом условия, что ее электрическое сопротивление будет составлять приблизительно 75-95 Ом.

Собранный нагревательный элемент устанавливается во внутренний канал корпуса термофена. Но предварительно нужно место установки проложить кварцевыми пластинами, слюдой или асбестом, для дополнительной термоизоляции. Выходы спирали, с помощью винтового крепления, соединяются с проводом электрического питания. Этот электропровод обязан иметь теплостойкую изоляцию – волокнистую изоляцию либо фторопласт. Провод нужно проложить через пусковой включатель и реостат для регулирования напряжения, которое подается на спираль.

В обратной части корпуса закрепляется воздушный нагнетатель четко соосно с отверстием нагревательного элемента. Если компрессор или нагнетательный элемент не может поместиться в корпусе, то его можно зафиксировать снаружи торца корпуса. В данном случае к нему нужно присоединить направляющую трубке для потока воздуха. Данная трубка обязана проходить к нагревательному элементу изнутри корпуса и устанавливаться четко соосно его каналу.

От нагнетателя выводятся провода для электрического питания, которые подсоединяются с проводом для нагревателя таким образом, чтобы включатель одновременно мог управлять питанием двух элементов. Реостат регулировки воздушного потока необходимо ввести в цепь электропровода для нагнетателя – его работа не зависит от включения нагревателя.

Электропровод питания выводится наружу внизу рукояти корпуса, а клавиша или кнопка включателя и рычаги реостатов крепятся в удобном вам месте с наружно стороны корпуса. После половинки корпуса соединяются и крепятся между собой. Монтируется концевая часть из термоизоляционного материала в форме конуса или цилиндра. Крепится металлическое сопло. В конструкции лучше всего предусмотреть сменные сопла с различным выходным диаметром.

Принцип работы термофена

Фен для пайки своими руками работает таким образом. Во время нажатия на спусковую кнопку включается нагреватель и вентилятор. Нагретый воздух узким потоком перемещается в необходимую точку. При достижении установленной температуры, воздушный поток расплавляет флюс и припой, а также нагревает соединяемые детали. Таким образом, происходит спайка деталей.

Пайка микросхем

повысить до 750-800С

В значительной мере увеличивается требование к термической устойчивости материала корпуса аппарата, а рукоять при этом обязана иметь температуру, которая комфортна для рук человека, чтобы пайка не превратилась в муку. В некоторых конструкциях фенов для удобства эксплуатации и в роли дополнительной тепловой защиты устанавливается резиновое покрытие рукояти.

Инструмент для сборки термофена

Во время изготовления фена своими руками будет необходим такой инструмент:

лобзик;
ножницы;
плоскогубцы;
ножовка по металлу;
электрическая дрель;
тиски;
кисточка;
отвертка;
штангенциркуль;
паяльник;
метчики;
плашки;
омметр;
тестер.

Термофен сможет помочь во многих работах, которые связаны с пайкой микросхем и маленьких деталей. При помощи его можно спаять линолеум, полимерные пленки и сделать еще множество полезных дел. Термофен можно собрать своими руками с небольшими затратами.

Основные виды

Паяльные станции имеют существенные отличия по функциональным возможностям и, конечно, их стоимости. Классификация таких устройств определяется сразу несколькими основными параметрами.

Контактные станции

Традиционное паяльное оборудование, отличающееся прямым контактом с рабочей поверхностью. Устройство имеет специальный электронный блок для управления и регулировки температурного режима. Паяльный прибор представлен парой подвидов, которые предназначены для работы со свинцовыми и бессвинцовыми припоями. Бесконтактные паяльные установки представлены тремя разновидностями, отличающимися принципом действия.

Устройство состоит из электронного блока для управления и контроля температуры

Термовоздушные устройства

Современные термовоздушные фены, работающие на основе сильного воздушного потока, генерируемого компрессором и затем прогреваемого нагревательной спиралью до нужного температурного режима. Термовоздушные станции позволяют выполнять эффективную пайку на самых труднодоступных участках с единовременным прогревом нескольких поверхностей.

В этой установке компрессором генерируется воздушный поток, который потом нагревается до нужной температуры

Инфракрасные приборы

Инфракрасные модели характеризуются наличием специального нагревательного кварцевого или керамического ИК-излучателя, что позволяет осуществлять пайку сложных профильных элементов с равномерным прогревом рабочей зоны.

Инфракрасные станции представлены кварцевым или керамическим излучателем

Конструкция комбинированных паяльных станций очень удачно сочетает в себе сразу несколько видов оборудования, а наличие ручки энкодера позволяет легко задавать оптимальный температурный режим.

Выпускаемые в настоящее время паяльные станции или установки представлены монтажными и демонтажными, а также комбинированными и ремонтными моделями:

монтажные установки предназначены для пайки деталей;
демонтажные станции позволяют отпаивать элементы;
комбинированные приборы способны выполнять монтажно-демонтажные работы;
ремонтные паяльные станции осуществляют единовременные или автономные операции, связанные с пайкой.

В зависимости от особенностей механизма, стабилизирующего температурный режим, а также типовых характеристик управляющих блоков, паяльные станции представлены аналоговыми и цифровыми моделями.

Аналоговые модели обладают нагревательным элементом, находящимся во включённом положении до момента достаточного прогрева, после чего питание установки отключается. После понижения температурного режима до выставленных показателей происходит очередной разогрев нагревательного элемента. Этот вид отличает вполне доступная цена, а к минусам относится низкая точность выполняемой пайки.

Минусом аналоговых станций является не очень точная пайка элементов

Цифровые паяльные станции характеризуются контролем и управлением нагревательного процесса при помощи PID-регулятора и программы, заложенной в микроконтроллере. Такие устройства отлично стабилизируют температурный режим и являются наиболее точными, по сравнению с любыми аналоговыми моделями.

Цифровые устройства оснащены специальным регулятором и программой, которая позволяет им управлять

Конструктивные особенности

Паяльные фены позволяют расплавлять пластик и различные металлы с невысокой температурой плавления. Размягчение сплавов осуществляется посредством обдува горячим воздухом, который нагревается специальной спиралью. Из чего может быть создана паяльная станция с феном своими руками? Atmega328, например, как и любое другое аналогичное устройство, состоит из следующих элементов:

корпус;
нагревательный элемент;
нагнетатель воздуха;
ручка;
выключатель.

Некоторые приборы также могут быть оснащены датчиком и регулятором уровня нагрева, а также специальными насадками, позволяющими выполнять паяльные работы различного уровня сложности.

Сборка комплекта на жалах Hakko

Простая паяльная станция, а точнее комплекты для ее сборки на специальных жалах Hakko, популярные на торговой площадке Алиэкспресс. На сайтах продавцов также есть инструкция и схема соединений. Пользователю останется только найти корпус и соединить детали.

Особенность установки — инновационные жала HAKKO T12 которые чрезвычайно быстро разогреваются и не прогорают.

Потребуется выключатель, разъем для питающего шнура тип AS-Евровилка. Эти элементы могут быть в комплекте или же их можно заказать вместе с основными частями. На лицевую сторону выносятся разъемы для паяльника, пульт управление температурой и иными параметрами.

На плате дорожка («test») для управления настройками не соединенная, для доступа к регулировке ее контакты надо спаять.

В настройках есть возможность выставлять шаг регулировки t°, делать ее программную калибровку. Такая функция доступная прямо в процессе работы паяльника — реж. Р10, Р11. Как это сделать: нажать на энкодер, удерживать его пару сек., перейдем в Р10, затем кратковременным нажимом меняем шаг (сотни, десятки, единицы). Поворачивая ручку, меняем значение, потом снова жмем и пару сек. держим селектор энкодера — настройка сохраняется и совершается переход в Р11 и так далее. А двухсекундное нажатие возвращает в рабочий режим.

Если зажать включатель энкодера и подавать питание к контроллеру, то попадем в более объемное меню:

Блок питания надо докупить отдельно, хватит на 24 В, в зависимости от значения, на которое рассчитан паяльник. Можно обойтись и внешним БП 24 В, выдающим до 4 А.

БП можно создать и самостоятельно из следующего:

понижающий советский трансформатор;
готовая сборка с диодным мостом KBPC5019;
сетевые фильтры, они же электролитические конденсаторы для сглаживания пульсаций;
три параллельно соединенных полевых транзистора IRF730;
микросхема LM317;
радиатор охлаждения, вентилятор, подключенный через свой диодный мост.

Напряжение в нашем случае подается на управляющую плату (24.4 В). Опишем, как работает схема. На трансформатор идет напряжение от сети (220 В, 50 Гц), понижается им до 28 В. Выпрямляется диодным мостом, фильтруется конденсаторами, значение возрастает до 35 В. Далее, подается на плату регулировки из полевых транзисторов на основе микросхемы lm317. Подстраиваем подстроечным резистором, получаем 24.4 В постоянного напряжение, которое и запитывает установку.

Простая паяльная станция с диммером

Рассмотрим более простой вариант аналоговой паяльной станции без фена, только с паяльником. Работа может быть выполнена пользователем с минимальными навыками.

Что вам нужно:

диммер – устройство для регулировки напряжения, например, для регулировки интенсивности света от ламп накаливания. Поскольку дешевое диодное освещение является обычным явлением, устройство может не понадобиться в бытовых отходах, его можно купить и оно дешевое. Диммер по размеру, принцип установки аналогичен розетке, только циферблат диммера находится вверху;
шнур питания с вилкой. Возьмите любое сломанное устройство, купите гибкую вилку и 2- или 3-жильный кабель (с заземляющим проводом.
обычные сварщики с нихромовой нитью. Лучше брать с большой мощностью, например 60, 80Вт, диапазон регулировки будет шире;
розетка (внутренняя), подойдет старая советская 5 А;
корпус: ДВП, лобзик, саморезы, силиконовый клей. Можно взять старый корпус для блока питания компьютера, паяльную коробку;

Далее этапы сборки проиллюстрированы с пояснениями.

Вырезаем из ДСП и собираем корпус. Используем силиконовый клей, саморезы, болты снизу, делаем эту деталь съемной. Отверстия: спереди для розетки, а точнее для ее крепежного винта и проводов, закрепим на поверхности узел, сверху – большой, для балласта диммера.

Внутри соединяем диммер и розетку проводами. Далее подключаем провод с вилкой для сети 220 В, вынимаем из корпуса. В этом случае порядок подключения, полярность значения не имеют.

Устройство готово к работе, подключаем паяльник к разъему базы, устройство подключается к сети. Установку можно использовать таким образом, но лучше всего выполнить калибровку диммера, чтобы четко определить, в каком положении произойдет перегрев или желаемая температура.

Используем амперметр, параллельно подключить не получается: просто прощупайте дырочки подключенной розетки, иначе она перегорит. Амперметр подключается только последовательно с нагрузкой, то есть наш паяльник должен быть включен в схему. Поэтому берем еще одну откидную вилку со снятыми контактами, подключаем к розетке станции.

При деактивированной установке прикручиваем один вывод изолентой к зубцам вилки паяльника, второй – к одному из щупов амперметра. Подключаем станцию к сети. Второй зубчик вилки паяльника прикасаемся к другому щупу. Определяем величину тока, степень нагрева, делаем (ножом, напильником, маркером и т.п.) градуировку возле селектора. Перед измерениями на амперметре необходимо установить параметр тока, соответствующий сети 220 В (переменного) и его предельное значение для существующей сети.

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).

Изготовление своими руками

Высокая стоимость ИК паяльной станции (60-150 тыс. руб.) стимулирует домашних мастеров к изготовлению такого оборудования самостоятельно. При наличии определённого опыта сделать своими руками самодельный инфракрасный паяльник вполне реально. Материальные затраты обычно не превышают 10 тыс. руб. Нужно подготовить материалы и компоненты, необходимые для сборки ИК станции.

Детали для самодельного прибора

Для сборки инфракрасной паяльной станции своими руками понадобится следующее:

лист жести;
гибкая спиральная металлическая трубка светильника;
рычажный штатив от старой настольной лампы;
галогеновые лампы;
оцинкованная мелкая сетка;
алюминиевый профиль в виде узких реек;
2 термопары;
плата Ардуино Mega 2560 R3;
плата SSR 25-DA2x Adafruit MAX31855K – 2 шт.;
адаптер постоянного тока 5 вольт, 0,5 А;
провода.

Сборка

Монтаж паяльной станции состоит из нескольких этапов:

Термостол;
Инфракрасный нагреватель;
ПИД-регулятор на Ардуино.

Термостол

Делать термостол своими руками желательно в условиях оборудованной домашней мастерской. Конструкция представляет собой нижний нагреватель, состоящий из следующих компонентов:

корпус, отражатель, лампы;
система крепежа платы;
гибкая трубка термопары;
светильник.

Корпус

Основу термостола изготавливают в виде рамы из Г-образного жестяного профиля. Можно полосы металла согнуть уголком. Ножницами делают вырезы и по ним сгибают металл, соединяя части саморезами.
Проём закрывают металлической сеткой. Чтобы она не прогибалась, над сеткой протягивают металлические прутки в поперечном и продольном направлениях.

Установка металлической сетки

Старый галогеновый светильник разбирают, освобождая отражатель от ламп. Его обрезают по внутреннему периметру корпуса.
Лампы возвращают на место. Нагреватель вставляют в опорную раму снизу.

Монтаж отражателя

Система крепежа платы

Алюминиевую рейку разрезают на несколько отрезков. В них просверливают монтажные отверстия.

Два отрезка профиля закрепляют на широких бортах корпуса, в канавках которых будут передвигаться винтовые фиксаторы поперечных реек. Всё станет понятно из нижнего фото.

Крепёж платы

Гибкая трубка термопары

Спиральную металлическую трубку устанавливают в одном из углов рамы, протягивают провода термопары. Длина трубки должна обеспечивать доступ термопары ко всей рабочей зоне станции.

Светильник

На конце гибкой трубки закрепляют патрон с пятивольтовой лампочкой с отражателем. Основание металлического шланга крепят в углу рамы так же, как и в предыдущем случае.

Верхний нагреватель

Инфракрасный излучатель состоит из двух элементов, это:

Керамическая пластина в корпусе.
Держатель.

Крепление штатива к корпусу верхнего нагревателя

Керамическая пластина в корпусе

Дополнительная информация. Вмонтированный в верхнюю плоскость корпуса ИК пластины кулер от компьютера поможет предохранить радиодеталь от перегрева.

Держатель

Для держателя идеально подходит двухсекционный кронштейн настольного светильника. Основание кронштейна крепят к раме станции. Верхний поворотный шарнир соединяют с корпусом верхнего нагревателя.

ПИД-регулятор на Ардуино

Сделанная ИК станция своими руками обязательно комплектуется блоком управления. Для него нужно сделать отдельный корпус. Внутри помещают плату Ардуино и ПИД регулятор. Примерная схема компоновки деталей блока управления станцией видна на фото.

Блок управления ИК станции

Микропроцессорная платформа Arduino Mega 2560 R3 управляет режимами нагрева керамического ИК излучателя и платформы термостола. К плате Ардуино присоединены провода вентиляторов (верхний и нижний), ПИД регулятора, термопар и светильника.

Программирование паяльной станции осуществляется через интерфейс контроллера. Его экран отражает текущий процесс нагрева печатной платы с обеих сторон.

Самодельная ИПС

В роли тестера выступают термопары. Они, в конечном счёте, являются источниками информации о состоянии уровня нагрева тыльной стороны печатной платы и верхней поверхности микропроцессора.

Сборка самодельного инфракрасного обогревателя

Исходя из всего этого и нужно собирать наш обогреватель из лампочек. Переходим к практике.

Если ваша рабочая зона, которую требуется обогреть составляет 3-4м2, значит собирайте обогреватель мощностью 300Вт.

Для этого потребуется 6 ламп мощностью 150Вт. То есть, три последовательные пары, которые будут давать по 100Вт каждая.

Собираются они на раме из металлического или алюминиевого уголка.

Источники света и тепла в рамке нужно расположить по нижеприведенной схеме.

При этом расстояние между соседними лампочками подбирайте такое, чтобы можно без проблем заменить сгоревший экземпляр на новый. Даже через сто лет.

Зазора между колбами в 1см для этого будет достаточно. Части рамы между собой соединяете болтами или заклепками.

Далее внутри нее потребуется закрепить две алюминиевые полоски, на которые будет садиться рефлектор или отражатель. Данные полоски придадут жесткость всей конструкции.

Теперь самое главное грамотно сделать отражатель. Привычная форма в виде параболы не шибко эффективна.

Гораздо лучше со своими обязанностями справляются модели в виде бипараболы. Здесь вся разница в отражении лучей, которые во втором случае большей частью не отскакивают обратно в лампу, а выходят наружу.

В качестве материала для изготовления, идеально подойдут алюминиевые банки. Отрезаете у банки дно и макушку.

А стенки разворачиваете и посередине загибаете. При этом с одного края оставляете запас в 1см на еще один изгиб. Вам ведь как-то нужно соединять половинки от двух банок вместе.

1 of 2

Скрепляете их между собой заклепками. Чтобы не порвать тонкий алюминий в этом процессе, предварительно оденьте с обеих сторон шайбы.

В итоге у вас должен получится цельный отражатель из 4-х банок.

Далее накладываете рефлектор на раму и тоже ставите заклепки. Сначала по центру сбоку, а затем по краям.

Ну и про две полоски посередине рамы не забывайте.

Теперь нужно вставить в эту конструкцию сами лампочки. При этом не допускайте того, чтобы они касались рефлектора. От него должен быть минимальный отступ в 1,5-2см.

Здесь опять на выручку придет алюминий. А именно — тонкие полоски длиной в девять сантиметров.

Не ошибитесь при разметке мест крепежа патрона к полосе, иначе вы не сможете провода питания завести во внутрь.

Крепите полосы к раме и устанавливаете на них патроны.

После этого можно вкручивать сами лампочки.

Все что осталось — это подключить провода.

Как сделать инфракрасный обогреватель своими руками