Паяльник с электронной регулировкой температуры. Простой регулятор температуры паяльника. Терморегуляторы: простые и сложные

В последнее время приходится часто заниматься ремонтами электроники, на заказах, и по знакомым. Даже обзавелся, для этих целей, носить инструмент, как всякий порядочный телемастер), в советское время, небольшим дипломатом. Есть в наличии несколько паяльников, ставшие стандартом для многих начинающих, ЭПСН 25-40 ватт, также имеется паяльник ЭПСН 65 ватт, с заточенным жалом, для выпаивания радиодеталей с массивных полигонов, например блоков питания ATX, жгутов проводов, что стандартным ЭПСН 40 ватт, сделать конечно можно, но менее удобно и быстро. Для ремонтов на дому, также имеется паяльная станция с феном . Но вот захотелось попробовать, чего-то новенького, что удовлетворяло бы в одном лице сразу все потребности в пайке, и с бессвинцовых плат, с полигонов, и SMD мелочевку.

Как обычно все поступают в таких случаях, я обратился к так горячо любимому, всеми радиолюбителями и электронщиками, за свои относительно низкие цены, на инструменты и радиодетали, сайту . Полчаса поисков оптимального варианта, по цене и комплектации, и довольно неплохой с виду паяльник найден. По цене всего порядка 450 рублей.

Применение паяльника обеспечивает качественный и надежный контакт. Довольно часто при пайке требуется применение различных температурных режимов, и эту задачу успешно решает паяльник с регулировкой температуры. В результате, элементы в процессе пайки уже не будут разрушаться под действием слишком высокого напряжения. Изменения рабочего режима осуществляются за счет переключения мощностей.

Как работает паяльник

Нормальная работа паяльника возможна при соблюдении двух основных условий: он должен плавить припой и поддерживать наиболее подходящую температуру. Следует учитывать и широкий диапазон температуры плавления 150-320 0 С, а также степень термостойкости соединяемых элементов. При длительном нагреве многие детали становятся нерабочими, снижаются или полностью теряются свойства изоляции. Соединение элементов с большой площадью и массой увеличивает площадь рассеивания контактов, поэтому в таких случаях необходим запас мощности и температуры.

Обычные нерегулируемые паяльники электрические не способны обеспечить соблюдение условий, требуемых для нормальной пайки. В связи с этим, повышение или понижение температуры выполняется с помощью специального регулятора, подключаемого непосредственно к устройству. Его основой являются резисторы, за счет которых происходит изменение температуры, напряжения и мощности.

При обычной пайке, без использования деталей, чувствительных к перегреву, жало прибора в среднем должно нагреваться на 10 0 С выше температуры плавления припоя, когда он весь становится жидким, а не какая-то часть.
В случае соединения крупных контактов, следует увеличивать не нагрев, а мощность самого паяльника. Прибор с малой мощностью хотя и поддерживает высокую температуру, все равно не сможет преодолеть рассеивание. Компенсация массивных деталей осуществляется за счет соответствующих размеров жала, разогреваемого действием высокой мощности.
Перед пайкой нужно внимательно изучить технический паспорт на каждую радиодеталь, где отображается максимально допустимая температура нагрева корпуса. Температура, при которой выполняется пайка рекомендуется изменять за счет регулировки мощности, а не простым повышением градусов. Это позволит снизить до минимума контакт детали с жалом. То есть, за короткий период припой расплавляется, а температура корпуса лишь незначительно поднимается.

Терморегуляторы: простые и сложные

Степень сложности конструкции того или иного терморегулятора для паяльника в первую очередь зависит от его предназначения.

Они выпускаются в следующих вариантах:

Самые простые, работающие в двух диапазонах. Переключение температуры паяльника и рабочих режимов происходит в двух фиксированных положениях - минимум и максимум. В первом положении просто поддерживается нагрев прибора в промежутках между операциями, а во втором - выполняется сам процесс пайки.
Устройства с диммерами, подключаемыми к сети 220 В, в разрыв кабеля, подающего питание. Регулировка нагрева выполняется за счет перепадов напряжения. Одновременно происходит снижение мощности, что делает эту систему низкоэффективной.
Регулятор, помещаемый в корпусе, устанавливается в паяльниках со сложной схемой нагрева. Внутри корпуса вместе с регулятором размещается и блок питания. Схема считается достаточно эффективной, но не обеспечивает высокую мощность для работы.
Конструкция выносного блока питания относится к наиболее производительной и эффективной. Может работать от сети 220 В, имеет регулировки в широком диапазоне. При необходимости выставляется точное значение температуры. Обеспечивает любую мощность.
Самым многофункциональным прибором является паяльная станция. Это устройство может использоваться не только в домашних, но и других условиях. Станция комплектуется модулем управления и контроля, а также пружинным держателем. Дополнительно имеется пинцет для удобства работы с небольшими деталями, фен для подогрева места пайки, излучатель тепла, подогревающий плату перед групповой пайкой и другие элементы.

Виды регулируемых паяльников

Все устройства, в зависимости от нагревателя, можно разделить на два основных вида.

Медный паяльник с регулировкой температуры включает в конструкцию нагреватель, состоящий из медной проволоки, закрученной в виде спирали. Она работает как с постоянным, так и с переменным током, в том числе и при низком напряжении, создаваемом небольшими трансформаторами.

На жале каждого устройства устанавливается специальный термодатчик, контролирующий температуру наконечника. Фактически в нем используются физические свойства . С наступлением критической температуры, датчик начинает об этом сигнализировать. Под действием сигнала происходит изменение мощности или полное отключение медной спирали.

Конструкции этого типа выполняются в разных вариантах. В самой простой модификации спираль просто наматывается на корпус из диэлектрика, в который вставляется жало. В более сложных конструкциях паяльников производится изоляция медной спирали с использованием специального материала. За счет этого существенно уменьшаются тепловые потери.

Не менее популярен регулируемый паяльник с керамическим нагревателем, изготовленным в виде стержней. При подаче к ним напряжения происходит их нагрев. Эти устройства считаются наиболее современными и удобными в эксплуатации. Они очень быстро нагреваются, а температура регулируется в широком диапазоне. Правильное и бережное использование гарантирует продолжительный срок службы устройства.

Плюсы и минусы паяльников с регулировкой

Довольно часто приходится делать выбор между медными и керамическими моделями паяльников с регулировкой температуры. В первую очередь рекомендуется изучить мнения профессиональных специалистов и отзывы других покупателей. Однако, прежде чем принимать окончательное решение, нужно самостоятельно изучить общие достоинства и недостатки данных устройств.

Основными преимуществами таких паяльников являются следующие:

Существенная экономия электроэнергии, увеличение срока эксплуатации прибора.
На жале отсутствует окалина, характерная для избыточных температур. Очистка требуется гораздо реже, за счет этого снижается износ металла.
Чувствительные радиодетали не будут испорчены, токоведущие дорожки монтажной платы не подвергнутся отслаиванию.
Изменение припоя не влияет на качество паяния, перегретые флюсы меньше дымят.
При разных работах не требуется замена всего паяльника. На регулируемом устройстве достаточно сменить температуру.
Совместное использование терморегулятора и блока питания обеспечивает дополнительную защиту от высокого напряжения переменного тока и выхода из строя отдельных микросхем под действием . В случае необходимости возможна доработка паяльника с регулировкой температуры.

К минусам можно отнести повышенную хрупкость основных элементов, их частый выход из строя в результате падения на твердую поверхность. Конструкция таких паяльников требует исключительно оригинальных жал, которые не всегда можно быстро найти в продаже.

Для выполнения качественной пайки металлоизделий, в процессе которой будет обеспечено надежное соединение, в арсенале домашнего мастера должен быть специальный инструмент - паяльник с регулировкой температуры. Ведь часто приходится паять детали , которые отличаются не только материалом изготовления, но и своими размерами. Это вынуждает во время работы использовать разные температуры, иначе детали могут не выдержать высокого напряжения и быстро разрушатся.

Предотвратить столь неприятные ситуации сможет паяльник с регулировкой температуры. От других аналогичных устройств он отличается тем, что позволяет в любой момент выбрать необходимую мощность и тем самым подкорректировать рабочую температуру нагрева паяльника.

Общая информация

Начинающим домашним мастерам , которые собираются заняться пайкой, следует первым делом решить, какой выбрать паяльник. Профессионалов это давно уже не беспокоит, ведь они знают, что самым практичным вариантом является паяльник с настройкой температуры. Это оборудование не только удобно в работе, но и обладает высокой производительностью. Зная особенности работы такого прибора, с его помощью можно получить очень качественно выполненное готовое изделие.

Оценить такое достоинство паяльника, как термостабилизация сможет каждый начинающий любитель. Подобрать необходимую температуру прибора довольно просто - для этого достаточно поменять значения мощности или напряжения. Такая опция делает очень удобной работу таким паяльником, ведь каждый профессионал знает, что выполнить качественную пайку разных металлических элементов можно только при определенной температуре.

Чтобы выбрать подходящий паяльник по температуре, нужно обратить внимание на используемый в устройстве регулирующий элемент. У хорошего прибора должны быть , помимо тумблера, на котором указаны максимальные и минимальные значения температуры, и механизмы, с помощью которых можно устанавливать точные значения.

Ещё вам следует узнать, как на этот параметр влияет мощность. Если включенный прибор долгое время не используется, то это неизбежно приведет к перегреву рабочего жала. Во время работы, где большую роль играет количество выделяемого тепла, необходимо, чтобы паяльник позволял установить необходимую температуру. Если у вас нет желания приобретать такой прибор, вы с легкостью можете изготовить его своими руками. Всё, что вам для этого потребуется - это обычный диммер.

У большинства моделей рабочая мощность не превышает 80 Вт. Работают они от обычной бытовой электросети с напряжением 220 В. Для выбора необходимой температуры используется специальный тумблер, который позволяет выбирать температуру в диапазоне от 200 до 400 градусов Цельсия. Он обеспечивает довольно точную настройку с погрешностью всего лишь 10 градусов.

Принцип работы

Итак, мы выяснили, что для корректировки рабочей температуры во время пользования паяльником он должен быть оснащен регулятором. Это устройство позволит вам самостоятельно устанавливать не только необходимую температуру, но и мощность и напряжение. Всё это можно сделать при помощи специальных резисторов. При установлении новых параметров жало приобретает новые свойства. Один поворот рычага на регуляторе позволяет подкорректировать лишь один из доступных параметров.

Разновидности регуляторов

Современные паяльники с регулировкой мощности и температуры могут быть оснащены различными устройствами для регулировки рабочих параметров:

Если у вас возникнет такое желание, то вы можете собрать керамический паяльник своими руками. Сделать всё правильно вам поможет специальная электрическая схема .

Низкочастотные устройства

Прежде чем решиться на покупку такого типа прибора, вы должны учесть, что по своим рабочим характеристикам он значительно уступает большинству стандартных приборов. На такие виды паяльников можно установить следующие регуляторы температуры:

Медные паяльники

Особенностью таких агрегатов является наличие в их конструкции закрученной спирально медной проволоки. Она позволяет пропускать сквозь себя постоянный и переменный ток с низким напряжением, получаемый из малогабаритных трансформаторов.

Многие предлагаемые сегодня в магазинах паяльники - электрические с регулировкой температуры - нередко имеют в оснащении термодатчик, установленный на рабочем жале. Это устройство позволяет при необходимости изменять температуру нагрева наконечника. Обычно функцию такого элемента выполняет термопара, в надежности которой сомневаться не приходится. В случае нагрева наконечника до критических температур от датчика поступает соответствующий сигнал. Моментально срабатывает медная спираль, которая либо обесточивает прибор, либо меняет мощность.

Медные электрические паяльники могут отличаться друг от друга конструкционным исполнением. Самый простой вариант выглядит в виде обычной спирали, намотанной на корпус. Главным требованием, которым должен удовлетворять такой прибор, - препятствовать прохождению сквозь себя напряжения. Также в нём имеется и рабочее жало . Более сложная версия устройства предполагает также наличие медной спирали, дополнительно изолированной специальным материалом. Использование такого решения позволяет на порядок уменьшить потери тепла.

Керамические нагреватели

Довольно часто в магазинах можно встретить паяльники керамического типа. В числе элементов их конструкции присутствуют керамические стержни, которые при прохождении по ним напряжения нагреваются. Это очень практичный вариант, который отличается от прочих моделей быстрым нагревом рабочего жала и возможностью выбора более точной температуры среди большого диапазона уровней. Такой паяльник может работать очень долго при условии его аккуратного использования.

Преимущества и недостатки

Для многих начинающих домашних мастеров актуальной проблемой является выбор паяльника. Не каждый любитель может понять, стоит ему приобрести керамический или же всё-таки правильнее будет выбрать медный паяльник. Пытаясь найти ответ на поставленный вопрос, любители обращаются к отзывам других мастеров, а также технической документации заинтересовавших их приборов. Однако, в первую очередь при выборе нужно учитывать мнение профессионалов, поскольку за счет большого опыта в сфере спайки они могут дать действительно ценные рекомендации. Первым делом вы должны рассмотреть достоинства и недостатки каждого из устройств.

Если говорить о медных паяльниках с регулятором температуры, то они обладают следующими положительными моментами:

Устойчивость к деформации.
Доступная цена.

Из недостатков можно отметить следующие:

Невысокая долговечность, обусловленная постоянным перегревом проволоки, которая довольно быстро сгорает. Однако, как показывает статистика, чаще всего это происходит, если прибором пользуются на протяжении длительного времени без перерыва. Если во время работы делать паузы, то проявления этого недостатка можно избежать даже у китайского устройства.
Слишком медленный нагрев жала в момент включения прибора в электросеть.

У керамических паяльников с терморегулятором имеются следующие достоинства:

Поскольку керамические паяльники с регулировкой температуры имеют цельную конструкцию, они никогда не перегорают.
На нагрев жала уходит гораздо меньше времени, нежели при использовании медных паяльников.
Высокая долговечность при условии аккуратного использования прибора.

В то же время не лишены керамические паяльники и определённых минусов:

В случае разрушения жало можно заменить только оригинальными элементами.
Не переносят механических воздействий. Если прибор упадёт, то керамический корпус не выдержит столь сильного воздействия и может треснуть или даже разбиться.

Стоимость паяльника

Приборы, оснащенные возможностью настройки температуры, сегодня предлагаются во многих строительных магазинах. Цена на них варьируется в диапазоне от 1 т. р. до 6 т. р. Стоимость таких приборов может колебаться в зависимости от производителя, марки и технических характеристик. Напомним, что самым слабым элементом конструкции является жало. В случае его выхода из строя покупка нового элемента обойдется мастеру примерно в 500 р.

Паяльник с тиристорным регулятором мощности, встроенным в рукоятку.

Датчик температур отсутствует, и, соответсвенно, нет обратной связи регулятора, поэтому данный регулятор не является термостатом. Однако возможность регулировки мощности позволяет контролировать температуру жала, избежать перегрева тем самым поддерживая необходимый температурный режим пайки. Ограничение мощности также способствует продлению ресурса нагревателя и жала, снижая выгорание защитного хромированного покрытия.
Кабель питания с евровилкой, т.е. есть возможность заземления.

Основным преимуществом паяльника является совместимость конструктива нагревательного элемента и наконечника (жала) с конструкцией паяльников, применяемых в наиболее популярных паяльных станциях. Это жала серии 900M, или как их еще называют по-другому - жала типа HAKKO.
Именно распостраненность этих паяльных жал является неоспоримым преимуществом. Всегда можно приобрести жало необходимой конфигурации, а для имеющих паяльную станцию с уже сформированным набором жал этот паяльник будет хорошим дополнением к станции при паяльных работах вдали от рабочего места.
Также, как и в паяльных станциях, процедура смены паяльного наконечника требует считанных секунд.
Жала 900М - хромированные, долговечные, с заводским лужением наконечника. Хромированные жала не требуют затачивания, и при соблюдении правил эксплуатации имеют длительный ресурс работы.

Эргономичная рукоятка придает комфорт в работе.
Изначально, в заводской комплектации, на паяльнике установлено жало конической формы с острием диаметром 0,8 мм (т.е. конус 0,8мм).

Характеристики:
- напряжение питания: 230В, 50Гц
- мощность: 60 Вт
- диапазон регулировки температуры: 200°C - 450°C
- регулятор мощности: да
- быстросменные жала: да
- тип жал: 900M
- вилка с заземлением: да

Комплектность:
- паяльник с установленным жалом - 1 шт
- подставка - 1 шт

В последнее время пришлось ремонтировать много всякой мелочевки. Однако делать это имеющимся в наличии паяльником ЭПСН-25 было не всегда удобно.
Был заказан и получен не дорогой китайский паяльник с регулировкой температуры от 200 до 450 градусов.

В комплекте с паяльником идет набор жал из пяти штук для выполнения различных видов работ (реплики Hakko 900-й серии).
Заявленная мощность паяльника 60 Ватт. Немного огорчила длина провода – 1,38 метра. Как по мне, так провод коротковат, но тут все индивидуально и зависит от организации рабочего места и расположения розеток.
Перед включением, разобрав паяльник, провел осмотр его внутреннего мира. Пайка приличная, схема симисторного регулятора (обычный диммер), присутствует индикаторный светодиод (сообщает только о подаче сетевого напряжения).

Термодатчик отсутствует, но его наличие за такие деньги и не ожидалось. Нагревательный элемент заявлен как керамический – присутствует характерная ступенька. Однако в сети есть фото такого разбитого нагревателя. И не смотря на ступеньку, внутри была нихромовая проволока. Так что, не могу утверждать, что тут керамический нагреватель. Его сопротивление составляет 592 Ома.

Казалось бы, все не плохо, но первые же результаты сильно озадачили. Первое знакомство паяльника с канифолью привело к голливудскому появлению облака дыма и растрескиванию канифоли по всей глубине. Регулировка мало помогала. Паяльник был отложен в сторону до прибытия ваттметра и термометра. Сначала попробовал делать замеры температуры погружным кухонным термометром, но предел его измерения 300 градусов и инертность заставили отказаться от его услуг.

На всю процедуру рассматривания внешнего вида и внутреннего мира, включения, вызова волшебного дыма, выхода из ступора ушло минут 20. Жало (реплика 900M-К) самое массивное из набора после этого приобрело весьма бледный вид и отказалось дружить с оловом. ОНО ОБГОРЕЛО!!!

Поскольку посылки приехали с разницей в три недели, то по мере их поступления делались сначала замеры потребляемой мощности, а потом температуры. Фото делались как дома, так и в «домике в деревне», поэтому окружающий фон на фото хоть и отличается, но сделаны они собственноручно и на них фигурирует один и тот же паяльник.
ИТАК:

По прибытию ваттметра, решил измерить мощность потребляемую паяльником и, оказалось, что заявленные 60 Вт он потребляет лишь в момент включения (весьма трудно запечатлеть фотоаппаратом). При этом регулятор температуры выведен в максимальное положение. Жало устанавливать не стал – их хоть в наборе и много, но все же.
Показания ваттметра быстро падают до 40 Ватт и далее снижаются до 30,1 Вт.

Далее дав паяльнику остыть, вывел регулятор на минимум и снова провел замеры потребления.
На минимуме старт потребления так же начинается из района в 60 Ватт, но резко снижается до 25,2 и окончательно стабилизируется на 20, 6 Вт.

Обратите внимание - нагрев происходит во второй половине нагревателя там, где находится жало.

Но паяем мы не потребляемой мощностью, а жалом с определенной температурой и до прибытия термометра паяльник вновь отправился на скамейку запасных.
По прибытию термометра провел замеры в тех же положениях регулятора – максимум и минимуму.
В максимуме температура достигла 587 градусов!!! (Мне подсунули выжегатель???)

В минимуме - 276 градусов.

Доработал схему регулировки добавлением параллельно имеющемуся конденсатору еще одного конденсаторов суммарной емкостью 47 наноФарад * 400 Вольт.

Так с потребляемой мощностью уже и так все ясно, т. е. она не критична, то сделал только замеры температуры на максимуме и минимуме и уже в собранном виде – с жалом:

На максимуме получилось:

На минимуме:

Что граничит с уровнем нагрева привычного для меня паяльника ЭПСН-25.

В сети есть информация о том, что нагревательный элемент можно отпаять от платы и слегка его выдвинуть вперед – это якобы должно увеличить передачу тепла жалу паяльника.

Попробовал, но существенной разницы не заметил – недогревом паяльник и так не страдал. Кроме того нельзя забывать о линейном расширении материалов в результате нагрева и при такой модификации, в собранном виде нагреватель упирается в холодное жало, а при нагреве благодаря линейному расширению нагреватель может разрушиться. Косвенно об этом говорит то, что после данных испытаний гайка, фиксирующая жало, оказалась довольно сильно ослаблена. Поэтому от данной модификации отказался и вернул нагреватель в исходное состояние.
Для практических испытаний жал выбрал самое массивное (реплика 900M-К) жало. Почему именно его? Масса определяет теплоемкость, а следовательно оно будет медленнее остывать. Кстати, все жала залужены с завода и не магнитятся. Т.е. это даже репликой назвать сложно – жалкое подобие. Позже самое массивное жало, примененное в начале тестирования, было пущено под надфиль и можно предположить, что жала изготовлены из меди. Однако смущает их вес, для изготовленных из меди довольно легкие, хотя это мое субъективное мнение не основанное на химическом анализе)).

Со всеми жалами экспериментировать не стал, а по привычке выбрал реплику 900М-Т-3С (круглое со скосом). Привык по такой форме жала, используя ЭПСН-25.
Но и тут ждало фиаско – даже после доработки паяльника, жало обгорело на минимальной мощности. Остальные даже не стал устанавливать – обгорят. Цена всего набора за себя сама говорит.
Поскольку уже терять было нечего, то вспомнил про надфиль и безжалостно заточил жало Т3С по привычной технологии. Думал, все, в ведро, но оказалось, что в таком виде жало отлично дружит с оловом и пайка приобрела новый смысл)). Сколько продержится сказать не могу, но пока результатом доволен.
В ИТОГЕ:
1. Вещь для энтузиастов – без доработки использовать вряд ли получится;
2. Жала из набора – мусор;
3. Покупка новых жал – лотерея) ибо подделок полно;
4. Тактильные ощущения от использования паяльника самые положительные – в руке лежит как влитой, благодаря резиновой обкладке хват уверенно фиксируется и скольжение руки отсутствует, нагрев верхней части рукоятки после часа использования на температуре в районе 250 градусов (выпаивал доноров) в диапазоне «отсутсвует» до «не значительный»;
5. Не большой вынос рабочей поверхности жала от рукоятки паяльника – однозначный плюс;
6. Быстрый нагрев, малый расход припоя, несомненные удобства пайки SMD компонентов, возможность смены жал для разных видов работ.

Да это не профинструмент для работы каждый день в течении 8 часов, но для большинства радиолюбителей, набивающих руку, самое то (с учетом изложенного выше).
Еще одно качество, которое не могу отнести к недостаткам, но благодаря которому есть отличие от использования обычного паяльника малой мощности с обычным жалом – на жалах нового паяльника не задерживается канифоль. Т.е. пока донесешь ее до платы, жало уже сухое. Это обусловлено малогабаритностью жал из комплекта и как следствие небольшой площадью поверхности.
Из положения вышел с помощью флюса Amtech RMA-223. Пайка получается идеальная. Худшие результаты показала спиртоканифольная смесь.
Учитывая, что к каждому инструменту нужно привыкнуть, могу сказать, что паяльником после полученного опыта и внесенных корректив в целом доволен. Для себя пусть каждый решает самостоятельно.

Планирую купить +26 Добавить в избранное Обзор понравился +57 +96