Самодельная индукционная паяльная станция

Жало обычного резистивного паяльника нагревается за счет электрического тока, который протекает через нихромовую спираль, намотанную на капсулу стержня. Недостатки этого процесса: низкий КПД, локальный прогрев, и как результат, большое потребление электроэнергии.

Керамические паяльники более совершенные, но они боятся резких перепадов температур. Совсем по другому принципу работает индукционная паяльная станция. Разогрев жала происходит быстро, а регулировка нагрева максимально простая.

Плюсы и минусы

Основными преимуществами данного типа приборов по сравнению с аналогичным оборудованием с керамическими нагревательными элементами являются:

Высокая скорость нагрева. Рабочая часть агрегата нагревается до необходимой температуры менее чем за 30 секунд.
Надежность и долговечность. Этот класс оборудования при правильном использовании имеет срок службы более 10 лет.
Возможность отрегулировать тонкости нагрева. Паяльник имеет большое количество регулировок, позволяет устанавливать температуру нагрева наконечника с высокой точностью.
Высокотемпературные компоненты SMD-радио. Они особенно важны для чувствительной настройки режима работы.
Безопасность. В отличие от аналогичных паяльников такие устройства менее подвержены отказам и не повреждают шнур питания, подключенный к корпусу устройства.
Удобство. Паяльник имеет удобную форму и небольшой размер, что делает его идеальным для пайки мелких деталей, особенно там, где их трудно достать.
Более того, такое паяльное устройство имеет очень высокую эффективность, поскольку ферромагнитный слой наконечника используется в качестве нагревательного элемента. Прибор фактически не теряет тепло.
Дизайн паяльника

К недостаткам данного вида приборов для пайки относят:

Необходимо отдельно докупать сменные насадки вслучае, если требуется изменить режим пайки.
Стоимость относительно других паяльников достаточно высока.

Quick 203H индукционная паялка из Китая (Тесты, сравнение с обычными паяльниками)

Здравствуйте! Сразу поясню по цене: прод задрал цену, видимо после моего гневного отзыва. Мне станция пришла без паяльника! не советую брать у этого прода по какой бы то ни было цене. Но обзору быть! Самое дешевое предложение, что я нашел сейчас на али

aliexpress.com/item/QUICK-203H-203H-high-frequency-digital-soldering-station-iron-90W-Intelligent-Lead-free-high-frequency-welding/32566448156.html,searchweb201602_3_505_506_503_504_10020_502_10001_10002_10017_10005_10006_10003_10021_10012_10004_10022_10007_10018_10019,searchweb201603_1&btsid=b5b98ff3-a335-4068-8ae7-e69c67e5f90f Есть варианты на тао, но там надо знать хитрости с объединением посылок, работы посредниками. Я пока не тарюсь там.

В данном обзоре я постараюсь познакомить Вас с индукционным паяльником из Китая. Для начала, позвольте дать небольшое пояснение, относительно принципов работы данного устройства!

В индукционных паяльниках нагрев жала осуществляется путем подведения к нему энергии в виде высокочастотного электромагнитного поля, создаваемого катушкой-индуктором. Внутри жала расположен ферромагнитный сердечник, нагревающийся за счет потерь на гистерезис и, в меньшей степени, за счет вихревых токов. В таких паяльниках нагревается только жало, что позволяет сделать паяльник предельно легким и миниатюрным. Термостабилизация таких паяльников может осуществляться как традиционным способом (с помощью термопары или терморезистора, контактирующего с жалом), так и путем выбора материала ферромагнитного сердечника с температурой Кюри, равной необходимой температуре жала. При достижении этой температуры сердечник теряет свои ферромагнитные свойства и подвод энергии за счет перемагничивания прекращается.
Подробнее тут:
electrik.info/main/praktika/871-indukcionnye-payalnye-stancii.html

Данное изделие китайпрома является аналогом брендовой паялки Quick 203. Вот тут они (оригиналы www.quick-global.ru/1-lead-free-soldering-2b.html) продаются в РФ (офф. представитель Qucik technica-m.ru/katalog.html/fol_242).
Принцип работы следующий: высокочастотный генератор вызывает нагрев металлического жала до заданной температуры, которая регулируется с помощью термопары прижатой к жалу изнутри. Плюсы данного варианта термостабилизации: +Низкая теплоемкость (инертность) нагревательного устройства. +Отсутствие воздушной прослойки между нагревателем и жалом (жало и есть нагреватель) +Относительно высокая скорость реакции на изменения температуры жала в связи с прикосновением к деталям, плате, и т.п. +Высокая скорость нагрева (ну это вытекает из первого пункта) Минусы: -Сложность схемы -Цена (по сравнению с обычными паяльниками) -Нужны хорошие жала. С дефолтным это просто печалька. -Возможно влияние высокой частоты на организм (да толком не доказано, никаких исследований именно этой вещи я не проводил и не видел в сети) -Громоздкая (по сравнению с обычными паяльниками)

Характеристики: Диапазон температур 100℃-600℃ Стабильность температуры ±2℃ Входное напряжение / частота 220В 50Гц/60Гц Напряжение на выходе/ частота 24В AC 400K Гц (в инете нашел измерения ~280 КГц) Maкс. мощность 90Вт Микропроцессорное управление Нагрев Ток высокой мощности Режим сна Автоматический Блокировка температуры Пароль Вес (без шнура питания) Примерно 2.8 кг

Фото внутренностей:

Итак комплект моей поставки:

Напомню паяльника в комплекте нет, зато есть какие то 4 винта (ножки) которые некуда ввернуть. Лицевая панель:

Вес коробки:

Вес устройства с комплектом:

Работа с паялкой: Регулировка температуры клаишами ▲ и ▼. При включении станция включается на температуру, выставленную при выключении. Заходим меню настроек, зажав * на 2 секунды. 0- 1-Максимальная температура, которую можно выставить стрелками(макс. 600!!). 2-Минимальная температура(100-150-200С) 3-Температура паяльника в режиме сна (100-300С) 4-Время в минутах перехода в режим сна (когда паяльник не двигается) 5-Время в минутах до отключения паяльной станции (время в пункте 4+время в режиме 5) 6-Режим блокировки 7- 8-не доступно 9-пароль доступа в режим настроек(для отключения выставить пароль 000) Вход в режим калибровки: зажать * и не отпуская нажать ▲. Выставить температуру на жале(реальную). Тестирование: Я взял 2 платы (от ИБП и компьютерную материнку (noPb)) для отпаивания различных компонентов 4мя паяльниками: -Quick 203h -CT-96 -Usb 8w 5V -ЭПСН-40/220

Подробности прошу узнать из видео. Сразу перейду к итогам!

●Quick 203h паяет на 370С хуже чем СТ-96, но лучше чем остальные 3 испытуемых. Очень долгий прогрев массивных деталей. Без проблемно можно работать только с smd, мелкими кондёрами, и с платами со свинцово содержащими припоями. (ну или разбавлять припой). ●СТ-96 худо бедно справляется со всеми задачами (включая выпайку транзисторов цепей питания процессора и конденсаторов оттуда же). Если выкрутить его на максимум. При этом вопрос на сколько хватит жала да и нагревателя. ●Usb 8w 5V берет лишь smd компоненты. Больше ни на что не способен. С платы UPS не отпаял ничего! Ну может проводок еще припаять можно не слишком толстый где нибудь в детской игрушке. Игрушечный паяльник. ●ЭПСН-40/220 С отпаиванием конденсаторов из материнок не справляется(60 Вт заиметь для этого стоило бы). В остальном отличный паяльник, если использовать со свинцово содержащими припоями. С платы UPS отпаял, что требовалось. Если будете брать, покупайте с деревянной ручкой. Очень надежная штука.

ВЫВОДЫ:

○Покупать у вышеозначенного мною прода (по ссылке «
перейти в магазин
«) не стоит! ○С дефолтным жалом показывает очень плачевные результаты для этой цены. ○Если у вас есть что-то вроде СТ-96 вряд ли стоит замахиваться на это. Переплата не соответствует дополнительным плюшкам. ○Однозначно нужно покупать дополнительные жала (оригинальные Hakko или Quick), а это увеличивает и без того не малую цену.

Вот тут я докупил паяльник: ebay.com/itm/141811643244 (eBay item number: 141811643244)

Фото паяльника

Если докуплю жало и оно кардинально поменяет мое представление о данной паялке, поправлю обзор! Благодарю за внимание!!!

Конструкция

Станция индукционной пайки состоит из следующих компонентов:

электронный блок с понижающим трансформатором и генератором
датчиком нагрева, который подключается к устройству с помощью длинного гибкого кабеля и специального разъема.
Рабочим органом такого устройства является жало, в котором медная проволока намотана вокруг гнезда, куда вставлен хвостовик.

Вам это будет интересно Особенности пресс-клещей

Устройство прибора

Устройство и принцип работы

Паяльная станция — принцип работы и разновидности

Индукционная паяльная станция состоит из следующих элементов:

Электронный блок с понижающим трансформатором и генератором;
Паяльник с нагревателем-индуктором, соединенный с блоком при помощи длинного гибкого кабеля и специального разъема.

Рабочим органом такого оборудования является паяльник с установленным внутри него индуктором – катушкой из медной проволоки, намотанной вокруг гнезда, в которое вставляется хвостовик сменной насадки с ферромагнитным напылением.

Устройство нагревательного элемента индукционной станции для пайки

Процесс нагрева жала индуктором происходит следующим образом:

Генератор подает по питающему кабелю на катушку индуктора высокочастотный ток с напряжением 36 Вольт;
Ток, проходящий через витки индуктора, порождает переменное магнитное поле, силовые линии которого пересекают находящийся внутри индуктора хвостовик жала с ферромагнитным напылением на поверхности;
Магнитное поле при взаимодействии с ферромагнитным напылением на хвостовике жала приводит к его перемагничиванию и образованию вихревых токов. Данный процесс сопровождается выделением большого количества тепла и очень быстрым нагревом хвостовика, следом и всего жала до высокой температуры.

Регулировка тока (его частоты, следовательно, и температуры жала) производится при помощи регулировочных энкодеров на электронном блоке.

Как работает

Основным отличием индукционного паяльника от обычного паяльника является нагревательный элемент или его нет вообще. Инструмент нагревается за счет наличия вихревых токов под воздействием переменного магнитного поля.

Индукционный паяльник имеет катушку, в которую вставлен стержень устройства.

Процесс нагрева индуктора заключается в следующем:

Генератор подает высокочастотный ток в 36 В на катушку индуктивности через линию питания.
Ток, протекающий через индуктор, превращается в переменное магнитное поле, силовая линия которого пересекает ось наконечника, расположенного внутри индуктора.
Магнитное поле, которое взаимодействует с ферромагнитным распылением на наконечнике, заставляет его намагниченность поворачиваться и образовывать вихревое электрическое поле. Этот процесс сопровождается большим выделением тепла и очень быстрым нагревом хвостовика, после чего вся поверхность находится при высокой температуре.
Регулировка тока (от частоты которого зависит температура наконечника) осуществляется с помощью регулировочного датчика на электронном блоке. В индукционной паяльной станции используются два метода для контроля температуры нагрева паяльника: с помощью датчика температуры, встроенного в наконечник паяльника и сменные картриджи. Пи первом способе термопара в головке паяльника отправляет сигнал электронному блоку, а электронный блок в соответствии с полученными данными производи регулировку температуры. Для второго способа регулировки необходимо иметь дополнительные сменные наконечники.

Важно! Не у всех моделей в комплекте идут сменные наконечники. Поэтому следует заранее позаботиться о том, чтобы их докупить при необходимости.

Принцип действия

Принцип управления нагревом

Управлять процессом нагрева можно двумя способами:

Установив на жало термодатчик и подключив его к цифровому блоку управления. Такой способ стабилизации температуры применяется практически во всех недорогих индукционных паяльных станциях, например: Quick 203H или Yihua 900Н (показана на рисунке 2).

Цифровая станция Yihua 900Н
Меняя состав ферромагнитного сплава, покрывающего жало. Данный принцип основан на том, что при определенной температуре (точка Кюри), ферромагнетики утрачивают свои свойства, в результате чего паяльник перестает нагреваться. Такой метод стабилизации температуры был запатентован компанией Metcal под названием SmartHeat®, что дословно переводится как «умный нагрев». Применяется в моделях Metcal, OKI, ERSA, Weller и т.д.

Рисунок 3. Модель PS 900, может использоваться как для безсвинцовой пайки, так и обычной

У каждого из представленных выше методов есть свои достоинства и недостатки. Станции с термодатчиком существенно дешевле, что делает их доступными не только для профессионалов, но и любителей. Точность и надежность такого оборудования напрямую зависят от цифрового блока управления.

Второй способ стабилизации температуры осуществляется за счет установки картриджей-наконечников с определенной точкой Кюри — он более надежен. Но станции SmartHeat® имеют два существенных недостатка:

Высокая стоимость, не каждый профессионал может себе позволить купить такое оборудование. Но новое поколение бюджетных моделей более доступно.
При изменении режима пайки необходимо устанавливать соответствующий картридж-наконечник, которые, как правило, не входят в комплект поставки и стоят недешево.

Картриджи-наконечники

Индукционная паяльная станция своими руками

Изготовление индукционного паяльника своими руками — дело не особенно сложное и затратное. Но оно имеет несколько недостатков. Во-первых, мощность и эффективность данного устройства будут невелики. Во-вторых, прибор не будет иметь большого количества дополнительных функций и регулировок, как это могло быть с заводским вариантом. Поэтому наиболее приемлемым вариантом является покупка дешевого китайского аналога.

Стержень из меди

Если же все-таки имеется желание сделать паяльник самому, то нужно выполнять действия по данному алгоритму:

подобрать подходящую трубку, которая будет выполнять функции корпуса.
встроить в нее трубку из металла меньшего диаметра. На нее будет наматываться импровизированная катушка.

Вам это будет интересно Описание мультиметра DT9205A

Стержень и корпус

медной проволокой диаметром около 1 мм сделать примерно 12 витков.

Важно: Витки не должны соприкасаться.

стержень и катушку покрывают слоем изоляции.
в трубку встраивают медный прут, который будет выполнять функции жала.
для питания применяют любой трансформатор, понижающий напряжение.

Вариант самодельного паяльника

Сборка своими руками

Вопрос, можно ли сделать индукционный паяльник своими руками, в основном носит теоретическую подоплеку. С практической стороны это неоправданно даже с чисто ценовой позиции.

Просто любая китайская паяльная станция будет стоить столько же, сколько сделанная своими руками. И разговор о самодельной конструкции в основном будет касаться именно блока управления. Для чего придется приобретать индукционный паяльник.

Что касается непосредственно изготовления самого инструмента, то его можно сделать из подручных материалов. Правда, такой индукционный паяльник будет маломощным.

Потребуется резистор на 5-10 Ом, медная проволока и ферритовая бусинка для изготовления катушки, а также провода для подачи электрического тока.

В первую очередь мультиметром проверяют сопротивление резистора. После чего с одной его стороны снимают крышку. Теперь потребуется стальная проволока.

К примеру, для этого можно использовать скрепку. Ее разворачивают, и один конец залуживают. Вторым концом оборачивают резистор в месте удаленной крышки.

Далее необходим кусочек текстолита, который с двух сторон также облуживается. Его размер подбирается так, чтобы он входил свободно в будущий корпус катушки. Теперь текстолитовую пластину припаивают к проволоке из скрепки и проводу от резистора.

Далее собирают катушку – на бусинку накручивают медную проволоку, к концам которой присоединяют проводки с вилкой. Луженая текстолитовая пластинка вставляется в подготовленную катушку. Во всех соединениях проводится пайка.

Остается только обмотать вокруг катушки изоленту, вставить в открытый резистор толстую медную проволоку, а саму катушку в подготовленный корпус. К примеру, это может быть алюминиевая трубка.

Обратите внимание, что медная проволока должна войти в резистор с натягом, чтобы жало индукционного паяльника не шевелилось в своем корпусе.

И последнее – обмотка всего корпуса прибора изоляционной лентой. Вот такая простая схема сборки самодельного индукционного паяльника. Им, конечно, большие заготовки паять нельзя, а вот для небольшой микросхемы он подойдет в самый раз.

Как применять

При пайке различных небольших радиокомпонентов, согласно требованиям нормативных документов, рекомендациям изготовителей электронных компонентов температура на кончике рабочей поверхности не должна превышать 2700С. При использовании новых моделей устройства этот параметр можно установить с помощью регулятора регулировки на электронном блоке устройства. Правильность данной настройки проверяется касанием наконечника устройства наконечником термопары, подключенной к мультиметру. Основными критериями выбора такого сварочного оборудования являются:

мощность — наиболее удобна и практична модель паяльной станции, мощность которой может регулироваться от 5 до 60 Вт.
частота тока в индукторе — для радиолюбителей и полупрофессионалов тока с частотой от 400 до 700 кГц будет достаточно. Модели, используемые профессионалами и рабочими, имеют частоту до 13,5 МГц.
типы управления нагревом — большинство современных устройств могут использовать интеллектуальную технологию нагрева для регулировки температуры нагрева наконечника.
количество независимых каналов — для возможности подключения к паяльнику горячего пинцета Устройство также должно быть оснащено 2 независимыми каналами.
размер и вес — для удобства эксплуатации и переноски устройство должно иметь небольшой размер и вес (не более 1 кг)
также при выборе необходимо учитывать срок гарантии, возможность ремонта и наличие дополнительных компонентов, которые делают процесс пайки более удобным.

Индукционный паяльник — эффективное средство для пайки. Изготавливать такое устройство своими руками не совсем целесообразно. Намного проще купить дешевый китайский аналог, который прослужит дольше и будет иметь большое количество настроек и дополнительных функций.

Выбор подходящей модели

Основным критерием при выборе необходимой модели может служить лишь сфера применения паяльной станции. Если подразумевается использование на производстве или в профессиональных целях, то рекомендуется выбирать приборы с «умным нагревом», хотя и стоят они более 1 тыс. у.е.

Любителям же предпочтительнее использовать системы с цифровым блоком. Их вполне хватит для качественной и удобной работы. Правда, в таких вариантах будет отсутствовать фен, но его можно купить и отдельно. Удобен такой вариант ещё и тем, что нет необходимости каждый раз подбирать наконечник с заданной точкой Кюри, а это сильно упрощает работу.