- Електричний паяльник, взятий за зразок
- Принцип роботи електричної схеми паяльника
- трансформатор
- Схема харчування трансформатора
- Матеріали, необхідні для збірки паяльника
- Послідовність розрахунку деталей електричної схеми
- вплив ККД
- Набір муздрамтеатру пластинами з трансформаторного заліза
- Розрахунок проводу для обмотки котушки
- Визначення числа витків
- первинна котушка
- вторинна котушка
- збірка паяльника
- силова обмотка
- Способи поліпшення працездатності паяльника
Домашньому майстру доводиться виконувати різні роботи, з'єднувати деталі всілякими способами. Серед них метод пайки дроти, металів і пластмас залишається одним з найбільш доступних.
Незважаючи на велику кількість у продажу промислових моделей вашій увазі пропонується ознайомитися з технологією виготовлення зручного електричного паяльника своїми руками, усвідомити принцип його конструкції.
За пропонованій статті нескладно виготовити такий паяльник.
Незаперечною перевагою цієї моделі є практично миттєвий висновок в робоче положення пайки з холодного стану і швидке охолодження нагрівального елементу при відключенні.
Це значно зменшує дими і запахи, які супроводжують тривалий розігрів звичайного наконечника, використовуваного в резистивних моделях.
Зміст статті
Електричний паяльник, взятий за зразок
Ось такий раритетний експонат вже четверте десятиліття продовжує успішно працювати в домашній майстерні практично без всяких поломок. Діелектрична рукоятка зручна при пайку, кнопка включення дуже легко управляє нагрівом, а лампочка розжарювання висвітлює будь-затінене робоче місце.
Потужності в 65 ват цілком достатньо для пайки транзисторів, мікросхем, проводів та інших радіотехнічних виробів.
Єдина умова підтримки працездатності - своєчасно замінювати робочий жало - наконечник, яке під дією високої температури з часом перегорає.
Наконечник вигинається круглогубцами з мідної одножильний монтажної дроту з поперечним перерізом 1,5 мм квадратних. На кінцях створюються кільця, затягується по ходу обертання кріпильних гайок. Для забезпечення гарного електричного контакту місця зіткнення дроту, шайб і силовий шини необхідно підтримувати в чистоті, відчищати від нагару ножем або викруткою при заміні жала.
Принцип роботи електричної схеми паяльника
трансформатор
В основу конструкції покладено звичайний трансформатор, що складається з:
- первинної обмотки на 220 вольт;
- закороченому вторинної силовий обмотки з двох витків;
- муздрамтеатру.
Для зручності пайки можна створити додаткову вторинну обмотку на 4,5 вольта, що живить лампочку розжарювання від кишенькового ліхтарика або потужний світлодіод. Коли простір муздрамтеатру обмежена, то допускається для ланцюга підсвічування робити низьковольтне відгалуження від первинної обмотки за принципом автотрансформатора. Створиться економія простору й проведення.
Силова вторинна обмотка виконана з товстої мідної шини, постійно працює в режимі короткого замикання на більш тонкий наконечник з міді. За рахунок великого теплового впливу струму КЗ відбувається швидкий розігрів жала паяльника до робочої температури.
Відведення тепла в навколишнє середовище і на розплавлення припою в короткочасному режимі пайки забезпечують тепловий баланс, що виключає перегрів обмоток трансформатора і наконечника до критичної температури.
Схема харчування трансформатора
220 вольт подається через звичайну електричну вилку з шнуром. Усередині рукоятки паяльника розміщують мікровимикач, задіяний через нормально відключений контакт з кнопкою управління.
При натисканні на кнопку живлення напруга подається на трансформатор, а при відпуску - знімається. З метою забезпечення електричної безпеки при роботі з електроінструментом рекомендується встановлювати не поодинокий, а здвоєний микрик в розрив кожного дроти живлення.
У такій конструкції небезпечний потенціал фази завжди буде відсутній на трансформаторі при розімкнутих контактах вимикача.
Матеріали, необхідні для збірки паяльника
Щоб зібрати саморобний паяльник потрібно розібрати кілька однотипних трансформаторів, які раніше широко використовувалися в старих лампових телевізорах, магнітофонах, радіоприймачах і іншої подібної апаратури.
Їх пластини з трансформаторного заліза будуть використані для створення муздрамтеатру, а лаковані дроти обмотки підуть на намотування котушки первинної обмотки і лампи підсвічування.
Для виготовлення вторинної силовий обмотки потрібно мідна шинку прямокутного перетину. У мене воно становить 3х8 мм. Можна трохи менше, але сильно занижувати НЕ бажано-збільшується електричний опір ланцюга. Більш товсті шинки займуть весь вільний місце, не дозволять намотати первинну обмотку.
Якщо прямокутної мідної шинки знайти не вдається, то можна спробувати використовувати круглий провідник відповідного перетину.
Також для зборки потрібні:
- мікровимикач;
- електрична вилка;
- шнур живлення або провід;
- лампочка;
- рукоятка, яку можна використовувати від пластмасових іграшкових пістолетів;
- папір або лакоткань для ізоляції;
- шматок жерсті для корпусу.
Послідовність розрахунку деталей електричної схеми
Вибір потужності паяльника
Основним показником ефективності конструкції є кількість теплоти, що виділяється на жалі в момент проходження через нього електричного струму. Його сила, спеціально збільшена режимом короткого замикання, як раз і розігріває мідь наконечника.
Струм, що проходить через жало мого паяльника, трохи перевищує 200 ампер. Спеціально перевіряв струмовимірювальні кліщі. А ось напруга, навіть в режимі холостого ходу, менше десятих часток вольта. Тому воно не представляє особливої небезпеки при пайку.
Твір струму, що проходить по силовий обмотці на величину напруги на ній, характеризується вторинної або вихідною потужністю трансформатора S2. Ось ця величина нас і цікавить. Однак, для спрощення розрахунку будемо починати оперувати з первинної потужністю S1, яка визначає споживання електроенергії.
Вона відрізняється на коефіцієнт корисної дії - ККД. Її значення в 65 ват взято за основу промислового зразка, показаного на першій фотографії. Для своїх цілей я вибрав 80 ват.
вплив ККД
Конструктивне співвідношення між вторинної потужністю трансформаторів для радіоелектронних пристроїв і ккд приведено в таблиці.
ККД Потужність у ватах 0,95 ÷ 0,98 ≥1000 0,93 ÷ 0,95 300 ÷ 1000 0,90 ÷ 0,93 150 ÷ 300 0,80 ÷ 0,90 50 ÷ 150 0,50 ÷ 0,80 15 ÷ 50
Набір муздрамтеатру пластинами з трансформаторного заліза
Магнітні характеристики муздрамтеатру і трансформатора в цілому визначаються:
- об'ємом заліза;
- і його властивостями.
На другий параметр ми особливо вплинути не можемо, бо використовуємо то залізо від старого трансформатора, яке потрапило під руку. Тому застосовуємо найпростішу усереднену методику, не особливо вдаючись у складні коефіцієнти, поправки, графіки.
Для паяльника ми можемо вибрати муздрамтеатр однією з форм:
- прямокутника;
- Ш-подібний.
Площа його перетину для кожного випадку показана на картинці. Тут же наведені формули для розрахунку.
Вибравши первинну потужність паяльника в ватах і знаючи форму муздрамтеатру обчислюємо Qc - площа перетину за емпіричною формулою.
Визначивши її і вимірявши розмір «А» на залозі можна розрахувати глибину «В», яку потрібно набрати певну кількість пластин.
Розрахунок проводу для обмотки котушки
визначення діаметра
За первинною потужності, наприклад, 80 ват і напрузі 220 вольт не складно розрахувати струм, який буде протікати по первинній котушці.
80/220 = 0,36 А.
Далі працює емпірична формула: d = 0.8√I.
Де d - діаметр дроту в мм, а I - струм в амперах.
Визначення числа витків
Використовуємо емпіричну закономірність, яка називається кількістю витків на вольт - ω '. Її обчислюють:
ω '= 45 / Qc.
первинна котушка
Qc вже обчислена раніше. Визначивши ω 'слід цю величину помножити на 220, бо у нас в первинній обмотці діє таке напруження, а не один вольт.
вторинна котушка
Для ланцюга підсвічування напруга 4,5 вольти. На нього і множимо отримане значення ω '.
Обидві обчислені величини: діаметр і кількість витків усереднені. Ними доведеться варіювати в невеликих межах з урахуванням того, що простір у вікні муздрамтеатру обмежена. Діаметр проводу краще відразу знизити - паяльник працює в короткочасному режимі.
А ось з числом витків надходити слід обережніше. Вони сильно впливають на вольтамперних характеристику паяльника і загальну картину нагріву жала.
Силова котушка робиться двома витками.
збірка паяльника
каркас обмотки
Звичайну котушку для намотування дроту можна зробити з трансформаторного картону або навіть від звичайних коробок. Тільки краще вибирати щільний матеріал.
Усередині каркаса повинні поміститися всі пластини заліза, а між їх порожнинами зовні слід укласти витки проводу. Всі обмотки між собою ізолюють лакотканиною або папером. Первинна і вторинні обмотки відокремлюються гальванічною розв'язкою.
силова обмотка
Її потрібно вигнути з мідної шинки. Таку роботу допоможе виконати металевий шаблон зі шматка металу за габаритами порожнини каркаса для заліза. Роботу виконують в слюсарних лещатах акуратними ударами молотка по заготівлі.
На зображенні показана послідовність вигину, розпочата з одного кінця шинки. Трохи простіше виконувати її одночасно з середини обмотки.
Коли шинка вигнута, то її витки ізолюють між собою смужкою паперу, а потім розміщують всередині картонного каркаса. Чи залишиться намотати інші обмотки, забезпечивши їх ізоляцію, і надіти залізні пластини, створивши їх щільне прилягання з мінімально можливими зазорами.
Далі припаюють дроти, микрик і збирають корпус разом з ручкою гвинтами з гайками.
Перед пробним включенням необхідно продзвонити електричну схему зібраного трансформатора щоб виявити помилки, які можуть призвести до короткого замикання в первинній мережі. Також переконайтеся в працездатності автоматичного вимикача , Що захищає вашу електропроводку.
Важливо заміряти опір створеної ізоляції щодо металевого корпусу паяльника мегаомметром, через яку можуть виникати струми витоків при неправильному складанні. За ним треба періодично стежити, а краще - відразу в квартирному щитку встановити УЗО або діфавтомат .
Способи поліпшення працездатності паяльника
Якщо в процесі пайки паяльник перегріває жало або на здатний його довести до нормальної температури, то можна підкоригувати його роботу зміною товщини мідного дроту, використовуваного для наконечника.
Більш тонкий провідник буде швидше розігріватися, а товстий - довше служити.
Оптимальне поперечний переріз міді для наконечника - 2,5 мм кв. З цієї величини і починають випробування паяльника.
Закінчуючи статтю пропоную по її темі подивитися корисний відеоролик за прийомами пайки для новачків і не тільки власника CHIP'n'BASS.
На що виникли з конструкції паяльника їх трансформатора і технології його виготовлення своїми руками відповідаю в коментарях. Не упускайте шанс поділитися цим матеріалом з друзями через кнопки соціальних мереж.
