Lutownica impulsowa: zasada działania, schemat i produkcja zrób to sam

Gdy potrzebujesz szybko coś zlutować, ale nie chcesz czekać, aż grot się nagrzeje, z pomocą przyjdzie ci lutownica impulsowa. Jego główną zaletą jest ustawienie temperatury pracy w 1-2 sekundy. Oczywiście taką lutownicę można kupić w sklepie, ale o wiele taniej i przyjemniej będzie złożyć ją samemu, zwłaszcza jeśli masz w pobliżu niepotrzebne części radiowe.

Urządzenie do lutowania indukcyjnego

Każda lutownica indukcyjna (impulsowa) składa się z transformatora obniżającego napięcie, przycisku zwierającego i końcówki wykonanej z drutu miedzianego o grubości 1-3 mm. W niektórych projektach dodawany jest do nich zasilacz i inne elementy.

Tak wygląda schemat najprostszej lutownicy indukcyjnej:

Należy zauważyć, że na tym schemacie transformator ma dwa uzwojenia wtórne: jedno zasila lampę do oświetlania punktu lutowniczego, a drugie zasila żądło.

Lutownica impulsowa i indukcyjna to nie to samo. Nazywane są lutownice indukcyjne impulsowe, które zawierają konwerter napięcia wysokiej częstotliwości. Przykład podany z transformatorem obniżającym napięcie nie jest impulsowym.

Jak działa urządzenie

Lutownica działa w ten sposób: po naciśnięciu przycisku napięcie trafia do transformatora, gdzie jest spada do 0,5-2 V (odpowiednio prąd znacznie wzrasta) i wchodzi w żądło, szybko się nagrzewając jego. Po zwolnieniu przycisku grot również szybko się ochładza, więc po zwolnieniu przycisku trzeba go szybko wyjąć z części, która ma być lutowana, w przeciwnym razie zostanie do niej przylutowana.

Oczywiście lutownica impulsowa różni się od zwykłej, wśród nich są zarówno zalety, jak i wady. Zaletą jest szybkie nagrzewanie i samo szybkie chłodzenie (ryzyko poparzenia przez przypadkowe dotknięcie końcówki jest znacznie zmniejszone). Niestety ma więcej wad:

• większa waga i wymiary, brak możliwości dokładnej regulacji temperatury;
• obecność na grocie potencjału elektrycznego, który może uszkodzić lutowane elementy elektroniczne - tej wady nie ma w lutownicach indukcyjnych z izolowanymi grotami;
• niemożność długotrwałej ciągłej pracy (standardowy tryb pracy to dla nich od 5 do 8 włączenia na 1 minutę na godzinę, potem przerwa na chłodzenie przez 20 minut).

Odmiany instrumentu

Istnieją 4 główne typy tych urządzeń. Mogą istnieć jako odrębne gatunki, ale można też łączyć ich cechy. Główne rodzaje lutownicy:

• sieć, działająca na częstotliwości sieci;
• z wymuszonym ogrzewaniem;
• puls;
• z izolowanym żądłem.

Dostępne są również lutownice impulsowe z izolowanym grotem i wymuszonym grzaniem. Niekompatybilne typy to lutownica sieciowa i impulsowa.

Pulse, w przeciwieństwie do sieci nieregulowanej, może już mieć regulację mocy ze względu na zastosowanie konwerter impulsów pracujący przy wysokich częstotliwościach i zdolny do zmiany mocy metodą szerokości impulsu modulacja. Ze względu na stosunkowo niewielkie rozmiary konwertera, ten typ lutownicy indukcyjnej jest najbardziej kompaktowy ze wszystkich.

Lutownice z wymuszonym grzaniem to urządzenia zawierające baterię o dużej mocy kondensatory elektrolityczne połączone równolegle z końcówką i oddzielone od niej wyłącznikami lub mocnymi tranzystory polowe. Ten dopalacz działa w następujący sposób: gdy żądło jest wyłączone, tranzystory otwierają się i kondensator zaczyna się ładować. Po zakończeniu ładowania zamykają się. Następnie, gdy grot się włączy, tranzystory ponownie się otwierają, rozładowując kondensatory, na krótki czas moc lutownicy wzrasta kilkakrotnie. Funkcja ta umożliwia lutowanie masywnych elementów o dużej pojemności cieplnej.

Aby wykluczyć możliwość uszkodzenia mikroukładów, wynaleziono izolowane końcówki. W nich powierzchnia robocza grota jest elektrycznie odizolowana od grzałki. Takie groty są podobne do zwykłych lutownic: gruby pręt miedziany działa jak grot, na który nawinięto kilka zwojów dużego drutu. Pręt jest chroniony przed kontaktem z drutem przez owinięte wokół niego włókno szklane.

Montaż urządzenia transformatorowego

Ten rodzaj lutownicy jest najprostszy. Dlatego montaż nie będzie trudny.

Będzie to wymagało następujących komponentów:

1. Rdzeń z transformatora typu ShP (jeśli go nie znajdziesz, możesz użyć typu P, jest gorzej, ale też zadziała).
2. Drut miedziany w izolacji lakierowej o przekroju 0,3 mm dla uzwojenia pierwotnego.
3. Drut miedziany lub magistrala o przekroju 12-15 mm, która trafi do uzwojenia wtórnego.
4. Drut miedziany, 2-3 kwadraty, do wykonania końcówki.
5. 2 zaciski do jego podłączenia.
6. Przełącznik w postaci przycisku działającego na zamknięcie.
7. Dowolna obudowa lutownicy i przewód zasilający wygodne dla ciebie.

Montaż lutownicy indukcyjnej DIY, schemat:

Najpierw musisz nawinąć pierwotny (podczas nawijania kieruj się oporem - powinien wynosić około 40-50 Ohm, to jest około 1500 zwojów) i należy to zrobić ostrożnie, cewka musi być nawinięta równomiernie, bez nierówności na krawędziach lub wzdłuż środek. Przed nawinięciem zaizoluj rdzeń, w którym będzie uzwojenie.

Po nawinięciu owinąć uzwojenie pierwotne taśmą żaroodporną i rozpocząć nawijanie wtórne. Powinien składać się z jednego lub dwóch zwojów. Przed nawinięciem należy ponownie zaizolować rdzeń, natomiast samo uzwojenie nie musi być izolowane, pełni rolę radiatora, który odprowadza ciepło dochodzące do niego z końcówki. To wszystko, transformator jest gotowy.

Pozostaje przygotować obudowę, wycinając w niej otwory na wentylację, zaciski i przełącznik, a następnie zainstalować w niej wszystkie części i połączyć je tak, jak pokazano na schemacie. Następnie przylutuj kabel zasilający o wymaganej długości i załóż wtyczkę na końcu, aby połączyć się z siecią. Po złożeniu obudowy podłącz powstałe urządzenie do gniazdka i sprawdź jego działanie. Jeśli topi lut, a żądło nie pali się z przegrzania, wszystko jest w porządku, możesz go bezpiecznie użyć.

Dokonywanie odmiany impulsowej

Jest najczęstszy ze wszystkich. Montuje się go równie łatwo jak poprzedni.

Lista części zamiennych potrzebnych do jego montażu:

1. Transformator elektroniczny 12 V do lamp halogenowych 60-90 W.
2. Drut miedziany o przekroju 3 mm na uzwojenie wtórne i końcówkę.
3. Przycisk zamykający.
4. Terminale.
5. Kawałek włókna szklanego do mocowania zacisków.
6. Przewód zasilający z wtyczką.
7. Plastikowa fajka wodna do użytku jako uchwyt.

Najpierw musisz nieznacznie zmodyfikować sterownik z halogenu, a mianowicie wymienić uzwojenie wtórne transformatora impulsowego. Aby to zrobić, zdemontuj go.

Wewnątrz będzie wyglądać tak:

Żądany szczegół jest zakreślony na czerwono.

Należy go ostrożnie odkleić, a następnie po odlutowaniu wyprowadzeń z płytki całkowicie usunąć. Następnie zdejmij fabryczne uzwojenie wtórne (znajduje się na górze pierwotnego) i zainstaluj własne, pół obrotu. Wywierć deskę, jak pokazano na zdjęciu:

Następnie przewiercić obudowę tak, aby otwory w obudowie i płytce pasowały do ​​siebie. Jest to konieczne dla wygody wycofywania końcówek wtórnych na zewnątrz. Następnie przylutuj i przyklej transformator, obserwując wyrównanie wszystkich istniejących otworów i zmontuj obudowę, po uprzednim zainstalowaniu i przylutowaniu przycisku z przewodem zasilającym. Następnie przeprowadź drut uzwojenia wtórnego przez sterownik i zagnij go w półpierścień. Pozostaje tylko połączyć końce wtórnego z kawałkiem PCB z wywierconymi w nim otworami i zamocować na nim zaciski i żądło, po czym montaż urządzenia można uznać za zakończony.

Zmontowane urządzenie powinno wyglądać tak:

Widok z boku:

Wykonujemy mechanizm typu bateryjnego

Ta opcja jest już bardziej skomplikowana niż przeszłość, jest montowana nie z bloków, ale z oddzielnych komponentów radiowych.

Najpierw zwróćmy uwagę na schemat

Zróbmy listę niezbędnych komponentów:

• 2 baterie 18650 z wbudowaną ochroną;
• 2 uchwyty na 18650;
• 2 diody;
• 2 rezystory 47 Ohm;
• 2 rezystory 5,6 kOhm;
• 1 kondensator 220 nF;
• 2 niskonapięciowe (o progu przełączania 2-2,5 V) tranzystory polowe;
• 2 małe radiatory do chłodzenia tranzystorów mocy;
• Przycisk wysokiego prądu (10 A) do otwierania.
• Gąbka ferrytowa z filtra przeciwzakłóceniowego lub innego małego rdzenia toroidalnego do nawijania transformatora impulsowego.
• Mniejszy rdzeń toroidalny do nawijania dławika.
• 2 zaciski do podłączenia końcówki.
• Kawałek włókna szklanego do mocowania zacisków.
• Kawałek pokrytego folią włókna szklanego do produkcji deski.

Tak powinien wyglądać układ tablicy:

Link do pliku układu gerber (otwórz w programie Sprint-layout): yadi.sk/d/SM1st1Lu3SaR3L

Obwód tego konwertera obniżającego napięcie nie zawiera kontrolera PWM, ale jest zbudowany na bazie symetrycznego oscylatora, co znacznie zmniejsza złożoność montażu i wielkość przyszłej lutownicy.

Zanim zaczniesz go montować, musisz złożyć transformator impulsowy i dławika także zrobić deskę (lub użyć deski do krojenia chleba).

Uzwojenie pierwotne składa się z sześciu zwojów drutu o średnicy 3 mm i ma punkt środkowy. Ponieważ tak gruby drut będzie trudny do nawinięcia na mały rdzeń, zalecamy zastosowanie sześciu przewodów z drutu lakierowanego o przekroju 0,5 mm. Na początek weź dwa kawałki drutu o tej samej długości, złóż je razem i połącz 2 końce (po zmontowaniu transformatora staną się punktem środkowym), pozostaw dwa wolne. Włóż wspólny koniec do rdzenia, a resztę rozdziel i wykonaj trzy obroty w różnych kierunkach. Dokładniej wskazane na zdjęciu:

Uzwojenie wtórne jest znacznie łatwiejsze w montażu. Składa się z 1 zwoju drutu 7 mm. Do nawijania zalecamy użycie 7 drutów o przekroju 1 mm, skręconych ze sobą. Przed montażem wtórnego nie zapomnij owinąć drutu izolacją odporną na ciepło (taśma termiczna, rurka z fluoroplastu lub włókna szklanego). Transformator jest gotowy.

Następnie powinieneś przejść do przepustnicy. Zawiera 13 zwojów nawiniętych drutem o przekroju 1,5 mm. Do nawijania używaj drutu lakierowanego. Po zmontowaniu dławika i wykonaniu płytki drukowanej, przystąp do instalacji całego obwodu. Pamiętaj, aby po montażu przykleić radiatory do tranzystorów. W rezultacie powinno się okazać, jak pokazano na zdjęciu:

Po zmontowaniu obwodu podłącz do niego grot (wykonany z drutu miedzianego o przekroju 3 mm) i sprawdź działanie lutownicy. Jeśli wszystko jest w porządku, zacznij montować go w obudowie, wcześniej nie zapomnij skleić uchwytów baterii i przylutować je do płytki. Baterie są połączone równolegle.

Powinieneś otrzymać ten wynik:

Moc znamionowa uzyskanej lutownicy wynosi 40 watów, czas pracy po jednym ładowaniu to 1 godzina 20 minut (przy użyciu zwykłych baterii). Urządzenie nie jest przeznaczone do długotrwałej eksploatacji, jego zastosowanie to pilna naprawa czegoś niezbędnego, gdy w Twoim domu odcięty jest prąd lub jesteś daleko od cywilizacji. A także ta lutownica jest odpowiednia dla instalatorów i naprawiających sprzęt niskoprądowy.

Jego harmonogram pracy wygląda następująco: Działa przez 10 minut i tyle samo schładza. Dozwolonych jest nie więcej niż 7 wtrąceń na minutę.