Нагреватель плат своими руками

dreyan13 › Блог › Как сделать паяльную станцию-платформу из подножных материалов

Что такое обычная паяльная станция (термовоздушная) думаю знают многие. Но что делать если надо паять теплоемкие платы, даже на алюминиевом основании? Воздухом не нагреешь без нижнего подогрева, а он есть не у каждого. А еще часто у любителей возникают вопросы типа “как припаять светодиоды на плату?”.
Все решают эту проблему по разному: кто использует галогенный прожектор, кто-то паяет на утюге, а кто-то в духовке (не рекомендую так делать если в ней потом готовить)
Я по роду работы для пайки плат использую настоящую конвекционную печь конечно, но иногда надо провести ремонт. А с алюминием так просто не поработаешь — фиг прогреешь феном. Поэтому я поступал сначала так: клал на подогреватель плату (паяльная ванна с приделаны куском алюминия, правда так делать не стоит — плохой тепловой контакт нагревателя с алюминием, очень долго греется, неудобно) и разогрев до 100-150 градусов паял феном, паяльником. Да как угодно, подогретая плата паяется легко и без термоударов.
Потом я использовал ИК-станцию (и щас использую). Но она громоздкая, работает только по термопрофилю, да и вообще — хочется при ремонте компактный подогрев расположить на своем рабочем столе рядом со всеми приборами. Вот поэтому я долго задумывал и наконец сделал подогреваемую платформу.
В основу лег раздолбаный нерабочий утюг:) У него был ушатаный корпус, подгоревший термостат, а главное лопнувший термопредохранитель. Утюг был препарирован (жестянку с подошвы содрал оставив силумин), термостат подшаманил. Наклеил на подошву кусок алюминия (ребра отогнуты для жесткости) теплопроводностью герметиком. При включении через диод КД213 (мощность больше киловатта вряд ли понадобится, а 500-700 как раз подойдет) он хорошо себя показал —

Далее я согнул жестяную коробочку по размерам без боковой стенки

Установил в корпусе гнездо питания, выключатель, держатель лампочки (похоже это часть от самолетного индикатора, а лампочка в утюге готовая), потом ножки. Боковую стенку все-же сделал оставив снизу прорезь для вентиляции

Все было спаяно в соответствии со здравым смыслом 🙂

Хотя можно было бы раз настроить и не выводить тягу

На подошву в родные отверстия прикрутил стойки (валялись в загашниках, только разрезал и нарезал резьбы).

Конечно лучше применить нормальный термостат (у родного огромный гистерезис). Еще можно взять два утюга и включив последовательно сделать большую платформу. Или использовать другой нагреватель, но эти мысли воплотятся позже… А пока получилось

Использовать это чудо буду для облегчения ремонта плат со светодиодами и просто пайки проводов к ним. А чаще просто для всяких экспериментов со световыми модулями типа таких модулей от знаменитой легальной люстры 🙂
И помните — подогрев плату не только легко паять, еще гораздо меньше шансов ее испортить!:)

Нижний нагреватель плат из подручных материалов и с минимумом затрат.

Много слов уже написано по разным форумам на тему самодельного низа. Я все перечитал и сделал все равно по своему. Теперь можно паять большие BGA чипы и не ужасаться тому, как платы сгибает до состояния салатницы. Кому интересен обзор этого изделия, а также краткий пересказ других вариантов, найденных в сети, добро пожаловать под кат.

Из чего это готовят и с чем едят

Как и полагается, рыскал долго по интернету, искал какие самодельные низы были сделаны до меня, как кто выкручивается, и что у кого получается. Итак:
1. Галогенные светильники, направленные вверх. По мне так просто лютый ужас: эта штуковина светит вверх, а значит в глаза. А кто-то выпиливает в столе дырки и монтирует светильники туда. Против ничего не имею, но для такого кустарного решения портить мебель как-то жалко, а тем более уж насиловать ярким светом глаза.
2. Электрическая плитка. Да, такая круглая, с одной конфоркой. Над конфоркой делается держатель платы, в которую она вставляется. Уже лучше, но типичная ступенчатая регулировка мощности требует доработок. Да и просто как-то это слишком уж сурово как мне кажется.
3. Нагреватели из лазерных принтеров. Плоские такие и длинные. Уже лучше, но как пишут нагрев сильно не равномерный по их длине.
4. Инфракрасные кварцевые лампы. Такие еще в микроволновках идут в качестве гриля. Вот это уже хорошо. Нагрев производится не только через воздух, но и ИК излучением, более равномерен, легко фокусируется отражателем. Вот только купить отдельно эти лампы оказалось дороговато. Хотя остановился я именно на этом варианте.

Мой рецепт

Прокручивая в голове варианты разных конструкций и озадачиваясь где бы что взять и куда бы приделать вспомнил про такую вещь, как дешевые китайские обогреватели. В них стоят точно такие кварцевые трубки, как в грилях, и цепляются сразу на сетевые 220 В. А тут еще и отражатель в комплекте. Итог: за цену одной кварцевой трубки в розницу мы получаем две и отражатель. Эта идея мне очень понравилась, и я в тот же день помчал на рынок за обогревателем.

Обогреватель оказался чудесного качества: винты не затянуты, клеммы обжаты так, что слезают с провода при попытке их вытащить. Но мне то были нужны только лампы и отражатель. Последний в свою очередь пришлось гнуть до плоского состояния(обогреватель был округлым). Ну а дальше денек послесарил, вырезал корпус из алюминия и обрезков старых системников, и прочего хлама, занимающего половину балкона, склепал все вместе, и получил вполне себе хорошее изделие.

Регулятор мощности

Ну само собой возникла необходимость мощность этого столика ограничивать. Как всегда начал с наполеоновских решений с МК и крутым интерфейсом. Как ум угомонился, проговорил еще раз задачу: «простой минимальный нижний нагрев из подручных средств с минимальными затратами» и решил отказаться от всех наворотов в пользу максимальной простоте. Остановился на простом симисторном регуляторе, такой набор еще Мастеркит продает за завышенную цену. А самому собрать можно за копейки.

Схема в точности, с номиналами и марками как у меня:

Все лаконично и работоспособно, что и требовалось. Главное терминалы у симистора не перепутать, а то работать ничего не будет. Собрал несколько криво в крышке от распаячной коробки:

Как-нибудь не поленюсь и вырежу ему крышку из пластика.

Вообще эту схему часто ругают на форумах, но она работает у тысяч человек и вроде все в порядке.

Затраты

Что и требовалось, изделие получилось очень дешевым:

1. Жертвенный обогреватель на лампы и отражатель — 500р.
2. Детали конструктива — бесплатно с балкона
3. Рассыпуха на регулятор — в основном все было, но думаю что уложиться в 100р можно с большим запасом.

Что получилось:

В итоге у меня есть нижний нагрев для плат за 600р и несколько вечеров копошения. Нагрева ему хватает с лихвой: на максимальной мощности на плате сперва плавится весь припой, потом начинает отслаиваться медь, особенно большие полигоны. Так что нагреть до нужных 150-200 градусов плату точно можно. Даже не знаю, насколько мое изделие ее прожаривает. Температуру приходится подбирать опытным путем, но думаю, что освоюсь. Для плавного равномерного прогрева подкручиваю мощность по чуть-чуть каждые несколько минут. Не хватает какого-нибудь крепления для плат, нужно будет им заняться. Рабочая поверхность как раз со среднюю ноубучную материнку. Если сделать крепление повыше, должно прокатить и с настольными. Не помешает также сообразить какую-нибудь заслонку, если захочется помонтировать чего-нибудь маленького.

Возможностей к апгрейду тут масса, воображение включить только и поразмыслить. Например можно сделать автоматизированный регулятор мощности, который сам бы плавно менял температуру. Можно подумать над измерением температуры на плате и чипе, управлением и заданием термопрофиля, скажем по USB с ПК. Можно приделать верхний нагрев, и получить полноценную станцию BGA монтажа. Но лучше на нее подкопить, а пока перебиваться этой.

А еще в мороз им можно квартиру обогревать:)

Инфракрасная паяльная станция своими руками

Рано или поздно перед радиомехаником, занимающимся ремонтом современной электронной техники встаёт вопрос покупки инфракрасной паяльной станции. Необходимость назрела в связи с тем что современные элементы массово “откидывают копыта” короче говоря, производители как и мелочевки так и больших интегральных схем отказываются от гибких выводов в пользу пятачков. Процесс этот идёт уже достаточно давно.

Такие корпуса микросхем называются BGA – Ball grid array, проще говоря – массив шариков. Такие микросхемы монтируются и демонтируются бесконтактным способом пайки.

Раньше, для не особо крупных микросхем можно было обходиться термовоздушной паяльной станцией. А вот крупные графические контроллеры GPU термовоздушкой уже не снимешь и не посадишь. Разве что прогреть, но прогрев длительного результата не даёт.
В общем, ближе к теме.. Готовые профессиональные инфракрасные станции имеют запредельные цены, а недорогие 1000 – 2000 зелёных недостаточный функционал, короче допиливать всё равно придётся. Лично по мне, инфракрасная паяльная станция – это тот инструмент, который можно собрать самому и под свои нужды. Да, не спорю, есть затраты по времени. Но если подойти к сборке ИК станции методично, то будет и необходимый результат и творческая удовлетворённость. Итак, я для себя наметил, что буду работать с платами размером 250х250 мм. Для пайки телевизионных Main и компьютерных видеоадаптеров, возможно планшетных ПК.

Итак, начал я с нечистого листа и дверцы от старой антресоли, прикрутив к этому будущему основанию 4 ножки от древней пишущей машинки.

Основа при помощи приблизительных расчётов получилась 400х390 мм. Дальше необходимо было примерно рассчитать компоновку исходя из размеров нагревателей, ПИД-регуляторов. Таким нехитрым “фломастерным” способом я определил высоту своей будущей инфракрасной паяльной станции и угол скоса передней панели:

Далее уже берёмся за скелет. Тут всё просто – изгибаем алюминиевые уголки согласно конструкции нашей будущей паяльной станции, закрепляем, связываем. Идём в гараж и с головой закапываемся в корпуса от DVD и видиков. Хорошо делаю, что не выбрасываю – знаю, что пригодятся. Глядишь, дом из них построю:) Вон из пивных банок строят, из пробок и даже палочек от мороженого!

Короче говоря, на облицовку лучше не придумаешь, чем крышки от аппаратуры. Листовой металл стоит не дёшево.

Бежим по магазинам в поисках антипригарного противня. Противень необходимо подобрать согласно размерам ИК-излучателей и их количеству. Я ходил по магазинам с небольшой рулеткой и измерял стороны дна и глубину. На вопросы продавцов типа – “Зачем вам пироги строго заданных размеров?” Отвечал, что неподходящие размеры пирога нарушают общую гармонию восприятия, что не соответствует моим моральным и этическим принципам.

Урааа! Первая посылочка, а в ней особо важные запчастюлины: ПИД-ы (страшное слово-то какое) Расшифровка тоже не простая: Пропорционально-Интегрально-Дифференциальный регулятор. В общем, разбираемся с их настройкой и работой.

Далее жестянка. Здесь как раз и пришлось попотеть с крышками от DVD-юков дабы всё получилось ровно и солидно, для себя делаем. После подгонки всех стенок необходимо вырезать нужные отверстия под ПИД-ы на передней, под кулер на задней стенке и в покраску – в гараж. В итоге – промежуточный вариант нашей ИК паяльной станции стал выглядеть таким образом:

После тестирования регулятора REX C-100 предназначенного для преднагрева (нижнего нагревателя) выяснилось, что он не совсем подходит для моей конструкции паяльной станции, потому как не рассчитан на работу с твердотельными реле, которыми он и должен управлять. Пришлось его доработать под свою концепцию.

Урааа! Пришла посылка из Китая. Теперь в ней уже было самое основное богатство для постройки нашей инфракрасной паяльной станции. А именно – это 3 нижних ИК излучателя 60х240 мм, верхний 80х80 мм. и пара твердотельных реле на 40А Можно было и на 25 ампер взять, но всегда стараюсь всё сделать с запасом, да и ценой они не сильно отличались..

Глаза боятся, а руки делают. Стараюсь не забывать эту старую истину, также как и про курицу, та что по зёрнышку…Что имеем в итоге – После установки излучателей в противень, установки твердотелок на радиатор, обдуваемый кулером и соединении всего, получилось уже что-то более-менее похожее на инфракрасную паяльную станцию.

Когда дело с преднагревом начало подходить к концу и были сделаны первые тесты на нагрев, удержание температуры и гистерезис, можно было смело приступать к верхнему инфракрасному излучателю. Работы с ним оказалось больше, чем я предполагал изначально. Было рассмотрено несколько конструктивных решений, но всё же более удачным на практике оказался последний вариант, который я и воплотил.

Сделать столик для удержания платы – очередная задача, требующая нагрева черепной коробки. Необходимо чтобы выполнялось несколько условий – равномерное удержание печатной платы, чтобы плата при нагреве не прогибалась. Кроме этого была возможность сдвигать влево-вправо уже зажатую плату. Зажим платы должен быть, как и крепкий, так и давать небольшую слабину, так как плата при нагреве расширяется. Ну и так же у столика должна быть возможность закрепить платы разных размеров. Не до конца еще доделанный столик: (нет прищепок для платы)

Вот и настало время тестов, отладок, подгонки термопрофилей под разные виды микросхем, и паяльных сплавов. За осень 2014 было восстановлено приличное количество компьютерных видеокарт и телевизионных Main-board

Не смотря на то, что паяльная станция кажется завершённой и прекрасно себя зарекомендовала, на самом деле не хватает еще нескольких важных вещей: Во-первых это лампа, ну или фонарик на гибкой ножке, Во-вторых обдув платы после пайки, в-третьих я хотел изначально сделать селектор для нижних нагревателей..

Конечно же, я написал не всё что хотел, потому как, при сборке было много мелочей, проблем и тупиков. Но зато я записал на видео весь процесс конструирования и теперь это полноценный обучающий видеокурс:

Подогрев плат своими руками. Версии 1 и 2

Здравствуйте уважаемые ЯПовчане!
Много уже здесь было всяких самоделок,много чего полезного из них я для себя почерпнул и решил что можно и свою лепту внести в это дело-может кто то и из моего опыта найдет для себя конструктивную составляющую. Пост первый,постараюсь не запутаться с созданием и добавлением фоток, поэтому прошу отнестись как к новичку с терпением :).

Будет около двух десятков фоток и текст.

Занимаюсь ремонтом цифровой техники и конечно процесс
пайки это неотьемлемая часть работы.Кто занимается тем же самым прекрасно знают как спасает,а иногда и просто не позволяет без своего наличия выполнить работу нижний подогрев для малогабаритных плат. Да, эти устройства продаются,но во-первых,стоят как-то неоправданно дорого (тот же Профи- цены от 4000р), во-вторых сделать самому это как минимум приятно :). Изготовление термовоздушного нагревателя плат не рассматривалось изначально поскольку у него главный недостаток это шумность.На работе это не напрягает,а вот дома хочется тишины и покоя,поэтому было принято решение ваять инфракрасный вариант.Для сравнения цена в магазине у аналогичного примерно 5600р. Вся электроника была заказана на всем известной торговой площадке и вот дело пошло.Корпусом у нас будет служить дохлый DVD-привод.Освобождаем его от внутренностей и после разметки вырезаем необходимые технологические отверстия и формы.

Устанавливаем сам инфракрасный излучаель.Он керамический,стоимость на данный момент 530р.Цены я указываю по тем ссылкам,по которым я все покупал так что
они могут отличаться, если Вы просто найдете эти комплектуюущие поиском.Крепил алюминиевыми скобами-делал из полосы.Отверстий для крепления этот
нагреватель не имеет,а фиксироваться в устройствах должен в специальной прорези посредством пружинной пластины.Описывать подробно не буду-тут уж кто как
придумать сумеет так и закрепит.У меня получилось надежно и без болтанки зажать его скобами.

Далее устанавливаем термодатчик,который шел в комплекте с термостатом(о нем позже).Для этого изготавливаем из полоски металла элемент крепления и
зажимаем туда нашего подопечного.

Датчик старался расположить так,чтобы его передний край был над центром нагревателя.

Закрываем все это дело решеткой от кулера блока питания одновременно обеспечивая расстояние от поверхности нагревателя до плат примерно 15мм.

Переходим к изготовлению передней панели.Она из фанеры 7мм-что было под рукой то и взял.Лобзик,напильник,нож и наждачка и вот можно монтировать в нее
термостат и кнопку включения.Термостат-он умеет включать и выключать нагрузку по заданной программе,поддерживать нужную температуру
подконтрольного объекта.Стоит сейчас около 900р.

И коммутируем все это в единое целое.

На выходе получаем готовое изделие.

Схема простейшая.Сетевое напряжение через кнопку включения и предохранитель подается на термостат.Нагреватель
подключен к нему же(схема подключения нарисована на корпусе термостата).В свою очередь термостат на основе показаний датчика и заданной программы
осуществляет управление нагревателем.Когда температура датчика достигнет заданной нагрев прекращается,а когда температура опустится до нижнего
предела нагрев снова включается и греет плату до установленного порога.Потом процесс повторяется.

Все получилось здорово и красиво,но в процессе эксплуатации обнаружились и недостатки этой конструкции.Самый главный это инертность нагревателя.
Т.е. при включении, когда идет первичный набор температуры термостат, как ему и положено отключает питание нагревателя когда значение достигнуто.
Но нагреватель,зараза имеет массу :).Вот этот момент я упустил когда обдумывал проект.Наверное как обычно уставший был :).И когда питание с нагревателя
уже снято он продолжает греть. и греет еще градусов на 30-40.Потом идет остывание,следующее срабатывание нагрева и вновь отключение.Но теперь уже
пост-нагрев не так большой,15-20 градусов.Это происходит потому,что датчик не остывает до комнатной температуры как при первом включении и дает
команду на нагрев уже горячей платы.Сам нагреватель тоже горячий.Соответственно время нагрева уменьшается и после отключения нагревателя его запаса
тепла хватает уже на меньнее время пост-нагрева.Следуюущий цикл уменьшает эти показатели еще.И так до тех пор пока температура платы не станет той,
которую мы задали на термостате.Как успокаивающийся маятник.По времени этот процесс занимает минут 10.Вроде немного,но тут есть засада-первым циклом
нагрева можно навредить плате,когда температура убегает выше заданной.Обойти эту проблему можно установив на нагрев какую-нибудь ненужную плату и
подождать пока с ней нагреватель выйдет на рабочий режим.Но это ж неудобно и не по фэн-шую.Поэтому было принято решение о доработке устройства в версию 2.

В закромах у меня много всяких примочек валяется и среди них есть диммер до 2000вт переменного тока.Стоит такая штуковина 180р.