Нагреватель для фена своими руками

Содержание

В итоге, мост был прогрет,компьютер заработал. Работает уже три месяца благополучно. Правда, добавил в ноут еще небольшой радиатор на мост. Охлаждение там было не очень на высоте. Отсюда была и проблема.

“Теперь по Борьщеву”, то есть по фену :

Ниже привожу фотографии изготовления моего фена поэтапно:

Сопротивление спирали нагрева у меня 45 ом. Маловато. Пришлось отказаться от сетевого симисторного регулирования (горела спираль). Так же был намотан трансформатор на необходимое напряжение и ток. Мне нужно было 75 вольт, при токе около 2 ампер, чтобы фен благополучно выпаивал радиодетали с двусторонних плат, в том числе. Трансформатор с таким сопротивлением спирали очень перегревался. А с допустимым нагревом – слишком громоздок.

В итоге, решил гасить напряжение конденсаторами. После подбора, 7 конденсаторов по 4,7 мкф. (параллельно) обеспечили температуру порядка 450 градусов. Так же, в фен решил вставить термопару + индикацию на микроконтроллере. Пока выбирал схему в интернете, на глаза попался китайский термометр с Али за 300 руб. (до 999 градусов) Было решено сыкономить время. Термометр был заказан. Правда, в результате, он оказался весьма медлительным при обработке данных термопары при разогреве и охлаждении, но, на это можно закрыть глаза. Точность показаний температуры устроила. Думаю, у более дорогих подобных термометров отличается прошивка и быстродействие. Хотя, это Китай.

На нагрев решил сделать 2 кнопки. Нагрев 1 – примерно до 300 гр. Нагрев 2 – добавляет еще конденсаторы и получаем градусов 460 на выходе. Фен надежно изолирован от металлических частей. (ВАЖНО). У меня слюда. Продается листом для микроволновки. Придать округлую форму просто. Линейкой немного надломить по окружности в нескольких местах. Питание бестрансформаторное везде. Все три напряжения (спираль, вентилятор, цифровой термометр) автономны. Собраны по одной схеме. (в схеме нагрева спирали используются только понижающий конденсатор и резистор его разряда). Резистор Rн — защита стабилитрона от обрыва в нагрузке. Все резисторы 0,25 Вт. Схема питания индикатора — С1 — 0.47(0.68 мкф), VS1 — любой на напряжение 8-12 вольт. Питание куйлера — С1 — 4,7 мкф, VS1 — 2 последовательно включенных стабилитрона 1N4749. (2*24в). Отличие только в разных номиналах понижающего конденсатора и стабилитрона. Предохранитель необходим. Рабочее напряжение конденсатора С1 — 400 вольт минимум. Фильтрующий конденсатор на напряжение выше напряжения стабилизации VS1.

Общим выключателем включается вентилятор и дисплей. Нагрев включается отдельно. Выключается в обратной последовательности (до остывания фена). Выход на рабочий режим и остывание – порядка двух минут .

Куйлер на 24 вольта. (Можно 12 вольтовый. В этом случае второй стабилитрон не нужен. Емкость конденсатора можно уменьшить) На него подаю 48 вольт DC.

На цифровой термометр подаю 10 вольт.

Нагреватель — спираль от электроплитки. Питаю переменным напряжением. Металлическая часть с нагревателем изолируется термолентой от пластикового корпуса. Внутри еще тепловой экран. Вырезан из пивной банки. Корпус фена – банка из под таблеток и крышка от кофе. Идеально надевается одна на другую. Сопло — часть антенны приемника. Цилиндр под нагревательный элемент — фонарик. Сопло вставлено в 2 шайбы подходящего диаметра и развальцовано между ними. Стянуто двумя винтами. Дырки под винты сделать заранее. Дальше вставлено в корпус нагревателя. Края немного загнуть молотком.

Корпус БП от абонентского устройства интернет провайдера Avanet. (с позором бежавших из Крыма с деньгами абонентов). Ну, от овцы хоть немного шерсти. )

Лицевая панель сделана во Фронтдизайнере, распечатана на фотобумаге, приклеена и покрыта лаком. Так же покрашен в черный цвет корпус.

Вот вроде и все. На фотографиях все должно быть наглядно. Главное, делать аккуратно, и все получится.

Еще раз хочу напомнить – питание бестрансформаторное, гальванической развязки с сетью нет. Все необходимо надежно изолировать от металлических частей.

Качественное профессиональное оборудование для пайки микрокомпонентов стоит немалых денег, а недорогие термофены не подходят для большинства задач. Очень многие ремонтники и радиолюбители время от времени сталкиваются с некачественными термофенами для пайки.

Чтобы избежать подобных недоразумений имеет смысл сделать паяльный фен своими руками. Такой вариант отлично подойдет для ремонтников и радиолюбителей, имеющих специфические требования к оборудованию и весьма ограниченный бюджет.

Основы пайки феном

Прежде, чем начать проектировать самодельный паяльный фен, следует ознакомиться с основными методами использования данного инструмента.

Термофен для пайки, как правило, может понадобиться в таких случаях:

Пайка очень маленьких деталей в SMD корпусах.
Большинство мелких радиодеталей не поддаются пайке паяльником. Для монтажа подобных компонентов необходимо залудить место посадки, смазать его флюсом и расположить микросхему. После этого можно смело начать нагрев монтажных контактов при помощи фена, до того момента пока припой под компонентом не расплавится, и он не сядет на печатную плату.
Отсутствие свободного места для использования паяльника.
При очень плотной компоновке элементов на печатной плате использование паяльника существенно затруднено. В этом случае термофен – это лучший вариант для радиолюбителя.
Ремонтные работы, связанные с мобильными телефонами или планшетными компьютерами.
Большинство современный гаджетов практически невозможно разобрать без использования термофена. Например, замена экрана на любом телефоне требует предварительного прогрева старой матрицы при помощи термофена. Серьезный нагрев нейтрализует клей и позволяет отделить экран от корпуса устройства.
Снятие BGA чипов с посадочных площадок.
Работы по реболу и прогреву современных видеочипов производятся при помощи паяльного термофена.

Процесс пайки при помощи паяльного термофена подразумевает следующие шаги:

нанесение припоя или паяльной пасты на место предполагаемого монтажа;
установка микросхемы на посадочное место;
прогрев монтажных контактов при помощи паяльного термофена.

Для того, чтобы обезопасить близлежащие компоненты от нагрева, следует наложить на них специальные экраны из алюминиевой фольги.

После проведения работ следует проверить качество пропая всех контактов при помощи иголки.

Демонтаж элемента при помощи фена еще проще. Для снятие неисправной микросхемы необходимо:

равномерно прогреть все контакты;
аккуратно снять элемент при помощи пинцета или присоски.

Во время нагрева поверхности при помощи термофена необходимо совершать круговые движения. Такая методика позволяет избежать локального перегрева платы и нарушения ее геометрии.

Требования» к оборудованию

Основные требования, предъявляемые к термофену для пайки микросхем своими руками, состоят в:

Соблюдении температурных режимов пайки.
Большинство паяльных работ осуществляется в пределах 190 – 250 градусов Цельсия. Нижняя планка касается свинцовосодержащих припоев, а верхняя – заводских безсвинцовых припоев. Паяльный термофен должен выдавать поток воздуха строго заданной температуры, дабы обезопасить микросхемы от перегрева и выхода из строя.
Стабильном воздушном потоке.
При неравномерном воздушном потоке серьезно затрудняется работа с паяльным оборудованием.
Безопасности и удобстве использования.
Тепловой фен не должен перегреваться и представлять опасность для мастера. В идеале, мощный паяльный фен, сделанный своими руками, следует проектировать на базе трансформаторного блока питания.

Устройство паяльного оборудования должно содержать исключительно безопасные элементы. При изготовлении самодельного блока питания компрессора следует уделить особое внимание надежности конструкции и безопасности ее для окружающих.

Фен из паяльника

Перед тем как сделать паяльный фен своими руками следует:

продумать устройство для подачи воздуха;
собрать специальный нагревательный элемент;
оснастить аппаратуру термопарами;
продумать систему осуществления контроля за текущей температурой оборудования.

Обдумывая как сделать паяльный фен из обычного паяльника следует учесть все тонкие моменты, дабы не подвергать себя чрезмерному риску.

Главные критерии, которым должно соответствовать термоустройство на основе паяльника представлены:

регулировкой температуры;
нормальной мощностью нагревателя;
безопасным компрессором.

Что понадобится для создания фена из паяльника?

При создании фена для пайки своими руками следует подготовить:

обычный старый паяльник, работающий от сети переменного тока;
кварцевую трубку для создания камеры нагрева воздушного потока фена;
галогеновую лампу для прожекторов для прогрева воздуха и плавки флюса феном;
нихромовый провод толщиной до 0.7 миллиметров;
терморегулятор;
вентилятор паяльного фена.

Подключение всего оборудования должно производится в специально подготовленные на паяльной станции разъемы, распиновка которых зависит от производителя аппаратуры для пайки.

Процесс сборки фена из паяльника

Самодельный фен для пайки микросхем из старого паяльника собирается в несколько этапов:

Укладка самодельной спирали из нихромовой проволоки внутри кварцевой трубки.
Соединение спирали с проводом питания.
Продевание провода термопары, для регулирования температуры нити накала.
Изоляция прибора при помощи слоя трубки, наматываемого на кварцевую трубку.
Установка трубки в ручку паяльника, вместо жала.
Центровка трубки при помощи обматывания ее асбестовым шнуром.
Зажатие переднего вывода трубки при помощи обоймы.
Продевание шланга для подачи воздушного потока.
Подключение компрессора, создающего воздушный поток.

Регулятор температуры источника нагрева лучше расположить на корпусе термофена.

Принцип работы термофена на основе паяльника следующий:

На нихромовую нить подается небольшой ток, заставляющий ее раскалиться. Воздух, идущий из компрессора, собирается в специальной утеплённой камере и прогревается под действием спирали и изоляционной фольги. После этого, воздух покидает камеру нагрева и поступает напрямую на печатную плату.

К сожалению, данный метод изготовления термического фена имеет массу минусов.

К недостаткам термофена, выполненного из обычного паяльника, можно отнести:

сложности с калибровкой температуры;
регулировка силы воздушного потока производится при помощи пережима воздуховодной трубочки;
невозможность регулировки интенсивности прогрева в большинстве обычных паяльников;
трудоемкость работы;
плохая термическая изоляция устройства.

В большинстве случает изготовление термического фена из паяльника не оправдано. Переделка недорогого строительного термофена – это гораздо более рациональный метод изготовления термофена для пайки микрокомпонентов.

Заключение

В сети интернет имеется огромное количество инструкций как сделать фен для пайки. Большинство методов изготовления термического фена основаны на переделке имеющегося оборудования, например, строительного термофена, бытового прибора для сушки волос или обычного паяльника с металлическим жалом.

Во многих случаях, при необходимости использования паяльного термофена следует задуматься о приобретении соответствующей станции. Подключенный к паяльной станции термофен дает данные по поводу текущей температуры воздушного потока и позволяет произвести калибровку термопары.

Мощный паяльный фен своими руками

В статье подробно описана конструкция самодельного паяльного фена, разработанного с учётом пожеланий подписчиков.

Самые интересные ролики на Youtube

Пролог

При испытании фена-предшественника выяснилось, что его 100-Ваттная мощность недостаточна для быстрого демонтажа крупных радиодеталей. Тогда то и было решено изготовить паяльный фен мощностью 300 Ватт.

Ссылка на описание 100-ваттного паяльного фена для тех, кто захочет собрать более простую конструкцию>>>

Основным отличием нового фена от предыдущего является использование одного источника питания, вместо двух, а также более сложная конструкция нагревательного элемента.

Видео для тех, кому некогда читать.

В 10-минутном видеоролике показан процесс сборки и испытания фена и уделено внимание некоторым приёмам слесарной обработки.

Схема электропитания паяльного фена

В отличие от предыдущего, этот фен питается от одного источника питания, что упрощает эксплуатацию фена. Однако нужно признать, что такая организация питания несколько снижает функциональность изделия и значительно усложняет конструкцию.

Основой схемы служит параметрический стабилизатор напряжения, собранный на элементах: VT1, D5, D6, D7 и R1. Он обеспечивает стабилизацию напряжения питания вентилятора фена, в то время как напряжение основного источника питания может меняться для регулировки температуры воздушного потока.

Для изменения скорости воздушного потока используется переключатель SA1, имеющий два положения 8 и 12 Вольт.

От превышения предельно-допустимого напряжения вентилятор защищают предохранитель FU1 и защитный диод D8 (Suppressor). Если по какой-то причине напряжение питания вентилятора достигнет 13-14 Вольт, супрессор откроется, а предохранитель перегорит и разорвёт цепь питания вентилятора.

Предвосхищая вопросы по поводу использования параметрического стабилизатора, вместо линейного или импульсного, сразу внесу ясность. Если использовать для питания фена переменный ток, то пиковое напряжение источника питания может превысить предельно-допустимое напряжение для большинства недорогих микросхем. Например, при напряжении переменного тока 30 Вольт, пиковое составит:

30 * √2 ≈ 42(Вольт)

Это чертёж Печатной Платы (далее ПП), которую можно изготовить одним из этих методов: «Метод ЛУТ наоборот», «Метод высококачественного термопереноса».

Замечу, что ПП была разработана под давно забытую технологию изготовления плат на основе пустотелых заклёпок – пистонов. Поэтому, все дорожки имеют вид прямых линий.

А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.

Так как транзистор стабилизатора может рассеивать мощность до 24 Ватт, он установлен на радиатор. Радиатор может быть изготовлен из листового алюминиевого сплава, например, из алюминиевой консервной банки. Общая толщина набора пластин радиатора должна быть не меньше 1,5мм. Между транзистором и отдельными пластинами нужно нанести слой теплопроводной пасты.

Для подключения выводов спиралей нагревателя были использованы латунные вкладыши электротехнических клеммников.

Сборочный чертёж самодельного фена

Это сборочный чертёж самодельного фена.

Как рассчитать нагревательный элемент фена?

Рассчитаем нагревательный элемент для фена мощностью 300 Ватт и напряжением питания 24 Вольта. Я выбрал такое напряжение питания, чтобы при необходимости получения большей мощности, можно было остаться в пределах 36 Вольт – условно безопасного для жизни напряжения.

Сопротивление нагревателя такого фена будет равно:

R =»» U²/P, где:

R – сопротивление в Омах,

U – напряжение питания в Вольтах,

P – мощность нагревателя в Ваттах.

R =»» 24²/300 =»» 1,92 (Ом)

При использовании пяти спиралей, включённых параллельно, сопротивление каждой спирали будет в пять раз больше:

R =»» 1,91 * 5 ≈ 9,6 (Ом)

Определить необходимую длину нихромового провода можно с помощью омметра. У меня получилось около 1100мм. Можно отмерить отрезки провода и просто намотать их на оправку, а можно рассчитать длину намотки.

Так как один из выводов спирали можно сформировать уже при намотке, то я вычел 50мм из длины, полученной экспериментальным путём:

1100 – 50 =»» 1050 (мм)

Длину намотки провода на оправке можно определить так:

H =»» L / π / (D+d) * D, где:

H – длина намотки (виток к витку),

L – длина провода,

π – число Пи (3,14),

D – диаметр оправки,

d – диаметр провода.

H =»» 1050/ 3,14 / (4+0,4) * 0,4 ≈ 30 (мм)

Нагревательный элемент паяльного фена

Нагревательный элемент паяльного фена состоит из пяти спиралей и керамической изоляционной трубки.

Для предотвращения возникновения дугового разряда, внутренние выводы спиралей были помещены в керамическую трубку, позаимствованную у линии задержки старого советского телевизора. Освободить керамическую трубку от компаунда, выводов и провода можно с помощью газовой горелки. Но, делать это лучше на улице или в хорошо проветриваемом помещении.

Другим источником керамических изоляторов могут служить трубчатые керамические конденсаторы,

Если вы когда-нибудь разбирали сгоревшие паяльники, то у вас могли заваляться вот такие слюдяные трубки. Их тоже можно использовать для изоляции центральных выводов нагревателя.

Нихромовый провод диаметром 0,4мм был приобретён на базаре за 1,1$ в рядах железок, у продавца, торгующего ТЭН-ми.

Такие же шпули от швейной машинки у продавца были заполнены и проводом другого диаметра.

Мотались спирали с помощью ручной дрели и вала диаметром 4мм. Для того чтобы не отмерять провод, на валу был закреплён упор.

Корпус нагревательного элемента

Наиболее сложной сборочной единицей паяльного фена является корпус нагревательного элемента. Он был собран из трёх деталей: стакана, трубки и шайбы.

Стакан с внешним диаметром 16,5мм был получен при разборке литий-ионного аккумулятора от ноутбука. Дело в том, что весьма агрессивную начинку литий-ионных аккумуляторов и батарей заключают в корпуса из нержавеющей стали.

Б/у-шные аккумуляторы можно приобрести на радиорынке, а неисправные попросить в компьютерной мастерской. Если где-нибудь на радиорынке или блошином рынке на глаза попадётся целая батарея от ноутбука, то вот инструкция по её разборке>>>

Внимание! Перед разборкой аккумуляторной банки, её нужно обязательно разрядить. Сделать это можно с помощью мощного, низкоомного резистора. Я использовал 10-Омный резистор ПЭВ, мощностью 10 Ватт, которым обычно разряжаю электролитические конденсаторы.

Хотя, если быть не столь щепетильным, то можно склепать корпус нагревателя из жести от консервной банки, предварительно убедившись с помощью магнита, что банка стальная. Из всех металлов, что могут оказаться под рукой у самодельщика, только алюминиевые сплавы имеют низкую температуру плавления. В то же время, сталь, латунь и медь годятся для изготовления подобных деталей.

Тонкостенные трубки различного диаметра можно получить при разборке поломанной телескопической антенны от радиоприёмника или магнитолы. Как разрезать секцию антенны и развальцевать край трубки, показано в видеоролике.

Фланец, крепящий тонкостенную трубку, изготовлен из стальной шайбы толщиной 1мм. В качестве креплений были выбраны винты М1,6, хотя можно использовать и заклёпки, изготовленные из медной проволоки.

Корпус фена

В качестве корпуса фена была использована однолитровая ПЭТ бутылка от газированной воды. Размер бутылки выбирался исходя из периметра используемого вентилятора.

Крепление корпуса нагревательного элемента к корпусу фена осуществлено с помощью четырёхлепесткового цангового зажима. Для этого винтовая часть горлышка бутылки была разрезана на четыре части с помощью ножовки по металлу, а в крышке проделано отверстие скальпелем.

Ручка фена

Ручка фена была изготовлена из цилиндра 40-граммового одноразового шприца. В ней острым ножом было вырезано прямоугольное окошко для установки переключателя мощности вентилятора.

Узел вентилятора

Для фена повышенной мощности требуется и более производительный вентилятор. Я купил на радиорынке б/у-шный серверный вентилятор Brushless FFB0612EHE 12V/1,2A всего за 1,35$.

Для крепления вентилятора к ПЭТ бутылке, были изготовлен хомут из жести толщиной 0,5мм.

Для того чтобы тело бутылки плотно прижалось к боковым поверхностям вентилятора, край бутылки был надрезан в четырёх местах.

Узел крепления корпуса нагревателя

Для того чтобы защитить горлышко ПЭТ бутылки от перегрева, корпус нагревателя был изолирован несколькими десятками слоёв стеклоткани. Для дополнительной защиты корпуса фена от перегрева использован алюминиевый тепловой экран толщиной 0,5мм. Отогнутые внутрь корпуса лепестки экрана обдуваются воздушным потоком. Такая конструкция снижает передачу тепла от корпуса нагревателя к корпусу фена.

Чертёж тонкостенных деталей

Это чертёж-выкройка, с помощью которого можно изготовить все тонкостенные детали, необходимые для сборке фена. Под превьюшкой находится изображение для печати в формате A4, 300dpi.

Фен в собранном виде

А это самодельный паяльный фен в собранном виде.

Дополнительные материалы

Близкие темы

Миниатюрный паяльный фен своими руками

Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей

Миниатюрный паяльник своими руками

Комментарии (55)

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

Егор, а что вас удивляет?

P =»» U²/R =»» 34²/3,8 ≈ 304 (Ватт)

У каждого провода есть определённое удельное сопротивление. Но, в вашем случае, оно, действительно, кажется слишком низким. Может ваш омметр врёт… Проверьте его при измерении низкоомного резистора, на котором нанесено значение номинала.

Здравствуйте. Под впечатлением от вашей статьи делаю фен из центробежного вентилятора от видеокарты (весьма неплохо дует) и как раз добрался до нагревательного элемента. Встал вопрос с питанием. Есть несколько компьютерных БП — возможно-ли использовать такие без переделок? Ведь получается, что сопротивление нихрома для 12V при 180 ваттах будет меньше 1 ома. Не маловато?
Из доступного есть ещё 150-ваттный трансформатор от бесперебойника на 16V. Но это при 220V в сети, а у нас 140-160V. Потому интересно про компьютерные БП — они от 110 стабильно держат 12V.

Можно ли заменить транзистор?

Здравствуйте Александр! Вы сначала определитесь с мощностью вашего фена. Что касается БП от компьютера, то ток каждого из источников обозначен на крышке блока. Если удалить выпрямители и фильтры, то обмотки можно соединять последовательно для получения нужно напряжения. Но, сначала нужно, по возможности, проверить сечение провода обмоток, если вы захотите получить ток больший, расчётного. Или перемотать вторичную обмотку проводом большего сечения, если захотите использовать всю доступную мощность блока питания.

Егор, конечно можно заменить транзистор на любой низкочастотный транзистор подходящей мощности.

В связи с превышением максимального количества сообщений, обсуждение перенесено в форум по этому адресу>>>

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все