Импульсный паяльник своими руками

Выложить схема импульсного паяльника пришло в голову после как наткнулся на одном из форумов. Достоинством импульсного самодельного паяльника является быстрый нагрев жала, и так же удобство пайки деталей небольших размеров.

Это паяльник с приминением внутри маломощного компактного электронного трансформатора на 50Вт. В отличии от ЭТ высокой мощности, трансформатор выполнен на Ш-образном сердечнике, намотать нужную обмотку очень неудобно, поэтому для начала нужно выпаять и разобрать трансформатор.

Схема устройства:

Обмотка на 12 Вольт состоит из 8-10 витков провода 0,8-1мм, нам нужно отмотать эту обмотку и мотать новую.

Силовая обмотка состоит всего из одного витка, намотка делается шиной с сечением 5-6 мм. В моем случае в качестве шины использовался экран от телевизионного кабеля.

После намотки обмотке нужно предать некую стойкость. Для этого с боковых сторон сердечника вставлены кусочки картона.
Ранее у меня имелся немецкий паяльник в виде пистолета. Основа работы такого паяльника та же, что и у импульсного, только в нем применен сетевой трансформатор. Работать этим паяльником крайне неудобно из-за большого веса, а при долговременном включении трансформатор перегревается очень сильно (однажды даже перегорела сетевая обмотка, пришлось мотать самому).

В нашей же схеме нет таких недостатков, даже без теплоотводов тепловыделение на ключах незначительное.
Концы шины попросту запаяны к держателю жала, тепловыделения тут практически нет, значит припой будет держаться.

Плату электронного трансформатора укрепил с помощью обычного силикона, никаких дополнительных примочек и приспособлений не использовал.
Схема таких ЭТ стандартная - полумостовой инвертор, в отличии от схем производителя Taschibra, этот блок достаточно стабилен, тут нет отдельного трансформатора ОС, а базовые обмотки ключей намотаны на основном трансформаторе.

В ходе работы обмотка не греется, но при долговременном включение теплота передается от жала к обмотке.

Паяльник получился достаточно легким, жало греется всего за 5-6 секунд.Его можно использовать для монтажных работ, но для более масштабных дел (лужение плат и т.п.) такой паяльник не самый лучший вариант.

Скачать печатную плату

Изготовить импульсный паяльник своими руками не представляет трудности для человека, разбирающегося в электронике. Паяльник представляет собой основной инструмент любого мастера, занимающегося ремонтом и созданием электронной техники. Стандартный паяльник оснащен нагревающим элементом, который состоит из проволоки, изготовленной из нихрома. Теплота, выделяемая в процессе нагрева, передается на медный наконечник. Паяльник можно с легкостью сделать в домашних условиях. Одним из минусов этой конструкции являются затраты времени, требуемые на нагревание жала паяльника. Изготовленный в домашних импульсный паяльник не имеет этого недостатка. Самодельный инструмент с импульсным принципом действия нагревается до нужной температуры очень быстро, фактически в течение пяти секунд и даже быстрее.

Паяльник импульсный используется для монтажа элементов и узлов электротехнических изделий.

Чаще всего жало инструмента, имеющего импульсный принцип действия, изготавливается из медной проволоки диаметром 2 мм. Импульсный паяльник очень удобен при выполнении пайки мелких деталей с частыми перерывами в процессе работы и в случае, если выполняется срочная работа.

Устройство импульсного паяльника

Импульсный паяльник представляет собой прибор, предназначенный для проведения монтажных работ при сборке схем электронных устройств. Нагревательный элемент такого прибора представляет собой жало, изготовленное из медной проволоки. Нагрев рабочего элемента осуществляется за счет пропускания через него электротока низкого напряжения. Инструмент импульсного типа действия использует небольшое количество электрической энергии. Высокая экономичность такого паяльника обусловлена тем, что электроток пропускается через рабочий наконечник только в процессе проведения пайки. Прибор состоит из преобразователя сетевого электрического напряжения в напряжение с высокой частотой. Преобразователь на выходе выдает электроток с частотой 18-40 кГц. Помимо этого, в состав устройства входит высокочастотный понижающий трансформатор и микропроцессорная схема управления. Вторичная обмотка в понижающем трансформаторе на своих концах имеет токосъемники, предназначенные для закрепления на них жала.

Жало к токосъемникам крепится при помощи болтов. Современные импульсные устройства для осуществления пайки имеют в своей конструкции индикаторы уровня мощности и эффективную подсветку области проведения работ. Корпус современного инструмента изготавливается из термостойкой пластмассы.

Преимуществами таких приборов являются низкое энергопотребление, небольшая масса инструмента и компактность, которая обеспечивается применением в конструкции современных высокочастотных преобразователей. Некоторые устройства имеют помимо индикатора и регулятор мощности, что позволяет проводить работы как с небольшими изделиями, так и с деталями электронных схем значительного размера. Импульсный паяльник следует осторожно использовать при проведении пайки электронных элементов, которые очень чувствительны к высокочастотному напряжению, возникающему на жале прибора.

Вернуться к оглавлению

Изготовление паяльника, имеющего импульсный принцип действия

В состав конструкции наиболее простого инструмента импульсного принципа действия входят следующие конструктивные элементы:

• трансформатор электронного принципа действия;
• светодиодные индикаторы;
• медная проволока для изготовления жала инструмента;
• кнопка включения-выключения;
• пластиковый корпус;
• диэлектрическая стойка.

Схема устройства импульсного паяльника значительно сложнее, нежели устройство обычного инструмента, имеющего в своей конструкции нагревательный элемент. Для того чтобы изготовить импульсный паяльник своими руками, потребуется подготовить электронный трансформатор.

Для его изготовления можно использовать импульсный блок питания, применяемый для запуска ламп дневного света с мощностью 40 ватт. Трансформатору из такого блока питания требуется некоторая доработка. Суть ее заключается, в том, что требуется удаление вторичной обмотки и установка дополнительной намотки в виде одного-двух витков медного провода с диаметром в 1 мм. Готовый трансформатор с измененной обмоткой помещается в заранее подготовленный корпус. Наиболее удобной формой корпуса будет форма в виде пистолета, на месте курка в которой монтируется кнопка для включения прибора.

На месте воображаемого ствола пистолета монтируется стойка, изготовленная из диэлектрика, на которой закрепляется петля из медной проволоки – жало. Оно подключается к вторичной обмотке трансформатора устройства, при замыкании цепи при помощи кнопки-курка происходит нагрев жала. Для визуализации работы инструмента в цепь можно впаять светодиод. В процессе работы не следует длительное время держать кнопку включения в положении “включено”, так как это может привести к перегреву и быстрому выходу прибора из строя.

Паяльник является одним из основных инструментов, применяемых мастерами-электронщиками в своей работе. В процессе ремонта электронных схем собственно пайка занимает относительно небольшие промежутки времени.

При этом паяльник остаётся включенным и длительное время бесполезно излучает тепло. В таких случаях может оказаться весьма удобным простой импульсный паяльник, экономящий электроэнергию.

Импульсный паяльник имеет некоторые отличия от традиционных устройств, применяемых для пайки:

Обычный электропаяльник является прибором, обладающим существенной инерцией. Его жало изготавливается из медного прутка. Нагрев осуществляется контактным способом, путём теплопередачи от нихромовой спирали, нагреваемой электрическим током.

Нагрев такого прибора может длиться несколько минут, что естественно доставляет неудобства. По этой причине такие паяльники не выключают.

Импульсные паяльники выполняются в форме пистолетов, имеющих кнопку включения, расположенную в районе курка. На конце «ствола» располагается петля из медной проволоки, играющая роль жала импульсного паяльника.

Для удобства осуществления пайки, возле жала обычно располагается подсветка, включающаяся при нажатии кнопки включения. Роль подсветки в старых моделях импульсных паяльников играла низковольтная лампочка накаливания, в современных моделях используются светодиоды.

Два типа блоков питания

Внутри корпуса находится блок питания устройства, обеспечивающий ток накала и питание подсветки. Конструкции блоков питания бывают двух типов.

Первый тип – это трансформаторный паяльник. Схема такого блока весьма проста. Внутри его корпуса установлен обычный понижающий трансформатор, рассчитанный на работу от сети 220 вольт.

Трансформатор имеет две вторичные обмотки. Одна из них питает лампу или светодиод подсветки. Вторая является силовой, по ней протекает ток накала жала. Силовая обмотка содержит 1-2 витка, сделаннных медной шиной или толстым проводом. В конце «ствола» пистолета эта обмотка надёжно соединяется с проволочной петлёй, служащей жалом паяльника.

Курок пистолета осуществляет импульсное подключение первичной обмотки трансформатора к сети. При этом вторичная силовая обмотка, работая в режиме короткого замыкания, производит быстрый разогрев рабочей части.

Второй тип импульсных паяльных приборов содержит преобразователь высокой частоты. Такая схема, безусловно, сложнее предыдущей, но за счёт применения высокочастотного трансформатора, позволяет существенно снизить вес и габариты изделия.

Изготовление по трансформаторной схеме

Как уже было отмечено выше, электрическая схема трансформаторного устроства очень проста. Главными задачами, которые необходимо решить при изготовлении импульсного паяльника из трансформатора, – это найти подходящий трансформатор, пистолетную рукоятку с кнопкой и всё это скомпоновать.

Что касается трансформатора – подойдёт любой мощностью 50-100 Ватт. Если под рукой ничего такого нет, можно приобрести или снять со старого светильника трансформатор, использующийся в китайских люстрах для питания галогенных ламп на 12 Вольт.

Вторичную обмотку нужно аккуратно демонтировать, не повредив первичную. Вместо неё наматывается один виток шиной достаточного сечения. Здесь важно подобрать такой проводник, который пройдёт в окно магнитопровода трансформатора. Шина должна доходить до конца «ствола», где её нужно соединить с медной петлёй – жалом.

Расположить трансформатор можно либо в рукоятке, либо на линии «ствола». По возможности следует располагать трансформатор как можно ближе к жалу, так как по вторичной обмотке будет проходить значительный ток, и этот виток лучше сделать коротким.

Схема с высокочастотным преобразователем

Для изготовления самодельного импульсного паяльника второго типа необходимо собрать схему преобразователя частоты. Эта задача представляет определённую сложность, требует некоторой квалификации, и скорее всего игра бы не стоила свеч, если бы не одно обстоятельство.

Подходящий готовый преобразователь имеется в электронном балласте, который можно извлечь из энергосберегающей лампы или люминесцентного светильника.

Переделка внутренней схемы электронного балласта минимальна. Нужно замкнуть между собой проводники, питающие газоразрядную лампу. После этого остаётся только дополнить импульсный трансформатор устройства вторичной обмоткой из одного витка толстого провода. Всё просто, но не совсем.

На штатном трансформаторе, которым снабжена электронная пускорегулирующая аппаратура люминесцентных ламп, это сделать не удастся. Дело в том, что этот трансформатор весьма мал, и никакой провод внутрь его кольца не просунуть.

Выход один. Нужно найти ферритовое кольцо большего типоразмера и намотать на неё первичную обмотку, не забывая прокладывать между слоями изоляцию из лакоткани. Через оставшееся в середине кольца отверстие нужно пропустить один виток провода, который будет служить вторичной обмоткой.

Принцип компоновки тот же, что и в предыдущей конструкции. Трансформатор (а значит, и вся плата преобразователя) должен быть расположен как можно ближе к проволочному жалу. Кнопка, как и в предыдущем случае, должна включать подачу сетевого напряжения, в данной схеме – на плату преобразователя.

Преимущества и недостатки

Несколько слов о достоинствах и недостатках этих конструкций. Итак, в активе имеем следующие положительные качества:

• импульсный паяльник пистолет удобно держать в руке, кнопка включения находится под указательным пальцем;
• быстрый разогрев паяльника позволяет держать его отключенным, производя включение только по необходимости, что экономит электроэнергию;
• имеющаяся подсветка создаёт дополнительные удобства при пайке.

Имеются некоторые недостатки, проявляющиеся в работе импульсных устройств. Один из них связан с напряжённым режимом работы жал таких паяльников. Дело в том, что от величины сечения петли жала зависит скорость нагрева.

Если брать проволоку большого сечения, время разогрева, да и величина требуемого тока, увеличивается. Более тонкая проволока греется быстрее, однако и быстрее сгорает.

В отличие от обычного паяльника, жало импульсного прибора служит гораздо меньше. По этой причине в конструкциях следует предусматривать возможность лёгкой замены этого элемента.

Когда нужно что-то быстро спаять, но не хочется ждать, пока жало прогреется, на помощь вам придёт импульсный паяльник. Главное его достоинство - набор рабочей температуры за 1−2 секунды. Конечно, такой паяльник можно купить в магазине, но куда дешевле и приятнее будет собрать его самим, особенно если у вас завалялись ненужные радиодетали.

Устройство индукционного паяльника

Любой индукционный (импульсный) паяльник состоит из понижающего трансформатора, кнопки, работающей на замыкание и жала, выполненного из медной проволоки, толщиной 1−3 мм. В некоторых конструкциях к ним добавляется источник питания и другие элементы.

Вот так выглядит схема простейшего индукционного паяльника:

Следует обратить внимание, что на этой схеме трансформатор имеет две вторичных обмотки: одна питает лампу для подсветки места пайки, а другая - жало.

Импульсный и индукционный паяльник - это не одно и то же. Импульсными называются индукционные паяльники, имеющие в своём составе высокочастотный преобразователь напряжения. Приведённый в пример прибор с понижающим трансформатором импульсным не является.

Работает паяльник таким образом: при нажатии на кнопку напряжение поступает на трансформатор, где оно понижается до 0,5−2 вольт (соответственно, сильно возрастает ток) и поступает на жало, быстро разогревая его. При отпускании кнопки жало также быстро остывает, поэтому после отжатия кнопки нужно быстро отвести его от паяемой детали, иначе оно к ней припаяется.

Само собой, у импульсного паяльника есть отличия от обычного, среди них есть как плюсы, так и минусы. К достоинствам можно отнести быстрый разогрев и такое же быстрое остывание (риск получения ожога при случайном касании жала существенно снижается). Недостатков же у него, к сожалению, больше:

• больший вес и размеры, отсутствие возможности точно регулировать температуру;
• присутствие на жале электрического потенциала, который может повредить паяемые электронные компоненты - этот недостаток отсутствует у индукционных паяльников с изолированными жалами;
• невозможность долговременной беспрерывной работы (стандартный режим работы для них - от 5 до 8 включений за 1 минуту в течение часа, затем перерыв для остывания на 20 минут).

Разновидности инструмента

Выделяют 4 основных типа этих устройств. Они могут существовать как отдельные виды, но также их характеристики могут совмещаться. Основные виды паяльников:

• сетевой, работающий на частоте сети;
• с форсированным нагревом;
• импульсные;
• с изолированным жалом.

Существуют также импульсные паяльники с изолированным жалом и форсированным нагревом. Несовместимые типы - это сетевой и импульсный паяльник.

Импульсный, в отличие от нерегулируемого сетевого, уже может иметь регулировку мощности за счёт использования импульсного преобразователя, работающего на высоких частотах и умеющего изменять мощность методом широтно-импульсной модуляции. Благодаря сравнительно малым размерам преобразователя, этот тип индукционного паяльника является самым компактным из всех.

Паяльниками с форсированным нагревом называют устройства, имеющие в своём составе батарею мощных электролитических конденсаторов, включённых параллельно жалу и отделённых от него выключателями или мощными полевыми транзисторами. Работает такой форсаж следующим образом: когда жало отключено, транзисторы открываются и начинается заряд конденсатора. После окончания заряда они закрываются. Затем, когда жало включается, транзисторы снова открываются, разряжая конденсаторы, на короткое время мощность паяльника возрастает в несколько раз. Эта функция даёт возможность паять массивные элементы, обладающие большой теплоёмкостью.

Для исключения возможности повреждения микросхем были придуманы изолированные жала. В них рабочая поверхность жала электрически изолирована от нагревателя. Такие жала похожи на обычные паяльники: в роли жала выступает толстый медный пруток, на который намотано несколько витков провода большого сечения. Пруток защищает от контакта с проводом намотанная на него стеклоткань.

Сборка трансформаторного прибора

Этот вид паяльника является самым простым. Поэтому собрать его будет несложно.

Для этого понадобятся следующие компоненты:

Сборка индукционного паяльника своими руками, схема:

Сначала нужно намотать первичку (при её намотке ориентируйтесь по сопротивлению - оно должно составлять порядка 40−50 Ом, это примерно 1500 витков), причём делать это нужно аккуратно, катушка должна быть намотана равномерно, без бугров по краям или по центру. Перед намоткой заизолируйте сердечник в месте, где будет находиться обмотка.

После намотки обмотайте первичную обмотку термостойким скотчем и приступайте к намотке вторички. Она должна состоять из одного-двух витков. Перед её намоткой снова заизолируйте сердечник, саму обмотку при этом изолировать не нужно, она играет роль радиатора, рассеивающего тепло, приходящее на него с жала. Все, трансформатор готов.

Осталось подготовить корпус, прорезав в нём отверстия для вентиляции, клемм и выключателя, затем установить в нём все детали и соединить их так, как указано на схеме. После этого припаяйте сетевой провод нужной вам длины и смонтируйте на конце вилку для подключения в сеть. Собрав корпус, включите получившийся у вас прибор в розетку и проверьте его работу. Если он плавит припой, и жало при этом не обгорает от перегрева, значит, все в порядке, можете спокойно им пользоваться.

Изготовление импульсной разновидности

Она самая распространённая из всех. Собирается так же просто, как и предыдущая.

Список запчастей, необходимых для её сборки:

Сначала нужно немного доработать драйвер от галогенки, а именно заменить вторичную обмотку импульсного трансформатора. Для этого разберите его.

Внутри он будет выглядеть следующим образом:

Красным обведена нужная деталь.

Нужно аккуратно её отклеить, затем, отпаяв выводы от платы, снять её окончательно. Потом снимите заводскую вторичную обмотку (она расположена поверх первичной) и установите свою, на половину витка. Просверлите плату так, как показано на фото:

После этого просверлите насквозь корпус так, чтобы отверстия в корпусе и плате совпадали. Это нужно для удобства вывода концов вторички наружу. Затем припаяйте и приклейте трансформатор, соблюдая соосность всех имеющихся отверстий, и соберите корпус, предварительно установив и припаяв кнопку с сетевым шнуром. Потом проденьте сквозь драйвер провод вторичной обмотки и согните его полукольцом. Осталось лишь соединить концы вторички куском текстолита с заранее просверлёнными в нём дырками, и закрепить на нём клеммы и жало, после чего сборку устройства можно считать завершённой.

Собранное устройство должно выглядеть следующим образом:

Вид сбоку:

Делаем аккумуляторный тип механизма

Этот вариант уже посложнее прошлых, он собирается не из блоков, а из отдельных радиодеталей.

Сначала обратим внимание на схему

Составим список нужных компонентов:

Вот так должна выглядеть разводка платы:

Схема этого понижающего преобразователя не содержит в себе ШИМ контроллера, а построена на базе симметричного автогенератора, что значительно уменьшает сложность сборки и размеры будущего паяльника.

Прежде чем приступить к её сборке, необходимо собрать импульсный трансформатор и дроссель , а также изготовить плату (или используйте макетную).

Первичная обмотка состоит из шести витков провода сечением 3 мм и имеет среднюю точку. Так как такой толстый провод будет сложно намотать на маленький сердечник, советуем использовать шесть жил провода в лаковой изоляции, сечением 0,5 мм. Для начала возьмите два отрезка провода одинаковой длины, сложите их вместе и соедините 2 конца (после сборки трансформатора они станут средней точкой), другие два оставьте свободными. Проденьте общий конец в сердечник, а остальные разведите и сделайте ими по три витка в разные стороны. Более точно указано на фото:

Вторичная обмотка собирается куда проще. Она состоит из 1 витка провода сечением 7 мм. Для её намотки рекомендуем использовать 7 проводов сечением 1 мм, скрученных вместе. Перед сборкой вторички не забудьте обернуть провод термостойкой (термоскотч, фторопластовая или стеклотканевая трубка) изоляцией. Трансформатор готов.

Далее, следует приступить к дросселю. Он содержит 13 витков, намотанных проводом сечением 1,5 мм. Для намотки используйте провод в лаковой изоляции. После сборки дросселя и изготовления печатной платы приступайте к монтажу всей схемы. После сборки не забудьте приклеить радиаторы к транзисторам. В итоге у должно получиться так, как изображено на фото:

После сборки схемы подключите к ней жало (делается из медной проволоки сечением 3 мм) и проверьте работоспособность паяльника. Если все в порядке, начинайте собирать его в корпус, перед этим не забудьте склеить между собой холдеры для аккумуляторов и припаять их к плате. Аккумуляторы подключаются параллельно.

Такой результат у вас должен получиться:

​Номинальная мощность полученного паяльника - 40 ватт, время работы от одного заряда - 1 час, 20 минут (при использовании нормальных аккумуляторов). Прибор не предназначен для длительной работы, его область применения - срочный ремонт чего-то необходимого, когда у вас дома отключили электроэнергию или если вы находитесь вдали от цивилизации. А также этот паяльник подойдёт монтажникам и ремонтникам слаботочного оборудования.

Режим работы у него такой: 10 минут работает и столько же остывает. Допускается не более 7 включений в минуту.

Домашнему мастеру приходится выполнять разные работы, соединять детали всевозможными способами. Среди них метод пайки провода, металлов и пластмасс остается одним из наиболее доступных.

Несмотря на большое количество в продаже промышленных моделей вашему вниманию предлагается ознакомиться с технологией изготовления удобного электрического паяльника своими руками, уяснить принцип его конструкции.

По предлагаемой статье несложно изготовить такой паяльник.

Неоспоримым преимуществом этой модели является практически мгновенный вывод в рабочее положение пайки из холодного состояния и быстрое остывание нагревательного элемента при отключении.

Это значительно уменьшает дымы и запахи, сопровождающие длительный разогрев обычного наконечника, используемого в резистивных моделях.

Электрический паяльник, взятый за образец

Вот такой раритетный экспонат уже четвертое десятилетие продолжает успешно работать в домашней мастерской практически без всяких поломок. Диэлектрическая рукоятка удобна при пайке, кнопка включения очень легко управляет нагревом, а лампочка накаливания освещает любое затененное рабочее место.

Мощности в 65 ватт вполне достаточно для пайки транзисторов, микросхем, проводов и других радиотехнических изделий.

Единственное условие поддержания работоспособности - своевременно заменять рабочее жало - наконечник, которое под действием высокой температуры со временем перегорает.

Наконечник выгибается круглогубцами из медной одножильной монтажной проволоки с поперечным сечением 1,5 мм квадратных. На концах создаются кольца, затягиваемые по ходу вращения крепежных гаек. Для обеспечения хорошего электрического контакта места соприкосновения проволоки, шайб и силовой шины необходимо поддерживать в чистоте, отчищать от нагара ножом или отверткой при замене жала.

Принцип работы электрической схемы паяльника

Трансформатор

В основу конструкции положен обыкновенный трансформатор, состоящий из:

• первичной обмотки на 220 вольт;
• закороченной вторичной силовой обмотки из двух витков;
• магнитопровода.

Для удобства пайки можно создать дополнительную вторичную обмотку на 4,5 вольта, питающую лампочку накаливания от карманного фонарика или мощный светодиод. Когда пространство магнитопровода ограничено, то допускается для цепи подсветки делать низковольтное ответвление от первичной обмотки по принципу автотрансформатора. Создастся экономия пространства и провода.

Силовая вторичная обмотка выполнена из толстой медной шины, постоянно работает в режиме короткого замыкания на более тонкий наконечник из меди. За счет большого теплового воздействия тока КЗ происходит быстрый разогрев жала паяльника до рабочей температуры.

Отвод тепла в окружающую среду и на расплавление припоя в кратковременном режиме пайки обеспечивают тепловой баланс, исключающий перегрев обмоток трансформатора и наконечника до критической температуры.

Схема питания трансформатора

220 вольт подается через обычную электрическую вилку со шнуром. Внутри рукоятки паяльника размещают микровыключатель, задействованный через нормально отключенный контакт с кнопкой управления.

При нажатии на кнопку питания напряжение подается на трансформатор, а при отпускании - снимается. В целях обеспечения электроинструментом рекомендуется устанавливать не одиночный, а сдвоенный микрик в разрыв каждого провода питания.

В такой конструкции опасный всегда будет отсутствовать на трансформаторе при разомкнутых контактах выключателя.

Материалы, необходимые для сборки паяльника

Чтобы собрать самодельный паяльник потребуется разобрать несколько однотипных трансформаторов, которые раньше широко использовались в старых ламповых телевизорах, магнитофонах, радиоприемниках и другой подобной аппаратуре.

Их пластины из трансформаторного железа будут использованы для создания магнитопровода, а лакированные провода обмотки пойдут на намотку катушки первичной обмотки и лампы подсветки.

Для изготовления вторичной силовой обмотки потребуется медная шинка прямоугольного сечения. У меня оно составляет 3х8 мм. Можно чуть меньше, но сильно занижать не желательно- увеличивается электрическое сопротивление цепи. Более толстые шинки займут все свободное место, не позволят намотать первичную обмотку.

Если прямоугольной медной шинки найти не удается, то можно попробовать использовать круглый проводник соответствующего сечения.

Также для сборки потребуются:

• микровыключатель;
• электрическая вилка;
• шнур питания или провод;
• лампочка;
• рукоятка, которую можно использовать от пластмассовых игрушечных пистолетов;
• бумага или лакоткань для изоляции;
• кусок жести для корпуса.

Последовательность расчета деталей электрической схемы

Выбор мощности паяльника

Основным показателем эффективности конструкции является количество теплоты, выделяемой на жале в момент прохождения через него электрического тока. Его сила, специально увеличенная режимом короткого замыкания, как раз и разогревает медь наконечника.

Ток, проходящий через жало моего паяльника, немного превышает 200 ампер. Специально проверял токоизмерительными клещами. А вот напряжение, даже в режиме холостого хода, меньше десятых долей вольта. Поэтому оно не представляет особой опасности при пайке.

Произведение тока, проходящего по силовой обмотке на величину напряжения на ней, характеризуется вторичной или выходной мощностью трансформатора S2. Вот эта величина нас и интересует. Однако, для упрощения расчета будем начинать оперировать с первичной мощностью S1, определяющей потребление электроэнергии.

Она отличается на коэффициент полезного действия - кпд. Ее значение в 65 ватт взято за основу промышленного образца, показанного на первой фотографии. Для своих целей я выбрал 80 ватт.

Влияние КПД

Конструктивное соотношение между вторичной мощностью трансформаторов для радиоэлектронных устройств и кпд приведено в таблице.

Набор магнитопровода пластинами из трансформаторного железа

Магнитные характеристики магнитопровода и трансформатора в целом определяются:

1. объемом железа;
2. и его свойствами.

На второй параметр мы особо повлиять не можем, ибо используем то железо от старого трансформатора, которое попало под руку. Поэтому применяем самую простую усредненную методику, не особо вдаваясь в сложные коэффициенты, поправки, графики.

Для паяльника мы можем выбрать магнитопровод одной из форм:

• прямоугольника;
• Ш-образный.

Площадь его сечения для каждого случая показана на картинке. Здесь же приведены формулы для расчета.

Выбрав первичную мощность паяльника в ваттах и зная форму магнитопровода вычисляем Qc - площадь сечения по эмпирической формуле.

Определив ее и измерив размер «А» на железе можно рассчитать глубину «В», которую потребуется набрать определенным количеством пластин.

Расчет провода для обмотки катушки

Определение диаметра

По первичной мощности, например, 80 ватт и напряжению 220 вольт не сложно рассчитать ток, который будет протекать по первичной катушке.

Где d - диаметр проволоки в мм, а I - ток в амперах.

Определение числа витков

Используем эмпирическую закономерность, называемую количеством витков на вольт - ω’. Ее вычисляют:

Первичная катушка

Qc уже вычислена раньше. Определив ω’ следует эту величину умножить на 220, ибо у нас в первичной обмотке действует такое напряжение, а не один вольт.

Вторичная катушка

Для цепи подсветки напряжение 4,5 вольта. На него и умножаем полученное значение ω’.

Обе вычисленные величины: диаметр и количество витков усреднены. Ими придется варьировать в небольших пределах с учетом того, что пространство в окне магнитопровода ограничено. Диаметр провода лучше сразу занизить - паяльник работает в кратковременном режиме.

А вот с числом витков поступать следует осторожнее. Они сильно влияют на вольтамперную характеристику паяльника и общую картину нагрева жала.

Силовая катушка делается двумя витками.

Сборка паяльника

Каркас обмотки

Обычную катушку для намотки провода можно сделать из трансформаторного картона или даже от обычных коробок. Только лучше выбирать плотный материал.

Внутри каркаса должны поместиться все пластины железа, а между их полостями снаружи следует уложить витки провода. Все обмотки между собой изолируют лакотканью или бумагой. Первичная и вторичные обмотки отделяются гальванической развязкой.

Силовая обмотка

Ее потребуется выгнуть из медной шинки. Такую работу поможет выполнить металлический шаблон из куска металла по габаритам полости каркаса для железа. Работу выполняют в слесарных тисках аккуратными ударами молотка по заготовке.

На картинке показана последовательность выгиба, начатая с одного конца шинки. Несколько проще выполнять ее одновременно с середины обмотки.

Когда шинка выгнута, то ее витки изолируют между собой полоской бумаги, а затем размещают внутри картонного каркаса. Останется намотать остальные обмотки, обеспечив их изоляцию, и надеть железные пластины, создав их плотное прилегание с минимально возможными зазорами.