- Известно, что для пайки проводов, радиодеталей или различных металлических конструкций нужен кратковременный нагрев припоя для его расплавления, и разогрев спаиваемых поверхностей проводников до необходимой температуры.
- При многократно повторяющейся пайке процесс подготовки деталей к монтажу занимает намного больше времени, чем кратковременное прикосновение разогретого жала к спаиваемым поверхностям.
- Очевидно, что в таком случае обычный (заводской или самодельный) паяльник большую часть времени бесполезно простаивает, рассеивая потребляемую энергию. Чтобы сократить бесполезное потребление электроэнергии паяльных инструментов при их простое, был разработан импульсный паяльник,
Промышленный импульсный паяльник
кратковременно включаемый только в момент пайки. Название данный инструмент получил из-за потребления электроэнергии в виде кратковременных импульсов, периодом в несколько секунд, достаточных для разогрева жала и выполнения работы.
Принцип действия
Основное отличие импульсного паяльника заключается в способе нагрева его жала, которое являет собой согнутую дугой медную проволоку, (наподобие буквы «U»), по которой пропускают электрический ток большой силы, необходимый для достижения требуемой температуры.
Разогревающаяся медная проволока в виде жала
Блок питания такого паяльника должен обеспечивать выходное напряжение 1-2 В и ток 25-50 А. До недавнего времени для этих целей активно применялся обычный трансформатор, у которого вторичная обмотка выполнена в виде нескольких витков медной шины относительно большого сечения (в несколько раз большего, чем сечение провода жала, во избежание нагрева самой обмотки во время работы).
Также большим сечением должны обладать токопроводящие шины, выполняющие функцию держателя жала, поэтому блок питания помещают в корпус импульсного паяльника, который из-за револьверной ручки напоминает пистолет.
Типичная форма промышленного импульсного паяльника
Но изрядные габариты и ощутимый вес понижающего трансформатора делают неудобной работу с паяльником, поэтому в последнее время стали применяться импульсные блоки питания, которые значительно меньше и легче.
Используемые источники тока для питания импульсных паяльников
Импульсные паяльники имеют такое название ещё и из-за усовершенствования и миниатюризации блоков питания, применяемых в данных инструментах, использующих электронную схему преобразования импульсов напряжения высокой частоты, хотя может использоваться и обычный понижающий трансформатор подходящей мощности.
Поэтому, создавая импульсный паяльник своими руками, нужно решить, какой блок питания будет использоваться – с понижающим трансформатором, или электронный. Преимущество первого варианта состоит в чрезвычайно простой электрической схеме – выводы вторичной обмотки напрямую подключаются к токопроводящим шинам.
Пример самодельного паяльника с понижающим трансформатором
К недостаткам следует отнести габариты и вес прибора, а также ощутимую вибрацию во время работы. К тому же, первичная обмотка очень часто перегорает из-за нестабильного напряжения и частых перегрузок, и невозможно самостоятельно осуществить её перемотку без специального оборудования и соответствующего обмоточного провода.
Поэтому, многие радиолюбители, ремонтируя вышедший из строя импульсный паяльник на базе понижающего трансформатора, используют подходящий электронный блок питания, заменяя вторичную обмотку.
Сгоревший понижающий трансформатор в промышленном паяльнике
Громоздкий трансформатор заменен на миниатюрную электронную плату
Процесс переделки понижающего трансформатора
Изготовляя импульсный паяльник, для его питания можно использовать имеющийся понижающий трансформатор, который может быть с любым типом магнитопровода, главное, чтобы он подходил по мощности в пределах 50-150 Вт.
Первичную сетевую обмотку оставляют без изменений, а вторичную удаляют, разобрав трансформатор. Поскольку для разогрева жала паяльника решающее значение имеет ток, то точным расчётом количества витков можно пренебречь, сосредоточив усилия на достижении максимально возможной площади поперечного сечения обмоточной шины.
Как правило, будет достаточно двух витков медной шины или плетёного гибкого медного провода, сечением 6-10 мм², которые нужно расположить таким образом, чтобы они не замыкались друг с другом и сердечником трансформатора.
Медная шина в виде вторичной обмотки
В случае с использованием медной шины в качестве обмотки, её выводы будут выполнять функции держателя жала.
Продолжение обмотки является держателем жала
Наматывать упругую шину следует осторожно, чтобы не повредить первичную обмотку, после чего её следует проверить на обрыв и замыкание.
Переделка электронного трансформатора
Создавая импульсный паяльник своими руками с «нуля», или используя готовый корпус с держателями, многие радиолюбители применяют в качестве трансформатора имеющийся электронный блок питания для галогенных ламп на 12В, мощностью 50-150Вт, при этом также переделывая вторичную обмотку.
Электронный трансформатор (импульсный блок питания галогенных ламп)
Поскольку никаких других изменений в устройстве не требуется, типичная электрическая принципиальная схема импульсного блока питания приводится лишь в качестве примера, без разбора функций элементов и описания принципа работы.
Импульсный трансформатор на схеме, подлежащий переделке
В данном случае, нужно помнить, что для достижения требуемого напряжения в импульсном трансформаторе требуется не такие большие габариты магнитопровода и меньшее количество витков, поэтому для переделки вторичной обмотки может быть достаточно одного витка.
Один выходной виток на тороидальном магнитопроводе импульсного трансформатора
Если у имеющейся шины или гибкого провода сечение недостаточное, то его можно увеличить путём параллельного подключения витков обмоток.
Подключение выводов параллельных витков к держателю жала
Параллельные витки из гибкого плетеного медного многожильного провода
Поскольку старую вторичную обмотку можно удалить, не разбирая трансформатор, а создать новую можно просто вставив один виток в пустоты между изоляцией и магнитопроводом, процесс переделки импульсного блока питания не является слишком сложным делом даже для начинающего мастера.
Изготовление жала паяльника
В качестве жала паяльника нужно использовать медную проволоку, диаметром 1-2 мм, подсоединив её к держателям при помощи болтовых или имеющихся готовых цанговых соединений.
Болтовые крепления жала на пластинах
Более точно толщина провода определяется опытным путём – по скорости, с которой температура паяльника достигает рабочего диапазона – чем тоньше проволока жала, тем быстрее оно будет разогреваться. Но с другой стороны, слишком большая температура сделает невозможным процесс пайки и приведёт к быстрому износу и даже перегоранию провода.
Увеличивая поперечное сечение проволоки нужно добиться приемлемого времени (4-8 секунд) разогрева жала и недопущения его перегрева. Нужно помнить, что с увеличением площади поперечного сечения проволоки жала растёт потребляемая мощность и нагревание вторичной обмотки трансформатора.
Поэтому, подобрав нужный диаметр провода жала и опробовав самодельный паяльник в работе, осуществив несколько раз процесс пайки, нужно проверить нагрев вторичной обмотки – она не должна сильно нагреваться, а тем более раскаляться – иначе трансформатор может перегреться, что приведёт к перегоранию первичной обмотки и воспламенению изоляции.
Для удобства работы часто подключают лампочку или светодиод, синхронно включающийся и освещающий место пайки.
Яркий светодиод включается синхронно с паяльником, освещая место пайки
Достоинства и недостатки
Подобрав необходимые детали на рынке, или разобрав другие устройства, обладая минимальными навыками в радиоделе, можно собрать такой паяльник своими руками, добавив в свой арсенал инструмент, который будет выгодно отличаться по таким параметрам:
- Экономичность – электроэнергия не используется при простое инструмента;
- Безопасность — в нерабочем состоянии жало всегда холодное, что исключает ожоги кожи, возгорания предметов и проплавление изоляции сетевого шнура при случайном прикосновении;
- Удобство в ремонте – отсутствие нагревательного элемента исключает его перегорание, а изготовление и замена жала намного проще, чем у обычного паяльника, где оно часто застревает.
К недостаткам следует отнести изрядные габариты и ощутимый вес, что требует приложения некоторых физических усилий и вызывает усталость руки после продолжительной работы. Поэтому многие радиолюбители разделяют электронную схему и импульсный трансформатор, делая инструмент легче.
Электронная схема и импульсный трансформатор разделены
Отделенный от схемы трансформатор
Импульсный паяльник: схемы, где купить — Asutpp
В первую очередь необходимо обратить внимание на очень важный момент — импульсный паяльник нельзя использовать для пайки низковольтных микросхем, имеющих МОП структуру, а также боящихся статики элементов, поскольку они могут выйти из строя.
Отличия от обычного паяльника
У импульсного паяльника основные отличия от обычного заключаются в следующем:
- в качестве нагревательного элемента выступает вторичная обмотка трансформатора (собственно, это и есть причина, ограничивающая применение данного типа паяльников при пайке некоторых видов электронного оборудования);
- быстрый нагрев жала до рабочей температуры;
- низкая потребляемая мощность;
- возможность управлять мощностью (у некоторых моделей).
Делаем самодельный электропаяльник импульсного типа
Для изготовления импульсного паяльника своими руками есть две мотивационные причины:
- низкое качество заполонившей наш рынок китайской продукции;
- высокая стоимость паяльников таких известных брендов как: Blp, Ersa, HS, Intertool, Multisprint и т.д.
Сделать самодельный паяльник пистолет импульсного типа не так сложно, как может показаться. В качестве примера рассмотрим три варианта, начнем с самого простого.
Инструкция по изготовлению простейшего паяльника импульсного типа.
На рисунке ниже показана схема импульсного паяльника из маломощного трансформатора. К первичной обмотке подключается источник питания, к вторичной жало паяльника и лампа индикации работы. Простота исполнения обеспечивает высокую надежность, такому паяльнику нестрашны броски напряжения.
Схема простейшего паяльника
Такую реализацию имеют многие отечественные модели паяльников, например: Зубр, Сигма (Sigma) и Светозар.
Как видите, все очень просто, нам понадобится только немного изменить обычный силовой трансформатор, который можно снять со старой электротехники.
В первую очередь необходимо разобрать трансформатор и снять обмотку. Старайтесь делать это аккуратно, поскольку провод первичной обмотки нам еще пригодится.
Фото разобранного трансформатора
Уменьшаем размер катушки (чтобы поместилась вторичная обмотка)
Фото трансформатора с уменьшеной катушкой
При помощи специального станка или вручную наматываем первичную обмотку, она должна содержать 1300 витков (можно использовать смотанный провод). Вторичную обмотку делаем из одного витка медной шины (в нашем случае 7х3 мм).
Один виток медной шины
Для изоляции вторичной обмотки можно использовать термоусадку или стеклоткань.
Фото вторичной обмотки изолированной стеклотканью
После того как трансформатор собран, можно приступить к изготовлению рукояти. Ее можно сделать из любого диэлектрика (в нашем случае использовалось дерево). Форма также непринципиальна, главное, чтобы она была удобной.
Видео: Импульсный паяльник своими руками.
Из медной проволоки диаметром 2-3 мм делаем жало и прикрепляем его на концы медной шины.
Фотография закрепленного жала
В результате мы получаем импульсный паяльник, надежность которого не уступает продукции Эпси, Toolex, Topex, ZD и других известных производителей, правда, в нашей модели отсутствует регулятор мощности.
Изображение готового паяльника
Перечислим основные материалы, которые нам понадобились для изготовления паяльника:
- силовой трансформатор;
- медная шина;
- медная проволока для жала;
- материал для рукояти.
Как видите, можно использовать практически подручные материалы, соответственно, собрать паяльник импульсного типа обойдется значительно дешевле, чем купить готовые модели NG, PK-SC, Rexant или RT, не говоря уже о профессиональных инструментах Weller и Stern.
Правда, у данной реализации есть серьезный недостаток – высокая потребляемая мощность. Поэтому рассмотрим более элегантные решения, позволяющие справиться с этой проблемой, в частности, изготовление импульсного паяльника на базе адаптера для галогенных ламп или из энергосберегающей лампы.
Стандартный адаптер необходимо незначительно переделать, а именно, добавить одну обмотку, на приведенной ниже схеме она обозначена 4.
Схема типичного адаптера
Обмотку можно сделать из одного-двух витков оплетки, снятой со стандартного телевизионного кабеля. Поскольку намотать ее, не разбирая трансформатор, будет проблематично, выпаиваем его.
Фото частично разобранного трансформатора
После добавления обмотки трансформатор устанавливается на место, а ее концы припаиваются к жалу.
Установка в корпус
В нашем случае использовался корпус и жало от сломанного паяльника неизвестного китайского производителя. В результате мы получаем паяльник с небольшой потребляемой мощностью. Единственный недостаток такого паяльника – нельзя регулировать мощность, но учитывая себестоимость, он — неплохая альтернатива Sting, Sturm и другим паяльникам известных брендов.
Паяльник на базе энергосберегающей лампы
Устройство, представляющее собой энергосберегающую лампу, — это практически готовый импульсный блок питания, и на его базе не составит труда сделать паяльник. Для этого потребуется внести в схему незначительные изменения.
Схема с указанием деталей, которые необходимо удалить
В качестве примере приведена схема энергосберегающей лампы на 25Вт, выпускаемая под брендом Vitoone.
Когда удалены все отмеченные красным элементы, необходимо точки А и А` соединить перемычкой (это как раз те места, к которым подключается колба лампы). После этого необходимо домотать на трансформатор дополнительную обмотку, данный процесс практически ничем не отличается от переделки адаптера.
В некоторых моделях ламп размеры трансформатора не позволят домотать дополнительную обмотку, в этом случае выйти из затруднительного положения можно, используя дополнительный трансформатор, места подключения его первичной обмотки отмечены красными линиями.
Схема с указанием места подключения дополнительного трансформатора
Заметим, такой паяльник будет малогабаритный и легкий.
Чтобы вы смогли убедиться, в том, что сделать паяльник дешевле, чем приобрести его, приведем обзор стоимости в различных городах России и СНГ.
Обзор цен
При составлении таблицы рассматривались розничные цены на относительно недорогой паяльник Weller 8100 UC, стоимость моделей неизвестных китайских производителей не учитывалась, как и цена доставки.
| Город | Стоимость, USD | Город | Стоимость, USD |
| Днепропетровск | от 24,8 | СПб | от 24 |
| Донецк | от 24,8 | Минск | от 26 |
| Краснодар | от 25,4 | Москва | от 24 |
Как видно из таблицы, цена на этот электрический импульсный паяльник в различных городах России и стран СНГ не сильно различается, такой результат объясняется большим количеством магазинов, торгующих через интернет.
Как рассчитать и собрать трансформатор на примере паяльника «Момент»
В комплекте домашнего мастера необходимо иметь паяльник, иногда даже несколько разных мощностей и конструкций. Промышленность выпускает много различных моделей, их не сложно приобрести. На фото показан работающий образец выпуска 80-х годов.
Однако, многих умельцев интересуют самодельные конструкции. Одна из них на 80 ватт показана фотографиями ниже.
Этим паяльником удавалось спаивать медные провода 2,5 квадрата на улице при морозе и менять транзисторы и другие компоненты электронных схем на печатных платах в лабораторных условиях.
Принцип работы
Паяльник «Момент» работает от электрической сети ~220 вольт, представляя собой обыкновенный трансформатор, у которого вторичная обмотка закорочена медной перемычкой. При включении под напряжение на несколько секунд через нее протекает ток короткого замыкания, разогревающий медный наконечник паяльника до температур, расплавляющих припой.
Первичная обмотка подключается шнуром с вилкой в розетку, а для подачи напряжения используется выключатель с механическим пружинным самовозвратом. Когда кнопка нажата и удерживается, то через наконечник паяльника идет ток нагрева. Стоит только отпустить кнопку, как нагрев сразу прекращается.
В некоторых моделях, для удобства работы при недостаточном освещении, от первичной обмотки по принципу автотрансформатора делают отвод на 4 вольта, которые подводят к патрону с лампочкой от карманного фонарика. Направленный свет собранного источника освещает место пайки.
Конструкция трансформатора
Перед началом сборки паяльника следует определиться с его мощностью. Обычно 60 ватт хватает для выполнения простых электромонтажных и радиолюбительских работ. Чтобы постоянно паять транзисторы и микросхемы желательно мощность снизить, а для обработки массивных деталей ее увеличивают.
Для изготовления потребуется использовать силовой трансформатор соответствующей мощности, желательно от старых устройств выпуска времен СССР, когда вся электротехническую сталь магнитопроводов производилась по требованиям ГОСТ. К сожалению, у современных конструкций встречаются факты изготовления трансформаторного железа из низкокачественной и даже обычной стали, особенно в дешевых китайских устройствах.
Виды магнитопровода
Железо необходимо подбирать по мощности передаваемой энергии. Для этого допустимо использовать не один, а несколько одинаковых трансформаторов. Форма магнитопровода может быть прямоугольной, круглой или Ш-образной.
- Использовать можно железо любой формы, но удобнее выбрать броневой пластинчатый потому, что у нее более высокий кпд передачи мощности и она позволяет делать составные конструкции путем простого добавления пластин.
- При выборе железа следует обращать внимание на отсутствие воздушного зазора, который используется только в дросселях для создания магнитного сопротивления.
- Методика упрощенного расчета
- Как подобрать железо по требуемой мощности трансформатора
Сразу оговоримся, что предлагаемая методика разработана опытным путем и позволяет в домашних условиях из случайно подобранных деталей собирать трансформатор, который нормально работает, но может при определенных стечениях обстоятельств выдавать немного отличающие параметры от расчетных. Это несложно исправить доводкой, которая в большинстве случаев не требуется.
Связь между объемом железа и мощностью первичной обмотки трансформатора выражается через поперечное сечение магнитопровода и представлена на рисунке.
Мощность первичной обмотки S1 больше вторичной S2 на величину кпд ŋ.
Площадь сечения прямоугольника Qc вычисляется по известной формуле через его стороны, которые легко замерить простой линейкой или штангенциркулем. Для броневого трансформатора объем железа требуется меньше на 30%, чем для стержневого. Это хорошо видно из приведенных эмпирических формул, где Qc выражена в сантиметрах квадратных, а S1 — в ваттах.
- Для каждого вида трансформатора по своей формуле вычисляется мощность первичной обмотки через Qc, а затем через кпд оценивается ее величина во вторичной цепи, которая будет разогревать жало паяльника.
- Например, если для 60 ватт мощности выбран Ш-образный магнитопровод, то его сечение Qc=0,7∙√60=5,42см2.
- Как подобрать диаметр провода для обмоток трансформатора
В качестве материала для провода следует использовать медь, которая покрыта слоем лака для изоляции. При намотке витков на катушки лак исключает появление межвитковых замыканий. Толщина провода подбирается по максимальному току.
Для первичной обмотки мы знаем напряжение 220 вольт и определились с первичной мощностью трансформатора, подбирая поперечное сечение для магнитопровода. Разделив ватты этой мощности на вольты первичного напряжения, получим ток обмотки в амперах.
Например, для трансформатора мощностью 60 ватт ток в первично обмотке получится меньше 300 миллиампер: 60 [ватт]/220 [вольт]=0,272727..[ампера].
Таким же способом вычисляется ток вторичной обмотки от своих величин напряжения и мощности. В нашем случае это не нужно: обмотка из двух витков, напряжение будет маленькое, а ток большой. Поэтому поперечное сечение токовода выбирается с огромным запасом из медной шинки, которая максимально снизит потери от электрического сопротивления вторичной обмотки.
Определив ток, например, 300 мА, можно вычислить диаметр провода по эмпирической формуле: d провода [мм]=0,8∙√I [А]; или 0,8∙√0,3=0,8 0.547722557505=0,4382 мм.
Такая точность, естественно, не нужна. Вычисленный диаметр позволит очень длительно и надежно работать трансформатору без перегрева на максимальной нагрузке. А мы делаем паяльник, который периодически включается всего на пару секунд. Затем отключается и остывает.
Практика показала, что для этих целей вполне подходит диаметр 0,14÷0,16 мм.
Как определить число витков обмотки
Напряжение на выводах трансформатора зависит от количества витков и характеристик магнитопровода. Обычно мы не знаем марки электротехнической стали и ее свойства. Для наших целей этот параметр просто усредняется, а весь расчет количества витков упрощается до вида: ώ=45/Qc, где ώ — число витков, приходящихся на 1 вольт напряжения на любой обмотке трансформатора.
Например, для рассматриваемого трансформатора в 60 ватт: ώ=45/Qc =45/5,42=8,3026 витка на вольт.
Поскольку мы подключаем первичную обмотку на 220 вольт, то для нее число витков составит величину ω1=220∙8,3026=1827 витков.
Во вторичной цепи используется 2 витка. Они выдадут напряжение всего около четверти вольта.
Изготовление каркаса для катушки
Для равномерного распределения витков проволоки внутри магнитопровода необходимо изготовить каркас из электротехнического картона, гетинакса или стеклотекстолита. Технология работ показана на рисунке, а размеры выбирают с учетом конструкции магнитопровода. Изолированные каркасом обмотки располагают в катушке, вокруг которой собирают пластины магнитопровода.
Часто удается использовать заводской каркас, но если для повышения мощности необходимо добавить пластины, то придется увеличить габариты. Детали из картона можно сшить обыкновенными нитками или склеить. Корпус из стеклотекстолита при точной подгонке деталей можно собирать даже без клея.
При изготовлении катушки надо постараться как можно больше пространства выделить для размещения обмоток, а при намотке витков располагать их вплотную и равномерно. При размещении провода «внавал» может просто не хватить места и всю работу придется переделывать.
Изготовление вторичной обмотки паяльника
В приведенном на фотографии паяльнике вторичная обмотка изготовлена из медной шинки с прямоугольным сечением. Его размеры 8 на 2 мм. Можно использовать и другие профили.
К примеру, круглую проволоку удобно будет изгибать для размещения внутри магнитопровода.
С плоской шинкой пришлось усердно повозиться, использовать тиски, молоток, шаблоны и напильник для равномерного изгиба строго по конфигурации каркаса катушки.
На рисунке в позиции 1 показана плоская шинка. После изготовления каркаса нужно определить ее длину, учитывая расстояние, которое уйдет на витки и дистанцию до наконечника из медной проволоки.
В положении 2 она примерно посередине плавно изгибается в тисках небольшими ударами молотка с соблюдением плоскости ориентирования. При переходе изгиба через прямой угол необходимо использовать шаблон из мягкой стали с формой, строго соответствующей размерам каркаса катушки, в которую обмотка будет помещаться.
Шаблон значительно облегчает слесарные работы по приданию обмотке нужной формы. Вокруг него вначале обвивается одна половина шинки, что показано на позициях 4, 5 и 6, а затем другая (см 7 и 8).
Для облегчения понимания процесса рядом с изображениями шинки на позициях черными линиями с небольшими искажениями показана последовательность изгибов.
На позиции 8 условно показано сечение А-А. Около него надо будет выполнить изгиб шинки на 90 градусов для удобства работы, как показано на фотографии.
Если возникнут изгибы, которые мешают свободно размещать силовую обмотку внутри каркаса катушки, то их можно спилить напильником. Витки металла не должны соприкасаться между собой и корпусом. Для этого их разделяют слоем не толстой изоляции.
На концах вторичной обмотки высверливают отверстия и нарезают резьбу для вкручивания винтов М4. Они служат для крепления медного наконечника из проволоки 2,5 или 1,5 квадрата. Поскольку напряжение на вторичной обмотке очень маленькое, то за качеством электрических контактов наконечника надо следить, поддерживать их в чистоте, очищать от окислов и надежно прожимать гайками с шайбами.
Изготовление первичной обмотки паяльника
После того как силовая обмотка паяльника готова и изолирована станет понятно сколько свободного места осталось в катушке для тонкой проволоки. При дефиците пространства витки располагают плотно между собой.
Намоточная проволока состоит из медной жилы и одного или нескольких слоев лака и обозначается маркировкой ПЭВ-1 (однослойное покрытие лаком), ПЭВ-2 (два слоя), ПЭТВ-2 (более термостойкий, чем ПЭВ-2), ПЭВТЛК-2 (термостойкий специальный).
Измеряя диаметр провода микрометром, следует уменьшать полученное показание на толщину изоляции. Но эта общая рекомендация для нашего паяльника не критична.
Учитывая работу в условиях нагрева от марки ПЭВ-1 лучше отказаться, кстати, мотать его «внавал» тоже не рекомендуется.
Обычно проволоку на катушку наматывают на самодельных станках.
При надетой на каркас силовой обмотке придется витки делать вручную и записывать на бумаге их количество через определенный интервал, например, сто или двести.
Перед началом работы следует припаять к началу обмотки многожильный провод в прочной изоляции, желательно марки МГТФ. Он будет длительно выдерживать многократные изгибы, нагрев, механические воздействия. Соединение концов выполняется пайкой, изолируется. Флюс выбирается только канифоль, кислота не допускается.
Гибкая жила закрепляется в катушке от выдергивания и выводится наружу через отверстие в боковой стенке. После окончания намотки второй конец обмотки тоже припаивают к проводу МГТФ, который выводят наружу.
Поскольку на провод будет подано 220 вольт, то его следует хорошо изолировать от корпуса и вторичной обмотки.
Доводка конструкции
После намотки катушки на нее плотно устанавливают железо, закрепляя его клиньями от выпадения. До окончательной сборки корпуса можно проверить работу паяльника подачей напряжения в первичную обмотку для разогрева наконечника и оценить вольтамперную характеристику.
Если собранная конструкция хорошо паяет, то этим можно и не заниматься. Но, для сведения: желательно угадать рабочую точку ВАХ в месте перегиба кривой, когда железо достигло своего насыщения. Делается это изменением числа витков.
Способ определения основан на подаче переменного напряжения от регулируемого источника на обмотку трансформатора через амперметр и вольтметр. Делается несколько замеров и по ним строится график, показывающий точку перелома (насыщения железа). Затем принимается решение об изменении числа витков.
Ручка, корпус, выключатель
В качестве выключателя подойдет любая кнопка с самовозратом, рассчитанная на токи до 0,5 А. На фотографии показано микропереключатель от старого магнитофона.
Ручка паяльника сделана из двух половинок твердого дерева, в которых вырезаны полости для размещения проводов, кнопки и лампочки. Вообще-то, подсветка не обязательна, для нее надо делать отдельную отпайку или резистивно-емкостной делитель.
Половинки ручек стянуты шпильками с гайками. На них же монтируется металлический хомут крепления, который необходимо изолировать от железа магнитопровода.
Показанная на фотографии открытая самодельная конструкция корпуса обеспечивает лучшее охлаждение, но от работника требует внимания и соблюдения правил безопасности.
Бравый Алексей Семенович
Как рассчитать трансформатор
Типы магнитопроводов силовых трансформаторов. Магнитопровод низкочастотного трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.
Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.Магнитопроводы бывают:1, 4 – броневые,2, 5 – стержневые,6, 7 – кольцевые.Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.
Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.
Трансформаторы с штампованными броневым поз.1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.
Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.Как определить габаритную мощность трансформатора. Габаритную мощность трансформатора можно приблизительно определить по сечению магнитопровода. Правда, ошибка может составлять до 50%, и это связано с рядом факторов. Габаритная мощность напрямую зависит от конструктивных особенностей магнитопровода, качества и толщины используемой стали, размера окна, величины индукции, сечения провода обмоток и даже качества изоляции между отдельными пластинами.Чем дешевле трансформатор, тем ниже его относительная габаритная мощность.Конечно, можно путём экспериментов и расчетов определить максимальную мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет, так как при изготовлении трансформатора, всё это уже учтено и отражено в количестве витков первичной обмотки.Так что, при определении мощности, можно ориентироваться по площади сечения набора пластин проходящего через каркас или каркасы, если их две штуки.P = B * S² / 1,69 Где:P – мощность в Ваттах,B – индукция в Тесла,S – сечение в см²,1,69 – постоянный коэффициент.
Пример:Сначала определяем сечение, для чего перемножаем размеры А и Б.S = 2,5 * 2,5 = 6,25 см² Затем подставляем размер сечения в формулу и получаем мощность. Индукцию я выбрал 1,5Tc, так как у меня броневой витой магнитопровод.P = 1,5 * 6,25² / 1,69 = 35 Ватт Если требуется определить необходимую площадь сечения манитопровода исходя из известной мощности, то можно воспользоваться следующей формулой:S = ²√ (P * 1,69 / B) Пример:Нужно вычислить сечение броневого штампованного магнитопровода для изготовления трансформатора мощностью 50 Ватт.S = ²√ (50 * 1,69 / 1,3) = 8см² О величине индукции можно справиться в таблице. Не стоит использовать максимальные значения индукции, так как они могут сильно отличаться для магнитопроводов различного качества.Максимальные ориентировочные значения индукции.
КАК РАССЧИТАТЬ ПОНИЖАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР. В домашнем хозяйстве бывает необходимо оборудовать освещение в сырых помещениях: подвале или погребе и т.д. Эти помещения имеют повышенную степень опасности поражения электрическим током.В этих случаях следует пользоваться электрооборудованием, рассчитанным на пониженное напряжение питания, не более 42 вольт.
Можно пользоваться электрическим фонарем с батарейным питанием или воспользоваться понижающим трансформатором с 220 вольт на 36 вольт.В качестве примера давайте рассчитаем и изготовим однофазный силовой трансформатор 220/36 вольт.Для освещения таких помещений подойдет электрическая лампочка на 36 Вольт и мощностью 25 — 60 Ватт.
Такие лампочки с цоколем под стандартный патрон продаются в магазинах электро-товаров.Если вы найдете лампочку другой мощности, например на 40 ватт, нет ничего страшного — подойдет и она. Просто наш трансформатор будет выполнен с запасом по мощности.СДЕЛАЕМ УПРОЩЕННЫЙ РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА 220/36 ВОЛЬТ.
Мощность во вторичной цепи: Р2 = U2 • I2 = 60 ваттГде:Р2 – мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт;U2 — напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт;I2 — ток во вторичной цепи, в нагрузке.КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более η = 0,8.КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку.
Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется.Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:Р1 = Р2 / η = 60 / 0,8 = 75 ватт. Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе.
Поэтому от значения Р1, мощности потребляемой от сети 220 вольт, зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S.
Магнитопровод – это сердечник Ш – образной или О – образной формы, набранный из листов трансформаторной стали. На сердечнике будет располагаться каркас с первичной и вторичной обмотками.Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:S = 1,2 • √P1 Где:S — площадь в квадратных сантиметрах,P1 — мощность первичной сети в ваттах.S = 1,2 • √75 = 1,2 • 8,66 = 10,4 см². По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:w = 50 / S В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв.w = 50 / 10,4 = 4,8 витка на 1 вольт. Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках.Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:W1 = U1 • w = 220 • 4.8 = 1056 витка. Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:W2 = U2 • w = 36 • 4,8 = 172.8 витков, округляем до 173 витка. В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков.Величина тока в первичной обмотке трансформатора:I1 = P1 / U1 = 75 / 220 = 0,34 ампера. Ток во вторичной обмотке трансформатора:I2 = P2 / U2 = 60 / 36 = 1,67 ампера. Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/мм² .При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле: d = 0,8 √I Для первичной обмотки диаметр провода будет:d1 = 0,8 √I 1 = 0,8 √0,34 = 0,8 * 0,58 = 0,46 мм. Возьмем 0,5 мм. Диаметр провода для вторичной обмотки:d2 = 0,8 √I 2 = 0,8 √1,67 = 0,8 * 1,3 = 1,04 мм. Возьмем 1,1 мм. ЕСЛИ НЕТ ПРОВОДА НУЖНОГО ДИАМЕТРА, то можно взять несколько, соединенных параллельно, более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.Площадь поперечного сечения провода определяется по формуле:s = 0,8 • d² где: d — диаметр провода.Например: мы не смогли найти провод для вторичной обмотки диаметром 1,1 мм.Площадь поперечного сечения провода диаметром 1,1 мм равна:s = 0,8 • d² = 0,8 • 1,1² = 0,8 • 1,21 = 0,97 мм² Округлим до 1,0 мм².Из таблицы выбираем диаметры двух проводов сумма площадей поперечного сечения которых равна 1.0 мм².
Например, это два провода диаметром по 0,8 мм. и площадью по 0,5 мм². Или два провода:— первый диаметром 1,0 мм. и площадью сечения 0,79 мм²,— второй диаметром 0,5 мм. и площадью сечения 0,196 мм².что в сумме дает: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм².
Намотка катушки ведется двумя проводами одновременно, строго выдерживается равное количество витков обоих проводов. Начала этих проводов соединяются между собой. Концы этих проводов также соединяются.Получается как бы один провод с суммарным поперечным сечением двух проводов.
Рекомендуем!!!
Программа для расчета силовых трансформаторов Trans50Hz v.3.7.0.0.
Импульсный паяльник своими руками
- Сегодня мы соберём простой импульсный паяльник
- Посмотрим видео:
Для работы на понадобится несколько простых вещей, в частности это блок питания, в виде китайского трансформатора TASCHIBRA или аналогичный Кусочек медной проволоки, желательно длиной 30-40 смПри разборке трансформатора мы наблюдаем такую картинуСправа сама задающая часть, а слева импульсный трансформатор, на котором есть первичная и вторичная обмотка.Первичную обмотку оставляем, а вторичную нам нужно полностью удалить.Мотаем нашу обмотку, она состоит из одного не полного витка нашим проводом. Для того чтобы поднять выходной ток, желательно две параллельные шины и таким образом скрутить на каркас Устанавливаем трансформатор с новой обмоткой на местоТеперь нам нужно каким-то образом зафиксировать обмотку на трансформаторе, для этого мы используем холодную сваркуПока заготовка сохнет давайте займемся другими комплектующими:Во первых это сетевой шнурНа счет проводов, я их заменю на более эластичныйДальше нам нужна ручка, с сквозным отверстие для сетевого шнураСейчас заменим провода и продолжимНачинаем собирать наш паяльник, устанавливаем его в корпусУстанавливаем включательПродолжаем собирать его дольше, соединяем сетевой шнур, с включателем и с самим паяльникомЗакрепляем крышку трансформатораСледующим шагом будет изготовление самого жалаДля того что бы прикрепить жало к паяльнику, используем соединение для проводовПрикрепляем ихДля изготовления самого жала, нам понадобиться медный провод, диаметром 1мм, придаём ему нужную формуКрепим егоИ всё, только что мы изготовили импульсный паяльник своими руками!
Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .