Принцип работы индукционного паяльника

Индукционные паяльные станции: принцип работы, обзор, как выбрать

Контактный метод нагрева жала, используемый в классических схемах паяльных станций, несовершенен. Это проявляется в виде низкого КПД, большой потребляемой мощности, локального перегрева жала в зоне контакта и т.д.

Паяльная индукционная станция лишена таких недостатков. Давайте рассмотрим принцип работы такого устройства, ознакомимся с несколькими популярными моделями и узнаем, как выбрать прибор, исходя из области его применения.

Принцип работы

Начнем с конструктивных особенностей индукционного нагревательного элемента (см. рисунок 1), это позволит лучше понять его принцип действия.

Нагревательный элемент индукционного прибора

Указанные обозначения:

• А – экранирующая оболочка;
• В – провода, подающие напряжение к индуктору;
• С – ручка паяльника;
• D – жало;
• Е – индукционная катушка;
• F – ферромагнитный слой.

Теперь поверхностно расскажем о принципе действия, не погружаясь в теоретические основы электромагнитной индукции.

При поступлении в индукционную катушку высокочастотного напряжения происходит формирование переменного магнитного поля.

Преимущества индукционного метода очевидны: поскольку в качестве нагревательного элемента выступает жало паяльника, его нагрев происходит равномерно. Следовательно, отсутствуют потери от температурной инерции, и полностью исключен локальный перегрев, вызывающий окисление и выгорание жала. В результате, увеличивается его срок эксплуатации и повышается КПД устройства.

Принцип управления нагревом

Управлять процессом нагрева можно двумя способами:

1. Установив на жало термодатчик и подключив его к цифровому блоку управления. Такой способ стабилизации температуры применяется практически во всех недорогих индукционных паяльных станциях, например: Quick 203H или Yihua 900Н (показана на рисунке 2).Цифровая станция Yihua 900Н
2. Меняя состав ферромагнитного сплава, покрывающего жало. Данный принцип основан на том, что при определенной температуре (точка Кюри), ферромагнетики утрачивают свои свойства, в результате чего паяльник перестает нагреваться. Такой метод стабилизации температуры был запатентован компанией Metcal под названием SmartHeat®, что дословно переводится как «умный нагрев». Применяется в моделях Metcal, OKI, ERSA, Weller и т.д.Рисунок 3. Модель PS 900, может использоваться как для безсвинцовой пайки, так и обычной

У каждого из представленных выше методов есть свои достоинства и недостатки. Станции с термодатчиком существенно дешевле, что делает их доступными не только для профессионалов, но и любителей. Точность и надежность такого оборудования напрямую зависят от цифрового блока управления.

Второй способ стабилизации температуры осуществляется за счет установки картриджей-наконечников с определенной точкой Кюри – он более надежен. Но станции SmartHeat® имеют два существенных недостатка:

1. Высокая стоимость, не каждый профессионал может себе позволить купить такое оборудование. Но новое поколение бюджетных моделей более доступно.
2. При изменении режима пайки необходимо устанавливать соответствующий картридж-наконечник, которые, как правило, не входят в комплект поставки и стоят недешево.

Картриджи-наконечники

Краткий обзор

Начнем со станции с цифровым блоком управления Quick 203H (ее фото представлено на рисунке ниже).

Внешний вид станции QUICK 203Н

Оригинальная модель данной станции стоит в пределах $220-$240, китайский аналог можно найти по цене вдвое дешевле (при выборе обращайте внимание на комплектацию, может поставляться без паяльника). Отлично справляется с smd радиодеталями и содержащим свинец припоем.

Видео: обзор и работа в реальных условиях станции QUICK 203Н

Отрицательные моменты: массивные элементы и бессвинцовый припой необходимо долго прогревать.

Характеристики:

• Заявленная производителем мощность – 90Вт.
• Рабочая температура от 200С° до 420С°.
• На индукционную катушку подается напряжение 36В с частотой 400кГц.
• Стабилизация установленного теплового режима выполняется с погрешностью 2С°.
• Нагрев до рабочей температуры 350С° занимает не более 25 секунд.

Цифровой блок управления позволяет задать 10 температурных профилей, установить блокировку по паролю на включение, выполнить калибровку, назначить время задержки включения спящего режима и отключения устройства.

Тем, кто приобрел китайский аналог прибора, рекомендуется сразу побеспокоиться о покупке оригинального жала, поскольку то, что входит в комплект, скорее, декоративное, чем рабочее.

Теперь рассмотрим станцию PS-900, работающую по технологии SmartHeat® (ее внешний вид показан на рисунке 3). Это самая доступная модель из линейки OKI, ее ориентировочная стоимость около $250.

Характеристики:

• Минимальная мощность 5Вт, максимальная – 60Вт (регулируется автоматически).
• Индуктор работает на частоте 470кГц.
• Потребляемая мощность – 90Вт.
• Напряжение питания от 90 до 240В.

Особенности:

• Поскольку температурный режим задается картиджем-насадкой, панель блока управления упрощена до минимума, на ней имеется только кнопка включения питания.
• Имеется возможность заменить штатный индуктор с диаметром 7,5мм менее мощным пятимиллиметровым на 35Вт. Это дает возможность производить деликатную пайку при помощи микронаконечников.
• Паяльник автоматически включается при извлечении с подставки и выключается после установки обратно.
• Необходимо отдельно приобрести комплект наконечников-картриджей для различных режимов пайки.

Приведем, в качестве сравнения, основные характеристики одной из моделей высшего уровня – MX-5241(см. рисунок 6). Необходимо сразу предупредить, что в руках любителя такой инструмент станет дорогой игрушкой, не более.

Рисунок 6. МХ-5241 – техника для профессионалов

Характеристики:

• Диапазон выходной мощности от 5 до 80Вт (регулируется автоматически).
• Частота работы индуктора – 13,56МГц.
• Потребляемая мощность – 125Вт.
• Напряжение питания от 90 до 240В.

Два независимых канала позволяют одновременно использовать термопинцет и паяльник.

Благодаря индикатору мгновенной мощности существенно упрощается подбор необходимого картриджа-наконечника.

Стоимость этого «чудо-инструмента» более $1200.

Выбор

Собственно, процесс выбора заключается в определении области применения станции. Бюджетная модель PS-900 отлично подходит для промышленной ручной пайки и тем, кто планирует заниматься радиоэлектроникой на профессиональном уровне.

Индукционные модели с цифровым блоком управления больше подходят для любителей, поскольку, установить необходимый тепловой режим значительно проще, чем подбирать картридж-наконечник с соответствующей точкой Кюри.

Следует учитывать, что недорогие индукционные устройства не производятся с термофеном. Если он станет необходимым для работы – термовоздушная станция может быть приобретена отдельно.

Можно ли сделать индукционную паяльную станцию своими руками?

Данный вопрос имеет, скорее, теоретическую подоплеку, чем практическое применение. Безусловно, можно сделать самодельный блок управления под готовый индукционный паяльник. Но стоимость такого проекта будет незначительно отличаться от серийного изделия, произведенного в Китае.

Значительно полезней модифицировать готовое устройство с целью его усовершенствования.

Источник: https://www.asutpp.ru/ustrojstvo-i-princip-dejstviya-payalnyx-indukcionnyx-stancij.html

Индукционный паяльник: принцип работы, устройство и особенности выбора паяльной станции

Электрикам, электронщикам и людям других близких профессий прекрасно известно понятие пайки и инструмент для этих целей — паяльник.

Его устройство тоже не вызывает особого недоумения, так как строится на элементарных понятиях. А вот индукционный паяльник известен далеко не всем. Принцип его действия сможет объяснить даже не каждый электрик.

Хотя в основу работы такого прибора положены самые обычные законы физики.

Сегодня в большей степени распространено использование обычных паяльников или паяльных станций, принцип работы которых основан всё на том же использовании нагрева рабочей поверхности за счёт сопротивления проводника. Это дёшево, просто и удобно. Но проблемы, возникающие в процессе пайки, всё же есть.

Специалистам, которые сталкиваются с этим ежедневно, все они хорошо известны: большое потребление мощности, низкий КПД, перегрев в месте контакта жала. Более того, для различных видов спаиваемых частей устройства приходится использовать то же разные. Хотя паяльные станции частично помогают решить подобную проблему.

Совсем по-другому обстоит дело с устройством под названием индукционная паяльная станция. И это не удивительно, ведь в основе работы таких систем стоят кардинально иные законы физики.

Принцип работы паяльного элемента

Принцип действия индукционного паяльного прибора основан на действии электромагнитной индукции. И для начала стоит рассмотреть основы действия паяльного элемента, потому что именно он является основной частью паяльника. Устройство прибора:

1. Наконечник;
2. Индукционная катушка;
3. Экранирующий элемент;
4. Ферромагнитное покрытие;
5. Ручка;
6. Провод.

При подаче на индукционную катушку токов высокой частоты формируется электромагнитное поле. Жало же имеет слой ферромагнитного материала, который под действием электромагнитного поля начинает перемагничиваться. Это вызывает возникновение вихревых токов, в результате чего происходит выделение большого количества тепла. Именно оно и нужно для пайки.

Плюсы такого метода вполне очевидны: при работе разогревается непосредственно само жало, что способствует не только равномерному нагреву, но и исключению тепловой инерции, присущей обычным паяльным установкам.

Система управления нагревом

Хотя паяльный элемент и выполняет основную функцию, но без подачи электроэнергии ничего не получится. И каждая паяльная станция с индукционным принципом действия имеет блок управления, который и регулирует нагрев.

Для управления нагревом можно использовать два способа:

1. На жало устанавливается датчик температуры, который подключается к цифровому блоку, управляющему процессом. Подобная схема используется чаще в дешёвых моделях.
2. Использование метода стабилизации температуры SmartHeat® более предпочтительно и используется в фирменных, более дорогих прототипах. Основывается он на изменении возможностей ферромагнитного вещества. При достижении точки Кюри ферромагнетики, покрывающие жало паяльника, теряют свои свойства и перестают греться. Такой способ контроля за нагревом называется «умный нагрев».

Каждый способ имеет свои преимущества и негативные стороны. Первый по карману даже любителю, что делает его наиболее доступным.

Выбор подходящей модели

Основным критерием при выборе необходимой модели может служить лишь сфера применения паяльной станции. Если подразумевается использование на производстве или в профессиональных целях, то рекомендуется выбирать приборы с «умным нагревом», хотя и стоят они более 1 тыс. у.е.

Любителям же предпочтительнее использовать системы с цифровым блоком. Их вполне хватит для качественной и удобной работы. Правда, в таких вариантах будет отсутствовать фен, но его можно купить и отдельно. Удобен такой вариант ещё и тем, что нет необходимости каждый раз подбирать наконечник с заданной точкой Кюри, а это сильно упрощает работу.

Можно ли сделать своими руками

Любители всё создавать своими силами обязательно заинтересуются возможностью создать индукционную станцию самостоятельно. Тем более учитывая ценовую таблицу, сделать это захочется не только «самоделкиным».

И здесь желающих сэкономить хочется разочаровать. Теоретически, конечно, сделать можно всё. Но по своей конструкции для самостоятельного изготовления паяльный элемент слишком сложен. Что же касается цифрового блока, то создать его можно и самому, но здесь теряется смысл, так как обойдётся это практически в ту же сумму, сколько будет стоит целая китайская паяльная станция.

Источник: https://220v.guru/fizicheskie-ponyatiya-i-pribory/payalniki/indukcionnyy-payalnik-i-princip-raboty-payalnoy-stancii.html

Quick 203H индукционная паялка из Китая (Тесты, сравнение с обычными паяльниками)

• AliExpress
• Паяльные станции
• Радиотовары

Здравствуйте! Сразу поясню по цене: прод задрал цену, видимо после моего гневного отзыва. Мне станция пришла без паяльника! не советую брать у этого прода по какой бы то ни было цене. Но обзору быть!

В данном обзоре я постараюсь познакомить Вас с индукционным паяльником из Китая.

Для начала, позвольте дать небольшое пояснение, относительно принципов работы данного устройства!Данное изделие китайпрома является аналогом брендовой паялки Quick 203. Вот тут они (оригиналы www.quick-global.ru/1-lead-free-soldering-2b.html) продаются в РФ (офф. представитель Qucik technica-m.ru/katalog.html/fol_242).

Принцип работы следующий: высокочастотный генератор вызывает нагрев металлического жала до заданной температуры, которая регулируется с помощью термопары прижатой к жалу изнутри. Плюсы данного варианта термостабилизации: +Низкая теплоемкость (инертность) нагревательного устройства.

+Отсутствие воздушной прослойки между нагревателем и жалом (жало и есть нагреватель) +Относительно высокая скорость реакции на изменения температуры жала в связи с прикосновением к деталям, плате, и т.п. +Высокая скорость нагрева (ну это вытекает из первого пункта) Минусы: -Сложность схемы -Цена (по сравнению с обычными паяльниками) -Нужны хорошие жала. С дефолтным это просто печалька.

-Возможно влияние высокой частоты на организм (да толком не доказано, никаких исследований именно этой вещи я не проводил и не видел в сети) -Громоздкая (по сравнению с обычными паяльниками) Характеристики: Диапазон температур 100℃-600℃ Стабильность температуры ±2℃ Входное напряжение / частота 220В 50Гц/60Гц Напряжение на выходе/ частота 24В AC 400K Гц (в инете нашел измерения ~280 КГц) Maкс. мощность 90Вт Микропроцессорное управление Нагрев Ток высокой мощности Режим сна Автоматический Блокировка температуры Пароль Вес (без шнура питания) Примерно 2.8 кг

Фото внутренностей:

Итак комплект моей поставки:Напомню паяльника в комплекте нет, зато есть какие то 4 винта (ножки) которые некуда ввернуть. Лицевая панель:Вес коробки:Вес устройства с комплектом:Работа с паялкой: Регулировка температуры клаишами ▲ и ▼. При включении станция включается на температуру, выставленную при выключении. Заходим меню настроек, зажав * на 2 секунды. 0- 1-Максимальная температура, которую можно выставить стрелками(макс. 600!!). 2-Минимальная температура(100-150-200С) 3-Температура паяльника в режиме сна (100-300С) 4-Время в минутах перехода в режим сна (когда паяльник не двигается) 5-Время в минутах до отключения паяльной станции (время в пункте 4+время в режиме 5) 6-Режим блокировки 7- 8-не доступно 9-пароль доступа в режим настроек(для отключения выставить пароль 000) Вход в режим калибровки: зажать * и не отпуская нажать ▲. Выставить температуру на жале(реальную). Тестирование: Я взял 2 платы (от ИБП и компьютерную материнку (noPb)) для отпаивания различных компонентов 4мя паяльниками: -Quick 203h

-CT-96<\p>
-Usb 8w 5V -ЭПСН-40/220

Подробности прошу узнать из видео. Сразу перейду к итогам!

●Quick 203h паяет на 370С хуже чем СТ-96, но лучше чем остальные 3 испытуемых. Очень долгий прогрев массивных деталей. Без проблемно можно работать только с smd, мелкими кондёрами, и с платами со свинцово содержащими припоями. (ну или разбавлять припой). ●СТ-96 худо бедно справляется со всеми задачами (включая выпайку транзисторов цепей питания процессора и конденсаторов оттуда же). Если выкрутить его на максимум. При этом вопрос на сколько хватит жала да и нагревателя. ●Usb 8w 5V берет лишь smd компоненты. Больше ни на что не способен. С платы UPS не отпаял ничего! Ну может проводок еще припаять можно не слишком толстый где нибудь в детской игрушке. Игрушечный паяльник. ●ЭПСН-40/220 С отпаиванием конденсаторов из материнок не справляется(60 Вт заиметь для этого стоило бы). В остальном отличный паяльник, если использовать со свинцово содержащими припоями. С платы UPS отпаял, что требовалось. Если будете брать, покупайте с деревянной ручкой. Очень надежная штука.

ВЫВОДЫ:

○Покупать у вышеозначенного мною прода (по ссылке «перейти в магазин«) не стоит! ○С дефолтным жалом показывает очень плачевные результаты для этой цены. ○Если у вас есть что-то вроде СТ-96 вряд ли стоит замахиваться на это. Переплата не соответствует дополнительным плюшкам. ○Однозначно нужно покупать дополнительные жала (оригинальные Hakko или Quick), а это увеличивает и без того не малую цену. Вот тут я докупил паяльник:

ebay.com/itm/141811643244 (eBay item number: 141811643244)

Фото паяльника

Если докуплю жало и оно кардинально поменяет мое представление о данной паялке, поправлю обзор! Благодарю за внимание!!! Планирую купить +7 Добавить в избранное Обзор понравился +22 +45

Источник: https://mysku.ru/blog/aliexpress/38935.html

Индукционная паяльная станция

Главная > Инструмент > Индукционная паяльная станция

Основным принципом работы обычных паяльных станций является передача тепловой энергии на жало паяльника непосредственно нагревательным элементом. Такая классическая схема устройства паяльных систем довольно несовершенна.

Это сказывается на большом расходе потребляемой электрической энергии, низком КПД устройств и постоянном перегреве жала в зоне пайки. Индукционная паяльная станция (ИПС) не имеет таких недостатков.

Прибор нового поколения интересен своей принципиальной схемой работы ИПС.

Паяльная индукционная станция

Что такое индукционная пайка

Индукционная паяльная система была разработана американской компанией «ОК Интернешнл». В последнее время ИПС получили широкое распространение во всём мире. В паяльнике отсутствует передающий нагревательный элемент. Нагревается только жало. Поэтому корпус прибора не нуждается в термоизоляции. Такая технология получила название Smart Heat – Умное тепло.

Ферромагнитное покрытие жала переходит в монолитный сердечник, который входит в индукционную катушку. Умная система сама активизирует нагрев наконечника паяльника, постоянно поддерживая необходимый уровень температуры в зоне паяния.

Принцип работы индукционной паяльной станции

Чтобы понять конструктивные особенности ИПС, нужно рассмотреть принцип работы нагревательного элемента.

Схема нагревательного элемента ИПС: A – экран; B – проводка подачи напряжения на индуктор; C – держатель паяльника; D – наконечник;  E – индукционная катушка; F – ферромагнитная оболочка

Оперативным элементом индукционного паяльника является наконечник. Жало имеет основу из меди, покрытую ферромагнитным сплавом F. Индукционная катушка E инициирует появление переменного магнитного поля.

Медь сама по себе «равнодушна» к магнитному полю, поэтому для этого нужна ферромагнитная оболочка жала паяльника.

Достигнув определённой температуры (точки Кюри), оболочка наконечника D теряет способность воспринимать переменное магнитное поле.

Во время пайки происходит активная потеря тепла ферромагнитным покрытием за счёт передачи тепловой энергии меди. Остывая, оболочка жала восстанавливает свои свойства. Процесс нагрева возобновляется.

В результате оптимального режима потребления тепловой энергии не происходит перегрева или преждевременного остывания жала.

Это значительно экономит потребление электроэнергии, увеличивает срок службы наконечников и повышает качество пайки. На таком принципе работают все индукционные паяльные станции.

Основная рабочая частота электрического тока станций – 450 КГц. В последнее время появились новые дорогостоящие модели с рабочей частотой, достигающей величины 13 МГц. Это относится к профессиональным аппаратам.

Паяльная станция Quick 2020

Одна из популярных моделей среди населения на сегодня является ИПС Quick 2020. Прибор заключён в металлопластиковый корпус с экраном. На дисплее отражается заданный уровень нагрева наконечника, режим ожидания. В комплект поставки станции входят паяльник со сменными наконечниками-картриджами, металлическая подставка с держателем для паяльника.

Паяльная станция Quick 2020

Сменные картриджы имеют различную форму, предназначенную для разных видов пайки. Их легко меняют, не выключая паяльник. Паяльник, вставленный в держатель, автоматически переходит в режим ожидания.

Жало в это время находится в нагретом состоянии в пределах 100-1100 С. Клавишами управления задают время, по истечению которого инструмент полностью остывает.

Температура нагрева устанавливается поворотной кнопкой от 0 до 4800 С.

Все заданные параметры отражаются на дисплее прибора: рабочая температура нагрева жала, время ожидания и степень нагрева в этом режиме. Жало паяльника достигает заданный уровень температуры в течение 4-5 секунд.

Как сделать индукционный паяльник своими руками

Термовоздушная паяльная станция

В источниках массовой информации можно найти множество вариантов самодельных паяльников, в том числе индукционного принципа работы. Следует отметить, что сделанный индукционный паяльник своими руками – не совсем то, что приборы, описанные выше.

При изготовлении самоделок не применяются ферромагнетики, нагрев жала просто осуществляется сердечником в индукционной катушке. Для корпуса используют светодиодные фонарики, старые паяльники и подходящие по форме изделия.

Самодельный индукционный паяльник

В корпус встраивают металлическую трубку, на которую навивают медную проволоку диаметром от 1 мм и более. Обычно делают 9-12 витков. Металлический стержень обёртывают термостойкой изоляционной лентой. Медную спираль тоже покрывают слоем термоизоляции. Обязательно следят за тем, чтобы витки не смыкались. В трубку вставляют медный прут, который служит жалом.

Роль станции исполняет любой небольшой понижающий трансформатор. Часто для самоделок используют трансформаторный блок для ламп дневного света.

В заключение можно сказать, кто раз пользовался индукционным паяльником, тот становится приверженцем таких приборов. Быстрый нагрев, лёгкий вес устройства и его экономичность – основные преимущества перед аналогичными «собратьями» по ремеслу.

Видео

Паяльная станция своими руками

Источник: https://elquanta.ru/instrument/indukcionnaya-payalnaya-stanciya.html

Индукционные паяльники роскошь или виток эволюции

Прогресс не стоит на месте и каждый день на рынке появляются все новые и новые гаджеты, которые казалось бы должны разорвать привычность и заставить жить по новому. Наверно такая же мысль была у тех кто придумал замечательные индукционные паяльники, но их цена способна удивить даже самого продвинутого электронщика. И так обо всем по порядку

Принцип действия

Индукционный паяльник – это нагревательный инструмент для поверхностного монтажа радиокомпонентов на печатных платах, как бытовых приборов так и промышленных установках. Отличие от традиционных паяльников заключается в принципе нагрева.

В обычном паяльнике есть тугоплавкий металл с высоком сопротивлением, это самое высокое сопротивление препятствует прохождению электрического тока через этот проводник, в следствие чего происходит нагрев проводника и передача тепла на жало паяльника.

Индукционный принцип заключается в нагреве за счет переменного магнитного поля вызванного токами высокой частоты, магнитное поле проходит через индукционную катушку и вызывают нагрев наконечника.

Сменные картриджи

Быстросъемность наконечника просто поражает воображение, не сложнее чем заменить лампочку или включить телевизор в розетку. Одним из неоспоримых плюсов данных паяльных систем является отсутствие датчиков температуры.

Вместо этого выступает сам наконечник, который выполнен из специального сплава и при нагреве он теряет свою магнитную проницаемость(не магнитит) и нагрев прекращается, как только происходит отклонение от данной температуры, происходит восстановление магнитных свойств и возобновляется нагрев.

Ручка паяльника очень легкая и сбалансированная, что превращает пайку в удовольствие, а знаменитое жало “Волна”, творит чудеса при пайке микросхем

Цены

Теперь самое интересное по этому инструменту – Цена. Может быть я скупой скряга, но отдавать 60 т.р. за паяльник, который не перегревает контакты и лежит в руке удобно, это очень очень дорого, я даже бы сказал ох…ть как дорого.

Когда на международной выставке я услышал эту цену, мне хотелось плюнуть в лицо человеку, который мне 15 минут показывал и рассказывал о данном инструменте.

Наверно мастера по ремонту стиральных машин еще не доросли до подобного инструмента и тратить 1000 долларов на паяльник это скоро станет обыденность, но я уж лучше закажу себе китайца за добрую 1000 рублей и буду радоваться и грешить на припой и флюс.

Видео

Источник: https://sw19.ru/post/51

Устройство и работа высокочастотного импульсного паяльника

Обойтись в электротехнике и электронике без паяльника невозможно. В магазинах таких приборов продаётся немало. Можно купить инструмент, ориентируясь на его мощность или тип нагревательного элемента.

Однако сильный нагрев и большая площадь жала требуется не всегда, особенно в работе с небольшими деталями и платами, поэтому возникает необходимость приобрести или изготовить импульсный паяльник своими руками.

Виды паяльников

Нагревающийся инструмент, соединяющий специальным припоем из сплавов на основе свинца, олова или меди металлические детали, называется паяльником. Детали, составляющие устройство паяльника, просты и немногочисленны:

• Электрический питающий провод с вилкой.
• Рукоятка.
• Корпусная оболочка, защищающая внутреннюю часть инструмента.
• Нагревательный элемент.
• Стержень.
• Наконечник, или жало.

Одним из самых распространённых инструментов стал паяльник с нагревателем из нихромовой спирали. У некоторых моделей имеется датчик в виде термопары, отключающий инструмент при достижении рабочей температуры.

Более современными являются устройства с нагревателем в форме стержней из керамики. Они быстрее нагреваются, имеют большие возможности по настройке необходимых параметров и долгий срок эксплуатации.

Прибор с наконечником, имеющим ферромагнитное покрытие, нагревается наведёнными токами магнитного поля. Это устройство называется индукционным паяльником. Пламя от горения газа через специальную насадку нагревает жало в газовом паяльнике. Это приспособление автономно, и заправка возможна от обычного газового баллончика.

Паяльники небольшой мощности с питанием от аккумулятора также являются мобильными и применяются для ремонта небольших деталей. Ультразвуковые инструменты используются для безфлюсовой пайки на основе припоев, не содержащих свинца.

Устройство с импульсным нагревом

Для того чтобы собрать схему электронного устройства, потребуется пайка. Но компоненты, составляющие содержимое таких приборов, очень малы, и применение простых нагревательных инструментов ограничено. Для этих целей подойдёт импульсный паяльник.

Медная проволока небольшого диаметра, из которой обычно изготовлено его жало, обладает хорошей теплопроводностью, а малая толщина позволяет добраться до самых небольших элементов. Низкое напряжение, которое используется для нагрева, не требует больших затрат на электроэнергию. К тому же она расходуется исключительно в момент проведения паяльной операции.

Источник: https://pochini.guru/instrument/ustroystvo-vyisokochastotnogo-impulsnogo-payalnika

Индукционные паяльные станции

Научно-технические

Главная  Статьи, аналитика  Научно-технические

«Научно-технические статьи» — подборка научно-технических статей радиоэлектронной тематики: новинки электронных компонентов, научные разработки в области радиотехники и электроники, статьи по истории развития радиотехники и электроники, новые технологии и методы построения и разработки радиоэлектронных устройств, перспективные технологии будущего, аспекты и динамика развития всех направлений радиотехники и электроники, обзоры выставок радиоэлектронной тематики.

Согласно директивам стандартов RoHS (Restriction of Hazardous Substances) и WEEE, начиная с 1 июля 2006 года, все электронные компоненты должны производиться с соблюдением жестких экологических норм и не содержать таких химических элементов как свинец, ртуть, кадмий и других опасных для здоровья соединений.

Директива RoHS, ограни чивающая использование опас ных веществ, применительно к электронной промышленности означает принудительный переход на бессвинцовые технологии пайки, что обрекает многих производителей на серьезную модернизацию технологического оборудования и связанные с эти дополнительные расходы. Не могут оставаться в стороне и многочисленные ремонтные и сервисные службы, поскольку рано или поздно все они столкнутся с необходимостью ремонта появляющейся бессвинцовой продукции.

Большинство среднетемпературных припоев для замены свинца — это сложные по составу сплавы на основе олова с добавлением меди, серебра, висмута и сурьмы. К сожалению, ни один из них не может полностью заменить Sn63/Pb37 (180…200°C), у всех сплавов существенно выше температура плавления.

Повышенная температура плавления бессвинцовых припоев предъявляет гораздо более жесткие требования к паяльному оборудованию: старое классическое оборудование не годится, поскольку не обеспечивает надежности паяных соединений, а риск повреждения компонентов возрастает многократно.

Многие фирмы-изготовители паяльного оборудования незамедлительно занялись выпуском паяльных станций с гордым значком Lead-Free, стараясь выжать из классических схем нагреватель+жало максимум возможного для соответствия этому требованию, а именно высокой стабильности температуры жала во всех режимах работы. Другой вопрос, насколько у них это получается.

Ведь классическая схема обладает целым рядом недостатков, среди которых инерционность и большие потери при передаче тепла от нагревателя к жалу.

Иным, гораздо более красивым и эффективным решением проблемы точного поддержания температуры жала является метод непосредственного нагрева жала с помощью индукционного нагрева вихревыми токами.

Теория. Метод индукционного нагрева

Существует ряд веществ, например железо, кобальт, никель и некоторые редкоземельные элементы (лантаноиды), а также некоторые сплавы, которые обладают сильными магнитными свойствами. Эти вещества назвали ферромагнетиками.

Когда такой материал, имеющий остаточную намагниченность (ферромагнетик), помещается в переменное магнитное поле, то это переменное магнитное поле вызывает перемагничивание материала. Чем больше остаточная намагниченность, тем больше энергии затрачивается на перемагничивание.

Рис. 1. Паяльные станции фирмы Quick (Китай)

Если этот материал является и токопроводящим, то при воздействии на него переменного магнитного поля в нем возникают вихревые токи (токи Фуко). Возникновение вихревых токов вызывает дополнительный расход энергии в материале.

Поскольку амплитуда вихревых токов пропорциональна частоте перемагничивания, то с ростом частоты растут и магнитные потери в ферромагнетике, а следовательно, растет и общая мощность, расходуемая на нагрев.

Фирма Quick (Китай), выпускающая очень качественные (и недорогие!) паяльные станции применила данный метод индукционного нагрева в паяльных станциях серий 203 и 204 (рис. 1). В качестве ферромагнитного материала при изготовлении жал используется железо-никелевый сплав.

В этих станциях нет нагре вателя в прямом смысле этого слова. Нагревателем служит само жало паяльника. Паяльная станция преобразует напряжение питания сети в прямо угольное напряжение размахом 36 Вольт с частотой 400 кГц. Это напряжение подводится к возбуждающей обмотке (рис.

2), обладающей минимальным активным сопротивлением (не более 1,3 Ом) и большим реактивным сопротивлением (не менее 50 мГн), причем, индуктивность обмотки без установленного жала в 100 раз меньше.

20% мощности тоже не пропадают даром — они разогревают обмотку возбуждения, которая находится снаружи жала, нагревая при этом жало по «классической» схеме нагрева.)

Отсюда следует, что в отличие от традиционных способов разогрева жала с помощью накальной спирали или керами ческого нагревателя здесь жало нагревается само, равномерно вплоть до самого кончика.

Поэтому температурная инерция на разогрев и передачу тепла к кончику жала сведена здесь к минимуму.

В традиционных же паяль никах на передачу тепла от нагревательного элемента к жалу и далее к кончику жала затрачивается довольно значительное время и существенно большая энергия.

На рисун ке 3 показана зависимость температуры жала при разогреве и пайке для индукционной и классической паяльных станций.

Видно, что для паяльных станций 203Н и 204Н фирмы Quick время разогрева жала до рабочей температуры составляет всего 20-25 секунд, а температура жала практически не меняется в процессе пайки.

Рис. 2. Возбуждающая обмотка

Для классических паяльных станций невозможно преодолеть эту инерционность нагрева жала — увеличение мощности классического нагревательного элемента приведет к дополнительному выгоранию жала в местах контакта с нагревателем, а также риску перегрева жала вследствие появления большого температурного градиента по всей длине жала.

Используя преимущество малоинерционного разогрева, в паяльных стациях Quick дополнительно применен так на зываемый «интеллектуальный сенсор».

Находясь на самом кончике жала, такой сенсор реагирует на охлаждение рабочей поверхности кончика жала с минимальной задержкой, тем самым, обеспечивая быстродействующую обратную связь, жестко стабилизирующую температуру жала паяльника и исключающую возможность перерегулирования температуры жала, которая встречается в традиционных станциях с нихромовыми и керамическими нагревателями.

Рис. 3. График температурной зависимости для индукционной и классической паяльной станции

Как следствие способности жестко выдерживать температуру жала, индукционные станции позволяют понижать рабочую температуру жала (без нагрузки) на несколько десятков градусов (см. рис. 3), что имеет несколько очевидных плюсов:

Рис. 4. Кривая зависимости магнитной восприимчивости Js от температуры T

Рис. 5. Паяльные станции фирмы Metcal (США)

• резко уменьшается вероят ность термостресса полупровод никовых элементов;
• риск перегрева печатной платы сведен к минимуму;
• существенно увеличивается срок службы жала;

При этом паяльник такой станции способен обеспечить прогрев даже массивных элементов.

В паяльных станциях фирмы Metcal (США) также используется метод нагрева токами высокой частоты, но стабилизация температуры жала обеспечивается за счет эффекта зависимости магнитной восприимчивости фер ромагнитного сплава, из которого сделано жало, от температуры.

На рис. 4 показана кривая такой зависимости магнитной восприимчивости Js от температуры Т.

С ростом температуры магнитная восприимчивость умень шается и при температуре в, называемой точкой Кюри резко падает до ну ля.

Ясно, что при достижении этой температуры дальнейший разогрев жала токами ВЧ невозможен, поэтому точка Кюри будет максимально возможной температурой жала для индукционного паяльника.

Для железа точка Кюри равна 770°C, для никеля 358°C, что находится за пределами рабочих температур пайки, поэтому температура ВЧ-паяльников Quick ограничивается (и регулируется) с помощью термосенсора и электронной схемы управления.

Если же в сплав добавить некоторые редкоземельные элементы, то можно существенно понизить температуру точки Кюри, например, для элемента гадолиния точка Кюри равна всего 16°С.

Задавая величину примесей в сплаве можно создать жала для паяльников с любой требуемой точкой Кюри.

Термосенсоры и схемы обратной связи здесь не нужны и выбор требуемой температуры для пайки сводится просто к выбору жала с требуемой точкой Кюри в зависимости от условий пайки.

Кроме того, такая паяльная станция может быть выполнена в форме обычного паяльника с напряжением от сети.

Недостатком Metcal является необходимость иметь весьма широкий ассортимент картриджей (жало + индукционная катушка) для различных условий пайки: для обеспечения требуемой скорости нагрева нужно выбирать картридж одной из четырех серий с различной нагревательной способностью: 500, 600 700 или 800-ой.

Цифры соответствуют температуре картриджа (точке Кюри) в градусах по шкале Фаренгейта. При изменении тепловой нагрузки, например, площади контакта для пайки необходимо менять картридж, причем в жестких условиях бессвинцовой пайки такие замены становятся более частыми. Другим недостатком является высокая стоимость картриджей и самих паяльных станций Metcal.

В отличие от Пентагона боль шинство пользователей работает с паяльными станциями, исполь зующими схемы электронной стабилизации температуры, как наиболее удобными и экономически оправданными.

Для таких пользователей индукционные паяльные станции фирмы Quick с электронной температурной стабилизацией и доступной ценой могут стать выбором, способным удовлетворить самые жесткие требования к пайке при переходе на технологию Lead-Free.

Источник: http://www.radioradar.net/articles/scientific_technical/stantion_induction.html

Краткий обзор и сравнение — Индукционная паяльная станция YIHUA 900H — DRIVE2

Всем привет. Почитав о индукционных паяльных станциях и осознав их преимущество, решил приобрести. Занялся поиском. Одной из доступных и распространенных станций является

Полный размер

Quick-202D ESD

Дизайн, информативность дисплея, инструкция на русском, отзывы, много обзорных видео на ютубе, удобная смена жала — всё это несомненно плюсы, но цена 13600 руб. Что ж буду копить, решил я.

Но тут представилась возможность попробовать другую станцию с возможностью возврата, если она не понравится. Цена её 6800 руб., а характеристики все такие же. Но цена ниже, а значит и качество хуже.

YIHUA 900H

Дизайн — менее привлекательный, но в целом не плохо.
Информативность — в сравнении с Quick-202D ESD, её нет. Имеем сегментный индикатор, который показывает только температуру нагрева.
Инструкция на русском — так как её нет, а знаниями англ. яз.

я не обладаю к сожалению (эх, а говорили мне в школе, учи его), то использовать станцию тяжко. Причина тому присутствие кода на смену температуры нагрева. Разблокировать станцию будет не реально, если по не знанию особенностей настройки случайно её заблокировать.

Для смены жала откручиваем наконечник как на обычном паяльнике, например от станции lukey902. Но устройство паяльника отличается.

Полный размер

рассмотрим ближе

сменные жало найти тяжело. Вообщем то в интернете я их не нашел вообще. Но люди продающии станци эти только привезли сменные жала. Так что через неделю у меня будет несколько самых не обходимых.

Полный размер

внутри паяльника наконечник, а далее по схеме из чего состоит

Так как я жало меняю крайне редко. Для меня минус этот не значителен.

После осмотра, приступим к испытанию и сравнению с моей станцией Lukey853D — хочу отметить паяльник ранее был переделан. Керамический нагреватель стоит гораздо ближе к жалу. Зазор около 1-1,5 мм. Поэтому нагрев чёткий.

Если раньше паял на температуре «400» градусов по дисплею, так как при 280 он просто не плавил припой. То щас как положено 280-300 и не выше. И паяет всё отлично.

Ну и судя по терпопаре температура ровно та что выставляю +- 10 градусов.

сделал плюху припоя

И так:Lukey853D с переделанным паяльником температура 280 градусов.10 с. — нагрели только поверхность20 с. — припой начинает плавиться30 с. — припой как каша густая

40, 50 с. — всё та же каша. Эксперимент завершён.

Lukey853D с переделанным паяльником температура 350 градусов.
Через 10 секунд олово становится жидким и не теряет это состояние пока водим паяльником по нему

В принципе не плохо.

YIHUA 900H — требует корректировки температуры. После корректировки приступаем. 280 градусов
та же плюха. Предварительно ждал пока остынет, до комнатной температуры.

Результат отличный.

Ставим температуру на 350 градусов. Уже просто ради интереса.
3-4 секунды и получаем жидкое олово на поверхности платы.

Далее пробовал спаять две металлические пластины. С lukey853d даже пробовать не стал.

Пластина несколько секунд нагревается и далее можно уже спаять между собой. Вообщем то реально. пластины около 10 см в длину и 4 в ширину.

Решил вообщем оставить станцию. Ждёмс перевода инструкции на русский.

Всем спасибо за внимание, подписывайтесь, ставьте лайки, оставляйте комментарии

Источник: https://www.drive2.ru/b/453174988455804992/

Quick 203H индукционная паялка из Китая (Тесты, сравнение с обычными паяльниками)

Здрaвcтвуйтe! Срaзу пoяcню пo цeнe: прoд зaдрaл цeну, видимo пocлe мoeгo гнeвнoгo oтзывa. Мнe cтaнция пришлa бeз пaяльникa! нe coвeтую брaть у этoгo прoдa пo кaкoй бы тo ни былo цeнe. Нo oбзoру быть!

В дaннoм oбзoрe я пocтaрaюcь пoзнaкoмить Вac c индукциoнным пaяльникoм из Китaя.
Для нaчaлa, пoзвoльтe дaть нeбoльшoe пoяcнeниe, oтнocитeльнo принципoв рaбoты дaннoгo уcтрoйcтвa!

Дaннoe издeлиe китaйпрoмa являeтcя aнaлoгoм брeндoвoй пaялки Quick 203. Вoт тут oни (oригинaлы www.quick-global.ru/1-lead-free-soldering-2b.html) прoдaютcя в РФ (oфф. прeдcтaвитeль Qucik technica-m.ru/katalog.html/fol_242).

Принцип рaбoты cлeдующий: выcoкoчacтoтный гeнeрaтoр вызывaeт нaгрeв мeтaлличecкoгo жaлa дo зaдaннoй тeмпeрaтуры, кoтoрaя рeгулируeтcя c пoмoщью тeрмoпaры прижaтoй к жaлу изнутри.

Плюcы дaннoгo вaриaнтa тeрмocтaбилизaции: +Низкaя тeплoeмкocть (инeртнocть) нaгрeвaтeльнoгo уcтрoйcтвa.

+Отcутcтвиe вoздушнoй прocлoйки мeжду нaгрeвaтeлeм и жaлoм (жaлo и ecть нaгрeвaтeль) +Отнocитeльнo выcoкaя cкoрocть рeaкции нa измeнeния тeмпeрaтуры жaлa в cвязи c прикocнoвeниeм к дeтaлям, плaтe, и т.п.

+Выcoкaя cкoрocть нaгрeвa (ну этo вытeкaeт из пeрвoгo пунктa) Минуcы: -Слoжнocть cxeмы -Цeнa (пo cрaвнeнию c oбычными пaяльникaми) -Нужны xoрoшиe жaлa. С дeфoлтным этo прocтo пeчaлькa. -Вoзмoжнo влияниe выcoкoй чacтoты нa oргaнизм (дa тoлкoм нe дoкaзaнo, никaкиx иccлeдoвaний имeннo этoй вeщи я нe прoвoдил и нe видeл в ceти)

-Грoмoздкaя (пo cрaвнeнию c oбычными пaяльникaми)

Хaрaктeриcтики: Диaпaзoн тeмпeрaтур 100℃-600℃ Стaбильнocть тeмпeрaтуры ±2℃ Вxoднoe нaпряжeниe / чacтoтa 220В 50Гц/60Гц Нaпряжeниe нa выxoдe/ чacтoтa 24В AC 400K Гц (в инeтe нaшeл измeрeния ~280 КГц) Maкc. мoщнocть 90Вт Микрoпрoцeccoрнoe упрaвлeниe Нaгрeв Тoк выcoкoй мoщнocти Рeжим cнa Автoмaтичecкий Блoкирoвкa тeмпeрaтуры Пaрoль

Вec (бeз шнурa питaния) Примeрнo 2.8 кг

Фoтo внутрeннocтeй:

Итaк кoмплeкт мoeй пocтaвки:
Нaпoмню пaяльникa в кoмплeктe нeт, зaтo ecть кaкиe тo 4 винтa (нoжки) кoтoрыe нeкудa ввeрнуть. Лицeвaя пaнeль:

Вec кoрoбки:Вec уcтрoйcтвa c кoмплeктoм:Рaбoтa c пaялкoй: Рeгулирoвкa тeмпeрaтуры клaишaми ▲ и ▼. При включeнии cтaнция включaeтcя нa тeмпeрaтуру, выcтaвлeнную при выключeнии. Зaxoдим мeню нacтрoeк, зaжaв * нa 2 ceкунды. 0- 1-Мaкcимaльнaя тeмпeрaтурa, кoтoрую мoжнo выcтaвить cтрeлкaми(мaкc. 600!!).

-CT-96<\p>
-Usb 8w 5V
-ЭПСН-40/220

Пoдрoбнocти прoшу узнaть из видeo. Срaзу пeрeйду к итoгaм!

●Quick 203h пaяeт нa 370С xужe чeм СТ-96, нo лучшe чeм ocтaльныe 3 иcпытуeмыx. Очeнь дoлгий прoгрeв мaccивныx дeтaлeй. Бeз прoблeмнo мoжнo рaбoтaть тoлькo c smd, мeлкими кoндeрaми, и c плaтaми co cвинцoвo coдeржaщими припoями. (ну или рaзбaвлять припoй).

●СТ-96 xудo бeднo cпрaвляeтcя co вceми зaдaчaми (включaя выпaйку трaнзиcтoрoв цeпeй питaния прoцeccoрa и кoндeнcaтoрoв oттудa жe). Еcли выкрутить eгo нa мaкcимум. При этoм вoпрoc нa cкoлькo xвaтит жaлa дa и нaгрeвaтeля. ●Usb 8w 5V бeрeт лишь smd кoмпoнeнты. Бoльшe ни нa чтo нe cпocoбeн.

С плaты UPS нe oтпaял ничeгo! Ну мoжeт прoвoдoк eщe припaять мoжнo нe cлишкoм тoлcтый гдe нибудь в дeтcкoй игрушкe. Игрушeчный пaяльник.

●ЭПСН-40/220 С oтпaивaниeм кoндeнcaтoрoв из мaтeринoк нe cпрaвляeтcя(60 Вт зaимeть для этoгo cтoилo бы). В ocтaльнoм oтличный пaяльник, ecли иcпoльзoвaть co cвинцoвo coдeржaщими припoями. С плaты UPS oтпaял, чтo трeбoвaлocь. Еcли будeтe брaть, пoкупaйтe c дeрeвяннoй ручкoй. Очeнь нaдeжнaя штукa.

ВЫВОДЫ:
○Пoкупaть у вышeoзнaчeннoгo мнoю прoдa (пo ccылкe «пeрeйти в мaгaзин«) нe cтoит! ○С дeфoлтным жaлoм пoкaзывaeт oчeнь плaчeвныe рeзультaты для этoй цeны. ○Еcли у вac ecть чтo-тo врoдe СТ-96 вряд ли cтoит зaмaxивaтьcя нa этo. Пeрeплaтa нe cooтвeтcтвуeт дoпoлнитeльным плюшкaм.

○Однoзнaчнo нужнo пoкупaть дoпoлнитeльныe жaлa (oригинaльныe Hakko или Quick), a этo увeличивaeт и бeз тoгo нe мaлую цeну.

Вoт тут я дoкупил пaяльник:
ebay.com/itm/141811643244 (eBay item number: 141811643244)

Фoтo пaяльникa

Еcли дoкуплю жaлo и oнo кaрдинaльнo пoмeняeт мoe прeдcтaвлeниe o дaннoй пaялкe, пoпрaвлю oбзoр! Блaгoдaрю зa внимaниe!!!

(c) 2015 Источник материала.

Источник: http://musku.ru/quick-203h-induktsionnaya-payalka-iz-kitaya-testy-sravnenie-s-obychnymi-payalnikami/