Мощный паяльный фен своими руками


Мощный паяльный фен своими руками

Паяльный фен своими руками.

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



Пролог

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

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

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


Видео для тех, кому некогда читать.




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



Схема электропитания паяльного фена

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

Схема электропитания паяльного фена.

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

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

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


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


30 * √2 ≈ 42(Вольт)


Чертёж печатной плата схемы питания паяльного фена.


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


Вид на печатную плату для питания фена со стороны дорожек.


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


Печатная плата питания паяльного фена со стороны монтажа.


А это плата питания вентилятора фена в собранном виде.


Радиатор охлаждения транзистора.

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


Электротехнические клеммники.


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



Сборочный чертёж самодельного фена


Сборочный чертёж самодельного фена.


Это сборочный чертёж самодельного фена.



Как рассчитать нагревательный элемент фена?

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

Сопротивление нагревателя такого фена будет равно:


R = U²/P, где:


R – сопротивление в Омах,

U – напряжение питания в Вольтах,

P – мощность нагревателя в Ваттах.


R = 24²/300 = 1,92 (Ом)


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


R = 1,91 * 5 ≈ 9,6 (Ом)


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

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


1100 – 50 = 1050 (мм)


Длину намотки провода на оправке можно определить так:


H = L / π / (D+d) * D, где:


H – длина намотки (виток к витку),

L – длина провода,

π – число Пи (3,14),

D – диаметр оправки,

d – диаметр провода.


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



Нагревательный элемент паяльного фена

Нагревательный элемент паяльного фена.


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


Керамический изолятор из линии задержки телевизора.

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


Трубчатые керамические конденсаторы.


Другим источником керамических изоляторов могут служить трубчатые керамические конденсаторы,


Слюдяные трубки.


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


Катушка с нихромовым проводом, купленная на базаре.


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

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


Намотка спирали нагревателя.


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



Корпус нагревательного элемента

Чертёж корпуса нагревателя самодельного паяльного фена и его фотография.


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


Литий-ионные аккумуляторы от ноутбука.

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

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


Разряд аккумуляторной банки с помощью резистора.

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

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

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


Фланец.

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

Технология изготовления заклёпок и контактных штырьков из медной проволоки>>>



Корпус фена

ПЭТ бутылка от газированной воды.


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


Цангвый зажим из горлышка ПЭТ бутылки.

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



Ручка фена

Ручка фена и переключатель мощности вентилятор.


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



Узел вентилятора

Серверный вентилятор Brushless FFB0612EHE.


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


Вентилятор, закреплённый в ПЭТ бутылке.


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

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



Узел крепления корпуса нагревателя

Узел крепления корпуса нагревателя.

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



Чертёж тонкостенных деталей

Чертёж-выкройка тонкостенных деталей фена.


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



Фен в собранном виде

Паяльный фен в собранном виде.


А это самодельный паяльный фен в собранном виде.



Дополнительные материалы

Чертёж печатной платы в формате lay6 для программы "Sprint Layout 6 (5KB)".



Близкие темы

Паяльный фен своими руками.
Миниатюрный паяльный фен своими руками
Миниатюрный паяльный фен своими руками.
Паяльник для пайки SMD компонентов из доступных деталей
Миниатюрный паяльник своими руками.
Миниатюрный паяльник своими руками

Сегодня полночи бродил по просторам сети и набрёл на несколько интересных ресурсов. Это значит, что жизнь продолжается! :) Парикмахеру выгодно купить мощный фен для волос в магазине MiMiSi.ru Ну вот и всё, главное красиво и ненавязчиво закончить мысль. Всем удачи!


Нашли ошибку в тексте?Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + Enter
Спасибо за помощь!

Комментарии (55)

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

adminЯнварь 9th, 2016 at 22:19

Егор, а что вас удивляет?

P = U²/R = 34²/3,8 ≈ 304 (Ватт)

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

Рясков АлександрЯнварь 18th, 2016 at 14:05

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

ЕгорЯнварь 18th, 2016 at 14:37

Можно ли заменить транзистор?

adminЯнварь 19th, 2016 at 07:05

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

adminЯнварь 19th, 2016 at 07:30

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

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

Страниц: « 1 2 3 4 5 [6] Показать все

Загрузка...
Загрузка...