Всем привет. Китайские USB паяльники появились довольно давно и на них уже есть миллион обзоров. Но в данной статье, вместо обзора, я расскажу, как легко и просто приделать к паяльнику ШИМ регулятор мощности.

Зачем нужно регулирование?

Паяльник, на самом деле, очень даже неплохой. Он очень быстро нагревается, он лёгкий, он маленький, и его можно запитать от чего угодно, у чего есть USB разъём. Например от зарядного устройства смартфона, от зарядного устройства через прикуриватель в автомобиле или от пауэрбанка. Разве что от USB разъёма компьютера питать паяльник не советую.

Но большинство владельцев этих паяльников сталкивались с проблемами в их работе, а именно:

• паяльник может не включаться
• паяльник может не выключаться
• паяльник перегревается

Перечисленные проблемы приводят к тому, что USB паяльником неудобно, а порой и невозможно работать.

Существующие варианты доработки

Естественно, люди пытались устранить проблемы. Я нашёл несколько самых популярных способов доработки паяльников:

• можно припаять параллельно стабилитрону резистор на 2МОм, что убрать помехи
• можно вместо шарика (сенсора) поставить микровыключатель
• можно использовать микроконтроллер для включения/выключения паяльника

Первый способ мне не понравился тем, что хотя паяльник и начинает включаться и выключаться при касании сенсора, но, тем не менее, всё равно будет крайне проблематично контролировать нужную температуру так, чтобы паяльник не остывал и не перегревался.

Второй способ имеет такие же недостатки, как и первый. Кстати, китайцы, не найдя лучшего решения, сами уже начали ставить кнопки вместо сенсора. Такие упрощённые паяльники продаются с серым колпачком вместо жёлтого и надписью «Press Switch» вместо «Touch Switch» на упаковке. Такой паяльник вы не сможете переделать под ШИМ регулирование.

Третий способ предполагает наличие «спящего режима». Когда человек касается шарика - паяльник нагревается до температуры, примерно 250 градусов за 20 секунд. Ещё касание - паяльник греется на полную в течении определённого времени. Статья с этой доработкой есть на муське - . Недостатком данного способа считаю дискретность управления - либо 250 градусов, либо 500. Никакой промежуточной температуры. Ну и сложность конечно. Не у каждого есть программатор под рукой.

ШИМ регулятор для паяльника

Так как мне не понравился ни один из существующих вариантов доработки, я решил пойти своим путём.
Ниже вы можете увидеть схему USB паяльника. Схема сделана пользователем JVX79 с драйв2.


На схеме видно, что для включения и задержки выключения нагрева в паяльнике используется таймер NE555. А для чего ещё используется этот таймер? Для ШИМ регулирования! То есть для доработки паяльника уже практически всё есть!

Всё, что нужно сделать для доработки паяльника, это:

• добавить один постоянный резистор на 6,8к
• добавить один переменный резистор на 2,4к
• заменить один резистор с номиналом 200к на резистор 1к
• выпаять стабилитрон и перерезать пару дорожек

Самое сложное - это найти и разместить переменный резистор в маленьком корпусе USB паяльника.
Резистор я взял из регулятора громкости от старых наушников. Фото регулятора громкости не сделал, так что приложу фотографию из интернета, чтобы вы понимали, про что я говорю.


Резистор разместил по центру корпуса над микросхемой таймера. В верхней половине корпуса сделал небольшой вырез для переменного резистора.

Фото доработанного паяльника

В собранном виде. Колесо резистора выступает на край корпуса на несколько миллиметров.


Вид со снятой крышкой.


Обратная сторона платы паяльника.


Прорезь в верхней половине корпуса.

После сборки и проверки паяльника определил диапазон нагрева - от 230 до 500 градусов. При 230 градусах уже плавится припой пос60 и можно не бояться за сохранность жала, а при 500 градусах можно припаивать и выпаивать даже крупные элементы.

Ну и самое главное - вы можете выставлять любую температуру в пределах указанного диапазона для пайки элементов различного размера и теплоёмкости.

Также советую посмотреть видео с демонстрацией работы паяльника и подробным описанием работы ШИМ регулятора.

Надеюсь, что информация, приведённая в данной статье, будет для вас полезной. И ещё раз напомню - не ошибитесь при покупке паяльника. Надо брать версию с жёлтым колпачком и надписью «Touch Switch» на упаковке.

Как-то гуляя по просторам Алиэкпресса, увидел на распродаже USB-паяльник. Удивился. Разве может нормальный паяльник питаться от USB, где напряжение питания составляет всего-то 5 Вольт? Но ради любопытства все равно заказал данный экземпляр.

Удобный маленький паяльник. Отлично лежит в руке.

Можете присмотреть себе этот паяльник по этой ссылке.

Весит всего около 20 грамм

В комплекте идет шнур 1,5 метра с такими разъёмами на концах:

а также подставочка под сам паяльник

В сборе всё это выглядит вот так:

Блок питания USB берите такой блок питания, чтобы он выдавал силу тока не менее 2 Ампер

Потребление энергии паяльником

Для того, чтобы узнать потребление энергии USB потребителей, у меня имеется вот такое устройство

Цепляю паяльник к блоку через это устройство

При включении паяльника на нем загорается красный светодиод

Итак, напряжение, которое подается на паяльник, составляет 4,9 Вольта

Сила тока, которую кушает паяльник, составляет 1,44 Ампера

Следовательно, потребляемая мощность паяльника составляет: P = IU = 1,44 х 4,9 = 7 Ватт с копейками.

Проверяем паяльник в работе

Такой паяльник очень быстро нагревается благодаря своим маленьким габаритам. Несгораемое тонкое никелевое жало будет долго служить вам верой и правдой. В крайнем случае его без проблем можно купить на Алиэспрессе

Припой плавится на раз и два!

Ну и конечно, самая фишка: автоматическое выключение. Если не притрагиваться к паяльнику, то через 25 секунд он автоматически выключается! Как только мы захотим взять его в руки, на нем срабатывает бесконтактный сенсор, и паяльник снова готов к бою. Ну честно, не ожидал такого от китайцев.

Заключение

Ну что еще можно сказать об этом паяльнике? Паять крупногабаритные детали вряд ли получится, но различную мелочёвку потянет вполне. Можно ли его питать от USB компьютера или ноутбука? Ммм… Ну я втыкал в ноутбук и у меня он нормально работал, но настоятельно не рекомендую этого делать! Все-таки для питания паяльника лучше НЕ использовать USB порты ваших компьютеров. Как вы помните, они предназначаются для других целей. Если купить в придачу к нему Power Bank, то можно паять хоть в чистом поле. Это намного удобнее, чем использовать громоздкий и вонючий газовый паяльник .

Такой паяльник будет отличным приобретением для юных радиолюбителей, так как многие из них забывают отключать паяльник из розетки, а также в таком USB-паяльнике не “гуляет” напряжение в 220 Вольт, которое само по себе считается небезопасным. Так что, родители, если все-таки хотите купить для вашего чада хороший паяльник, присмотритесь именно к этому USB паяльнику. Его я использую периодически уже месяц. Он показал себя с лучшей стороны. Отзывы в интернете о нем также хорошие. Дальнейшее использование покажет, на что способен этот паяльник по долгожительству;-)

Я же хочу рассказать о переделке оного паяльника, точнее о том, почему она не удалась.

Надо сказать, что паяльник этот и правда очень приличен с виду (если не обращать особого внимания на использование аудиоразъема при токе в ~1.5 А) и вроде бы даже паяет. Конечно, в USB-порт компьютера я бы его не втыкал (поскольку он при своих восьми ваттах мощности очевидным образом не поддерживает USB Power Delivery), но вот с адаптером или powerbank’ом он работает отлично. Единственный минус, который я и собирался поправить, — сенсорная кнопка. Дело в том, что реализована она не по-человечески, с применением метода измерения емкости, например, а так, как любили делать сенсорные выключатели в совсем древние годы — на принципе приема помех. То есть предполагается, что на любом проводящем объекте (в том числе человеке) присутствует наведенное напряжение помех, которое и используется для определения факта прикосновения; в данном случае — для перезапуска управляющего питанием нагревателя одновибратора, собранного на таймере 555.

Тут есть несколько минусов. Во-первых, я не сторонник того, чтобы полагаться на факторы, не обладающие стабильной воспроизводимостью. Что если я, например, уеду с этим паяльником куда-нибудь за город, где нет даже электропроводки, в эфире относительная тишина и наводимые помехи будут куда меньше, — паяльник не включится в тот момент, когда будет более всего нужен?

Далее, выключение питания по таймауту — это, конечно, хорошо. Единственно только, после этого самого выключения надо ждать, пока паяльник нагреется, и, кроме того, многие powerbank’и имеют свойство выключаться в отсутствие нагрузки.

Ко всему прочему я не сторонник использования сенсорных кнопок в подобных случаях, поскольку их слишком легко задеть случайно. Слава Богу, никто пока не догадался ставить сенсорные клавиши на промышленные перфораторы, например.

В общем, вектор доработки был ясен — заменить сенсор на кнопку, впаять ATtiny13 (что было под рукой из подходящего) вместо 555 и сделать так, чтобы в простое мощность снижалась, например, до 25% от максимальной, а нажатие кнопки поднимало мощность до максимума на, например, три минуты. Надо сказать, что я, разумеется, не один такой умный — в этот паяльник tiny13 уже ставили . Но там не используется нормальный ШИМ, оставлен сенсор, да и код, как бы это сказать…

Разобрал, выпаял все лишние детали (то есть, почти все).

Впаял ATtiny13 на место 555, написал и залил прошивку…

И ничего не заработало. Причем очень странно не заработало. Я даже начал подозревать, что мне попались поддельные tiny13. Однако позже, спустя день непрерывного перепаивания деталей и мучительных тестов, я пришел к простому выводу — по всей видимости, при использовании ШИМ (даже низкоскоростного, частотой около 300 Гц) для управления мощностью нагревателя ATtiny13 просто-напросто регулярно сбрасывается из-за помех по питанию, поскольку родная плата, естесственно, трассировалась без учета того, что на нее будут ставить контроллер.

Мораль: чтобы радикально улучшить этот паяльник, имеет смысл сделать новую плату. Может быть, я когда-нибудь этим займусь. Пока же я пришел к мысли, что лучше всего будет вообще убрать оттуда электронику.

А теперь — немного музыки в честь годовщины защиты мной магистерской диссертации. Именно в этот день ровно год назад закончилось мое студенчество, унеся с собой много надежд и планов…

Китайские товары давно завоевали российский рынок и постепенно вытесняют с него известные образцы электротехнической продукции от других производителей. Однако из-за разницы в стандартах и других особенностях китайского производства российскому пользователю постоянно приходится вносить коррективы в конструкцию приобретённых изделий.

Особо злободневными в последние годы становятся проблемы, связанные с доработкой китайских паяльников с учётом всех обнаруженных в них недостатков (включая малый диапазон регулировки температуры).

Современный китайский паяльник с регулятором температуры имеет определённые достоинства, наряду с которыми у него нередко обнаруживаются и некоторые недоработки. Последние проявляются, как правило, не только в высокой стоимости этого изделия, но и в его хрупкости и в недостаточной точности регулировки основного рабочего параметра – температуры.

Паяльники из Китая мощностью свыше 40 Ватт – большая редкость, хотя нередко требуется работать с деталями нестандартных размеров. Большинство пользователей, желающих приобрести такие приборы по приемлемой цене, вынуждены мириться с этими недостатками. С другой стороны, любые попытки самостоятельно переделать эти устройства сталкиваются с определёнными сложностями, особо заметными в отдаленных от областных центров районах.

Регулировка температуры (а значит и мощности) в простейшем случае сводится к изменению напряжения питания, которое за городской чертой и так не отличается особой стабильностью. Вот почему при желании доработать китайские изделия необходимо действовать очень осторожно, старясь не нарушить нормальный режим функционирования паяльника.

Устранение перегрева жала

Доработка регулятора мощности

Самодельный контактный датчик изготавливается из старого советского конденсатора и шариков от подшипника. Устройство размещается на заводской плате без переделок корпуса. При расположении паяльника на подставке жалом вверх датчик размыкает цепь и температура нагрева уменьшается. Когда начинаем паять, контакты внутри замыкаются и жало прогревается до заданной температуры соответственно положению регулятора.

Рассмотрим ещё несколько примеров такой доработки в отношении различных моделей паяльных устройств.

Переделка модели на 60 Ватт

Классическая модель китайского производства имеет мощность 60 Ватт и рассчитана на работу от стандартной бытовой сети 220 Вольт. В комплект поставки входит очень неудобный в обращении переходник под вилку с плоскими контактными ножками (он всё время «застревает» в углублении розеток).

Поэтому многие пользователи доработку этой модели начинают именно со смены сетевого шнура (или хотя бы его конечной части). После перехода на вилку российского стандарта работать с таким паяльником становится намного удобнее.

Очень много нареканий в адрес этой модели вызывает жало, которое совсем не подходит для демонтажных работ. Его покрытый защитным составом кончик очень долго греется, а встроенный в паяльник датчик реагирует не на температуру, а на время и постоянно отключает прибор. Из-за этого при пайке особо сложных мест, требующих хорошего прогревания поверхностей, приходится поднимать температуру с некоторым запасом.

Тем не менее, такой паяльник часто перегревается и нередко отключается. Вследствие этого многие мастера сразу же после покупки заменяют «родное» жало на любое другое, имеющееся у них в запасе. При изучении отзывов покупателей нередко встречаются жалобы на плохое качество контакта в месте подсоединения сетевого шнура к нагревательному элементу. В связи с этим его желательно заменить стазу же после приобретения.

Доработка ZD-20U

ЮСБ паяльник с таким наименованием обеспечивает очень быстрый нагрев жала, что, в конечном счёте, превращается в недостаток, так как паяльник при этом сильно перегревается. В его конструкции предусмотрен контроль температуры, которой можно управлять путём касания датчика, встроенного в корпус ручки. Если такой китайский паяльник держать в руке – регулятор поддерживает заданный режим, и он продолжает нагреваться.

После того, как его укладывают на подставку, таймер должен отключать устройство от сети (примерно через 40-45 секунд). На самом же деле наблюдаются следующие явления:

• встроенный сенсор отличается высокой чувствительностью и очень часто срабатывает ещё до прикосновения в ручке (иногда – на расстоянии порядка 10-15 см);
• при заявленной задержке отключения (45 секунд) и с учётом очень быстрого разогрева жала паяльник гарантированно перегревается, что чревато его выходом из строя.

В связи с этим сразу после покупки китайского изделия необходимо понизить чувствительность его сенсора, а также попытаться уменьшить временной интервал, по истечении которого он отключается от сети. Это потребует некоторой переработки схемы.

Многие не хотят возиться с устройством, и просят продавца выслать замену, объяснив проблему.

Улучшение газового паяльника

Очень часто в домашних условиях приходится заниматься ремонтом небольших деталей, которые удобнее всего обрабатывать посредством паяльных приспособлений небольшой мощности. Для этих целей идеально подходят миниатюрные газовые паяльники, которые, тем не менее, нуждаются в определённой доработке. Её суть обычно сводится к изменениям в конструкции, позволяющим снизить потребление горючего в процессе пайки.

Для этого можно предпринять ряд действий следующего характера:

• после покупки простейшего газового прибора (марки «Jeldra Tool», например), в первую очередь нужно доработать узел поступления газа через мембрану путём рассверливания отверстий для воздуха;
• помимо этого, рекомендуется дополнить «штатный» комплект насадок несколькими самодельными, позволяющими экономно расходовать топливо в режиме термофена.

После такой доработки расход газа существенно сокращается, особенно – при обработке термоусадочных трубок.

Подводя итог сказанному, отметим, что доработка недорогих китайских изделий, используемых для пайки в домашних условиях, позволяет существенно улучшить их параметры. Для ряда любителей мастерить своими руками это занятие превращается в своеобразное «хобби».

Представлять этот интересный инструмент, думаю, смысла нет. Неоднократно описывался здесь в обзорах.
Получен сегодня от почты Монголии:) очень быстро. Опробован. Полностью подтвердились определённые достоинства и недостатки изделия.

Главное достоинство - это быстрый, почти моментальный нагрев. И это достоинство тут-же оборачивается недостатком - без достаточного отвода тепла в процессе пайки паяльник жутко перегревается.

Контроль за поддержанием температуры как бы предусмотрен включением нагрева при касании сенсора на корпусе.
Также, если паяльник оставить в покое, то таймер обеспечит отключение через (в моём экземпляре) 45 сек. примерно.
Что мы наблюдаем на практике:
- сенсор (опять же, в моём экземпляре, по крайней мере) жутко чувствительный. Срабатывает не то, что на касание, а на поднесение руки к паяльнику на 10-15 см!.. Т.е. паяльник выключится только если его полностью оставить в покое и убрать руки
- ввиду очень быстрого нагрева жала, задержка выключения паяльника ~45сек. очень(!) велика. За такой период он гарантированно перегревается.
Не знаю, насколько описанные параметры автоматики питания паяльника характерны для изделий в целом, но факт проблем с перегревом упомянут и в других обзорах.

Исходя из сказанного, желательно:
- уменьшить чувствительность сенсора паяльника до уровня реакции на непосредственное касание пальцем
- уменьшить задержку таймера после освобождения сенсора для исключения неконтролируемого перегрева жала.

Эти проблемы решаются довольно легко

Уменьшение чувствительности сенсора:
подпаиваем конденсатор между контактом сенсора и землёй. Равноценно можно использовать и шину питания, что предпочтительнее для удобства пайки. Я использовал ёмкость 2.2nF для исключения наводок и уверенного срабатывания от пальца
- уменьшение задержки: уменьшаем номинал времязадающего SMD-резистора в обвязке таймера NE555. Установлен номинал 200к, параллельно которому (просто для удобства) нахлобучил 47к

В итоге выглядит так:

Работа с паяльником становится удобной. Можно контролировать нагрев по мере использования, не допуская холостого перегрева. Что, кстати, продлит срок службы нагревателя.