ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Саморобні електронні пристрої, що застосовуються в побуті та на садово-городніх ділянках, а також широко використовуються при створенні нових конструкцій РЕА та РЕУ, налічують в даний час сотні найменувань і ще більша кількість типорозмірів. Більшість цих пристроїв, створюваних на ППП і ІМС, дозволяють економити не тільки час, але й отримати значний економічний ефект.

В даному довіднику в основному наводяться принципові електричні схеми різних саморобних побутових електронних пристроїв і менше дано відомостей про їх конструкції. Безліч складних взаємозв'язків між елементами, що визначаються розміщенням їх у просторі або на площині, показати на принциповій схемі можна. Тому радіоаматорові необхідно провести компоновку комплектуючих елементів. Найбільш поширеною помилкою початківця радіоаматора-конструктора є те, що при розміщенні елементів він прагне отримати якомога менші габарити пристрою, нехтує можливими паразитними взаємозв'язками між елементами різних каскадів, розташовуючи елементи без урахування принципу їх роботи. Щоб не допустити таких помилок, необхідно перш за все ретельно розглянути можливі варіанти компоновки комплектуючих елементів. Враховуючи компонувальні характеристики елементів, їх установку в РЕА і можливе введення розв'язують фільтрів, можна скласти компоновочной ескіз, який і послужить основою для розробки конструкції пристрою в цілому.

Раціональна компоновка елементів і облік впливу монтажних з'єднань дозволяють вирішити тільки частина завдання конструювання РЕА і РЕУ, а на лицьовій панелі, як правило, є органи управління і індикаторні пристрої, які визначають зовнішнє оформлення та естетичні характеристики виробів. При вирішенні компонувальних завдань необхідно враховувати правила зовнішньої компонування, адже як би добре не були скомпоновані елементи всередині пристрою, але якщо шкала розташована з одного боку приладу, а ручка настройки – з іншого, то працювати з таким пристроєм буде незручно і важко.

Графічну компонування зазвичай виконують на мас-штабної-координатної (міліметрової) папері простими або кольоровими олівцями. Це дуже зручно при складанні ескізів монтажних з'єднань і при самому монтажі. В останньому випадку на спеціально перечерченной схемою кольоровим олівцем відзначають вже припаяні елементи і провідники, що дозволяє практично повністю уникнути помилок при виконанні монтажних робіт.

Слід ще раз особливо підкреслити, що робота з електронними, електротехнічними і електричними пристроями і приладами з живленням від мережі змінного струму напругою 220 В, а також втручання в їх конструкції вимагають знання техніки електробезпеки. Треба пам'ятати, що найнебезпечнішим для людини є перемінний струм частотою 50 Гц. Неакуратне поводження з струмом в 100 мА призводить до летального результату.

В електричних пристроях небезпека створюється не тільки-напругою мережі, а й механічними передачами і нагрівальними елементами. Електрична напруга вище 40 В небезпечно для життя, але ступінь ураження залежить від сили струму та шляхи його проходження через тіло людини. Найбільш небезпечні шляху струму: рука – нога і рука – рука.

Область застосування творчих сил радіоаматорів надзвичайно різноманітна, і, природно, в цьому довіднику немає можливості освітити не тільки всі напрямки їх діяльності, а й тим більше всі схемно-технічні і конструктивні рішення. Проте найбільш цікаві електронні і електротехнічні побутові пристрої та прилади знайшли відображення в даному виданні. В основному це електронні помічники в побуті, що розглядаються, як правило, у порядку зростання складності пристроїв і виробів.

Перш ніж приступити до монтажу і складання електронних пристроїв, необхідно виконати деякі обов'язкові правила, що дозволяють більш якісно виготовити вироби з відповідними заданими технічними вимогами.

Пайка монтажу РЕУ повинна проводитися припоями і флюсами залежності від області застосування виробів, умов іхексплуатаціі, від'єднуємо металів і сплавів, способу пайки, температурних обмежень, необхідної механічної міцності, корозійної стійкості та ін

Пайка монтажу електронного пристрою, що знаходиться під напругою мережі живлення змінного або постійного струму, категорично забороняється.

Основні характеристики і можливі варіанти застосування існуючих марок припою наведені в табл. 4.1. Найбільш широко застосовуються в радіоаматорського практиці легкоплавкі припої, які випускаються у вигляді прутків, дроту, стрічок, порошків, трубок, заповнених каніфоллю, а також у вигляді паст, складених з порошку припою та рідкого флюсу.

Флюси використовують залежно від властивостей з'єднуються паянням матеріалів, обраного для пайки припою і способу пайки. При монтажі РЕА і РЕУ широко застосовуються каніфоль і флюси, що готуються на її основі з додаванням неактивних речовин – спирту, гліцерину, скипидару. Деякі види паяльних флюсів та область їх застосування наведені в табл. 4.2. Радіолюбителі зможуть виготовити каніфоль власними силами з соснової смоли, яку збирають в лісі і розтоплюють в жерстяній банці на дуже слабкому вогні, щоб каніфоль не заралися. Розплавлену масу розливають в банки і використовують як відмінного флюсу при пайку електронних пристроїв.

Необхідно мати на увазі, що якість паяного з'єднання не залежить від кількості припою і кількості флюсу, скоріше навпаки – надлишки припою можуть приховати дефекти з'єднання, а велика кількість флюсу призводить до забруднення місця пайки.

При виготовленні електронних пристроїв дуже часто доводиться застосовувати саморобні резистори підвищеної точності з проводів високоомних сплавів. Інформаційні відомості про ці провідниках корисні не

Таблиця 4.1. Основні характеристики, склад і область застосування припоїв

 

 

Темпе

Проч

 

Марка припою

Зміст основних елементів,%

ратура

розплавлений

ність з'єднання при рас

Область застосування припою

 

 

ня, ° С

тяженіі,

 

 

 

кг / мм

 

ПОС-Ю

Олово-9 … 11 Свинець-89 … 91

299

3,2

Лудіння і паяння контактних поверхонь і з'єднань в електроапаратурі

ПОС-18

Олово-15 … 20 Свинець-80 … 85

277

2,8

Лудіння і паяння при знижених вимогах до міцності швів, деталей невідповідального призначення з міді та її сплавів, оцинкованого заліза, сталі

ПОС-ЗО

Олово-29 … 31 Свинець-69 … 71

256

3,3

Лудіння і паяння механічних деталей невідповідального призначення з міді та її сплавів, сталі та заліза

ГЮС-40

Олово-39 … 41 Свинець-59 … 61

238

3,8

Пайка в електроапаратурі ЕРЕ і деталей з оцинкованої сталі Лудіння і паяння то-копроводящіх деталей невідповідального призначення, наконечників, з'єднань проводів з пелюстками, коли допускається вищий нагрів, ніж при ГЮС-50

ПОС-50

Олово-49 … 51 Свинець-49 … 51

222

4,0

Лудіння і паяння тонких спіральних пружин в ІП та інших відповідальних деталей із сталі, міді, латуні, бронзи, коли недопустимий або небажаний високий нагрів в зоні пайки. Пайка тонких обмотувальних проводів діаметром 0,05-0,08 мм, у тому числі високочастотних, висновків обмоток, ЕРЕ і мікросхем (літцендрага), монтажних проводів в полі-хлорвінілової ізоляції, а також пайка

Продовження табл. 4.1

 

 

Темпе

Проч

 

 

 

Рату

ність

 

Марка

Зміст основних елементів

ра рас-

з'єднання

Область застосування припою

припою

тов,%

плав-

при рас

 

ле-ня, ° С

тяженіі, кг / мм

 

 

 

 

 

в тих випадках, коли тре

 

 

 

 

бует підвищена ме

 

 

 

 

механічну міцність і

 

 

 

 

ел ектроп роводі мость

ПОС-61

Олово-60 … 62 Свинець-38 … 40

190

4,3

Те саме, але коли допускається вищий нагрів, ніж при Г10С-50

Г10С-90

Олово-89 … 91 Свинець-9 … 11

229

4,9

Пайка харчової посуду та медичних інструментів; деталей та вузлів, що піддаються надалі гальванічній обробці (кадміювання, сріблення, золочення)

ПОС-61М

Олово-60 … 62 Свинець-1, 2 … 2

192

4,5

Лудіння і паяння електропаяльником тонких мідних проводів, друкованих провідників і фольги

ПОССу4-6

Олово-3 … 4 Свинець-90 … 92 Кадмій-0, 2

265

4,6

Лудіння і паяння деталей з міді та заліза зануренням у ванну з розплавленим припоєм

ПОСК-50-18

Олово-49 … 51 Кадмій-17 … 19 Свинець-34 … 30

145

6,7

Пайка чутливих до перегріву деталей

Паяння деталей з міді та її сплавів, що не допускають місцевого перегріву. Пайка ПГ111, транзисторів і ІМС

ПОСВЗЗ

Олово-33, 4

130

3,1

Пайка плавких запобіжників

Свинець-33, 3

 

 

Вісмут-33, 3

 

 

IIOCK47-17

Олово-46 … 49 Кадмій-16 .. 18 Свинець-38 … 33

180

6,6

Пайка проводів і виводів елементів до шару срібла, нанесеного на кераміку методом пжі1 ания

Г1200

Олово-90 Цинк -10

200

5,6

Пайка тонкостінних дс-[алей з алюмінію і його сіланон

Закінчення табл. 4.1

 

 

Темпе

Проч

 

 

 

Рату

ність

 

 

 

ра

соедине

 

Марка припою

Зміст основних елементів,%

рас-плав-ле-ня, ° С

ня при розтягуванні, кг / мм

Область застосування припою

П250

Олово-80

280

6,6

Те ж

 

Цинк-20

 

Авіа-1

Олово-55 Цинк-25 Кадмій-20

200

5,6

— « —

Авіа-2

Олово-40

250

5,8

 

 

Цинк-25

 

 

— « —

 

Кадмій-20

 

 

 

Алюміній-15

 

 

 

34А

Мідь-27 … 29 Кремній-5 … 7 Алюміній-68 … 64

525

12

Паяння деталей з міді та її сплавів при високих вимогах до міцності з'єднання

МФ1

Фосфор-8, 5 … 10 Мідь-90 … 91,5

800

4,5

Паяння деталей з міді та її сплавів, зі сталі і сплавів при невисоких вимогах до міцності

ПСр-25

Мідь – 40

780

28

Пайка тонкостінних

Срібло – 25 Цинк-35

 

 

деталей

Паяння деталей зі сталей, міді та її сплавів при високих вимогах до міцності і антикорозійної стійкості

Сплав

Олово – 12,5

60,5

3,4

Пайка в тих випадках,

Вуда

Свинець – 25 Кадмій-12, 5 Вісмут-50

 

коли потрібно дуже низька температура плавлення припою

Сплав

Олово – 9,6

79

3,8

 

Д'Арсі-

Свинець-45, 1

 

 

Те ж

валя

Вісмут-45, 3

 

 

 

тільки при виготовленні високоточних резисторів, а й для ремонту високовольтних і низьковольтних паяльників. Основні характеристики високоомних проводів наведені в табл. 4.3.

Для пайки електрорадіоізделій рекомендується застосовувати низьковольтні джерела живлення електропаяльників через понижуючі трансформатори з вихідним напругою 6, 12, 24 або 36 В, потужність кото-

Таблиця 4.2. Основні види і області застосування флюсів

Найменування

Область застосування

Примітка

Каніфоль звичайна

Пайка деталей з

Промивання тампо

 

міді та її сплавів,

ном або кистю,

 

з латуні, бронзи

змоченими в аце

 

легкоплавкими при

тоні або спирті

 

поямі

 

Флюс спирто-каніфоль-

Пайка міді, лату

Промивання спир

ний

ні легкоплавкими

тому після пайки

(Каніфоль-15%, спирт

припоями

 

етиловий – 85 … 82%)

 

 

Флюс гліцерин-кані-

Пайка міді, лату

Промивання тампо

фольний (каніфоль –

ні, бронзи легко

ном, змоченим в

6%, гліцерин – 14%,

плавкими припоями

ацетоні чи спирті

спирт етиловий – 80%)

при підвищених вимогах до герметичності паяного з'єднання

після пайки

Насичений розчин

Пайка деталей з

Ретельна про

флюсу (хлористий

чорних і кольорових

мивка водою після

цинк – 25 … 30%, концен

металів

пайки

трірованная соляна

 

 

кислота – 0,6 … 0,7%, у

 

 

да – 74,4 … 69,3%)

 

 

Флюс-паста (насичений

Пайка деталей з

Промивання водою

ний хлористий цинк –

чорних і кольорових

 

3,7%, вазелін техніч

металів та їх спла

 

ський – 85%, вода дис

вов

 

тіллірованная – 11,3%)

 

 

Флюс (хлористий

Пайка нікелю, пла

Ретельна про

цинк – 1,4%, глиця

тини і її сплавів

мивка водою після

рин – 3%, спирт етіло

 

пайки

вий – 40%, дистилюють

 

 

ванна вода – 55,6%)

 

 

Флюс (каніфоль –

Пайка кольорових і

Промивання ацето

24%, хлористий цинк –

дорогоцінних метал

ном

1%, спирт етиловий –

лов (у тому числі зо

 

75%)

лота), відповідальних деталей з чорних металів

 

Флюс-паста (кані

Пайка кольорових і

Промивання ацето

фоль – 16%, хлористий

дорогоцінних метал

ном після пайки

цинк – 4%, вазелін тих

лов для отримання

 

нічний – 80%)

з'єднань підвищеної міцності, але тільки деталей простої конфігурації, не утрудняє промивання

 

Таблиця 4.3. Основні характеристики високоомних проводів

Діаметр дроту

Опір 1 м проводу, Ом

Перетин дроту без ізоляції, мм2

мідь

нікелін

манганін

константа н

ніхром

0,05

9,29

204

220

250

551

0,00196

0,06

6,44

137

166

173

416

0,00283

0,07

4,73

104

112

127

281

0,00385

0,08

3,63

79,5

85,4

97,4

215

0,00502

0,09

2,86

62,9

70,1

77,2

178,5

0,00636

0,10

2,24

51,0

54,8

62,4

138

0,00785

0,12

1,55

35,4

39,6

43,4

99,6

0,01131

0,15

0,994

22,6

24,3

27,7

61,2

0,01767

0,20

0,558

12,7

13,7

15,6

34,4

0,03142

0,30

0,351

5,66

6,06

6,93

15,3

0,07069

0,31

0,233

4,42

4,74

6,50

11,9

0,07548

0,35

0,182

4,16

4,47

5,09

11,2

0,09621

0,40

0,149

3,18

3,42

3,89

8,58

0,12566

0,41

0,133

2,99

3,21

3,71

8,39

0,13202

0,44

0,115

2,61

2,82

3,22

6,93

0,15202

0,45

0,103

2,53

2,71

3,08

6,78

0,15904

0,50

0,0921

2,04

2,20

2,50

5,51

0,19635

0,51

0,0859

1,92

2,11

2,40

5,46

0,20428

0,60

0,0654

1,37

1,87

1,52

3,82

0,28274

0,80

0,0349

0,795

1,12

0,974

2,15

0,50265

1,0

0,0224

0,510

0,76

0,624

1,38

0,78540

рих повинна відповідати потужності застосовуваних електропаяльників. Для пайки друкованого монтажу застосовується мікропаяльнік потужністю до 25 Вт, розрахований на напругу живлення 6 В. Такий паяльник можна виготовити з вийшов з ладу звичайного паяльника потужністю до 90 Вт. Дуже зручний в радіоаматорського практиці регулятор потужності, Який використовується при максимальній потужності паяльника 25 Вт при напрузі 36 В. Схема такого регулятора потужності наведена на рис. 4.1. Змінним резистором дротяного типу можна регулювати навантаження майже в два рази.

Працює найпростіший електронний регулятор потужності паяльника від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц. До складу регулятора включені вхідні і вихідні ланцюги, мережевий понижуючий транс-

Рис. 4.1. Схема регулятора потужності паяльника.

форматор харчування 77 і власне транзисторний регулятор. Включається регулятор в мережу за допомогою електричного з'єднувача XI типу «вилка».

Вмикання і вимикання паяльника в роботу здійснюється за допомогою двох перемикачів SI і S2, Один з яких виконаний у вигляді малогабаритної кнопки, розташованої на ручці паяльника. На вході пристрою встановлений індикатор включення в мережу HI – лампочка тліючого розряду, а також високочастотний фільтр, зібраний на конденсаторах С / і С2, що захищає від перешкод, які проникають в мережу живлення при включенні і виключенні паяльника.

Мережевий понижуючий трансформатор живлення 77 виготовляється на броньовий магнітопроводі типу Ш або ШЛ, має одну котушку з двома обмотками, ізрліро-ванними один від одного електропрочной кабельної папером або лакотканиною. Первинна обмотка трансформатора має 3000 витків проводу марки ПЕЛ діаметром 0,18 мм, вторинна обмотка – 490 витків дроту марки ПЕЛ діаметром 0,51 мм. На вторинній обмотці діє змінну напругу 36 В. Вихідна потужність паяльника регулюється до 25 Вт.

У регуляторі потужності застосовані наступні комплектуючі електрорадіоізделія: транзистори VT1 типу МП25 або МП26, VT2 типу КТ601 або КТ605; конденсатори С / і С2 типу МБМ-П-500В-0,05 мкФ, СЗ – K50-3-6, 3B-20 мкФ; резистори R1 типу ВСА-2-200 кОм, R2 типу СП-II-lBr-lO кОм; випрямний діод VD1 типу Д226 або Д237Б; індикаторна лампочка тліючого розряду HI типу ТН-0, 2: запобіжник плавкий F1 типу ПМ-1-1 А; перемикачі SI типу П1Т-1-1, S2 — КМ1-1; резистор R3 типу ВСА-0, 5 – 220 Ом; трансформатор живлення 77 типу ШЛ25Х32 з активним перерізом стали основного стрижня від 5 до 8 см2.

Гарне паяні з'єднання характеризується наступними ознаками: паяна поверхня повинна бути світлою блискучою або світлою матовою, без темних плям і сторонніх включень, форма паяних з'єднань має мати увігнуті галтелі припою, не повинна мати надлишку припою. Через припой повинні виявлятися контури входять у з'єднання елементів і провідників. На паяної поверхні повинні бути відсутні сліди флюсу.

Особливі вимоги пред'являються до режимів пайки висновків напівпровідників і мікросхем, які в короткій формі викладені в табл. 4.4. Робота з мікросхемами і транзисторами вимагає дотримання спеціальних заходів захисту їх від пошкоджень статичним електрикою. При монтажі мікросхем працюють низьковольтним паяльником і живлять його від мережі через трансформатор.

Таблиця 4.4. Рекомендовані режими пайки ППП і мікросхем

Режим пайки

Пайка

планарних висновків

Пайка штирьковий висновків

 

одиночна

групова

одиночна

групова

Максимальна температура жала паяльника, ° С

265

 

265

280

265

Максимальний час торкання кожного виводу, з

3,0

 

2,0

3,0

3,0

Максимальний інтервал часу між пайками сусідніх висновків ППП, з

5,0

 

8,0

‘ 5,0

8,0

Мінімальна відстань від корпусу ППП до кордону припою по довжині виведення, мм

1,0

 

1,0

1,0

1,0

Мінімальний час до повторної пайки одних і тих же висновків, хв

5,0

 

5,0

5,0

5,0

При пайку ППП щоб уникнути їх перегріву слід затискати висновок деталі металевим пінцетом чи плоскогубцями, що грають в даному випадку роль тепло-відводу. ЕРЕ повинні лежати на друкованій платі з невеликим зазором, а висновки їх вигинаються так, щоб при натисканні на ЕРЕ вони не могли переміщатися в отворах плати, тому що в противному випадку висновки можуть відірвати друковані провідники від плати.

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.