Какой выбрать паяльник. Часть 1. Импульсный метеор

Мы начинаем серию статей, где расскажем о специальных разновидностях электрических паяльников, различающихся по форме корпуса, принципу действия и сфере применения.

И сегодня мы рассмотрим импульсные паяльники. Именно так этот инструмент называется в интернет магазинах паяльного оборудования, но на самом деле, это терминология не совсем корректная.

Грамотно было бы его назвать “трансформаторный”. Или мы от себя бы добавили – устройство прямого нагрева.

Но раз название закрепилось, пусть будет так, хотя на самом деле на самом деле к "чистым" импульсным относятся устройства, в которых есть управляющая плата и они позволяют регулировать температуру на основе широтно-импульсной модуляции.

Завершая тему терминов, проведем в чем-то близкие параллели.

Существуют как трансформаторные лабораторные блоки питания: громоздкие и тяжелые мощностью максимум 150-300 Вт, и импульсные, более компактные, для которых и 900 Вт не предел.

Устройство и принцип действия

Итак, начинаем с ключевых отличий:

1. Во-первых, здесь нет промежуточного звена в виде керамического или нихромового нагревателя. Заметим, что они достаточно инерционные. Особенно при первоначальном разогреве.
2. Во-вторых, сам принцип нагрева иной. Пониженное напряжение непосредственно подается на проволочное паяльное жало, которое выступает в качестве нагрузки для трансформатора.

В отличие от привычных ручек в “горизонтальном” исполнении, как видим, присутствует трансформатор, а следовательно неизбежно, что форма корпуса будет 100% иной.

Мы исходим из простой логики. Мощность самых популярных паяльников – для пайки электроники, микросхем, радиодеталей составляет 25-50 Вт. Трансформатор такой мощности при всем желании нельзя вставить в диаметр 10, пусть даже 15 или 20 мм цилиндрической рукоятки - не поместится.

Более того, даже если бы это можно было осуществить, нарушилась бы балансировка - магнитопровод не легкий, и таким прибором было бы крайне неудобно работать. А хотелось бы паять с комфортом.

Какое решение ?

"Пистолетная" рукоятка. Сразу скажем, что не нужно путать с паяльниками-пистолетами, это отдельная тема, и мы о них поговорим в одной из наших следующих статей. Вот в них никакого трансформатора нет, поэтому они очень легкие и имеют только 1 диод, что позволяет реализовать 2 переключаемых режима мощности.

Здесь тоже нечто похожее на пистолет, но кнопка выполняет самую простую роль. Она ничего не переключает, а просто замыкает цепь, подавая питание на схему.

Кнопка без фиксации, поэтому, пока она нажата, тогда и идет нагрев.

Если разобрать устройство, что мы видим внутри ?

Напряжение от сетевого кабеля питания поступает на трансформатор и это уже плюс в сторону безопасности – присутствует гальваническая развязка от сети.

Вторичных обмоток может быть одна или две.

Первая питает жало, а нагрузкой для второй является лампа накаливания, для подсветки зоны пайки (предусмотрено не во всех моделях). Иногда бывает и второе решение. Делается отвод от вторичной обмотки для питания лампы по принципу автотрансформатора.

Самая идея подсветки участка, где проводятся работы не нова и реализована в некоторых токовых клещах, чтобы видеть какой именно обхватывается кабель для измерения силы тока, если освещенности – естественной или искусственной, недостаточно. Хотя основное преимущество клещей - возможность работы одной рукой, и если даже если подсветки нет, ее заменит простейший светодиодный фонарик или аккумуляторная лампа, удерживаемая в другой руке.

Но все-таки вернемся к главной, назовем ее так, вторичной обмотке. Для нее нагрузкой является паяльное жало.

Хотя таковым его назвать язык не поворачивается, поскольку оно явно не похоже на привычный удлиненный цилиндрический стержень, медный или с износостойким покрытием, оканчивающийся заострением или скошенным краем.

Это жесткая согнутая проволока с двумя выводами, которые помещаются в токосьемники и затягиваются гайкой.

Радиолюбители со стажем утверждают, что раньше проволока изготавливалась из нихрома, другие говорят, что лучше медное жало, облуженное в припое. И иногда приходится читать, что это просто сталь. Более того, наши самодельшики, изготавливающие импульсные паяльники своими руками, иногда используют отрезок из велосипедный спицы, считая, что такое жало практически "неубиваемое".

Но факт остается фактом – проволока является изогнутой, с двумя контактами и других вариантов нет – электрическая цепь должна быть замкнутой.

Итак, как все эта штука работает. Чем-то похоже на сварочный аппарат, только в последнем цепь замыкается через электрическую дугу, а в нашем случае - через проволочную дугу.

Сопротивление которой хоть и малое, но конечное и на нем падает напряжение.

При нажатии на кнопку, мощность передается на вторичную обмотку, которая содержит всего 4-7 витков провода большого сечения. Поскольку напряжение понижается, а мощность остается неизменной (за исключением потерь в магнитопроводе), ток во вторичной цепи пропорционально возрастает, нагревая жало.

Именно этот принцип обеспечивает основное преимущество – скорость достижение температуры.

Разогрев происходит за время не более 7 секунд. Еще раз повторимся, что здесь нет промежуточных элементов в виде керамики или нихрома – прямое включение обеспечивает экспресс нагрев.

Соответственно такие инструменты нужны тем, кто не хочет (или не может) ждать - для нетерпеливых. Другого объяснения у нас нет. Поскольку недостатков немало и о них мы тоже расскажем.

Вся цепочка “трансформаторные обмотки” ➦ “нагревательная насадка” требует четкой увязки.

Толщина и количество витков в обмотке определяет выходное напряжение. В свою очередь, если взять другие жало или сделать его самому, сопротивление изменится и температура будет как больше номинальной, так и меньше.

Поэтому жало к импульсному паяльнику рекомендуется поставить от той же модели – они продаются отдельно или на свой страх и риск приступить к экспериментам, улучшая характеристики, экспериментируя с геометрией – длиной, поперечным сечением и материалом.

Преимущества:

• Безопасный – низковольтный;
• Быстрый нагрев;
• Электричество потребляется только во время пайки. Это реально дает ощутимую экономию;
• Не надо периодически выдергивать сетевую вилку, разбалтывая розетку;
• Повторно-кратковременный режим это щадящая эксплуатация паяльного оборудования;
• Меньше нагар и дольше срок службы.

Недостатки

• Конечно тяжелый вес. Если за день приходится выполнять десятки паек, руки устанут. Некоторые радиомастера высказывают явное неудовольствие этим фактом, предпочитая купить контактную паяльную станцию, тем более по функциональности она на порядок выше – антистатическая защита, регулировка температуры и может быть встроен цифровой дисплей для индикации и это все за весьма демократическую цену;
• Не желательна длительная работа, поскольку постоянная эксплуатация на предельном токе может вызвать перегрев, расплавление изоляции обмоток, межвитковое замыкание и в лучшем случае, если есть опыт и желание можно сделать ремонт, наматывая катушку, что не всегда технически и финансово оправдано, а в худшем придется новый паяльник купить и не факт, что в этот раз выбор остановится снова на трансформаторном;
• Нет термопары и датчика обратной связи, естественно и компенсации потерь мощности. Вообще никакой схемы управления нет. "Утяжеленная простота".

Кроме пайки электроники, также можно использовать для расплавления пластика и выжигания по дереву. Это все-таки плюс, а то мы все о минусах...