Изготовленный пользователем паяльник с питанием от литиевой батареи: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Недавно я нашел избыточный источник для паяльных наконечников с батарейным питанием Weller (r) BP1.

Пайка электроники иногда требует посещения участка для ремонта, а полевые инструменты могут быть проблемой.

Я часто создаю свои собственные инструменты, считая готовые решения слишком дорогими.

У меня был старый сгоревший Сирс? Отвертка Home Works конца 1990-х гг.

и решил выпотрошить этот корпус и сохранить двухпозиционный кулисный переключатель мгновенного действия.

Ни одна из никель-кадмиевых батарей, которыми питаются мои старые инструменты, не прослужила более 10 лет.

У меня есть несколько восстановленных литий-ионных элементов 18650 2.2AH и

Я решил собрать все это воедино и за один воскресный день соорудить свой собственный паяльник с батарейным питанием.

На изображении показан старый корпус шуруповерта 1990 года с двумя никель-кадмиевыми батареями, коаксиальным гнездом для подзарядки, двухсторонний тумблер и красивое круглое отверстие на конце отвертки для гнезда RCA.

Пользователь может создать ЛЮБОЙ чемоданчик, похожий на ручку, а другой пост на Instructables.com показывает аналогичный проект в металлической банке ALTOIDS.

Шаг 1: объяснение схемы

На показанной схеме читать слева направо.

Зарядка через USB идет от ЛЮБОГО порта USB к MINI-B через зарядное устройство TP4056.

Выход зарядного устройства подключен к БАКУ литиевой батареи. Я использовал литиевую батарею от ноутбука Dell, но можно использовать любую батарею 18650, хотя я рекомендую емкость 2 Ач как практичную.

Справа от батареи находится кнопка мгновенного действия, позволяющая протекать току к белому светодиоду и наконечнику. Это переключатель, который вы нажимаете, чтобы нагреть НАКОНЕЧНИК.

Между батареей, переключателем и подключениями RCA к TIP я использовал провода 14AWG (1,6 мм), чтобы выдерживать ток до 1,8 ампер.

Справа - мое собственное изображение наконечника Weller BP1, которое можно найти здесь https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-t…. Белый светодиод включен «параллельно» TIP.

Я использовал межсоединения или разъемы RCA и штекеры, чтобы «выдвинуть» горячий наконечник из корпуса, когда он нагревается. Мне также нравится делать свои инструменты «пригодными для эксплуатации» в полевых условиях, поэтому соединения RCA помогают обмениваться советами.

Я * припаял * провода * AWG14 (1,6 мм) непосредственно к батарее, но пользователь может использовать держатель батареи 1S 18650, если пользователю неудобно при прямой пайке к 18650 без выступов. Предупреждение: ячейки 18650 могут быть опасны при случайном коротком замыкании: только опытные CET / EET должны припаиваться непосредственно к ячейке; Типы 18650 могут быть получены с припаянными «язычками» на концах.

Шаг 2: Постройте последовательность (рекомендуется)

(1) Припаяйте провода AWG14 ЧЕРНЫЙ к отрицательному и КРАСНЫЙ к положительному концу 18650. Не более 30 секунд на каждую сторону. используйте предварительное смачивание / лужение, и вполне вероятно, что вам понадобится припой LEAD типа 63/37 для этой задачи. (извините, RoHS).

Профессионалы: использование SAC305 будет хрупким; Я вижу много случаев, когда портативные инструменты со временем разваливаются из-за того, что в суставах используется не содержащий свинца материал, на который распространяется рекламация RoHS.

(2) Отрежьте длину и припаяйте КРАСНЫЙ AWG14 к одной стороне переключателя SPST без фиксации.

(3) Отрежьте КРАСНЫЙ AWG14 по длине с другой стороны мгновенного переключателя SPST до центра точки соединения RCA TIP.

(4) Отрежьте ЧЕРНЫЙ AWG большей длины от отрицательного полюса аккумулятора до точки соединения цилиндра RCA.

(5) Припаяйте провода меньшего калибра от белого светодиода "параллельно" точкам соединения RCA, АНОД - к плюсу, КАТОД - к минусу. (изображения полярности светодиода есть)

На этом этапе при нажатии переключателя должен загореться светодиод, и вы можете осторожно протестировать TIP.

(6) Отрежьте и припаяйте пару проводов малого калибра от BAT + к плюсу батареи, используя при необходимости метод предварительного смачивания / лужения. Припаяйте BAT-площадку платы TP4056 к минусу батареи.

Подключите источник питания USB к разъему USB Mini-B на конце TP4056. Наблюдайте, как красный светодиод горит постоянно, указывая на зарядку. Напряжение отключения на батарее должно быть около 4,10 - 4,25 В постоянного тока. Номинальное напряжение для 18650 должно составлять 3,6 - 3,7 В постоянного тока.

Изображение полярности светодиодов взято с сайта tonytrains.com.

Шаг 3: Эксплуатация

Нажатие переключателя мгновенного действия вызывает протекание тока от батареи 18650 к белому светодиоду и далее через паяльный наконечник BP1 через соединения RCA. нагрев должен происходить за 8-10 секунд от 25 ° C до 385+ C. Я избегаю нагревания более 30-45 секунд, так как это сложно для элемента 18650; Мне нравится нагревать с 30-секундными интервалами с выключенным состоянием примерно на 15-20 секунд. Я использую этот инструмент только для небольших полевых задач.

Я заметил, что на работу влияет внешняя (низкая зимняя) температура. Я пробовал паять в холодном автомобиле -10C, и мне пришлось потянуться за своим газовым бутаном после 20-го подключения или около того.

Работы по пайке следует проводить в помещении, в хорошо проветриваемом помещении. Известно, что пары припоя опасны для здоровья; всегда используйте вентиляцию для удаления дыма. Профессионалы в этой области принимают очевидные меры предосторожности в отношении защиты глаз и кожи; Во время пайки используйте средства защиты глаз и кожи для защиты от брызг, как и при сварке.

Первая фотография иллюстрирует полную сборку паяльного инструмента.

На второй фотографии показано, как я переделал засохшую крышку маркера «Sharpie» (r) (c) Dry Marker, чтобы прикрыть кончик моего инструмента, пока он транспортируется в моем ящике для инструментов. Это необязательно и зависит от воображения пользователя / создателя. Я вспоминаю свой опыт использования бутановых газовых ручек, ощущение жжения, когда я возился в ящике с инструментами в поисках другого предмета, и непрекращающуюся боль как объяснение моей личной потребности в (фиктивной) крышке.

Шаг 4: Спецификация материалов

Спецификация материалов включает

(1) Какой-то футляр, вероятно, цилиндрической формы, удобный, как ручка.

(2) Гнездо RCA с наконечником BP1 Weller Tip, прикрепленное к одному концу цилиндрического корпуса (вверху)

(3) Белый светодиод, размер 5 мм, T1-3 / 4 (0,2 дюйма)

(4) провод большого диаметра (1,6 мм, 14AWG) короткие отрезки КРАСНОГО и ЧЕРНОГО (или сине-зеленого для европейцев)

(5) Переключатель мгновенного действия, однополюсный, однопозиционный, ток 2 А

(6) литий-ионный аккумулятор 18650, аналогичный аккумуляторам, восстанавливаемым из ноутбуков (требуются отдельные меры предосторожности при обращении).

(7) Плата зарядки TP4056, которая управляет зарядкой 18650 постоянного тока от 2,5 до 4,2 В

По желанию

(8) 18650 одноэлементный «держатель»

(9) Колпачок или крышка для TIP при транспортировке инструмента.

Weller (r) продает BP1 на https://www.weller-toolsus.com/weller-bp1-conical-… за 8 долларов, и я вижу деталь на ebay.

TP4056 очень широко доступен на сайтах ebay, Amazon и Alibaba.

Кратковременный Switch может потребовать немного больше усилий для поиска источника, но многие энтузиасты смогут получить его локально.

Я показываю тактильные мгновенные переключатели C&K только потому, что это надежные переключатели, которые служат долго.

Я бы НЕ рекомендовал замыкающий переключатель SPST, который блокируется в положении ON, поскольку это может привести к выгоранию TIP.

(Я буду экспериментировать с одной подсказкой в течение 30 минут, чтобы увидеть и сообщить).

Шаг 5: подробности

Компоненты в моем списке доступны по всему миру.

Платы TP4056 отлично подходят для зарядки одной ячейки 18650 до 4,2 вольт.

18650 имеет больший ток и емкость, чем три цинковых или щелочных элемента 1,5 В, которые использовались в оригинальной конструкции инструментов BP6xx Weller.

Небольшой переключатель мгновенного действия необходим для включения тока и, таким образом, нагревания наконечника ВР1 Веллера.

Наконечник обычно работает от 4,5 В, но этот трехэлементный блок вскоре упадет до 3,5 В и все еще быстро нагревает этот наконечник на 2,4 Ом. [Номинальное значение 3,85 В, пиковое значение 1,8, а затем устойчивое значение 1,6 А после достижения температуры, около 2,4 Ом, около 6 Вт]

Этот конкретный наконечник BP1 уникален тем, что соединительный цилиндр подходит к гнезду RCA стандартного размера.

Для сравнения, другой наконечник, известный как конус BP10 или клин BP11 (6 В), немного больше на центральном штифте и не подходит.

Я решил сделать корпус с гнездом RCA, чтобы обеспечить быструю замену TIP в полевых условиях.

У меня в магазине было несколько металлических цилиндрических «столярных» разъемов или два гнездовых разъема RCA. Наконечник нагревается почти до 400 градусов Цельсия или выше, поэтому использование металлических домкратов помогает отводить тепло от продолжительной работы. Я прикрепил этот соединитель к концу своего корпуса. Вам не нужно использовать этот соединитель, как я, если ваш корпус металлический; Вы можете реализовать гнездовой разъем RCA для поверхностного монтажа с выступами под пайку. Я использовал штекер RCA MALE для внутреннего соединения с внутренним концом соединителя RCA.

Я не ставил понижающий резистор в параллельную цепь БЕЛОГО светодиода. Последовательное соединение 47 Ом было бы разумным выбором, однако большинство белых светодиодов хорошо работают при напряжении 3,25–4,25 В постоянного тока, и резистор на 47 Ом не нужен. Светодиоды других цветов будут иметь более низкое прямое напряжение и перегорят при 4 В в этой цепи. Светодиод освещает область TIP и сообщает оператору о том, что на TIP подается ток. Я просверлил отверстие в конце инструмента, приклеил этот светодиод термоклеем, и я «нацелил» или направил светодиод на область наконечника. Совет: не паяйте в темноте. пожалуйста.

Я припаял концы 18650 к проводам большого сечения 14AWG (1,6 мм), чтобы выдерживать ток 2 А при нагревании наконечника. При последовательном включении мгновенного переключателя SPST ток течет во внутренний RCA. Этот дополнительный штекер можно было удалить, и на корпус можно было установить гнездо RCA, но я хотел иметь возможность обслуживать этот соединитель RCA, если он расплавится в будущем.

Наконец, я нашел в своем магазине плату TP4056 и приклеил ее к концу корпуса, который я переназначил для этого проекта. Подойдет любой длинный футляр, похожий на карандаш для припоя. BAT + подключается к положительному концу 18650, а BAT- подключается к отрицательному концу. Я вижу, что мой 18650 заряжается с почти разряженных 2,6 В до полной за 5,5 часов, но каждая модель Li-ION отличается. На плате TP4056 есть два светодиода, и СИНИЙ, кажется, указывает на то, что зарядное устройство достигло полного отключения. Я посмотрел на ток USB, и он работал на нормальном максимуме 500 мА (на самом деле при 570 мА), но эта плата TP4056 будет выдерживать скорость заряда 1000 мА, если я подключу к настенному источнику питания, способному к более высокому току. Дело в том, что плата TP4056 не позволит литий-ионному аккумулятору «перезарядить» «пережечь».

Инструмент можно заряжать от портативного «банка» аккумуляторов USB, но многие из этих «банков» отключают выходную мощность на 1 ампер, и этого тока недостаточно для нагрева наконечника BP1 одним током USB. Кроме того, мне не нужен был привязанный инструмент.

Теперь я (мозг) должен помнить, что инструмент нужно зарядить *, прежде чем * я пойду на удаленный ремонт.

TIP производится Weller and Cooper Tools, а на снимке от ноября 2017 года показан инструмент, найденный в местном магазине излишков за 20 канадских долларов. ОБНОВЛЕНИЕ 11 ЯНВАРЯ 2018; Я попытался вставить Li-Ion 18650 в магазин, купленный Weller; ! это не подходит!

Шаг 6. Дополнительные сведения об использовании (это просто дополнительное чтение)

Я купил несколько наконечников BP1 и сконструировал еще одну гораздо более компактную версию с той же схемой, где гнездо RCA было припаяно прямо к 18650, и все это помещается в «волшебный» корпус МАРКЕРА с плоским переключателем мгновенного действия. Это мой карманный дизайн, хотя я не буду носить с собой 18650 в кармане брюк; Я испытал прикосновение к плавящемуся автомобильному ключу, когда я случайно закоротил 18650. Я поместил карманную версию ручки в пластиковый футляр для маркеров. Мне нравится делать инструменты из выброшенных предметов.

Примечание: для моделей наконечников BP10 и BP11 требуется немного более высокое напряжение (6) и ток (1,8), и хотя эти наконечники действительно нагреваются, они вообще не подходят к разъемам RCA. И эти два наконечника дороже, чем BP1.

Во время недавней срочной работы по подключению 9 проводов к печатной плате я заметил, что корпус 18650 был немного приподнят, около 34 ° C (теплый), поэтому этот инструмент следует использовать для мобильной работы. Я считаю, что этот инструмент намного безопаснее и управляемее, чем мой утюг, работающий на газовом бутане, который слишком горячий даже после работы, с защитной крышкой на кончике.

Я недавно искал Instructables.com, и в трех других сообщениях упоминается оригинальный Cooper / Weller BP645, на котором основан этот проект, без реальной технической спецификации и без надлежащей ведомости материалов или информации о поставщиках компонентов.

У меня также есть оригинальные инструменты Weller BP6xx и BP8xx, но я обнаружил, что забываю о щелочных элементах и приступаю к задаче с наполовину разряженной батареей. Несмотря на то, что батарейки АА можно было быстро заменить, я хотел перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор.

Не стесняйтесь задавать мне вопросы по * этому проекту *, пожалуйста. Надеюсь, мой пост был понятен.

Секрет успешной пайки заключается в знании материалов, которые вы склеиваете, с особым вниманием к эвтектическим свойствам. Я * редко * раскрывал этот секрет Студентам за последние 38 лет, но Профи знают это.

Для информации я разместил лист спецификации BP1 с веб-сайта Weller / Cooper Tools. Я измерил в среднем сопротивление 2,4 Ом между соединительным наконечником и возвратным кольцом на четырех купленных мною наконечниках BP1.

Шаг 7: БЕЗОПАСНОСТЬ пайки

Не прикасайтесь к НАКОНЕЧНИКУ при нагревании. Избегайте ожогов кожи. Не надевайте шорты во время пайки, чтобы избежать капель расплава или случайных ожогов.

Носите ЗАЩИТУ ГЛАЗ. Настаивайте на защите глаз посетителей вашей скамейки. Я ношу очки, и брызги припоя попадали мне в щеки и лоб.

Сидя на скамейке, соблюдайте правильную ПОЛОЖЕНИЕ. Итак, я припаял под автомобилем, стараясь не допустить попадания расплавленного припоя на мою кожу или одежду.

Мойте руки после работы с припоем и флюсом. Не держите припой в зубах или во рту. Используйте «третьи руки» или настольные тиски, чтобы удерживать изделие и припой, если это необходимо.

Проветрите рабочую зону или используйте настольный фильтрующий вентилятор. Есть инструкции по удалению яда из паров вентиляторов с активированным углем. Я использую переделанную кухонную вытяжку с модификациями для увеличения потока воздуха и очистки воздуха Oreck (r). Я также использую вентилятор для оборудования переменного тока, чтобы перемещать воздух через столешницу, и использую вентиляционный фильтр с другой стороны воздушного потока. Не наклоняйтесь через рабочую поверхность, так как пары попадут в легкие через нос и рот.

Некоторые из этих мер предосторожности очевидны, и я могу вспомнить еще полдюжины пунктов «не надо».

Шаг 8: Улучшенный дизайн (добавлено 10 января 2018 г.)

Добавлен N-канал Power MOSFET; причина = мгновенные переключатели нагреваются до 2 ампер.

Подойдет любой N-канальный MOSFET. MOSFET переключает отрицательную часть нагрузки (наконечник BP-1).

Последовательные белые светодиоды подключены параллельно наконечнику BP-1 для индикации; с сопротивлением падения 33 Ом освещение действительно слабое при комбинированном напряжении 6 В от двух ячеек 18650.

Добавлен двойной источник питания 18650: более быстрое нагревание и лучшая работа при низких температурах наружного воздуха (временами -30 ° C; Канада)

Меньший корпус, внешняя зарядка 18650, двойные белые светодиоды, женский порт RCA, который можно удлинить с помощью удлинительного кабеля RCA для подключения к розетке.

Все подробности на одном листе см. В прилагаемом PDF-файле. Первое изображение было моим прототипом; Второе изображение - это текущая сборка в виде «долларового магазина-футляра-резинки», и я сделал индивидуальный удлинительный кабель RCA-штекер на RCA-гнездо.

Используя этот инструмент: у меня быстрее разогревается и около 300 суставов. Недавняя задача касалась кабелей для акустических систем Auditorium. Мне удалось собрать все 16 динамиков с кабелем 14 AWG (32 соединения) на открытом воздухе с температурой -10 ° C, с большим запасом энергии. Концы кабеля были скручены с наконечниками 14 AWG.

Bill o Материалы в версии 2:

MOSFET N-канал; Ничего себе, я нашел много таких на материнских платах DELL для настольных ПК конца нулевых. В основном 40T03. IRF N-канал тоже работает. Эти штуки ВОЛШЕБНЫЕ, и их легко подключить.

Переключатели мгновенного действия, такие как дорогой C&K в версии 1, нагреваются при повторном использовании. Поэтому я использую полевой МОП-транзистор с резистором 10 кОм между затвором и стоком, чтобы предотвратить защелкивание. Я использую низкое сопротивление, например 470 или 560, чтобы активировать затвор на плюс. Вау, большой ток может протекать без нагрева n-канального МОП-транзистора.

Я использовал два белых светодиода (3,6 В вперед) с падением 33 Ом посередине (спасибо gm280 за это) из-за общего напряжения 8,4 В, но два имеют тенденцию тускнеть, даже когда после интенсивного использования остается много энергии..

Разъем RCA нагревается при многократном использовании; Я сделал себе «ручку» с удлинительным кабелем и планирую сделать дистанционное мгновенное переключение на этой «ручке».

Идея заключалась в том, чтобы перепрофилировать части ноутбука; 18650 ячеек в изобилии, MOSFET повсюду на большинстве современных «зеленых» материнских плат для «спящих» режимов, белые светодиоды теперь повсюду, углеродные резисторы, эти маленькие переключатели мгновенного действия и так далее.

Я использую "держатель" 2S 18650, потому что у меня есть двухэлементное внешнее зарядное устройство переменного тока 18650. Теперь все, что мне нужно сделать, это не забыть * ПЕРЕЗАРЯДАТЬ * мои инструменты после каждой задачи сайта.