Ремонт паяльника с термостатом марки GJ-907
За статью на сайте, я получил паяльник с прозрачной ручкой и термостатом. Название его не сохранилось, но поиск в интернете показал его марку GJ-907. Возможно название его незначительно отличается, но цифры наверняка совпадут. В целом, таких паяльников, с прозрачной ручкой, всего два вида встречались мне в продаже — этот с внутренним нагревом трубчатого жала, и второй — с внешним нагревом штыревого жала.
Изначально, я отнесся скептически к паяльнику, все из-за его прозрачной ручки. Как-то не серьезно показалось мне, иметь прозрачную ручку для паяльника. Однако, вскоре выяснилось, что паяльник очень даже хорош. Регулировка температуры позволяет работать, как с мелкими элементами поверхностного монтажа, так и массивными проводами большого сечения и прогревать широкие полигоны на печатной плате. Все было хорошо, пока он не сгорел, с искрами и дымом, как положено. Прозрачная ручка дала возможность наблюдать этот процесс воочию. Сразу же был куплен другой паяльник, мощнее и без регулятора для работы. А ремонт был отложен до момента покупки запчастей.
ВНИМАНИЕ!! Напряжение сети 220В опасно для жизни, соблюдайте правила электробезопасности при выполнении монтажных и ремонтных работ. Прежде чем вскрывать корпус паяльника, отключите его от сети 220В, вынув вилку из розетки. Планируя пайку, уточните, какой именно паяльник отключен от сети. Продолжая работу после перерыва, убедитесь, что ремонтируемый паяльник отключен от сети.
Осмотр показал, что нагреватель и термодатчик в обрыве, есть разрушения внутренней печатной платы. Так же, испарения медных дорожек попали на внутреннюю часть ручки вместе с сажей. Я заказал нагреватель в Китае и стал ожидать его прихода)
После получения, на рисунке ниже, нагревателей, взялся за ремонт.
В интернете есть принципиальная схема электронного термостата, но я потратил немного времени и срисовал фактическую. Она не сильно отличается от уже найденных и представлена на рисунке ниже. В схеме позиционные обозначения элементов соответствуют маркировке на печатной плате.
Напряжение сети переменного тока 220В поступает на плату управления через сетевой кабель. Для удобства, один из проводов я обозначил как «общий», этот провод общий для сигналов питания, термопары и управления симистором. Сетевое напряжение выпрямляется через токоограничительный резистор R7 и выпрямительный диод 1N4007 поступает на параметрический стабилизатор, на стабилитроне D1, напряжением VCC=22 вольта. Пульсации этого напряжения сглаживает конденсатор C1. Регулировку порога температуры производят переменным резистором M1, диапазон его регулировки задают резисторы VT2, R1, R2. Назначение резистора 100к мне осталось не ясно, возможно на случай неисправности переменного резистора. На печатной плате предусмотрена установка подстроечных резисторов для задания диапазона регулировки, вместо них стоят постоянные резисторы. На операционном усилителе в составе микросхемы LM358 ОР1.1 собран пороговый элемент — компаратор с положительной обратной связью. На инвертирующий вход поступает напряжение задания с переменного резистора. На прямой вход — напряжение термопары смешанное с выходным напряжением компаратора, для обеспечения гистерезиса ΔU=VCC/K(R3,R4). Коэффициент деления резистивного делителя: K(R3, R4)=(R4+R3)/R3 задает разницу напряжений включения и отключения компаратора. Термопара здесь установлена «железо-константан» и выдает Kt=55,2 uV/°С. Гистерезис по температуре можно достаточно точно оценить, как ΔТ=ΔU/Kt. И равен он:
ΔT=(VCC/((R4+R3)/R3))/Kt=VCC*R3/((R4+R3)*Kt)=22V*51R/((1500000R+51R)*0,0000552V/°С)=13.5°С.
Это есть разница между включением и отключением термостатом нагревательного элемента. На самом деле, будет несколько меньше, в связи с тем, что ОУ не выдает на выход напряжение равное питанию, и в расчет нужно подставлять реальное значение на выходе — около 20В.
Когда температура спая термодатчика ниже установленного порога резистором М1, на инвертирующем входе ОР1.1(выв2) потенциал выше, чем на прямом (выв3), и на выходе (выв.1) действует низкий уровень — около 0В. На втором ОУ микросхемы OH1.2, собран компаратор контролирующий переход переменного напряжения сети через ноль. Этот компаратор, совместно с цепью сдвига уровня С2 создает переменное напряжение, синхронизированное с сетью, для открытия симистора VD2.
На рисунке выше показана осциллограмма напряжения в точке «А» сформированная делителем R5, R6 и поступающая на прямой вход ОР1.2 (выв.5). Несимметричность напряжения связана с использованием ОУ с однополярным питанием. А еще,(вспомнил при написании статьи) у меня на первом входе осциллографа «уплыл» ноль на несколько десятков микровольт, что с учетом делителя на 100 дает ощутимую ошибку. На инвертирующий вход этого ОУ (выв.6), работающего в режиме компаратора, поступает напряжение управления с выхода ОР1.1 (выв.1) Когда напряжение управления близко к 0 В., компаратор ОР1.2 переключается при переходе переменного напряжения через ноль и на выходе появляется меандр синхронизированный с сетью, для открытия симистора. Этот меандр сдвигается по уровню конденсатором С2 и превращается в переменное напряжение, относительно общего провода (по схеме).
Выше показана форма сигнала в точке «Б» на управляющем электроде симистора во включенном состоянии. Симистор открывается управляющим током разной полярности синхронно с сетевым напряжением, во время приближенное к переходу через ноль. На нагревателе действует полное напряжение сети.
На рисунке показана форма сигнала на нагревательном элементе во включенном состоянии симистора. Видно, что по спаду синусоиды, включение симистора происходит позже, и присутствует незначительная пауза перед открытием по сравнению с нарастанием синусоидального напряжения. Возможно это происходит из-за не симметричной работы компаратора вблизи нулевого напряжения питания. Это совершенно не проблема, думаю отличие менее 1% по напряжению, от этого запаздалого открытия.
Когда температура спая термодатчика выше установленного порога резистором М1, на инвертирующем входе ОР1.1(выв2) потенциал ниже, чем на прямом (выв3), и на выходе (выв.1) действует высокий уровень — около 20В. В этом случае на инвертирующем входе OР1.2 (выв.6) потенциал всегда выше, чем на прямом (выв.5) и выход компаратора (выв.7) постоянно находится в низком уровне. На управляющем электроде симистора нет сигналов и он закрыт, а нагрузка обесточена. Питание микросхемы — сдвоенного ОУ LM358 поступает на вывод 4 (минус) и 8 (плюс) и составляет 22В.
Для ремонта паяльника следует произвести простую последовательность действий.
1 отключить от сети
2 проверить и восстановить, при необходимости монтаж печатной платы
3 проверить омметром термопару (
1 Ом) и нагревательный элемент (
780 Ом)
4 выпаять стабилитрон, микросхему, симистор и резистор R3 для замены (если у Вас разорвало нагреватель, они все мертвы так же)
5 прозвонить остальные элементы, выпаивая один вывод, при не соответствии номиналу, для исключения влияния других элементов
6 установить исправные элементы
7 промыть спиртом плату от флюса и ручку от сажи перед окончательной сборкой
8 перед включение проверьте сопротивление изоляции между сетевыми проводами и корпусом паяльника в диапазоне мегаОм. Должна быть бесконечность
В моем случае, я заменил нагревательный элемент 907H, микросхему, симистор, резистор R3. Стабилитрон 22В пришел в состояние КЗ, у меня не было такого и поставил последовательно 15+6,2 получилось 21В в схеме. Из-за этого снизилась температура во всем диапазоне регулировки, но с нижней стороны больше. Ниже привожу фото измерений температуры жала паяльника, после четырех срабатываний термостата. То есть, устоявшиеся значения:
Паяльник весьма ремонтопригодный: жало и металлическая трубка паяльника есть в продаже. Ремонт обходится не дорого: нагреватель 85р, симистор 11р, ОУ 5р, резистор 1р. Итого ушло около 100р, без учета разъездов по городу.
Удачной работы, и пусть ничего не ломается!
Источник
Ремонт паяльника для полипропиленовых труб
своими руками
Паяльник (аппарат) для сварки полипропиленовых труб (АСПТ) – это электрический инструмент, предназначен для сварки (сплавления) водопроводных и труб отопления сделанных из полипропилена. Герметичность соединения труб обеспечивается путем оплавления соприкасающихся поверхностей, вставление трубы с меньшим диаметром в трубу большего диаметра с последующим остыванием.
Промышленное изготовление полипропиленовых труб началось в 1958 году в США и Италии. С тех пор трубы постоянно совершенствуются и благодаря высоким техническим характеристикам, по сравнению с железными трубами, завоевали весь мир. Простота соединения и отсутствие необходимости применения открытого огня при монтаже сделала работу безопасной. Для герметичного соединения используется специальный электрический аппарат, о ремонте которого и пойдет речь.
Электрическая схема и устройство АСПТ
Электрическая схема паяльника для труб мало чем отличается от схемы домашнего утюга. Точно так же в подошве размещена нагревательная спираль (ТЭН), нагревом которой управляет терморегулятор. Отличие только заключается в наличии двух ТЭНов, применением более точного терморегулятора и наличие выключателей нагревателей. Выключатели позволяют управлять мощностью нагрева.
С электрической вилки С6 по сетевому проводу питающее напряжение переменного тока 220 В подается через терморегулятор Tt° и выключатели S1, S2 на ТЭНы Н1, Н2. Неоновые лампочки L1 и L2, подключенные через токоограничивающие резисторы R1 и R2 параллельно ТЭНам индицируют когда на них подается питающее напряжение.
Терморегулятор St обеспечивает поддержание заданной температуры. Датчиком температуры в терморегуляторе служит заполненная газом капиллярная трубка ТЕ с расширением на конце, установленным внутри подошвы в высверленном для него круглом отверстии. При нагревании газ расширяется, давит на мембрану, она выгибается и через толкатель размыкает контакты, через которые питающее напряжение подается на ТЭНы.
Расстояние между контактами и мембраной можно изменять вращением винта, на который насажена выведенная наружу корпуса ручка и таким способом, регулировать температуру нагрева башмака. Градуировка на ручке относительная, так как температура нагрева насадок зависит от их размера, окружающей температуры и диаметра свариваемых труб. При сварке полипропиленовых труб степень нагрева башмака подбирается экспериментально.
Благодаря простоте схемы ремонт аппарата для сварки труб не представляет трудностей и в случае отсутствия нагрева подошвы достаточно прозвонить мультиметром целостность проводов, ТЭНов и выключателей с терморегулятором.
Пример ремонта паяльника для труб модели PRO AQUA TR-01
Попал мне в ремонт аппарат для сварки пластиковых труб с жалобой, что вдруг внезапно снизилась мощность нагрева, и стало невозможно сваривать трубы большого диаметра. Их поверхности не оплавлялись. Неисправность проявилась после пяти лет регулярной эксплуатации аппарата для ремонта и прокладки труб на промышленном предприятии.
Проверка показала, что оба индикатора светились и подошва нагревалась. По технических характеристикам было видно, что в паяльнике установлено два ТЭНа. Один мощностью 650 Вт, а второй – 850 Вт. Сопоставив жалобу, и электрическую схему паяльника решил, что вероятнее всего перегорел один из ТЭНов или обгорела клемма подачи на него питания.
Крышка с табличкой была закреплена на корпусе паяльника заклепками, пришлось их высверлить. Внешний осмотр показал, что все накидные клеммы были надежно зафиксированы на лепестках контактов, потемнений не наблюдалось. Мультиметром были проверены ТЭНы, они оказались исправными, их сопротивление составляло 74 Ом и 57 Ом.
Проверка терморегулятора
Проверка показала, что все контакты выключателей и ТЭНов были в порядке, следовательно, слабый нагрев паяльника был обусловлен неисправностью терморегулятора. При вращении ручки установки температуры в районе 40°С прослушивался четкий щелчок, свидетельствующий, что контактная группа находится в исправном состоянии.
Конструкция терморегулятора позволила вскрыть его корпус без снятия с паяльника. Для этого было достаточно с помощью пинцета повернуть на несколько градусов два лепестка.
После снятия крышки было откручено два винта, которые удерживали пластину с капиллярной трубкой. Осмотр мембраны капилляра не выявил изменений конструкции. Стоит отметить, что если бы была утечка газа из капилляра, то ТЭНы нагревались бы постоянно, из-за чего происходил перегрев паяльника.
Измерение сопротивления контактов терморегулятора и осмотр тоже не выявил неисправности. Проверка показала, что терморегулятор исправен и следует неисправность искать в другом месте электрической схемы. Сборка производится в обратном порядке.
Проверка и ремонт сетевого шнура
Зачастую неисправность переносных электроприборов заключается в перетирании проводов сетевого шнура в месте выхода из корпуса прибора. Но сообщение о том, что температура нагрева не достигает необходимой и неисправность произошла внезапно, а прозвонка мультиметром проводов сетевого шнура показала их исправность, сбила меня с толку.
Убедившись, что все остальные детали схемы исправны, пришлось вернуться к проверке сетевого шнура. Для этого паяльник был подключен к электросети и включен. Далее с небольшим усилием шнур изгибался и вытягивался. Обрыв сразу проявился, индикаторы подачи питающего напряжения на ТЭНы в такт с изгибами замигали. Стало очевидно, что провода шнура в месте выхода из ручки перетерлись.
Попытка втянуть шнур внутрь корпуса паяльника не увенчались успехом, поэтому провода были перерезаны в месте выхода из стенки корпуса.
Далее шнур был отделен по кругу от резиновой ручки паяльника труб, так как он довольно плотно был обжат и со временем прикипел к резине.
Для того, чтобы не воздействовать на участок шнура, который будет еще использоваться ухватился за шнур в месте предполагаемого обрыва плоскогубцами и, проворачивая их, вытащил шнур из ручки.
После освобождения шнура разрезал внешнюю изоляцию места изгиба, и по очереди ухватившись рукой, потянул за каждый из проводов. Провод в изоляции коричневого цвета практически без усилия сразу порвался. Желто-зеленый – это заземляющий проводник.
Изношенный кусок шнура был отрезан, но попытка вставить его в ручку не увенчалась успехом. При изучении оказалось, что внутри алюминиевой трубки, на которую была одета резиновая ручка, имелся выступ величиной с пару миллиметров.
Шнур в него упирался и не хотел продвигаться. С помощью круглого напильника выступ был сточен и шнур с трудом, но проделся. Для упрощения продевания шнура можно смазать его мыльным раствором или силиконом.
Чтобы шнур надежно зафиксировать в корпусе паяльника для труб, на него было навито несколько витков изоляционной ленты. С концов проводов была снята изоляция, и они были залужены припоем.
Изоляция была снята и с проводов, обрезанных в схеме. Концы тоже залужены. Теперь осталось только приложить провода в изоляции одинаковых цветов друг к другу и прогреть паяльником.
Сразу после пайки, пока провода еще не остыли, на них натягивалась изоляционная трубка. Надетая на разогретое соединение она после остывания будет крепко держаться. Теперь осталось только установить крышку и провести испытания.
Насадок и пластмассовых труб у меня в мастерской не было, поэтому работа паяльника была проверена с помощью измерителя температуры. При установке ручки в положение 250°С через небольшой промежуток времени после включения паяльника на полную мощность температура подошвы составила 344°С, что говорило о достаточном нагреве.
Как мне сообщили сантехники, проверка прибора в реальных условиях эксплуатации при сварке водопроводных полипропиленовых труб большого диаметра показала отличную работу паяльника для сварки труб.
Знакомство с паяльником для сварки труб модели PRO AQUA TR-01 оставило приятное впечатление. Несмотря на многолетнюю работу в сложных климатических условиях, паяльник находился в хорошем состоянии. Терморегулятор и выключатели были стандартными, следовательно, в дальнейшем, при самостоятельном ремонте не возникнут проблем при поиске их для замены.
Источник