Ремонт радиоэлектронной техники
В процессе конструирования разной по сложности и функциональному назначению радиоэлектронной аппаратуры радиолюбитель неизбежно сталкивается с необходимостью решения многих технологических вопросов. Например: как продлить «жизнь» приобретенному электропаяльнику или самому сделать малогабаритный низковольтный паяльник, как демонтировать микросхему, не причинив вреда ей и ее выводам, токонесущим проводникам печатной платы… Рациональное решение возникающих вопросов позволяет экономить время, затрачиваемое на изготовление различных деталей и узлов, улучшить качество работы и внешний вид.
Электропаяльник и работа с ним.
Электропаяльник всегда был и остается первейшим инструментом радиолюбителя-конструктора. Безотказно работающий, к тому же удобный паяльник улучшает условия творческой деятельности радиолюбителя, уменьшает время, затрачиваемое на монтаж аппаратуры.
К сожалению, промышленность пока еще не выпускает в достаточном количестве малогабаритные низковольтные электропаяльники. Поэтому радиолюбителям приходится пользоваться паяльниками, рассчитанными на питание от электроосветительных сетей напряжением 220 В. Они редко выходят из строя из-за перегорания обмотки нагревательного элемента. Чаще паяльник становится непригодным для монтажных работ вследствие обгорания поверхности его медного паяльного стержня. При этом стержень постепенно становится все тоньше, быстро укорачивается. Попытка же изъять «сгоревший» стержень, чтобы заменить его запасным, обычно приводит к порче нагревательного элемента и, как следствие, к необходимости приобретения нового паяльника.
Как защитить стержень такого электропаяльника от обгорания и тем самым значительно продлить срок его работоспособности? Добиться этого можно следующим способом. Перед первым включением электропаяльника в сеть на его медный стержень, извлеченный из нагревателя, напрессовать тонкостенную трубку из стали, желательно нержавеющей, и вновь вставить внутрь нагревателя. Края трубки на рабочем конце стержня отпилить по форме паяльного жала.
Для защиты медного стержня от обгорания на его поверхность можно гальванически нанести слой никеля. Но такое покрытие не всегда оказывается стойким, и выполнить его в любительских условиях весьма затруднительно. С этой же целью можно применить легко реализуемый способ диффузионного алюминирования поверхности медного стержня. Для этого стержню нового паяльника придают наиболее удобную для монтажа форму, например, примерно от середины длины его стачивают на конус с диаметром у жала 2,5…3 мм. Далее поверхность всего стрежня обрабатывают наждачной бумагой, сначала крупнозернистой, затем шлифовальной. Заканчивают обработку свежей полоской наждачной бумаги без каких-либо следов загрязнения на ней. Касаться руками подготовленной поверхности стержня нельзя — нарушится технология диффузионного алюминирования.
После этого отрезком проволоки диаметром 4…5 мм или пластинкой из мягкого алюминия, зачищенными наждачной бумагой, с усилием круговыми движениями натирают медный стержень паяльника до полного покрытия слоем алюминия. Мелкие неровности покрытия приглаживают каким-либо твердым предметом с полированной поверхностью, например внешней стороной пинцета. Обработанный таким способом стержень вставляют в паяльник, включают питание и как обычно зачищают и облуживают рабочее жало.
Для монтажа деталей на печатных платах обычно используют паяльник, у которого в торце заточенного на конус жала просверлено отверстие, удерживающее припой. Для продления срока службы такого жала в его торцевое отверстие ввинчивают втулку из металла, более стойкого, чем медь, к растворению в припое.
Функцию такой защитной втулки может выполнять латунный пишущий узел от стержня шариковой авторучки, тщательно отмытый от остатков пасты. В торце жала сверлят отверстие глубиной 8 мм и такого диаметра, чтобы пишущий узел тонким концом плотно в него входил. В случае необходимости жало после запрессовки в него этого узла обжимают в тисках.
Демонтировать с печатной платы интегральные микросхемы, светодиодные индикаторы и другие многовыводные радиодетали удобно с помощью специально доработанного сменного стержня электропаяльника (рис. 1). Для этого стержень, зажатый в тисках, сгибают под углом 120…135°. Затем вдоль его нижней части ножовкой пропиливают рабочий паз глубиной 1,5…2 мм и по обе стороны от него снимают напильником две лыски. Доработанный стержень вставляют в паяльник, нагревают и облуживают сделанный в нем продольный паз.
Таким стержнем одновременно расплавляют припой всего ряда выводов микросхемы (на рис. 1 показано штрихпунктирными линиями) и, слегка покачивая микросхему, вытягивают этот ряд выводов из отверстий печатной платы. Если выводы поддаются с трудом, можно воспользоваться отверткой, введя ее лезвие под корпус микросхемы и осторожно поворачивая. Аналогично подогревают выводы второго ряда и снимают микросхему с платы.
Таким стержнем электропаяльника удобно пользоваться и при демонтаже радиодеталей с двумя выводами.
Самодельный низковольтный паяльник.
Следует иметь в виду, что при монтаже радиоэлектронных приборов и устройств на интегральных микросхемах желательно пользоваться низковольтным электропаяльником с заземляемым корпусом, что предотвращает порчу микросхем электростатическими зарядами.
Возможная конструкция и детали такого паяльника показаны на рис. 2. Он рассчитан на питание от источника напряжением 24 В при токе 0,3…0,35 А. Масса паяльника не превышает 60 г, время разогревания до рабочей температуры — не более 1 мин.
Конструктивной основой паяльника служит стальная трубка-держатель 3 наружным диаметром 6 и длиной 110 мм. На трубку плотно насажен радиатор 4. Значительная часть нагревательного элемента 2 находится внутри паяльного стержня 1, благодаря чему паяльник обладает сравнительно небольшими тепловыми потерями и повышенной работоспособностью. Уменьшение потребляемой мощности и использование радиатора на трубке-держателе практически исключают нагревание ручки паяльника даже при длительной работе.
В трубке-держателе просверлено три взаимоперпендикулярных сквозных отверстия (рис. 2, в), что увеличивает ее тепловое сопротивление, а значит, уменьшает потери тепла на нагревание радиатора и ручки.
Паяльный стержень вытачивают из меди, ребристый радиатор — из дюралюминия, ручку — из древесины твердой породы или пластмассы. Готовый паяльный стержень должен плотно входить посадочным хвостовиком в торцевое отверстие трубки-держателя, в которой сделана продольная прорезь от края до ближайшего отверстия. Радиатор можно выполнить в виде набора шайб и втулок соответствующих размеров. В самом большом по диаметру ребре (рис. 2, 6) сделаны четыре выреза для того, чтобы использовать его как подставку паяльника.
Нагреватель 2 состоит из керамического стержня диаметром З и длиной 30…35 мм с двумя сквозными продольными отверстиями диаметром 0,5 мм (можно использовать две отдельные подходящие керамические трубки) ‚ в которых находится спираль из нихромовой проволоки диаметром 0,12 мм. Спираль навивают на туго натянутой струне диаметром 0,15 мм, используя ее как оправку. Длина спирали примерно равна удвоенной глубине отверстия в паяльном стержне под нагреватель, а ее сопротивление — 70…75 Ом. Выводы спирали изолированы отрезками керамической или стеклянной трубки и соединены с шнуром питания обжимками из жести или отрезков трубки диаметром около 1 мм. Места соединений изолированы лентой из стекловолокна (можно обмотать тонким асбестовым шнуром).
Шнур питания состоит из трех проводов, уложенных в поливинилхлоридную трубку, которую фиксируют в ручке винтом 6. Один из проводов служит для заземления паяльника. Его конец внутри трубки обвивает оба питающих провода, пропущен через отверстие в трубке-держателе и припаян к ней. Для предотвращения случайного подключения паяльника непосредственно к электроосветительной сети шнур снабжают разъемом СШ-33, а гнездовую часть СГ-3 устанавливают на корпусе трансформаторного регулятора блока питания.
Желательно иметь несколько паяльных стержней с жалом различной формы. Примером может служить вариант стержня, показанный на рис. 2, г. Замена одного стержня другим значительно расширяет возможности самодельного паяльника.
Простые верньерные устройства.
В ряде случаев механизм замедления оси переменного резистора, конденсатора переменной емкости можно укреплять непосредственно на ручке настройки измерительного прибора или радиоэлектронного устройства, на его лицевой панели.
Верньер, конструктивный вариант которого показан на рис. 3, представляет собой небольшой обрезиненный ролик на металлической обойме, фиксируемой на ручке так, чтобы ролик был прижат к поверхности лицевой панели корпуса устройства. Если вращать ролик пальцем, то он будет катиться по панели, увлекая за собой и ручку настройки. Наличие верньера не мешает ускоренной перестройке устройства непосредственным вращением ручки.
Если в ручке настройки по окружности сделать выточку и дополнительную планку с роликом укрепить шарнирно на оси, как изображено на рис. 4, то планку вместе с роликом можно будет фиксировать в двух положениях. В сложенном положении (как на рис. 4) замедление мало, а если планку откинуть на 180° (на рисунке показано штрихпунктирными линиями), замедление увеличится. В первом из этих положений планку фиксирует головка винта-оси ролика, западающая в отверстие на цилиндрической поверхности ручки, во втором — функцию фиксатора выполняет отогнутый ус планки.
На рис. 5 приведены конструкции верньера с выдвижной планкой. В ручке настройки профрезерован паз, в котором планка может перемещаться от одного крайнего положения до другого, увлекая за собой ролик. Отогнутый ус на планке ограничивает вылет ее из паза. Сверху ручка закрыта вклеенным в нее декоративным диском. Если нет необходимости изменять степень замедления, то планку можно удалить совсем, а ось ролика укрепить непосредственно на боковой поверхности ручки настройки.
Очень простое верньерное устройство можно выполнить по кинематической схеме, изображенной на рис. 6. Здесь узел ручки настройки представляет собой резьбовую втулку от переменного резистора (лучше всего СП3). Ось резистора укорачивают и протачивают на ней еще одну канавку для второго стопорного кольца. Втулку с осью крепят на панели или шасси устройства гайкой, стремясь к минимальному радиальному люфту оси во втулке.
Функцию промежуточного ролика выполняет обрезиненный прижимной ролик от магнитофона, укрепленный на подпружиненной планке. Чтобы устранить осевое перемещение ролика с планкой во время работы верньера, планку следует шарнирно прикрепить к шасси скобкой или винтом, пропущенным сквозь овальное отверстие в планке. Диск с наклеенной на него шкалой крепят непосредственно на оси конденсатора переменной емкости или другого органа настройки радиотехнического устройства.
Источник: Радиоежегодник 87.
Автор: В. Борисов.