Podczas prototypowania aplikacji w oparciu o systemy wbudowane czy podczas wszelkich prac warsztatowych związanych z elektroniką wykonuje się łączenia komponentów elektronicznych, które mają współtworzyć konkretny obwód elektryczny. Do połączenia rezystorów, kondensatorów, półprzewodników i innych elementów elektronicznych możemy wykorzystać płytki stykowe ze zworkami i przewodami połączeniowymi. Jednak prędzej czy później na etapie prototypowania lub montażu z pewnością okaże się, że będziemy potrzebowali zaawansowanego sposobu łączenia elementów elektronicznych – lutowania.
W praktyce: nawet jeśli dużo eksperymentujemy z płytkami stykowymi, okazuje się, że nieodzowną, a na pewno niesamowicie przydatną umiejętnością do opanowania przez elektronika, jest lutowanie, które polega na tworzeniu połączeń elektrycznych między elementami poprzez topienie spoiwa lutowniczego w taki sposób, aby tworzyło solidne połączenie lutowane między dwoma (lub więcej) punktami obwodu elektrycznego. Umiejętność lutowania jest elektronikowi potrzebna w zasadzie w takim samym stopniu, jak np. programiście umiejętność obsługi kompilatorów do tworzenia programów. Zarówno elektronik, jak i programista bez względu na poziom własnego doświadczenia potrzebuje odpowiednich narzędzi pracy. Dla elektroników takimi narzędziami są stacje lutownicze. Jednym z narzędzi w ofercie sprzętu lutowniczego dostępnego w sklepie Botland, który z pewnością przyda się zarówno początkującemu elektronikowi-hobbyście, jak i serwisantowi sprzętu elektronicznego, jest cyfrowa stacja lutownicza Zhaoxin 936DH o mocy 75 W.
Artykuł przedstawia charakterystykę techniczną stacji lutowniczej 936DH oraz opisuje jej prawidłową eksploatację.
Stacja lutownicza Zhaoxin 936DH 75 W – zawartość zestawu
Model Zhaoxin 936DH jest zmodyfikowaną wersją stacji lutowniczej z serii 936. W tym modelu zastosowano m.in.:
- wzmocniony transformator zasilający,
- grot lutowniczy o podwyższonej żywotności,
- oraz układ sterowania o zwiększonej dokładności regulacji zapewniający stabilne podtrzymanie temperatury grzałki.
W sprzedaży dostępny jest także podobny model – 936AH, który od 936DH różni się tym, że wykorzystuje analogowy układ regulacji temperatury grzałki, a odczyt temperatury jest dokonywany na podstawie wskazania potencjometru regulacji na skali temperatury. Pod względem jakości wykonania i zasady działania stacja cyfrowa (936DH) nie różni się niczym dodatkowym od swojego analogowego odpowiednika. Moc obu stacji wynosi po 75 W. Stacja 936DH jest zapakowana w estetycznie wykonanym kartonie, w którym znajdziemy jednostkę bazową stacji lutowniczej, instrukcję obsługi, podstawkę na kolbę lutowniczą, gąbkę do czyszczenia grota lutowniczego, kolbę lutowniczą z przewodem o długości ok. 85 cm zakończonym wtykiem typu DIN-5, grot lutowniczy w kształcie stożka o podstawie o promieniu ok. 1,0 mm z powłoką powlekaną warstwą chromu, a także przewód zasilający IEC do podłączenia stacji lutowniczej do źródła zasilania napięciem 230VAC.
Stacja lutownicza Zhaoxin 936DH 75 W – charakterystyka jednostki bazowej
Na panelu czołowym umieszczonym w przedniej części obudowy stacji zostało umieszczone pokrętło regulacji temperatury grota, gniazdo DIN-5 do podłączenia kolby lutowniczej oraz zaślepka z oznaczeniem CAL, za którą jest umieszczona śruba potencjometru do kalibracji temperatury grzałki. Kalibracja jest dokonywana fabrycznie i nie ma potrzeby jej przeprowadzania po zakupie, a jedynie w przypadku wymiany kolby lutowniczej bądź grzałki i grota. Wewnątrz obudowy jednostki bazowej stacji znajduje się transformator zasilający, który obniża napięcie sieciowe 230VAC do bezpiecznego napięcia 24VAC niezbędnego do zasilania grzałki oraz układu sterowania temperaturą roboczą, ale także zapewnia separację galwaniczną stacji lutowniczej od sieci elektroenergetycznej. Czyni to użytkowanie stacji bardziej bezpiecznym w porównaniu do konwencjonalnych lutownic oporowych zasilanych z sieci bezpośrednio. Zamiast skali temperatury rozmieszczonej wokół potencjometru regulacji temperatury, tak jak w modelu 936AH, w modelu 936DH zastosowano trzycyfrowy wyświetlacz siedmiosegmentowy, którego segmenty świecą wyraźnym niebieskim kolorem, dzięki czemu wyświetlana wartość temperatury jest doskonale widoczna. Co więcej, producent wyposażył stację w umieszczony na prawo od wyświetlacza wartości temperatury przełącznik TEMP, za pomocą którego możemy wybrać, czy pomiar temperatury grzałki ma być wyświetlany w stopniach Celsjusza (°C) czy w stopniach Fahrenheita (°F). Nad gniazdem do podłączenia kolby lutowniczej została umieszczona dioda LED HEATER, która sygnalizuje regulację temperatury grzałki. Z prawej strony na ścianie bocznej jest umieszczony rozłącznik sieciowy w formie przełącznika kołyskowego do załączana i wyłączania stacji spod napięcia sieciowego. Na tylnej ścianie znajduje się tabliczka znamionowa z podstawowymi parametrami technicznymi stacji lutowniczej oraz standardowe gniazdo IEC 3-biegunowe do podłączenia przewodu zasilającego, które jest zintegrowane z gniazdem bezpiecznika – w przypadku przepalenia bezpiecznika dostęp do niego jest łatwy i szybki dzięki zastosowaniu małej pokrywy demontowalnej bez użycia narzędzi. Na górnej pokrywie obudowy po lewej i prawej stronie znajdują się specjalnie wyprofilowane wcięcia, które umożliwiają połączenie ze sobą dwóch stacji w tej samej obudowie (np. modelu 936DH a modelem 936AH), jeśli przy stanowisku lutowniczym pracują dwie osoby. Ponadto obudowa jednostki bazowej została zaprojektowana w wykonaniu ESD, dzięki czemu stacja lutownicza jest bezpieczna dla elementów półprzewodnikowych wykonanych w technologii CMOS, które są szczególnie narażone na fatalne skutki wyładowań elektrostatycznych. Aby zapewnić prawidłową ochronę antystatyczną, stację należy podłączać do gniazda zasilającego z uziemionym stykiem ochronnym.
Zhaoxin 936DH 75 W – kolba lutownicza
Znajdująca się w zestawie kolba lutownicza ma moc 75 W i jest zasilana napięciem 24VAC ze złącza żeńskiego typu DIN-5 znajdującego się na panelu czołowym stacji. Przewód zasilający kolbę ma długość ok. 85 cm i zakończony jest wtykiem DIN-5 zgodnym z gniazdem umieszczonym na panelu czołowym stacji lutowniczej. Kolba waży zaledwie 45 g i jest wyposażona w uchwyt wykonany z wytrzymałego tworzywa sztucznego wraz z nasadką wykonaną z gumy silikonowej odpornej na działanie temperatury i zwiększającej przyczepność do dłoni użytkownika, co bardzo dobrze wpływa na komfort obsługi. Aby wymienić grot, należy najpierw wyłączyć stację lutowniczą spod napięcia sieciowego i odczekać od kilku do kilkunastu minut, aby kolba, grzałka i grot ostygły do temperatury, przy której grot i osłona grzałki będą możliwe do dotknięcia gołą ręką bez ryzyka oparzenia. Po ostygnięciu elementów grzejnych należy odkręcić radełkowaną nakrętkę, która zabezpiecza tulejkę osłaniającą ceramiczną grzałkę i trzymającą grot lutowniczy. Po odkręceniu nakrętki i ściągnięciu tulejki możemy wysunąć grot i uzyskać dostęp do grzałki umieszczonej wewnątrz kolby. Nowy grot należy wsunąć na grzałkę, nasadzić na niego tulejkę zabezpieczającą i mocno, ale z wyczuciem dokręcić nakrętkę zabezpieczającą. Po wymianie grota kolba jest gotowa do użycia. W kolbie lutowniczej zastosowano grzałkę ceramiczną zintegrowaną z termoparą. Dzięki temu rozwiązaniu temperatura robocza jest nadzorowana przez cały czas pracy stacji lutowniczej. W ofercie sklepu Botland znajduje się ponad dwadzieścia grotów o różnych kształtach (m.in. stożkowe, ścięte jedno- i dwustronnie, a także typu „minifala” do lutowania elementów SMD) z serii Black i Gold, które można dobrać w zależności od rodzaju zadania do wykonania.
Stacja lutownicza Zhaoxin 936DH 75W – obsługa
Po rozpakowaniu stacji należy usunąć z grota lutowniczego plastikowe zabezpieczenie na czas transportu. Przed pierwszym uruchomieniem wymagane jest umieszczenie stacji w pomieszczeniu o temperaturze pokojowej (tj. od 20°C do 25°C) i odczekanie ok. 12 godzin. Przedwczesne uruchomienie stacji wiąże się ze zwiększonym ryzykiem nieprawidłowego funkcjonowania, a nawet trwałego uszkodzenia, które będzie skutkowało utratą gwarancji. Po odczekaniu minimum 12 godzin stację można uruchomić. Najpierw podłączamy do stacji kolbę lutowniczą za pomocą wtyku typu DIN-5 na końcu przewodu kolby, a następnie przewód zasilający – ze względów bezpieczeństwa w pierwszej kolejności do gniazda IEC w obudowie stacji, a następnie do gniazda sieciowego 230VAC. Gąbkę znajdującą się w zestawie należy wypakować z folii ochronnej i zwilżyć wodą, po czym umieścić we wgłębienie z kuwetą w podstawce na kolbę lutowniczą – jest ona potrzebna w celu czyszczenia grota z pozostałości po spoiwie lutowniczym, które mogą przyczynić się do utrudnienia procesu lutowania oraz utleniania powierzchni grota, co może prowadzić do pogorszenia jakości wykonywanych lutów oraz szybszego zużycia grota kończącego się wymianą. Kolbę również należy umieścić w podstawce. Włączyć zasilanie napięciem sieciowym za pomocą przełącznika kołyskowego umieszczonego na prawej ścianie bocznej obudowy przestawiając go z pozycji 0 na pozycję 1. Po załączeniu napięcia sieciowego zaświeci się wyświetlacz pokazujący wartość temperatury zadaną potencjometrem oraz dioda LED. Po ok. trzech sekundach wyświetlacz będzie wyświetlał rzeczywistą temperaturę grzałki, która będzie rosła lub malała w zależności od wartości temperatury nastawionej pokrętłem regulacyjnym, a dioda LED będzie w dalszym ciągu świeciła w sposób ciągły. Sygnalizuje to, że układ sterowania jest w trakcie procesu regulacji temperatury do wartości zadanej potencjometrem. W stacji Zhaoxin 936DH regulacja temperatury jest nadzorowana przez mikroprocesor, który za pomocą przetwornika analogowo-cyfrowego odbiera informację w postaci napięcia z termopary i porównując je z wartością napięcia sterującego (proporcjonalnego do wartości temperatury zadanej potencjometrem), dokonuje podregulowania temperatury w górę lub w dół, w zależności od wartości zadanej potencjometrem przez użytkownika. W podobnym modelu, tj. Zhaoxin 936AH, automatyczna regulacja temperatury nastawionej potencjometrem odbywa się w sposób czysto sprzętowy – sygnał napięciowy z termopary jest podawany na wejście komparatora analogowego i porównywany z sygnałem napięcia odniesienia – jeśli występuje niezerowa różnica napięć na wejściach komparatora, układ sterowania dąży do wyrównania napięcia termopary, aby miało ono wartość jak najbliższą napięciu zadanemu potencjometrem, którym dokonujemy nastawy temperatury roboczej. Kiedy temperatura grzałki zostanie ustawiona do poziomu temperatury zadanej, wówczas usłyszymy krótki sygnał akustyczny, a dioda LED sygnalizująca podgrzewanie grzałki będzie świeciła światłem pulsującym. W tym samym momencie na wyświetlaczu będzie się wyświetlała rzeczywista wartość temperatury grota, która uprzednio została zadana przez użytkownika. Ponadto ważnym atutem stacji Zhaoxin 936DH jest możliwość ustawienia temperatury grzałki z dokładnością do 1°C.
Porównanie z innymi stacjami lutowniczymi rodziny 936
Zarówno na rynku polskim, jak i zagranicznym dostępnych jest kilka modeli stacji lutowniczych z serii 936. W tabeli zestawiono najważniejsze parametry popularnych modeli serii.
Z tabeli można wywnioskować, że w porównaniu do innych modeli z serii 936 stacja lutownicza marki Zhaoxin wykazuje najkrótszy czas nagrzewania grzałki do temperatury 400°C oraz jest wyposażona w cyfrowy wyświetlacz, który umożliwia szybki, łatwy i precyzyjny odczyt pomiaru temperatury grzałki w czasie rzeczywistym.
Zobaczcie nasz krótki materiał na YouTube – porównaliśmy stacje lutownicze z serii 936:
Zhaoxin 936DH – jak dbać o groty lutownicze
Grot lutowniczy jest najważniejszym elementem roboczym kolby lutowniczej, ponieważ stanowi on ogniwo przenoszące energię cieplną grzałki, niezbędną do roztopienia lutowia w celu połączenia ze sobą elementów obwodu. Kiedy stacja lutownicza jest załączona pod napięcie, układ sterowania przez cały czas reguluje temperaturę grzałki (przekazującej energię cieplną na grot) tak, aby utrzymać ją na zadanym poziomie, co powoduje nagrzewanie grota lutowniczego. W rezultacie podczas topienia spoiwa lutowniczego (zwykle jest to cyna lub cyna z ołowiem) dochodzi do wydzielania się substancji, które odkładając się na powierzchni grota, powodują jego utlenianie, a to w konsekwencji prowadzi do problemów z prawidłowym wykonywaniem procesu lutowania. Długotrwałe zaniedbywanie końcówek lutowniczych może doprowadzić do ich nieodwracalnego uszkodzenia, na skutek którego nie będzie się dało nimi lutować i będzie konieczna ich wymiana. Aby końcówki lutownicze mogły jak najdłużej wzorowo spełniać swoje zadanie, wystarczy o nie dbać w prosty i niedrogi sposób. Przed każdym lutowaniem, końcówka powinna być czysta i błyszcząca. W tym celu do czyszczenia końcówki lutowniczej można wykorzystać gąbkę dołączoną do zestawu Zhaoxin 936DH. Przed użyciem gąbka musi być zwilżona wodą. Innym sprawdzonym sposobem na czysty i zadbany, lśniący grot jest czyścik z metalowymi wiórkami. W obu przypadkach czyszczenie wykonuje się na rozgrzanym grocie. Jeśli po czyszczeniu za pomocą gąbki lub czyścika drucianego w dalszym ciągu na powierzchni grota znajdują się wyraźne ślady brudu, na grocie dobrze jest roztopić niewielką ilość lutowia. Topnik zawarty w lutowiu pomaga rozpuścić niewielkie zanieczyszczenia w postaci tlenków metali. Jeśli te metody nie pomogą, trzeba mieć wówczas na uwadze fakt, że zarówno groty, jak i grzałki lutownicze, są elementami podlegającymi naturalnemu zużyciu wskutek ich eksploatacji. Aby luty były prawidłowo wykonywane, a końcówka lutownicza była utrzymana w dobrym stanie technicznym, poza jej regularnym czyszczeniem niezbędne jest także używanie dobrej jakości lutowia – dla początkujących elektroników, zdecydowanie dobrym wyborem będzie spoiwo lutownicze o składzie 60% cyna / 40% ołów i temperaturze topnienia wynoszącej 190°C. W kwestii czyszczenia końcówek lutowniczych pod żadnym pozorem nie należy zeskrobywać zanieczyszczeń na grocie za pomocą skalpela chirurgicznego, nożyka tapicerskiego bądź innych ostrych narzędzi. W ten sposób łatwo możemy doprowadzić do uszkodzenia chromowanej powłoki grota. Należy również pamiętać, aby po zakończonej pracy na stanowisku lutowniczym wyczyścić dokładnie grot przez pocieranie nim o mokrą gąbkę lub wiórki metalowe w czyściku, wyłączyć stację lutowniczą spod napięcia i odłożyć kolbę lutowniczą w podstawkę.
Zhaoxin 936DH 75W – kompletna specyfikacja techniczna
Stacja lutownicza:
- Napięcie zasilania: 220VAC – 240VAC
- Napięcie wyjściowe: 24VAC
- Moc maksymalna: 75 W
- Zakres temperatury pracy: 200°C – 480°C
- Sterowanie zasilania grzałki: mikrokontroler
- Odczyt temperatury: 3-cyfrowy wyświetlacz 7-segmentowy, niebieski
- Sygnalizacja podgrzewania grzałki: dioda LED
- Regulacja temperatury: ciągła, za pomocą potencjometru obrotowego
- Wykonanie ESD: tak
- Wymiary: 120 mm x 93 mm x 70 mm
- Waga: 1,68 kg
Kolba lutownicza:
- Masa kolby: 45g
- Napięcie zasilania: 24VAC
- Długość przewodu zasilającego: 85 cm
- Konstrukcja elementu grzejnego: grzałka zintegrowana z termoparą
- Typ złącza zasilającego: DIN-5 męskie
