SLO - NAVODILO ZA NAMESTITEV IN UPORABO Št. izd. : 192294 CONRAD OSNOVNI UČNI PAKET ZA SPAJKANJE Št. izdelka: 192294 1 www.conrad.
KAZALO 1 2 UVOD ...........................................................................................................3 GRADBENI DELI ..........................................................................................4 2.1 Baterija ..................................................................................................4 2.2 Upori......................................................................................................4 2.3 Keramičen kondenzator ............................
1 UVOD Trgovine ponujajo številne komplete elektronskih vezij za spajkanje. Če želite delati z njim, morate znati uporabljati spajkalnik. Ta učni paket vam pomaga korak za korakom odkrivati skrivnosti spajkanja. V zaporedoma narejenih vajah se naučite, kako je potrebno spajkati različne gradbene dele in kako razvijete in naredite celotna vezja. Pred izvajanjem vam učni paket nudi vse osnove, ki so potrebne za uspešno spajkanje.
2 GRADBENI DELI 2.1 Baterija Baterijo je potrebno na vsako vezje priključiti glede na pravilno polarnost. Potrebna sponka za baterijo ima za to vsakokrat eno rdečo (plus pol) in eno črno (minus pol) priključno žico. Obe žici je potrebno spajkati ustrezno z zahtevano polarnostjo. Slika 1: znak za baterijo 2.2 Upori Upori sodijo k najpreprostejšim elektronskim gradbenim delom. Njihovo označevanje sledi z iz treh obročev sestavljene barvne kode, katero je potrebno odčitati od roba k sredini.
2.3 Keramičen kondenzator Kondenzator je nadaljnji pomemben elektronski gradbeni del. Obstaja v dveh izvedbah. Preprostejša varianta je majhen, okrogel in plosk keramičen kondenzator. Varen je pred napačno polarnostjo. Kapacitete bodo navedene v Farad (F). Označevanje keramičnega kondenzatorja poteka s številčno kodo. 104 ustreza 10x104, torej 100.000 Picofarad (pF). Slika 5: znak upora na vezalnem načrtu (vezju) Slika 6: keramičen kondenzator 2.
2.5 LED Pri vgradnji svetilne diode je načeloma potrebno upoštevati polarnost. LED ima dve različno dolgi priključni žici. Daljša žica je pozitiven pol in se imenuje anoda (A), katoda (K) ima krajšo žico. Polarnosti lahko prepoznate tudi v notranjosti LED. Negativen pol ima obliko velikega trikotnika. Pozitiven pol je v primerjavi s tem zelo drobceno izveden. Slika 9: LED je vedno potrebno vgraditi glede na pravilno polarnost. Slika 10: znak LED na vezalnem načrtu (vezju) 2.
2.7 Dioda Dioda pušča tok samo v eni smeri, v obratni smeri ga blokira. Predstavljate si jo lahko kot protipovratni ventil iz tehnike za vodovodno instalacijo. Običajne diode imajo, kot upori, cilindrično obliko. Pri njih je negativen pol (katoda) označen z črto. SMD diode so zelo majhne. Na njihovi zgornji strani je natisnjen kratek opis iz črk in številke. Levi konec napisa označuje katodo (-), desni konec anodo (+). Slika 13: znak diode na vezalnem načrtu (vezju) Slika 14: SMD diode so zelo majhne. 2.
3 OSNOVE SPAJKANJA 3.1 Kaj je spajkanje? Spajkanje je ena izmed osnovnih vrst elektrotehnike za vzpostavitev povezav. S spajkanjem naredite neodstranljivo, električno prevodno povezavo. Pri tem boste s pomočjo stopljenega kovinskega veziva (spajka) spajkalni dva kovinska dela, npr. ploščo, na električni gradbeni del. Spajka ima nižje tališče kot kovine za povezavo. Spajkano bo s temperaturami okoli 340oC. Kovine za povezavo se pri tem ne stalijo. Spajka tako rekoč prevzame nalogo lepila.
3.3 Oprema za spajkanje Za vsako spajkanje potrebujete spajko, ki jo verjetno poznate pod pojmom kositrova spajka. Najbolj razširjeni so kositrove spajke. Njihovo tališče je pri 330oC. Pri segrevanju kositrova spajka najprej preide iz trdega v kašasto stanje, preden se stali. Različne spajke še vedno vsebujejo svinec, čeprav svinčene spajke od 1. julija 2006 ne smejo biti več uporabljene v območju elektronike. Svinec je zdravju škodljiv in škoduje okolju.
Slika 19: v fino mehanski primež lahko plošče dobro vpnete in jih udobno spajkate. Slika 20: tudi pripomočki za spajkanje držijo trdno ploščo. Slika 21: črpalka za razspajkanje za odstranitev odvečne spajke.
3.4 Pretopli in prehladni spoji Brezhiben spoj prepoznate po njegovem lepem lesku. Hladen spoj pa izgleda nekoliko zamolklo in ima grudasto površino. Slab spoj prepoznate tudi, ko manjka majhen stožec iz spajke okoli priključka komponente ali ko je ta komaj narejen. Hladni spoji imajo majhno mehansko trdnost. S premikanjem komponente se lahko priključki znotraj stožca iz spajke sprostijo in so potem v njem prosto nameščeni. Hladni spoji nastanejo, ko mesto za spajkanje in spajka nista zadosti segreta.
3.5 Pravo orodje Spajkanje je najbolje izvedeno s primerno opremo. Priporočamo 15W osnovni paket s spajkalnikom (naročniška št. 588292). Poleg 15W spajkalnika vsebuje dve spajkalni konici, kositrovo spajko, stojalo in odspajkalno črpalko. Če potrebujete samo en spajkalnik priporočamo 15W ročni spajkalnik (naročniška št, 588539) in odspajkalno črpalko (naročniška št. 588502). Preden pričnete s spajkanjem, poskrbite za primerno podlago. To je lahko npr. trak talne obloge ali stabilen karton.
4 SPAJKANJE 4.1 Pocinkanje pramenk Fine žice je težko spajkati, ker se njihove pramenke pri spajkanju razširijo v vse smeri. Kako naj bi izgledale odlično pocinkane žice, vidite na koncih žic sponke za baterijo. Odrežite pocinkane dele in z žic odstranite izolacijo z žic za 5 mm. Nato pramenke skrbno enakomerno zvijte s prsti. Tako žica pridobi nekaj stabilnosti. Konec žice segrejte s spajkalnikom in dodajte nekaj kositrove spajke.
4.2 Spajkanje žic Da obe žici med spajkanjem obdržita njuno pozicijo in imate prosti obe roki za spajkanje, jo vpnite v fino mehanski primež in jo namestite v pozicijo. Nato je potrebno s spajkalno konico istočasno segreti oba konca žice. Sedaj dodajte kositrovo spajko (cin) tako, da jo premikate k mestu za segrevanje. Tudi to spajkanje naj bo hitro izvedeno, da se žica ne segreje premočno in da njena izolacija ne bo poškodovana. Slika 28: ker se izolacija hitro stali, morate spajkanje žic hitro izvesti.
4.4 Spajkanje žičnih mostičkov na črtasti raster Za izdelavo svojih razvitih vezij obstajata dve vrsti univerzalnih plošč, ki so že opremljene z za spajkanje potrebno bakrenim slojem. Pri ploščnem črtastem rasterju so vse med seboj razvrščene luknje prevodno med seboj povezane. Tako lahko privarčujete veliko žičnih mostičkov. Pri ploščah s točkovnim rasterjem se nahaja okoli vsake luknje majhen bakren krog. Luknje med seboj niso prevodno povezane. Na preizkusni plošči najdete obe vrsti.
4.5 Spajkanje žičnih mostičkov na točkovni raster Pri spajkanju žičnih mostičkov na točkovni raster, vtaknite konce žice za spajkanje skozi luknje dela luknje rasterja preizkusne plošče. Posebnost: okoli vsake luknje se nahaja samo en majhen kovinski obroč, ki je izoliran k sosednjemu. To imenujemo spajkalno očesce. S tem imate manj mesta, za namestitev spajke, ker ne sme obstajati prevodna povezava k sosednjem spajkalnem očescu.
4.6 Spajkanje žičnih mostičkov na točkovni raster – varianta 2 V učnem paketu vsebovane plošče (vezja), so kot večina kompletov za spajkanje, enostransko prevlečene. Komponente je potrebno vtakniti s spodnje strani. Nato vidite iz spajkalnih očesc samo še dolge priključne žice komponent ali konce našega žičnega mostička. To olajša spajkanje, ker vam ni več potrebno paziti na to, da se z vročim spajkalnikom ne boste dotaknili že spajkanih komponent ali jih poškodovali.
4.7 Odspajkanje stranskih žičnih mostičkov Odspajkanje mora biti naučeno. Tudi za to morate spajkalnik segreti na obratovalno temperaturo. Pričnite z v vaji 4 na stranskem črtastem rasterju spajkanimi žičnimi mostički. Ploščo vpnite v primež za elektroniko. Sedaj segrejte povezavo za odspajkanje tako, da jo segrejete s spajkalno konico. Istočasno potegnite z drugo roko rahlo za žico, ki naj bo odstranjena. Takoj, ko se spajka stali, lahko žico potegnete s plošče.
4.9 Preprosto LED vezje: predpriprave Za prvo vezje morate glede vezalnega načrta spajkati zgolj sponko za baterijo, upor in diodo. Kljub preprostem vezju se najprej preprosti vprašanje, kako jih lahko prenesemo na vezje. Tukaj je v pomoč preprosta ročna skica. Mi se odločimo za izvedbo vezja na stranskem črtastem rasterju. Ker ima vsak trak tudi dve luknji, lahko na njem komponente stransko spajkate. Priključke sponke za baterijo vtaknite skozi luknje in jih spajkajte.
4.10 Preprosto LED vezje S prej narejeno skico lahko sedaj pričnete s spajkanjem. Pričnite z uporom. Upor je neobčutljiv del in ravnate z njim kot z žičnim mostičkom. Po tem, ko ste upor spajkali na oba konca, spajkajte na direktno poleg upora priključen črtasti raster anodo diode. Katodo spajkajte na enega izmed sosednjih trakov. Pri spajkanju pazite na to, da spodnje luknje segmentov črtastega rasterja ostanejo proste.
Slika 41: nazadnje z zadostno količino spajke povezavo med uporom in LED. Pri prvi vaji odspajkanja boste opazili, da po odspajkanju komponente ali žičnega mostička na spoju ostane ostanek spajke. Večinoma se nabere v luknji tako, da priključnih žic ne morete več vtakniti skozi. Tukaj pomaga odspajkalna črpalka. To morate najprej vpeti. Za to morate bat potisniti navzdol, dokler ne zaskoči.
4.11 Spajkanje SMD diode SMD »surface mounted device« pomeni »na površini nameščena komponenta«. SMD komponente večinoma nimajo žičnih priključkov, temveč jih morate direktno spajkati na ploščo (vezje). Poleg tega so zelo majhne. V učnem paketu vsebovana SMD dioda 1N4148 je vključno s stranskimi priključki dolga samo 3 mm. Njeno telo meri celo samo približno 1,5 mm. Za zgornji strani napisana kratica služi za določanje polarnosti. Njen lev konec označuje katodo (minus pol).
Slika 46: medtem, ko boste SMD diodo držali s pinceto v poziciji, morate segreti že pocinkano blazinico in na tem mirujoč priključek diode. Slika 47: nazadnje spajkajte drug konec z dodajanjem nekoliko spajke.
4.12 Spajkanje SMD operacijskega ojačevalnika SMD-ICje kot operacijski ojačevalnik LM358 je potrebno spajkati podobno kot majhne SMD diode. Ker so malo večji, je to izvedeno nekoliko lažje. Najprej pocinkajte blazinico IC polja na plošči z nekaj spajke. Po tem, ko ste na podlagi oznake ugotovili lego vgradnje IC-ja, ga usmerite s pinceto na ploščo tako, da priključki ležijo točno na kontaktnih površinah. Medtem, ko držite IC še naprej s pinceto v poziciji, segrejte priključek na že pocinkani blazinici.
4.13 Spajkanje komponent, ki ležijo tesno druga ob drugi S to vajo pričnete postopoma z izdelavo vezja tranzistorja. Če vgradite vse komponente od začetka do nazadnje zahtevane lege, pridete postopoma do končanega vezja. Od časa do časa je potrebno posamezne komponente spajkati tesno drugo ob drugi ali pa njihovi priključki zahtevajo, da so spajkani v neposredne sosednje luknje ali spajkalna očesca. Ker je malo prostora, je potrebno spajkalno konico in spajko zelo natančno namestiti.
Slika 52: pri delu od sredine k robu, lahko spoje, ki ležijo drug ob drugem izvedete brez problemov. Slika 53: z mirno roko lahko v neposredno bližino spajkalnih očesc spajkate tudi višje komponente (kot so tukaj LED). 4.14 Spajkanje občutljivih elektronskih komponent Tranzistorji in IC-ji so občutljive komponente, ki jih ne smete poljubno dolgo segrevati, ker bi jih to uničilo. Tukaj je potrebno hitro in natančno spajkati.
4.15 Odstranitev narejenih kratkih stikov pri spajkanju Pri spajkanih točkah in komponentah, ki ležijo tesno druga ob drugi, se lahko zgodi, da bo med spajkanjem z kositrovo spajko narejena prevodna povezava. Vezja pa s tem še ni uničeno. Vezje lahko še popravite tako, da odstranite odvečno spajko. Kako jo lahko najlažje odstranite, je odvisno od količine in pozicije. Večinoma spet pomaga odspajkalna črpalka.
Slika 59: zadnje ostanke lahko spraskate z majhnim izvijačem ali iglo. 4.16 Dokončanje vezja tranzistorja Po tem, ko ste spajkali upore, svetilne diode (LED) in tranzistor na ploščo (vezje), manjka samo še sponka za baterijo, nekaj žičnih mostičkov in eno stikalo. Tega naredite iz dveh koncev žic, ki ju spajkate samo na en konec na vezje. S prostih koncev odstranite nekaj izolacije. Če jih držite skupaj, ste stikalo zaprli. Izziv pri dokončanju vezja je v tem, da bo plošča že tesno opremljena.
4.17 Preveritev vezja in krajšanje izrednih dolžin Preden vezje pričnete obratovati, preverite v vidno kontrolo, če so vse komponente pravilno vgrajene in niste pozabili nobenega spajkanja. Šele sedaj skrajšajte odvečne dolžine priključnih žic komponent z kleščami za elektroniko. Pri tem pustite na zadnji strani vezja še 1 mm. Če ste vezje opremili od zadaj in segajo priključne žice preko prevlečene strani vezja, skrajšajte žice toliko, da segajo čez stožec spajkanja še približno 0,5 – 1 mm.
4.18 Odspajkanje več nožnih komponent Preproste komponente, kot je žični mostiček ali upor lahko preprosto odspajkate. Težje bo, ko ima komponenta, kot je tranzistor, več priključkov, ki ležijo tesno drug pri drugem. Tu ne zadostuje več, da spajkano mesto segrejete in da pri staljeni spajki potegnete komponento ven. Tukaj je potrebna odspajkalna črpalka. Najprej segrejte spajkana mesta treh priključkov tranzistorja in držite odspajkalno črpalko na delovnem mestu.
4.19 Mojstrovina Sami naredite vezje zatemnilnika ustrezno s spodaj natisnjenim vezalnim načrtom. Pri tem vezju še enkrat vse vadite, kar ste se naučili v tem tečaju spajkanja. K temu sodi, kako namestite vezje na ploščo, kako pravilno vgradite LED, tranzistor, SMD-IC in SMD diodo in kako jih pravilno spajkate. Poleg tega ste vgradili nekaj žičnih mostičkov. Vezje: Tranzistor je služi kot ojačevalnik toka za LED svetlobni senzor. Zelena LED je uporabljena kot foto element in posreduje majhen tok.
Conrad Electronic d.o.o. k.d. Ljubljanska c. 66, 1290 Grosuplje Fax: 01/78 11 250, Tel: 01/78 11 248 www.conrad.si, info@conrad.si GARANCIJSKI LIST Izdelek: Kat. št.: Garancijska Izjava: Proizvajalec jamči za kakovost oziroma brezhibno delovanje v garancijskem roku, ki začne teči z izročitvijo blaga potrošniku. Garancija velja na območju Republike Slovenije. Garancija za izdelek je 1 leto.
