B 1kΩ 547011 B 330 011
Tartalomjegyzék 1 Bevezetés 2 Alkatrészek 2.1 2.2 2.3 2,4 2,5 2,6 2.7 2,8 5 Elem Ellenállások Kerámiakondenzátor elektrolitkondenzátor LED Tranzisztor Dióda Integrált áramkör (IC) 6 6 6 7 7 8 9 10 11 3 A forrasztás alapjai 3.1 Mi a forrasztás? 3.2 A forrasztópáka 3.3 Forrasztó berendezés 3.4 A megfelelő szerszám 3,5 W Mielőtt elkezdi a forrasztást 12 12 12 13 16 16 4 A forrasztás 4.1 Litzehuzal horganyzása 4.2 Huzalok összeforrasztása 4.3 Építőelemek előkészítése 4.
.14 4.15 4,16 4.17 4.18 4.19 4.
1 Bevezetés A szakkereskedelem számos elektronikai építőkészletet ajánl saját forrasztásra. Ha dolgozni akar velük, tudnia kell bánni a forrasztópákával. Ez a tanulócsomag segít abban Önnek, hogy lépésről lépésre fellebbentse a fátylat a forrasztás titkairól. Egymásra épülő gyakorlatokkal tanulhatja meg azt, hogyan kell beforrasztani a különböző alkatrészeket, és hogyan alakíthat ki teljes kapcsolásokat.
2 Alkatrészek 2.1 Elem Az elemet minden kapcsoláshoz helyes polaritással kell csatlakoztatni. Az ehhez szükséges elemcsaton egy piros csatlakozóhuzal (pozitív pólus), és egy fekete csatlakozó huzal (negatív pólus) van. Ezt a két huzalt a kívánt polaritásnak megfelelően be kell forrasztani. 1. ábra: Egy elem áramköri jelölése 2.2 Ellenállások Az ellenállások a legegyszerűbb elektronikaus alkatrészek közé tartoznak.
3. ábra: Ellenállás 4. ábra: Egy ellenállás áramköri jelölése 2.3 Kerámiakondenzátor A kondenzátor egy további fontos elektronikus építőelem Két kivitele van. Az egyszerűbb változat a kis, kerek és lapos kerámia kondenzátor. Ez érzéketlen a polaritásra. A kapacitások Farad (F)-ban vannak megadva. A kerámia kondenzátorok feliratozását egy számkód adja meg. 104 megfelel 10 x 104nek, tehát 100 000 picofaradnak (pF). 5. ábra: Egy kerámia kondenzátor áramköri jelölése 6. ábra: Kerámia kondenzátor 2.
jelölve, és ez a rövidebbik csatlakozóhuzal. Ha az elektrolit kondenzátort helytelenül köti be, tönkremegy. A feliratozás szöveges. 7. ábra: Egy elektrolit kondenzátor áramköri jelölése 8. ábra: Az elektrolit kondenzátort helyes polaritással kell beépíteni. 2.5 LED Egy világító dióda beépítésekor alapvetően a polaritást kell figyelembe venni. A LED két különböző hosszúságú kivezető huzallal rendelkezik. A hosszabbik a plusz pólus, és anódnak (A) nevezzük.
. ábra: A LED-et mindig helyes polaritással kell beépíteni. 10. ábra: Egy LED áramköri jelölése 2.6 Tranzisztor A tranzisztor erősíti a kis áramokat. Csatlakozóinak neve kollektor (C), bázis (B) és Emitter (E). A hengeres ház az egyik oldalán el van lapítva Ide van rányomtatva a típusjelölés. Ha úgy néz rá a tranzisztorra, hogy a kivezetései lefelé néznek, és a feliratozás olvasható, az emitter jobbra van. A bázis középen van. 11.
12. ábra: Egy NPN-tranzisztor áramköri jelölése 2.7 Dióda A dióda az áramot csak az egyik irányban ereszti át, a másik irányban zárja. Úgy lehet elképzelni, mint a vízvezetékszerelési technikában a visszacsapó szelepet. A hagyományos diódáknak az ellenállásokhoz hasonló hengeres alakjuk van. A negatív pólusuk (katód) egy vonallal van megjelölve. Az SMD-diódák rendkívül kicsik. Felső részükre egy betűből és egy számból álló rövid jelölés van rányomtatva.
14. ábra: Az SMD-diódák rendkívül kicsik. 2.8 Integrált áramkör (IC) A tanulócsomag tartalmaz egy LM358 típusú, SMD beépítésű IC-t. Az IC beforrasztásakor be kell tartani a beépítési irányt. A helytelen polaritású beépítést feltétlenül kerülje el, mert különben tönkremegy az IC. Az 1. lábat (PIN 1) a ház tetején látható pont jelöli. Egyes IC-knél a pin-en lévő jelölőpont helyett az 1. pinnél egy rovátka van a baloldalon az 1. és 8. pin között (lásd 16. ábra).
3 A forrasztás alapjai 3.1 Mi a forrasztás? A forrasztás az elektrotechnikában az összeköttetések létesítésének az alapvető módja. A forrasztás révén oldhatatlan, elektromosan vezető kötés jön létre. Ekkor egy megolvasztott fém kötőanyaggal (forrasztóón) köt össze két fém munkadarabot - pl. egy nyomtatott áramköri kártyára forraszt be egy elektromos építőelemet. A forrasztóónnak alacsonyabb az olvadáspontja, mint az összekötendő fémeké. A forrasztás kb. 340°C hőmérsékleten megy végbe.
Univerzális forrasztópákák Az univerzális forrasztópákák egy kicsit nagyobbak. Teljesítmény felvételük kb. 20 és 40 W között van. Különösen hobbi céIokra és barkácsoláshoz alkalmasak. Velük azonban még nagyon jól lehet forrasztani az elektronika területén is. Elsősorban ezeket kell választani egyszerű vagy közepesen nehéz feladatot jelentő elektronikai építőkészletekhez.
a forró forrasztópákát biztonságosan ráhelyezze munka közben. Egy stabil állványtalpból, és egy erős drótspirálból áll, amelybe használaton kívül be lehet dugni a forrasztópákát. A pákaszivacs a legfontosabb, és egyben a legegyszerűbb tartozéka a forrasztópákának. Vízzel kell megnedvesíteni, és bele kell tenni a pákatartónak az erre a célra szolgáló tálcájába. Ezután már ledörzsölheti vele a pákahegyre tapadt szennyeződéseket és a felesleges forrasztóónt. Egy műszerészsatu leegyszerűsíti a forrasztást.
18. ábra: Stabil forrasztópáka állvány pákaszivaccsal a szennyezett forrhegyek tisztításához 19. ábra: IA finomműszerészsatuba befoghatja a kártyákat és kényelmesen forraszthatja. 20. ábra: A forrasztássegítők nagyítóval szintén szilárdan tartják a kártyát.
21. ábra: Ónszippantó pumpa (rend. sz. 588502) eltávolítja a felesleges forrasztóónt. 3.4 A megfelelő szerszám A forrasztás az alkalmas felszereléssel sikerül a legjobban. Ajánljuk a Conrad Electronic-nál kapható15 W-os kezdő forrasztópáka-készletet (rend. sz.:: 588292-62). A 15 W-os forrasztópáka mellett tartalmaz még két pákahegyet, forrasztóónt, egy pákatartót és egy ónszippantó pumpát.
23. ábra: Idővel összegyűlik a forrasztópáka hegyen a forrasztóón, ami a további forrasztásokat jelentősen megnehezíti. Bild 24: Ezért a szennyeződéseket rendszeresen a nedves szivaccsal le kell törölni.
4 A forrasztás 4.1 A sodrott vezeték becinezése A hajszálhuzalos sodrott vezetékek csak nehezen forraszthatók, mivel forrasztás közben minden irányban kitágulnak. Egy elemcsat huzalvégein láthatja, hogy milyen a tökéletesen beónozott sodrott vezeték. Csípje le az ónozott részeket, majd csupaszítsa le a huzalok szigetelését kereken 5 mm hosszban. Majd egyenletesen sodorja meg az elemi szálakat az ujjai között. Ezzel egy kicsit stabilabbá válik a huzal.
4.2 Huzalok összeforrasztása Hogy a két huzal megmaradjon a helyén és mindkét keze szabad legyen a forrasztás közben, fogja be a műszerészsatuba, és hozza a megfelelő helyzetbe. Majd melegítse meg a pákaheggyel egyszerre mind a két huzalvéget. Most tartsa oda a forrasztóónt is a felmelegített forrasztási ponthoz. Ezt a forrasztási lépést is gyorsan kell befejezni, nehogy túlzottan felmelegedjenek a huzalok, és megsérüljön a szigetelésük. 27.
közel legyen. Majd hajlítsa el a fogó mellett szabadon maradt huzalvéget 90°-al. A másik kivezetéssel ugyanezt tegye. A két behajlított huzalnak azonos irányba kell néznie. A hajlítást gyakorolja először a két végén néhány mm-rel lecsupaszított szigetelésű huzaldarabon. 28. ábra: A huzalt egy elektronikai műszerészfogóval hajlítsa meg. Bild 29: Elektromos építőelemeknél a huzalokat ne hajlítsa meg közvetlenül a ház végénél. 4.4 Huzaláthidalások forrasztása forrcsík raszterre.
Az oldalsó, 19 mezőből álló forrcsík-raszter nagyon alkalmas az első forrasztási gyakorlatokra. Huzaláthidalásokat, majd később alkatrészeket is beforraszthat rá úgy, hogy a csatlakozóhuzalokat az érintkezőfelületek felső felére rakja. Rakja fel a kártyát és a huzaláthidalókat a munkaasztalra. Miután beigazította a huzaláthidaló egyik lecsupaszított végét az egyik érintkezőfelületen, melegítse meg a huzalt és a forrasztási pontot a forrasztópáka hegyével, és tartson hozzá egy kis forrasztóóntis.
30. ábra: Huzaláthidalások ráforrasztása oldalsó csíkraszterre. 4.5 Huzaláthidalások ráforrasztása egy pontraszterre Ha huzaláthidalásokat forraszt egy pontraszterre, dugja át a forrasztandó huzalvégeket a kísérleti kártya lyukraszter része furatain keresztül. Különleges ismertetőjel: Mindegyik furat körül csak egy kis fémgyűrű van, amely el van szigetelve a szomszédos furattól. Ezt forrszemnek nevezzük.
vagy rövidzárat okozzon. A forrasztást most mintegy 5 másodperc alatt kell befejeznie. 31. ábra: A forrasztópáka és a forrasztóón pontosan a forrszemre mozgathatók legyenek. . A forrasztás csak néhány másodpercig tartson. 4.6 Túl meleg és túl hideg forrasztási pont A kifogástalan forrasztást a szép csillogásáról lehet felismerni. A hideg forrasztási pont ellenbenegy kissé matt hatású, és gyakran göröngyös a felülete.
olyan forrasztási maradványok, melyek mint vékony csúcsok a forrasztott pontból kinyúlnak, és rövidzárhoz vezethetnek. 32. ábra: A jól készített forrasztások fénylenek, és sima a felületük. 4.7 Huzaláthidalások forrasztása egy pontrraszterre - 2. változat A tanulócsomagban lévő kártyák, mint a legtöbb forrasztókészletben, egyik oldalukon vannak fóliázva. Az alkatrészeket alulról kell átdugni.
33. kép: Hogy az alulról átdugott elemek a forrasztás közben ne essenek ki, a kivezető huzaljaikat kissé oldalra kell hajlítani. 34. ábra: A forrasztáshoz a kártyát megfordítjuk. 4.8 Oldalsó huzaláthidalások kiforrasztása A kiforrasztást meg kell tanulni. Ehhez is fel kell melgednie a forrasztópákának az üzemi hőmérsékletére. Kezdje el a 4. gyakorlatban az oldalsó forrcsík-raszterre beforrasztott huzaláthidalásokkal. Fogja be a kártyát a műszerészsatuba. Hevítse fel a pákaheggyel a kioldandó kötést.
Vigyázzon a kiforrasztáskor arra, hogy a szomszédos forrasztópontokat vagy elemeket ne érintse meg a forró forrasztópákával. Fogja rövidre a kiforrasztást. 5 másodpercen belül ki kell forrasztania egy huzalvéget. 35. ábra: Miközben egy forrasztási felület felhevül, az ujjával könnyedén meg kell húzni a huzalt, amíg kioldódik. 4.9 A beforrasztott huzaláthidalások kiforrasztása Itt értelemszerűen ugyanazt teszi, mint a 4.7 gyakorlat esetében. A különbség csak a pontosabb munkában van.
36. ábra: Ennél a változatnál is könnyedén meg kell húzni a huzalt. 4.10 Egyszerű LED-kapcsolás: Előkészületek Az első kapcsoláshoz a kapcsolási rajz szerint csupán az elemcsatot, egy ellenállást és egy diódát kell beforrasztani. Az egyszerű kapcsolás ellenére először is az merül fel, hogy miként vigye át a rajzot a kártyára. Egy egyszerű skicc tovább fogja segíteni. Eldöntheti, hogy a kapcsolást az oldalsó forrcsík-raszterre építi fel.
37. ábra: Az egyszerű LED-kapcsolás kapcsolási rajza 38. ábra: Vigye át a kapcsolási rajzot egy kis kézi skiccre, amelyből kiveheti, hol és hogyan kell az egyes részeket beforrasztani. 4.11 Egyszerű LED kapcsolás Az előzőleg elkészített forrasztási skicc alapján most elkezdheti a forrasztást. Kezdje az ellenállással. Nem sérülékeny alkatrész, és a huzaláthidalással azonos módon kell kezelni.
beforrasztotta, forrassza a közvetlenül az ellenállás mellett csatlakozó forrcsík raszter mellett a dióda anódját. A katódot egy szomszédos csíkra forrassza be. Forrasztáskor figyeljen arra, hogy szabadon maradjanak a furatok alatti forrcsík-raszter szegmensek. Dugja át az elemcsat piros pozitív vezetékét annak a csíknak a furatán, amelyre az ellenállás baloldali kivezetését forrasztotta be.
40. ábra: A két külső érintkező felületen az elemcsat huzaljait a még szabad furatokon keresztül kell dugni és beforrasztani. 41. ábra: Végül bőséges mennyiségű forrasztóónnal a kapcsolatot az ellenállás és LED között be kell forrasztani.
Az első kiforrasztási gyakorlata folyamán észre fogja venni, hogy egy alkatrész vagy huzaláthidalás kiforrasztása után a forrasztási ponton visszamarad egy adag forrasztóón. Többnyire a furatban gyűlik össze, úgyhogy már nem lehet átdugni rajta a kiveztéseket. Itt segíthet az ónszippantó pumpa. Először meg kell feszíteni. Ehhez lefelé kell nyomni a tolódugattyút, amíg nem reteszelődik.
43. ábra: Az ónszippantó pumpa egyszeri használatával a forrasztóáthidalás el lett távolítva. 4.12 SMD dióda beforrasztása Az SMD a »surface mounted device« rövidítése, és jelentése "felületen szerelt építőelem". Az SMD-alkatrészeknek többnyire nincs huzalkivezetésük, hanem közvetlenül vannak beforrasztva a kártyára. Ezenkívül kifejezetten kicsik. A forrasztás tanításnál bemutatott SMD dióda 1N4148 az oldalsó csatlakozókkal együtt is csak 3 mm hosszú. Az alkatrész teste csakkb. 1,5 mm.
Tartsa az SMD-diódát egy csipesszel a beforrasztási helyre, és tartsa ott mindaddig, amíg nem rögzítette a forrasztópákával. Ehhez hevítse egy másodpercig a diódát a becinezett pad felőli oldalánál. Ezzel be is forrasztotta az SMD-diódát az egyik oldalán. Végül forrassza be a dióda másik végét a már ismert módon. Itt se tartson tovább a forrasztás egy másodpercnél. 44. ábra: Először egy pad-et némi forrasszal cinezni kell. 45. ábra: Még a nagyító alatt is nagyon kicsi az SMD dióda.
46. ábra: Mialatt az SMD diódát a csipesszel helyzetben tartja, az előre cinezett pad-et és a rajta lévő diódacsatlakozót fel kell hevíteni. 47. ábra: Végül a második véget egy kis ón hozzáadásával forrassza be. 4.13 SMD műveleti erősítő beforrasztása Az SMD integrált áramköröket, pl. az LM358 típusú műveleti erősítő IC-t is, a kis SMDdiódákhoz hasonló módon forrassza be. Mivel kicsit nagyobbak, kissé könnyebb a munka velük. Először futtassa be egy kis forrasztóónnal a kártya IC-mezején az egyik pad-et.
csipesszel a kártyán, úgy, hogy a kivezetései pontosan az érintkező felületeken feküdjenek fel. Mialatt az IC-t továbbra is a helyén tartja a csipesszel, melegítse fel az előzőleg becinezett pad-en lévő kivezetést. Ezáltal rögzítette az SMD-IC-t. Forrassza sorra be a többi kivezetést is úgy, hogy a pákahegyet minden esetben pontosan rárakja a kivezetésre, és egy kis forrasztóónt hozzáad. Vigyázzon közben arra, hogy ne hozzon létre vezető összeköttetést a szomszédos kivezetések között.
49. ábra: Először be kell cinezni egy pad-et. 50. ábra: Minden kivezetést egyenként kell beforrasztani. 36.
4.14 Szorosan egymás mellett lévő alkatrészek beforrasztása Ezzel a gyakorlattal elkezdi lépésekben egy tranzisztoros kapcsolás megépítését. Ha az összes alkatrészt az elejétől fogva a kívánt helyre forrasztja be, lépésről lépésre eljut a kész kapcsolásig. Olykor az egyes alkatrészeket szorosan egymás mellé kell beforrasztani, vagy pedig a kivezetéseik követelik meg, hogy közvetlenül egymás mellett lévő furatokba vagy forrszemekre forrassza be őket.
52. ábra: Ha a kártya közepétől a széle felé halad a munkával, gond nélkül meg tudja oldani a szorosan egymás mellett lévő alkatrészek beforrasztását. 53. ábra: Nyugodt kézzel a magasabb építőelemek (mint itt pl. a LED-ek) a közvetlenül szomszédos forrszemekre felforraszthatók.
4.15 Sérülékeny elektromos alkatrészek beforrasztása A tranzisztorok és az IC-k érzékeny alkatrészek, amelyeket nem lehet tetszőlegesen hosszú ideig melegíteni, mert tönkremennek. Itt a siker záloga a gyors és pontosforrasztás. Minél gyorsabban sikerül az érzékeny alkatrészek egy-egy lábát beforrasztani, annál rövidebb ideig tart a hőterhelésük. 2–3 másodpercen belül kell egy forrasztásnak elkészülnie.
4.16 A forrasztással okozott rövidzár megszüntetése A szorosan egymás mellett lévő forrasztási pontok és alkatrészek, nyomtatott huzalozások stb. esetén előfordulhat, hogy forrasztás közben a forrasztóónnal vezető összeköttetést hoz létre. A kapcsolás emiatt még nem ment tönkre. Meg tudja még javítani a kapcsolást a felesleges forrasztóón eltávoltása által. Az, hogy könnyen eltávolítható-e, a mennyiségétől és a helyétől függ. Többnyire kisegíti az ónszippantó pumpa.
57. ábra: A forrasztóónrögöket felhevítés és az ónszippantó pumpával történő elszívás útján lehet eltávoltani. 58. ábra: Itt a forrasztóón két forrcsík-rasztert zár rövidre. A kevéske forrasztóónt a forrasztópákával is el lehet távolítani.
59. ábra: Az utolsó maradványokat egy kis elektronikai csavarhúzóval vagy egy tűvel le lehet kaparni. 4.17 Tranzisztorkapcsolás elkészítése Miután beforrasztotta az ellenállásokat, a LED-eket és a tranzisztort a kártyára, már csak a az elemcsat, néhány huzaláthidalás és egy kapcsoló hiányzik. A kapcsolót két huzaldarabból állíthatja össze, amelyet a kapcsolás egyik végére forraszt be. A szabad végekről kis darabon távolítsa el a szigetelést. Tartsa őket össze, és ezzel zárja a kapcsolót.
60. ábra: A kész kapcsolás 4.18 A kapcsolás vizsgálata, és a túl hosszú huzalvégek levágása Mielőtt üzembe állítaná a kapcsolást, szemrevételezéssel viszgálja meg, hogy az összes alkatrész helyesen van-e beépítve, és nem felejtkezett-e meg valamelyik forrasztásról. Csak ezután vágja rövidre az alkatrészek túl hosszú kivezetéseit egy műszerész oldalfogóval. Hagyjon még a kártya hátoldalán kereken 1 mm kinyúlást rajtuk.
61. ábra: A kivezető huzalok felesleges hosszát az elkészített és ellenőrzött kapcsolás után egy elektronikus laposfogóval le kell csípni. 62. ábra: A rövidre vágott kivezetések még kb. 0,5 –1 milliméternyit álljanak ki a kártyából. 63. ábra : A csatlakozóhuzalokat valamivel a forrasztási kúp felett vágja le. 4.19 Többlábú alkatrészek kiforrasztása Az egyszerű alkatrészeket, így a huzaláthidalásokat vagy ellenállásokat gond nélkül ki lehet forrasztani. Sokkal nehezebb ez azokkal az alkatrészekkel, pl.
felhevítése és a forrasz folyékonnyá tétele után az építőelem kihúzása. Itt az ónszippantó pumpára van szükség. Először hevítse fel a tranzisztor három kivezetése közül az egyiknek a forrasztási pontját, és tartsa készenlétben ott az ónszippantó pumpát. Amint megolvadt a forrasztóón, működtesse a pumpát, ami által a forrasztóón egy részét elszippantja. Addig ismételje ezt a műveletet, amíg nincs már forrasztóón a furatban. Majd foglalkozzon tovább a másik két kivezetéssel.
66. ábra: MA szippantó pumpával több menetben az ónt mindhárom forrpontról teljesen le lehet szippantani. 4.20 A mestermű Építsen meg saját maga egy alkonykapcsolót az alábbi kapcsolási rajz alapján. Ezen a kapcsoláson gyakorolhatja mindazt, amit ezen a forrasztótanfolyamon tanult. Ezek közé tartozik, hogyan viszi át a kapcsolást a rajzról a kártyára, hogyan építi be helyesen ésforrasztja be jól a LED-eket, a tranzisztort, az SMD-IC-t és az SMDdiódát. Ezeken kívül még építsen be néhány huzaláthidalást is.
67. ábra: Az alkonykapcsoló kapcsolási rajza 68. ábra: Körülbelül így kell kinéznie a kész kapcsolásnak.
Az ebben a kézikönyvben bemutatott összes kapcsolást és programot a lehető legnagyobb gondossággal fejlesztettük ki, vizsgáltuk be és teszteltük. Ennek ellenére a hibák teljesen nem zárhatók ki. A kiadó és a szerző a szándékos vagy hanyag magatartás miatt a törvény szabta felelősséggel tartozik. Egyebekben a kiadó és a szerző már csak a termékszavatosságnak megfelelően tartozik felelősséggel az élet, a test vagy az egészség sérelme, vagy a lényeges szerződéses kötelezettségek vétkes megsértése esetén.
