www.conrad.pl INSTRUKCJA OBSŁUGI Nr produktu 002103914 Zestaw do nauki MAKERFACTORY 15055 Lutowanie Od 14 lat Strona 1 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl Strona 2 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl 1. Wstęp Handel specjalistyczny oferuje niezliczone zestawy układów elektronicznych do samodzielnego lutowania. Jeśli chcesz z nimi pracować, powinieneś móc użyć lutownicy. Ten pakiet edukacyjny pomoże Ci krok po kroku odkrywać tajniki lutowania. W ćwiczeniach, które wzajemnie się budują, nauczysz się jak lutować różne komponenty oraz jak opracowywać i montować kompletne obwody.
www.conrad.pl Rys. 3: Opornik Rys. 4: Symbol obwodu rezystora 2.3 Kondensator ceramiczny Kondensator to kolejny ważny element elektroniczny. Istnieją dwie wersje. Prostszym wariantem jest mały, okrągły i płaski kondensator ceramiczny. Jest zabezpieczony przed odwrotną polaryzacją. Pojemności podano w Faradach (F). Kondensator ceramiczny jest oznaczony kodem numerycznym. 104 odpowiada 10 x 104, czyli 100 000 pikofaradów (pF). Rys. 5: Symbol obwodu kondensatora ceramicznego Rys.
www.conrad.pl Rys. 8: Kondensator elektrolityczny musi być zainstalowany z zachowaniem prawidłowej biegunowości. 2.5 diody LED Podczas instalowania diody elektroluminescencyjnej należy zawsze przestrzegać biegunowości. Dioda posiada dwa przewody łączące o różnej długości. Dłuższy jest biegunem dodatnim i nazywa się anodą (A). Biegun ujemny, katoda (K), ma krótszy przewód. Polaryzacje można również zobaczyć wewnątrz diody LED. Biegun ujemny ma kształt dużego trójkąta.
www.conrad.pl 2.6 tranzystor Tranzystor wzmacnia małe prądy. Jego połączenia nazywane są kolektorem (C), podstawą (B) i emiterem (E). Cylindryczna obudowa jest jednostronnie spłaszczona. Tutaj drukowane jest oznaczenie typu. Jeśli spojrzysz na tranzystor w taki sposób, że połączenia są skierowane w dół i możesz odczytać napis, emiter znajduje się po prawej stronie. Podstawa znajduje się pośrodku. Rys.
www.conrad.pl Rys. 13: Symbol obwodu diody Rys. 14: Diody SMD są niezwykle małe. 2.8 Układ scalony (IC) Pakiet do nauki zawiera układ scalony typu LM358 w konstrukcji SMD. Podczas lutowania układu scalonego należy przestrzegać kierunku instalacji. Należy unikać odwrotnej polaryzacji, ponieważ może to zniszczyć element. PIN 1 jest identyfikowany przez punkt na górze obudowy.
www.conrad.pl 3. podstawy lutowania 3.1 Co to jest lutowanie? Lutowanie to jeden z podstawowych sposobów wykonywania połączeń w elektrotechnice. Lutując tworzysz nierozłączne, przewodzące elektrycznie połączenie. Za pomocą stopionego metalicznego spoiwa (lutu) łączysz dwa metalowe elementy - np. lut. B. płytka drukowana, na której lutujesz element elektryczny. Lut ma niższą temperaturę topnienia niż łączony metal. Lutowanie odbywa się w temperaturach około 340°C. Łączone metale nie łączą się.
www.conrad.pl Stacje lutownicze Stacje lutownicze przeznaczone są do użytku stacjonarnego w warsztacie. Składają się z samej lutownicy oraz jednostki sterującej, na której można ustawić temperaturę lutowania w zakresie od około 150°C do 450°C. Są to doskonałe lutownice, które są zoptymalizowane do użytku elektronicznego. Dlatego stacje lutownicze znajdują przede wszystkim wśród hobbystów zaawansowanej elektroniki. 3.
www.conrad.pl Rys. 17: drobna lutownica 15 W firmy Conrad Electronic (nr zam.: 588539); to najlepszy sposób na lutowanie elektroniczne. Rys. 18: Stabilny stojak na lutownicę z gąbką lutowniczą do czyszczenia zabrudzonych grotów lutowniczych Rys. 19: Płytki drukowane można dobrze zamocować w imadle mechaniki precyzyjnej i wygodnie lutować. Strona 10 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul.
www.conrad.pl Rys. 20: Pomoce lutownicze z lupą również utrzymują płytkę w miejscu. Rys. 21: Odsysająca pompa rozlutowująca (nr kat.: 588502) do usuwania nadmiaru lutowia 3.4 Właściwe narzędzie Lutowanie działa najlepiej z odpowiednim sprzętem. Polecamy zestaw startowy lutownicy 15 W dostępny w firmie Conrad Electronic (nr zam.: 588292-62). Oprócz lutownicy o mocy 15 W zawiera dwie groty lutownicze, lut cynowy, uchwyt oraz pompkę ssącą do rozlutownicy.
www.conrad.pl Rys. 23: Z biegiem czasu lut zbiera się na grocie lutowniczym, co znacznie utrudnia dalsze lutowanie. Zdjęcie 24: Dlatego brud należy regularnie wycierać wilgotną gąbką. 4 Lutowanie 4.1 Cynowanie skręconego drutu Druty cienkodrutowe są trudne do lutowania, ponieważ podczas lutowania ich żyły rozchodzą się we wszystkich kierunkach. Możesz zobaczyć, jak idealnie ocynowane przewody powinny wyglądać na końcach przewodów klipsa akumulatora. Ściśnij ocynowane części i zdejmij druty na około 5 mm.
www.conrad.pl Fot. 26: Skręcony drut musi być podgrzany i dodany trochę lutu, który natychmiast się topi. 4.2 Przylutuj przewody razem Aby utrzymać oba przewody we właściwej pozycji podczas procesu lutowania i mieć obie ręce wolne do lutowania, zaciśnij je w imadle do elektroniki i ustaw na miejscu. Następnie oba końce drutu należy jednocześnie rozgrzać grotem lutowniczym. Teraz dodaj lut, przesuwając go do rozgrzanego złącza lutowniczego.
www.conrad.pl wyginane bezpośrednio na krawędzi obudowy elementów, ponieważ istnieje ryzyko zniszczenia. Umieść szczypce na rezystorze tak, aby opierały się o obudowę. Następnie zagnij koniec drutu wolny od szczypiec o 90 °. Postępuj w ten sam sposób z drugim połączeniem. Oba przewody kątowe muszą być teraz skierowane w tym samym kierunku. Najpierw ćwicz z gięciem kawałków drutu, które wcześniej zostały usunięte o kilka milimetrów na obu końcach. Rys.
www.conrad.pl miejscu pracy. Podgrzanie złącza lutowniczego i kawałka drutu zajmuje tylko kilka sekund. Lut topi się bardzo szybko. Dobre połączenie lutowane uzyskuje się tylko wtedy, gdy lut jest dobrze stopiony. Świeci srebrem. Dlatego nie wolno wyjmować grotu lutowniczego zbyt wcześnie z punktu lutowniczego, w przeciwnym razie wytworzy się zimny punkt lutowniczy. Idealnie czas lutowania wynosi około 1-2 sekund. Wygląda na to, że masz bardzo mało czasu.
www.conrad.pl modyfikacje, takie jak rozlutowywanie i ponowne lutowanie komponentów, które zostały zainstalowane w niewłaściwy sposób. Przy lutowaniu postępuj tak samo jak w ćwiczeniu 4.4. Szczególne wyzwanie polega teraz na tym, że trzeba dokładniej ustawić grot lutownicy i trzymać ją szczególnie stabilnie, aby nie zamoczyć sąsiednich oczek lutowia lub nie zwierać ich. Tu lutowanie powinno zakończyć się w około 5 sekund. Rys. 31: Lutownicę i lut należy nasunąć dokładnie na oczko lutownicze.
www.conrad.pl Rys. 32: Prawidłowo wykonane lutowanie błyszczy i ma gładką powierzchnię. 4.7 Mostki lutownicze na siatce punktowej - wariant 2 Płytki zawarte w pakiecie edukacyjnym są powlekane jednostronnie, podobnie jak większość zestawów do lutowania. Elementy należy przepchnąć od spodu. Wtedy tylko długie przewody łączące komponenty lub końce naszych mostków są widoczne z oczek lutowniczych.
www.conrad.pl Rys. 34: Płytka drukowana jest odwrócona do lutowania. 4.8 Odlutuj boczne mostki druciane Rozlutowywania trzeba się nauczyć. Również w tym celu lutownica musi zostać podgrzana do temperatury roboczej. Zacznij od mostków drucianych przylutowanych do siatek bocznych w ćwiczeniu 4. Zacisnąć płytkę drukowaną w imadle elektroniki. Teraz podgrzej złącze, które ma być poluzowane, rozgrzewając je grotem lutowniczym. Jednocześnie drugą ręką delikatnie pociągnij przewód, który chcesz poluzować.
www.conrad.pl 4.9 Odlutuj wlutowane mostki druciane Postępuj analogicznie jak w ćwiczeniu 4.7. Jedyna różnica polega na dokładniejszej pracy. Mostki druciane i elementy wlutowane w oczka lutownicze wymagają bardzo precyzyjnego podawania grotu lutowniczego i nie dotykania nim sąsiadujących elementów. Oczka lutownicze mogą się również poluzować, jeśli ciepło jest stosowane zbyt długo. Dlatego postaraj się zakończyć proces wylutowywania w ciągu kilku sekund. Rys.
www.conrad.pl Rysunek 38: Przenieś schemat obwodu do małego odręcznego szkicu, z którego możesz zobaczyć, gdzie i jak należy lutować poszczególne elementy. 4.11 Prosty obwód LED Mając wcześniej przygotowany szkic lutowania, możesz teraz rozpocząć lutowanie. Zacznij od oporu. Jest to niewrażliwy element i można go obsługiwać jak mostek druciany. Po przylutowaniu rezystora na obu końcach, przylutuj anodę diody do siatki paskowej bezpośrednio obok rezystora. Przylutuj katodę do jednego z sąsiednich listew.
www.conrad.pl Rys. 39: Najpierw należy przylutować rezystor i diodę LED do bocznych siatek pasków. Zwróć uwagę na polaryzację diody LED. Rys. 40: Na dwóch zewnętrznych powierzchniach styku przewody zacisku akumulatora należy przełożyć przez jeszcze wolne i przylutowane otwory. Strona 21 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl Rys. 41: Na koniec przylutuj połączenie między rezystorem a diodą LED dużą ilością lutu. Podczas pierwszego ćwiczenia z rozlutowywaniem zauważysz, że po odlutowaniu komponentu lub mostka drucianego, na złączu lutowniczym pozostaje trochę lutu. Zwykle gromadzi się w otworze, przez co nie można już przepchnąć przewodów łączących. Pomóc w tym może pompa ssąca do rozlutowywania. Najpierw należy go napiąć. Aby to zrobić, musisz popchnąć przesuwny tłok w dół, aż zatrzaśnie się na swoim miejscu.
www.conrad.pl Rys. 43: Po jednokrotnym użyciu odsysacza rozlutowującego mostek lutowniczy jest usuwany. 4.12 Przylutuj diodę SMD SMD oznacza „urządzenie do montażu powierzchniowego” i oznacza „element montowany na powierzchni”. Komponenty SMD zwykle nie mają połączeń przewodowych, ale muszą być przylutowane bezpośrednio do płytki. Są też niezwykle małe. Dołączona do toru lutowniczego dioda SMD 1N4148 ma tylko 3 mm długości łącznie z przyłączami bocznymi. Twój korpus komponentu mierzy tylko ok. 1,5 mm.
www.conrad.pl Zdjęcie 44: Najpierw pad należy pocynować odrobiną lutowia. Zdjęcie 45: Nawet pod lupą dioda SMD jest nadal bardzo mała. Strona 24 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl Rys. 46: Podczas trzymania diody SMD w miejscu za pomocą pęsety, podkładka cynowana i przylegające do niej złącze diody muszą zostać podgrzane. Zdjęcie 47: Na koniec drugi koniec należy przylutować, dodając trochę lutu. 4.13 Przylutuj wzmacniacz operacyjny SMD Układy scalone SMD takie jak wzmacniacz operacyjny LM358 są podobne do lutowania jak małe diody SMD. Ponieważ są trochę większe, jest trochę łatwiej. Najpierw zalutuj podkładkę pola IC na płytce.
www.conrad.pl Rysunek 48: Układ scalony SMD pod lupą - tutaj pin 1 zaznaczony jest kółkiem. Zdjęcie 49: Najpierw podkładkę należy wstępnie pocynować. Strona 26 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl Rys. 50: Każde połączenie należy lutować indywidualnie. 4.14 Lutowanie gęsto rozmieszczonych elementów W tym ćwiczeniu zaczniesz krok po kroku budować obwód tranzystorowy. Jeśli zainstalujesz wszystkie komponenty w ostatniej wymaganej pozycji od samego początku, krok po kroku dojdziesz do gotowego obwodu. Czasami poszczególne elementy muszą być lutowane blisko siebie lub ich połączenia wymagają lutowania w bezpośrednio sąsiadujących otworach lub oczkach lutowniczych.
www.conrad.pl Rys. 52: Jeśli pracujesz od środka do krawędzi, lutowanie znajdujące się blisko siebie można wykonać bez żadnych problemów. Obraz 53: Pewną ręką możesz również przylutować wyższe komponenty (takie jak tutaj diody LED) do bezpośrednio sąsiednich oczek lutowniczych. 4.15 Lutowanie wrażliwych elementów elektrycznych Tranzystory i układy scalone to wrażliwe elementy, których nie można podgrzewać w nieskończoność, ponieważ mogłoby to je zniszczyć.
www.conrad.pl na prawidłową pozycję instalacji. Nieprawidłowo zlutowane elementy nie tylko powodują, że obwód nie działa, ale mogą również ulec zniszczeniu. Rys. 54: Podczas wkładania tranzystora upewnij się, że jest on zainstalowany we właściwej pozycji. Rys. 55: Wlutowanie połączenia tranzystorowego powinno zakończyć się w ciągu kilku sekund. 4.16 Wyeliminuj zwarcia powstałe podczas lutowania W przypadku gęsto rozmieszczonych punktów i elementów lutowniczych, ścieżek przewodzących itp.
www.conrad.pl Rys. 56: Kawałek lutu między dwoma połączeniami tranzystorów powoduje zwarcie. Rys. 57: Kawałki lutowia można usunąć przez podgrzanie i odkurzanie pompą rozlutowującą. Rys. 58: Tutaj lutowanie zwiera dwie siatki listwowe. Mały lut można usunąć za pomocą lutownicy. Strona 30 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
www.conrad.pl Rys. 59: Resztki można zeskrobać małym elektronicznym śrubokrętem lub igłą. 4.17 Zakończenie obwodu tranzystora Po przylutowaniu do płytki rezystorów, diod LED i tranzystora brakuje tylko zacisku akumulatora, kilku zworek i przełącznika. Budujesz to z dwóch kawałków drutu, które lutujesz tylko do jednego końca w obwodzie. Odizoluj trochę wolne końce. Trzymaj je razem, zamknąłeś przełącznik. Wyzwaniem w ukończeniu obwodu jest to, że tablica jest już gęsto zaludniona.
www.conrad.pl Rys. 60: Gotowy obieg 4.18 Sprawdź obwód i skróć nadmiar długości Przed uruchomieniem obwodu sprawdź wzrokowo, czy wszystkie elementy zostały prawidłowo zainstalowane i czy nie zapomniałeś o lutowaniu. Dopiero teraz skracasz nadmiarowe długości przewodów przyłączeniowych komponentów za pomocą przecinaka do przewodów elektronicznych. Pozostaw około 1 mm nadmiaru z tyłu deski.
www.conrad.pl Rys. 61: Nadmiar przewodów przyłączeniowych należy odciąć szczypcami do elektroniki z płaskimi końcówkami po wykonaniu i sprawdzeniu obwodu. Rys. 62: Połączenia zaciskowe powinny wystawać 0,5–1 mm ponad płytę. Rys. 63: Przewody połączeniowe należy ścisnąć tuż nad stożkami lutowniczymi. 4.19 Rozlutowywanie elementów wielonożnych Proste elementy, takie jak mostki drutowe lub rezystory, można łatwo odlutować.
www.conrad.pl Rys. 65: Rozlutownica działa tylko za pomocą pompy ssącej rozlutownicy. Rys. 66: W przypadku pompy rozlutowniczej lut musi zostać całkowicie odessany ze wszystkich trzech punktów lutowniczych w kilku przejściach. 4.20 Arcydzieło Zbuduj samodzielnie wyłącznik zmierzchowy zgodnie ze schematem obwodu wydrukowanym po prawej stronie. Z tym układem ponownie przećwiczysz wszystko, czego nauczyłeś się na tym kursie lutowania.
www.conrad.pl Jeśli Twój obwód reaguje zgodnie z opisem, zdałeś „egzamin mistrzowsko” Rys. 67: Schemat elektryczny wyłącznika zmierzchowego Rys. 68: Gotowy obwód powinien wyglądać mniej więcej tak. Wszystkie obwody i programy przedstawione w tej książce zostały opracowane, sprawdzone i przetestowane z największą możliwą starannością. Niemniej jednak błędów nie da się w pełni wyeliminować.
www.conrad.pl Ostrożnie! Ochrona oczu i diody LED: Nie patrz bezpośrednio na diodę LED z niewielkiej odległości, ponieważ bezpośrednie spojrzenie może uszkodzić siatkówkę! Dotyczy to zwłaszcza jasnych diod LED w przezroczystej obudowie, a zwłaszcza diod LED mocy. W przypadku białych, niebieskich, fioletowych i ultrafioletowych diod LED pozorna jasność daje fałszywe wrażenie realnego zagrożenia dla twoich oczu. Podczas używania soczewek skupiających należy zachować szczególną ostrożność.
www.conrad.pl Wyprodukowano na zlecenie Conrad Electronic SE, Klaus-Conrad Str. 1, 92240 Hirschau Autor: Burkhard Kainka i Thomas Riegler Sztuka i projektowanie: www.ideehoch2.de GTIN 40196315055-4 http://www.conrad.pl Strona 37 z 37 Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska Copyright © Conrad Electronic, Kopiowanie, rozpowszechnianie, zmiany bez zgody zabronione. www.conrad.
