Самодельный фонарик на светодиодах. Переделываем галогеновую лампочку в светодиодную своими руками

Как сделать светодиодную лампу своими руками?

Лампы накаливания давно отжили свой век, а на смену им пришли различные энергосберегающие технологии. Даже на государственном уровне с 2009 года введено ограничение на максимально допустимую мощность ламп Ильича – не более 100 Вт, с целью снизить энергопотребление бытового сегмента. Единственным камнем преткновения в массовом использовании энергосберегающих ламп является их цена. Поэтому в качестве альтернативы мы рассмотрим, как сделать светодиодную лампу своими руками из имеющихся средств.

Идея N1 – Галогенка в помощь

Наиболее простой вариант – не изобретать велосипед с нуля, а использовать для базы старую или сгоревшую лампу освещения. Среди большого разнообразия осветительного оборудования довольно широко распространены галогенные лампочки. В быту особенно популярны их модели со штырьковым цоколем G и GU поэтому изготовление светодиодного светильника мы рассмотрим на примере такой лампы.

Для работы вам потребуются такие элементы:

  • Светодиоды – обеспечивают световой поток, от их технических характеристик будет зависеть мощность самодельной лампочки. Для этих целей желательно иметь одинаковые светодиодные элементы, так как это позволит упростить расчет и принцип их соединения.
  • Резисторы – на случай, если вам понадобится ограничить ток в цепи светодиодных деталей, однако можно обойтись и без них, если сопротивления светодиодов будет достаточно при выбранной схеме соединения.
  • Клей, герметик или другой материал для закрепления светодиодных элементов.
  • Соединительные провода, основание для фиксации светодиодов в LED лампочке.
  • Слесарный инструмент (отвертки, молоток, пассатижи), паяльник для электрического соединения светодиодных и резистивных деталей.

При выборе количества светодиодов в лампе изначально составьте схему расположения на пластине, затем выберите способ их подключения – последовательное или последовательно-параллельное. Параллельную схему для самодельной LED лампы можно выбирать лишь в том случае, если каждая деталь рассчитана на 12 В или вы ограничите величину напряжения для каждого из них с помощью резистора.

Схему расположения на будущей лампе можно придумать самому, а можете использовать стандартную форму:

Рис. 1: схема расположения светодиодов

Процесс изготовления светодиодной лампочки будет состоять из следующих этапов:

  • С помощью отвертки удалите герметик от штырьков цоколя старой лампы и выбейте их молотком или пассатижами.

Рис. 2. Удалите герметик от выводов

Важно не переусердствовать, чтобы не сломать корпус.

  • Подготовьте основание для светодиодов, подойдет текстолит, гетинакс, электрокартон, также сгодиться бумага наклеенная на алюминиевый лист. Вырежьте круг подходящего диаметра по внутренним размерам галогенного прибора освещения.

Рис. 3: подготовьте основание для светодиодов

  • В соответствии с выбранной схемой расположения сделайте отверстия в основании, для этого можно использовать высечку, дырокол или нож.
  • Установите светодиоды в отверстия на основании и зафиксируйте их при помощи клея.

Рис. 4. Зафиксируйте светодиоды на основании

  • Спаяйте светодиодные элементы в лампе по такой схеме, чтобы ток, протекающий через каждый из них или отдельную группу, не превышал допустимую величину. Компоновать в группы вы можете по своему усмотрению, для ограничения силы тока можете установить в цепь резистор. При пайке обязательно соблюдайте полярность выводов.

Рис. 5. Спаяйте по выбранной схеме

  • К полученным выводам от полупроводниковых элементов «+» и «-» припаяйте два куска медного провода. Соединять их скрутками не допускается в соответствии с п.2.1.21 ПУЭ.
  • По окончанию пайки ножки и места соединения желательно покрыть или залить клеем, он будет выступать в качестве диэлектрика новой лампы.
  • Установите диск со светодиодными элементами в корпус лампочки.

Рис. 6. Установите диск в корпус

Проклейте его по периметру, чтобы закрепить на отражателе. Теперь у вас в руках готовый собранный прибор, не забудьте нанести на выводах маркировку.

Однако заметьте, что подключить лампу напрямую в сеть 220 Вольт нельзя, так как устройство будет рассчитано на 12 В.

Идея N2 – Из энергосберегающей лампочки

Люминесцентные лампы также относятся к категории энергосберегающих, однако в их состав входит токсическая ртуть, пары которой опасны для человека. К сожалению, именно колба является слабым местом этих энергосберегающих лампочек. В результате разгерметизации трубки газовая смесь выходит наружу, и устройство освещения люминесцентного светильника приходит в негодность. Однако переделать его в диодную лампочку под силу даже начинающему электрику.

Читайте также:
Детектор фальшивой валюты

Для этого вам потребуется компактная люминесцентная лампа, вышедшая со строя, несколько светодиодов и драйвер для них. Проще всего взять драйвер из светодиодной лампы, но если его под рукой нет, можно изготовить своими руками. Простейший способ изготовить драйвер – собрать схему из входного конденсатора, резисторов и моста, приведенного на схеме ниже:

Рис. 7. Схема драйвера для лампы

Процесс будет состоять из следующих этапов:

  • Разберите люминесцентную компактную лампу, однако делайте это на открытом воздухе, чтобы пары ртути не оказались в помещении.

Рис. 8: разберите люминесцентную лампу

Многие модели выполняются литыми, поэтому их придется распилить.

  • Удалите из корпуса остатки люминесцентной компактной колбы, верхнюю часть пластика и электронный блок. У вас должен остаться цоколь с выводами и пластиковый корпус.

Рис. 9. Удалите электронный блок из корпуса

  • Затем, изготовьте диск со светодиодными элементами по размерам внутреннего отверстия люминесцентной лампочки. Процедура выполнения приведена в описании предыдущей идеи.
  • Припаяйте готовый или самодельный драйвер в корпус, по габаритам он должен прятаться настолько, чтобы свободно закрывался диском.

Рис. 10. Припаяйте самодельный драйвер

  • Припаяйте и зафиксируйте диск со светодиодами при помощи клея – самодельный светильник готов.

Рис. 11. Припаяйте диск к драйверу и установите в корпус

Этот вариант светодиодной лампы вы уже можете подключать в сеть 220 В напрямую.

Идея N3 –Использование LED ленты

Еще одним способом получения светодиодной лампочки в домашних условиях является сборка светильника из LED лент. По своей конструкции светодиодная лента является универсальным осветительным прибором – ее можно смонтировать практически на любую поверхность. Поэтому роль светодиодной люстры с такими лампочками может выполнять какая угодно конструкция.

Однако у диодных лент есть и весомый недостаток – для питания моделей внутренней установки используется безопасное напряжение 12 В, соответствующее требованиям п.1.7.50 ПУЭ. Для реализации такого электроснабжения необходимо устанавливать отдельный блок питания. Размеры такого преобразователя довольно внушительны, поэтому эту идею актуально реализовать в тех местах, где его можно спрятать, к примеру, в нише подвесного потолка.

  • Определите необходимую длину светодиодной ленты для лампы, исходя из требуемой яркости освещения. Как правило, для каждой модели этот параметр указывается в паспортных данных.
  • Подберите блок питания достаточной мощности для подключения выбранной длины ленты.
  • Разрежьте светодиодную полосу на отрезки по обозначенным на ней отметкам. Наиболее удобно выбирать длину отрезков по минимуму ( по 3 – 4 светодиода), их легко наклеить на любую деталь.

Рис. 12. Разрежьте светодиодную ленту

  • Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте на нее светодиодную ленту.

Рис. 13. Разрежьте пластиковую трубу на части и приклейте ленту

  • Припаяйте полученные отрезки параллельно по несколько кусков для одной лампы.

Рис. 14. Припаяйте нужное количество кусков ленты

  • Выводы от светодиодной ленты подключите к цоколю, можно взять от старой лампочки накаливания, люминесцентной или присоедините напрямую к блоку питания.

Рис. 15. Подключите лампу к цоколю

Вот вы и получили собранный светильник из LED ленты, который полноценно заменит магазинную лампу. Однако заметьте, на ней имеются оголенные контакты, поэтому при установке лампы в светильник или нишу цепь должна быть обесточена.

Идея N4 – Из светодиодов

Этот способ подойдет в том случае, когда у вас есть готовый прибор освещения или хотя бы каркас под него. В качестве примера можно взять настольный светильник, бра или припотолочную люстру. Для изготовления вам понадобится светодиод или сборка из нескольких единиц, радиатор охлаждения и блок питания для мобильного телефона.

Следует отметить, что светодиодные элементы выбираются в соответствии с мощностью блока питания, если одного источника питания недостаточно, возьмите два.

Читайте также:
Самодельный бумбокс аля 90-е

Процесс изготовления светодиодной лампы будет состоять из следующих этапов:

  • Соотнесите габариты будущего прибора освещения, блока питания и радиатора, они должны нормально размещаться внутри корпуса.
  • При необходимости распилите пластиковый корпус блока питания и извлеките из него плату.

Рис. 17. Распилить пластиковый корпус и извлечь плату

Если запаса пространства хватает, оставьте корпус на месте, он будет выступать в роли основной изоляции.

  • Установите светодиодную сборку на радиатор охлаждения и зафиксируйте с помощью термоустойчивого клея.

Рис. 18. Установите светодиодную сборку на радиатор охлаждения

В некоторых моделях фиксацию можно произвести болтовым соединением.

  • Подключите контакты блока питания к выводам светодиода при помощи клеммного зажима.

Рис. 19. Подключите выводы

  • Подключите ввод источника лампы к сети питания напрямую. Если вы хотите заменить старую лампу, то подсоедините к выводам цоколя от старой лампы.

Рис. 20. Готовый светильник на светодиодах

Самодельная светодиодная лампа готова и ее можно включить в цепь питания напрямую.

Электроника для всех

Блог о электронике

Ускоритель травления плат

Платы я травлю постоянно, в среднем по две в сутки. А с недавних пор решил озадачиться ускорением этого процесса. Есть несколько проверенных способов это сделать.

  • Подогреть раствор. Замечательные результаты, но в топку — хлорное железо слишком мерзкая вещь чтобы каждый раз таскать ее до кухни и обратно, гемороиться с водяной баней. Так что нефиг.
  • Покачивать кювету с платой. Вот еще, лишний раз баламутить эту гадость, а если прольется? Жена на меня уже и так волком смотрит — вся квартира в рыжую точечку :) Тоже в топку этот способ.
  • Проверенный метод с бульбулятором — когда на дно емкости опускается шланчик от компрессора для рыбок и во время травления через раствор пропускаются пузырьки. Чертовский эффективный метод, но есть у него два недостатка: под компрессор нужна розетка, а свободная розетка это ценный ресурс за который надо бороться, второе — пузырьки на поверхности лопаются, забрызгивая все вокруг. Так что скоро все вокруг будет рыжее, надо закрывать кювету. А мне лень, впрочем, по сравнению с нехваткой розеток это просто фигня :)

Тут мне пришла в голову еще одна идея — вибратор ! Плата у меня плавает на пенопластовом поплавке, так что мне мешает посадить на эту платформу еще и вибромоторчик, чтобы он своими дрыганиями стряхивал образующийся медный шлак вниз, ускоряя процесс? Да будет так!
Поскольку поплавок у меня какой попало, то моторчик должен быть легким, дабы не опрокинуть всю конструкцию, так что выбор пал на вибромотор от сотового телефона. Он маленький, а главное, вне своей основной функции, совершенно бесполезен. Особенно такой какой был у меня — от какого то самсунга. Выглядит как металлическая таблетка с проводами, все скрыто внутри. При подачи на проводки 3.3 вольта у таблетки начинается эпилептический припадок. Сгодится.

Взял и, запихав все в термоусадку, прихреначил к зубочистке. Теперь втыкаю эту конструкцию в текущий поплавок и наслаждаюсь результатом.

Все бы замечательно, но тут я вспомнил (видимо курс электропривода еще не выветрился из моей головы спустя два года после выпуска. ) про такую гадскую вещь как ПВ — продолжительность включения. Разработчики сотовых люди прижимистые и на деталь которая 99.9% времени служит балластом вряд ли бы поставили что то толковое. Так что включать его на постоянные 30-40 минут было бы преступлением против этого привода. Так что ПВ надо ограничить до 10%

Нужна схемка которая бы включала его импульсами — секунду работаем, десять секунд не работаем. Думаю этого хватит, по крайней мере от перегрева не сгорит. Глянул в кассетницу — первое что попалось на глаза 555 таймер. Отлично! Сел и за десять минут накидал простенькую платку. Параметры рассчитал в удобном NE555 калькуляторе.

На будущее, если не будет калькулятора, то схема рассчитывается элементарно — выход таймера перекидывается с нуля на единицу в зависимости от заряда конденсатора С1. Заряжается С1 по цепи Vcc — R1 — D1 — C1 — GND, а после того как полностью зарядится, то напряжение на конденсаторе возрастет, это засечет вход 6 (THRESHOLD) и перекинет триггер, открыв внутренний ключ и посадив вывод 7 (DISCHARGE) на землю. И кондер будет разряжаться по цепочке C1 — D2 — R2 — 7 — GND

Таким образом, у нас заряд идет через R1, а разряд через R2. Постоянная времени конденсатора T = RC так что, выбрав сопротивления соответствующим образом (для данного случая сопротивление заряда должно быть в 10 раз меньше сопротивления разряда, чтобы получить ПВ=10%), а выбрав емкость получаем время.
T 1 =10*10 3 Ом * 100*10 -6 Ф = 1сек.
T 2 =100*10 3 Ом * 100*10 -6 Ф = 10сек.
Ч.Т.Д.

Транзистор на выходе ставить не стал, моторчик потребляет крошечный ток, не более 100мА при пуске, а выходной транзистор таймера тянет 200мА так что с запасом. Диоды взял первые попавшиеся, 1Nxxx что то там.

Тут же вытравил, спаял. Вот что получилось:

Это вид сверху, размер платы 2.5 на 2 см. Совсем козявка, впрочем, применив SMD микросхему ее можно было сделать меньше раза в три, но не было под рукой.

А это уже вид снизу. Дорожки 0.5мм — мой основной рабочий размер. Диод D3 на плату я не нашел куда запихать, поэтому припаял его прям к двигателю и засунул все под термоусадку.

А это план схема всей конструкции в сборе

Попутно у девайса появилась вторая функция, своими периодическими дрыгами напоминать, что в растворе у меня травится плата. А то ведь забываю, уже вторая плата стравилась под ноль — забыл на ночь.
Вот такая вот приятная мелочь, ускоряющая процесс.

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

145 thoughts on “Ускоритель травления плат”

есть ещё дорогой вариант ускорителя для ленивых. называется ультразвуковая отмывочная ванна.

Бульбулятор травилка. Ускоритель травления печатных плат

Помню ещё в 12 лет, когда травил свою первую печатную плату, просто изнывал от нетерпения произвести этот процесс быстрее. Тогда раствор был старым и травление шло почти сутки. Ныне я травлю, конечно, значительно быстрее, но всё же не за пару минут. А ведь так хочется узрить результат своих трудов и перейти к более интересной стадии – сверлению и запайке деталей. И вот поселилась в моей голове мысль, как же ускорить данный процесс. Собственно говоря, все кто травит печатные платы, знают, что ускорение травления обеспечивают два фактора: повышение температуры раствора и постоянное его перемешивание. Первый фактор легко достижим – залил хлорное железо кипяточком и получил профит. А для реализации второго, каких только конструкций я не встречал: и мешалки, и качалки, и педальки и т.п. бред. Но на самом деле, всё оказалось значительно проще, дешевле, а главное доступнее.


Бульбулятор собственной персоной

Для изготовления потребуется:
— поллитровая пластиковая бутылка любимого напитка;
— дешевый аквариумный компрессор;
— вертикальная прямоугольная ёмкость, желательно прозрачная (я использовал ёмкость от старого аккумулятора, можно использовать квадратную вазу, главное чтобы была не металлическая);
— шланг для компрессора, длинной метр (покупается в том же магазине, где и сам компрессор);
— прямоугольная пластина, для сборки (можно использовать фанеру, или железо, я же использовал толстый гетинакс).

Из инструментов нам потребуется только термоклей с термопистолетом.

Изготовление

Сначала я изготовил держатель для печатных плат. Поскольку творчество было свободным, и как художник пишет картину, я начал с самого интересного и простого. Из пластиковой бутылки вырезаем держатель для печатных плат. Просто разрезаем бутылку на пополам, оставляя горлышко на одной стороне, и удаляем дно с другой стороны. На оставшейся половине делаем два овальных отверстия, куда будет вставляться печатная плата. Яснее будет, если посмотреть на картинку


Держатель печатных плат.

После чего я приступил к изготовлению самого аппарата.


Исходники: Ёмкость, компрессор, шланг, держалка для печатных плат.

Для начала низ гетинаксовой пластины покрываем тонким слоем термоклея, чтобы при работе компрессора наша травилка не убегала. Отливаем некое подобие ножек.


«Ножки» для защиты от скольжения и вибраций

Сначала располагаем компоненты на пластине, прикидывая их наиболее оптимальную конфигурацию


Позиционируем компрессор и ёмкость

Приклеиваем термоклеем к гетинаксовой пластине ёмкость. Рядом термоклеем делаем пазы, для установки компрессора. Можно компрессор просто приклеить рядом, но я решил сделать его съёмным. Если пазов не сделать, то компрессор в процессе работы будет убегать из-за вибраций, не смотря на резиновые ножки.


Приклеенная ёмкость и налитые пазы для компрессора

Далее, если шланг скрученный, то нам необходимо его выпрямить. Кипятим чайник, и идём с горячим чайником и шлангом в ванную. Поливаем шланг висящим вниз кипятком, и он выпрямляется. Изгибаем под углом нижний конец шланга, и опускаем его в ёмкость. Наверху в углу закрепляем термоклеем.


Закрепляем шланг в ёмкости

Отрезаем излишки шланга, вставляем в компрессор, и чтобы не было болтающихся петель, закрепляем их термоклеем на пластине снизу и на ёмкости.


Закрепление шланга.

Всё, устройство готово. После этого естественно тестирование. Для начала росто можно налить водички и посмотреть как это работает, нигде ли не протекает


Работа девайса

Проверка работы девайса

Насыпаем в ёмкость хлорного железа и заливаем горячей водой.


Всыпаем хлорное железо

Я обычно заливаю из под крана, она там не на столько горячая и не может расплавить тонер, при изготовление плат лазерно-утюжным способом. После чего вставляем в держалку плату и опускаем в раствор, включаем компрессор и травим.


Вставленная плата в держалку


Травление

Процесс травления. Да, шумный

Травление таким способом занимает не более 5 минут.


Готовая вытравленная плата

Итоги

Немного геммороя, пару часов работы, и результаты будут на лицо. Главное быть смелее. Оглядываясь назад хочу сказать, что ёмкость надо делать как можно выше, т.к. при таком травлении это некисло так разбрызгивается и потом его отмыть даже от кафеля в ванной очень сложно. По этому я накрывал ёмкость тряпкой. Второе – имеет смысл продумать держатель печатных плат, так чтобы он не мешал травлению и был не из металла. В третьих ёмкость оказалось достаточно малой, и не подходит для травления более серьёзных плат. Но позитивно то, что благодаря этому конструктиву у себя дома я в мало-промышленных масштабах выпускал печатные платы.

Литература:
1. ru.wikipedia.org/wiki/Лазерно-утюжная_технология — технология изготовления печатных плат с помощью утюга и лазерного принтера.
2. easyelectronics.ru/proektirovanie-pechatnoj-platy-i-izgotovlenie-ustrojstva-v-eagle-cad-na-primere-pickit2.html Полезная статья от А до Я, как развести и изготовить печатную плату.

Справедливости ради стоит отметить, что аналогичная статья когда-то писалась для журнала «Железо», но специально для Хабра эта статья полностью переписана и являет собой отдельное произведение.

Falconist. Мемуары

  • виброактуатор
  • травление
  • печатные платы

Запись опубликовал Falconist · 5 сентября, 2016

5 880 просмотров

Попала ко мне в руки ломаная мобилка, из которой я извлек микромоторчик виброзвонка.

Цацка-пецка, конечно, интересная но куда ее применить – сразу и не сообразить. Крутил я его в руках, крутил и стрельнула в голову мысля: “А не изобрести ли из него виброактуатор для травления плат”? Поскольку я травлю платы, пуская их плавать по поверхности хлорного железа, налитого в фотокювету. Масса по сравнению с другими моторчиками мизерная, сильно топить плату не должен, эксцентрик на валу уже имеется.

Задумано – сделано. Нашел присоску. Просверлил по ее оси отверстие 3,5 мм; подпаял к моторчику кусок гибкого кабелька от сломанных наушников и с натягом вставил моторчик в отверстие в присоске. Кабелек пропустил сбоку. Залил изнутри 88-м клеем для восстановления герметичности. Высушил.

Приклеил к плате пенопластовые поплавки, между ними прилепил присоску, положил плату сверху на р-р хлорного железа (уже не свежий!) в кювете. Подключил кабелек к БП, выставил около 3 В и процесс травления пошел. Закончился он через 8 минут. Много это или мало – надо будет точно узнать, сравнив время травления двух одинаковых плат – одну с этим виброактуатором, вторую – без него. Но субъективно ускорение вроде бы и так заметно.

Планируется снабдить этот актуатор автономным БП (зарядник от мобилки), чтобы не тягать штатный БП туда-сюда, а регулировку скорости вращения выполнить на банальном переменном резисторе 220. 330 Ом, поскольку изменения нагрузку на валу, а следовательно, и тока потребления (в раскрученном состоянии он порядка 30. 50 мА) не предполагается.

Сильно раскручивать моторчик (подавая на него напряжение более 3 В) нерационально, т.к. излишне высокая частота вибрации снижает эффективность передачи ее на сравнительно массивную и, следовательно, инерционную плату. Кроме того, моторчик при этом очень сильно греется!

Однако, пробная эксплуатация показала неудобство присоски, как средства крепления моторчика. При вибрации отпадает. Да и сам моторчик слишком слабосилен. Плату кое-как шевелит, но только если ее размеры небольшие. Для более-менее приличных плат его силы не хватает.

Перебирая загашники в поисках втулок, наткнулся на связочку латунных усеченных по оси цилиндриков с центральным отверстием с резьбой М2. Проскочила мысля: “Да это же готовый эксцентрик!” Полез в загашники дальше, нашел коробочку с моторчиками постоянного тока, снятыми с узла выброса каретки CD-ROMов. Диаметр вала – те же 2 мм. Рассверлил отверстие в эксцентрике, насадил на вал – сел, как родной. Без дополнительной фиксации.

Применять в качестве регулятора оборотов просто переменный резистор как-то “не вставило”. Решил использовать примитивный регулятор напряжения

Резистор R2 в схему был добавлен после апробации, т.к. нулевое (и близкое к нему) выходное напряжение не имеет смысла.

Теперь – главный момент: крепление этого моторчика к плате. Из пенопласта вырезан прямоугольный брусок (“понтон”) толщиной 25 мм (чуть больше высоты моторчика с эксцентриком), в центре которого разогретым паяльником выплавлено отверстие, в которое вставлен внутренний стакан от закрутки на бутылку водки “Хлебный дар” (внешний и средний были убраны). И по высоте и по диаметру он оказался соответствующим размерам моторчика буквально “тютелька-в-тютельку”.

Моторчик, обмотанный парой витков ПВХ изоленты, зафиксирован внутри него “внатяг”. Для защиты от загрязнения травильным раствором “понтон” дополнительно обернут куском полиэтиленовой пленки от пакета для продуктов, зафиксированного канцелярвким резиновым кольцом. После использования – снять и тупо выбросить.

Такими же резиновыми кольцами к “понтону” крепится плата. Крест-накрест, если она относительно больших размеров

либо одним кольцом,если плата маленькая

Под резинками медь, конечно, не стравится, но и размещены эти участки либо на технологических припусках, либо в углах платы, свободных от важных проводников.

Вот, собственно, и все. Основной недостаток данной технологии – применимость для травления только односторонних плат.

Ну и, наконец, отчет о проведенной апробации.

От одной пластины фольгированного гетинакса лежавшего еще с совейских времен (стеклотекстолит использовать земноводное не дало) отрезал два куска. Один протравил с использованием актуатора, второй – просто плавающим по поверхности. Поверхность фольги специально не зачищалась, травление производилось “как есть”. Результат проверялся каждые 2 минуты для платы, травившейся с актуатором и каждые 5 минут – “самотравом”. Раствор хлорного железа имел комнатную температуру (не измерял).

Стрелка указывает на блики, создаваемые стоячими волнами от работы актуатора.

Сверху – плата, протравленная с актуатором, после 12 минут травления. Стрелка указывает на единственный дефект травления из-за какого-то загрязнения поверхности платы. По углам – полоски от резинок крепления. Внизу – плата, травившаяся обычным способом после 15 минут. Нестравленная фольга осталась по всей поверхности.

Еще одно фото второй платы через 30 минут травления. Видны непротравы, оставшиеся от загрязнений поверхности фольги. Травить дальше не увидел смысла – и так всё ясно.

Питание осуществлялось от китайского зарядника для мобилки с выходным напряжением 6,2 В.

1) Сокращение времени травления более, чем в 2 раза;

Самодельный гаджет для ускорения травления плат

Скоро в продаже: «BEAM-робототехника. От азов до создания практических устрйств». Книга для кружков робототехники и самостоятельного обучения на дому Подробнее о книге

Платы я травлю постоянно, в среднем по две в сутки. А с недавних пор решил озадачиться ускорением этого процесса. Есть несколько проверенных способов это сделать.

– Подогреть раствор. Замечательные результаты, но в топку — хлорное железо слишком мерзкая вещь чтобы каждый раз таскать ее до кухни и обратно, гемороиться с водяной баней. Так что нефиг.
– Покачивать кювету с платой. Вот еще, лишний раз баламутить эту гадость, а если прольется? Жена на меня уже и так волком смотрит — вся квартира в рыжую точечку Тоже в топку этот способ.
– роверенный метод с бульбулятором — когда на дно емкости опускается шланчик от компрессора для рыбок и во время травления через раствор пропускаются пузырьки. Чертовский эффективный метод, но есть у него два недостатка: под компрессор нужна розетка, а свободная розетка это ценный ресурс за который надо бороться, второе — пузырьки на поверхности лопаются, забрызгивая все вокруг. Так что скоро все вокруг будет рыжее, надо закрывать кювету. А мне лень, впрочем, по сравнению с нехваткой розеток это просто фигня

Тут мне пришла в голову еще одна идея — вибратор! Плата у меня плавает на пенопластовом поплавке, так что мне мешает посадить на эту платформу еще и вибромоторчик, чтобы он своими дрыганиями стряхивал образующийся медный шлак вниз, ускоряя процесс? Да будет так!
Поскольку поплавок у меня какой попало, то моторчик должен быть легким, дабы не опрокинуть всю конструкцию, так что выбор пал на вибромотор от сотового телефона. Он маленький, а главное, вне своей основной функции, совершенно бесполезен. Особенно такой какой был у меня — от какого то самсунга. Выглядит как металлическая таблетка с проводами, все скрыто внутри. При подачи на проводки 3.3 вольта у таблетки начинается эпилептический припадок. Сгодится.

Взял и, запихав все в термоусадку, прихреначил к зубочистке. Теперь втыкаю эту конструкцию в текущий поплавок и наслаждаюсь результатом.
Все бы замечательно, но тут я вспомнил (видимо курс электропривода еще не выветрился из моей головы спустя два года после выпуска. ) про такую гадскую вещь как ПВ – продолжительность включения. Разработчики сотовых люди прижимистые и на деталь которая 99.9% времени служит балластом вряд ли бы поставили что то толковое. Так что включать его на постоянные 30-40 минут было бы преступлением против этого привода. Так что ПВ надо ограничить до 10%

Нужна схемка которая бы включала его импульсами — секунду работаем, десять секунд не работаем. Думаю этого хватит, по крайней мере от перегрева не сгорит. Глянул в кассетницу — первое что попалось на глаза 555 таймер. Отлично! Сел и за десять минут накидал простенькую платку. Параметры рассчитал в удобном NE555 калькуляторе.

На будущее, если не будет калькулятора, то схема рассчитывается элементарно — выход таймера перекидывается с нуля на единицу в зависимости от заряда конденсатора С1. Заряжается С1 по цепи Vcc — R1 — D1 — C1 — GND, а после того как полностью зарядится, то напряжение на конденсаторе возрастет, это засечет вход 6 (THRESHOLD) и перекинет триггер, открыв внутренний ключ и посадив вывод 7 (DISCHARGE) на землю. И кондер будет разряжаться по цепочке C1 — D2 — R2 — 7 — GND

Таким образом, у нас заряд идет через R1, а разряд через R2. Постоянная времени конденсатора T = RC так что, выбрав сопротивления соответствующим образом (для данного случая сопротивление заряда должно быть в 10 раз меньше сопротивления разряда, чтобы получить ПВ=10%), а выбрав емкость получаем время.
T1=10*103Ом * 100*10-6Ф = 1сек.
T2=100*103Ом * 100*10-6Ф = 10сек.
Ч.Т.Д.

Транзистор на выходе ставить не стал, моторчик потребляет крошечный ток, не более 100мА при пуске, а выходной транзистор таймера тянет 200мА так что с запасом. Диоды взял первые попавшиеся, 1Nxxx что то там.

Тут же вытравил, спаял. Вот что получилось:

А это план-схема всей конструкции в сборе

Изготовление печатных плат

“Карандашный” метод

Изготовление печатных плат методом травления для радиолюбителей не является чем-то новым, но начинающие любители электроники порой сталкиваются с проблемой изготовления качественной печатной платы для своих самодельных радиоустройств.

Стоит заметить, что обычно новички стремятся изготовить какую-либо несложную схему, с небольшим количеством радиоэлементов и низкой плотностью монтажа.

Основной сложностью при изготовлении печатной платы остаётся процесс формирования устойчивого к травлению слоя, который не позволяет раствору хлорного железа вступить в реакцию с будущими медными проводниками.

Сейчас в ходу так называемая лазерно-утюжная технология, которая позволяет изготавливать очень качественные печатные платы. Но для этого метода нужно соответствующее оборудование и материалы. Например, лазерный принтер, специальная бумага и прочие мелочи.

Но можно ли обойтись минимумом инструментов для производства простой с точки зрения размеров и плотности монтажа печатной платы? Да! Читайте далее.

“Карандашная” технология изготовления печатных плат.

Суть данной технологии заключается в использовании корректирующего карандаша. Данный карандаш служит для исправления помарок и корректировки ошибок при письме. Но этот же карандаш можно с лёгкостью использовать и для нанесения рисунка проводников на поверхность фольгированного стеклотекстолита или гетинакса.


Корректирующий карандаш

В широкой продаже есть также “замазка” – аналог корректирующего карандаша, в котором есть специальная кисточка и маленький тюбик с белой корректирующей жидкостью. Карандаш же замечателен тем, что он позволяет наносить рисунок в виде тонкой дорожки, шириной около 2 миллиметров, что в большинстве случаев вполне пригодно для нанесения рисунка печатной платы.

Процесс изготовления печатной платы “карандашным” методом.

Покажу наглядно весь процесс нанесения устойчивого к травлению слоя на заготовку при изготовлении печатной платы для усилителя на микросхеме TDA2822.

Для начала понадобиться рисунок (разводка) соединительных дорожек, который необходимо перенести на поверхность фольгированного текстолита, стеклотекстолита либо гетинакса. Рисунок можно нарисовать самому, а можно взять готовый из описания устройства, которое планируется собрать. Далее можно поступить таким образом. Если есть принтер – подойдёт любой – распечатываем рисунок на листе бумаги. Затем вырезаем шаблон.


Заготовка печатной платы и шаблон рисунка соединительных дорожек

Далее приклеиваем бумажный шаблон с рисунком на заготовку из фольгированного текстолита со стороны медной фольги. Перебарщивать с клеем не нужно, необходимо лишь 4-6 капель, чтобы зафиксировать шаблон рисунка на заготовке. Клей можно применять в принципе любой – от обычного ПВА до “Момента”. Всё равно, заготовку потом придётся шлифовать.

Далее необходимо просверлить отверстия под установку радиодеталей. Для этого понадобится миниатюрный сверлильный станок и свёрла диаметром 0,8 – 0,9 мм. Перед началом сверления отверстий рекомендуется сделать шилом небольшие углубления в местах сверления. Если этого не сделать, то сверло будет уводить. Стоит отметить, что широко распространённые в продаже свёрла плохо сверлят медную фольгу. Поэтому проделывая небольшие углубления в медной фольге, мы уменьшаем нагрузку на свёрла и облегчаем процесс сверления.


Печатная плата после сверления отверстий

После того, как отверстия просверлены – аккуратно отделяем шаблон от заготовки. Если бумажный шаблон не повреждён, то его лучше сохранить. Далее он нам ещё может понадобиться. Кроме всего прочего, его можно использовать повторно при изготовлении платы для такого же устройства.

Для шлифовки желательно использовать наждачную бумагу или ленту с мелкой зернистостью. От неё на медной фольге не останется глубоких царапин.

Шлифуем заготовку со стороны медной фольги до тех пор, пока поверхность не будет очищена от грязи, окисла и остатков клея. Также шлифовка необходима, чтобы убрать острые медные края у отверстий, образовавшиеся от сверления фольгированного стеклотекстолита.

Производить сверление отверстий рекомендуется до нанесения рисунка дорожек карандашом и последующего травления. Причина проста. При сверлении отверстий можно легко испортить уже готовые соединительные дорожки и “пятаки”. Например, при сверлении или шлифовке очень легко повредить медную окантовку вокруг отверстий.

Вот теперь настало время применения корректирующего карандаша. Наносим рисунок будущих проводников на фольгированную поверхность в соответствии с рисунком. Это довольно легко, так как отверстия служат своего рода координатами. Кстати, здесь может понадобиться наш бумажный шаблон, ведь на нём указана трассировка всех соединений.


Заготовка печатной платы после нанесения рисунка дорожек

Форму дорожек можно подкорректировать с помощью лезвия безопасной бритвы, скальпелем. Далее необходимо подготовить раствор хлорного железа. Для травления понадобиться небольшой пластиковый резервуар, но, ни в коем случае не металлический!


Корректировка дорожек

В резервуар для травления заливаем немного тёплой, чуть горячей воды. Температура увеличивает скорость протекания химических процессов, и медь вытравится быстрее. Добавляем в резервуар хлорного железа. При этом следует засыпать порошок хлорного железа медленно и держаться от резервуара на расстоянии. Растворение хлорного железа в воде сопровождается выделением пара и брызг.

В процессе травления время от времени рекомендуется покачивать резервуар либо помешивать раствор с целью очистить реагирующую медную поверхность от нерастворимого осадка, который появляется в результате химической реакции. Процесс травления может занять несколько часов, всё зависит от температуры раствора, концентрации реагирующих веществ, конвекции жидкости в резервуаре, чистоты поверхности заготовки.


Заготовка после травления

После того, как ненужные участки вытравились, печатную плату нужно промыть под струёй воды и очистить медные дорожки от защитного покрытия. Затем заготовку нужно ещё раз отшлифовать до блеска. Далее нужно облудить медные дорожки – покрыть их тонким слоем припоя. Чтобы процесс лужения проводников был быстрее и качественнее, рекомендуется покрыть их нейтральным паяльным флюсом, таким как ЛТИ-120. Также можно применить паяльный жир.


Очищенная печатная плата

Далее с помощью паяльника покрываем дорожки тонким слоем припоя. Если в процессе лужения отверстия под выводы деталей “закрыло” припоем, то берём деревянную зубочистку или остро заточенную спичку. Прогреваем место рядом с отверстием и “прокалываем” зубочисткой отверстие.


Готовая печатная плата

И ещё маленький совет. После того, как монтаж деталей в печатную плату будет произведён, протрите или отмойте места пайки тряпкой (или кусочком ваты), смоченной в растворителе (Уайт-спирите) или изопропиловом спирте, чтобы удалить остатки канифоли в местах пайки. Чтобы процесс пошёл быстрее, сначала очищаем от канифоли те места, где её особенно много обычным пинцетом. А оставшуюся канифоль отмываем растворителем.

Как уже говорилось, данная технология годиться для быстрого изготовления печатных плат с низкой плотностью монтажа радиоэлементов. Но, несмотря на это, с её помощью можно изготавливать огромное количество электронных устройств или небольших совместимых модулей.

Как сделать печатную плату c помощью утюга и перекиси

Популярный и дешевый метод — это ЛУТ (Лазерно-утюжная технология). В этой статье подробно описан данный метод.

Что потребуется

Лазерный принтер (только лазерный, струйный не подойдет), утюг, пара дощечек, бумага, пластиковые контейнеры, наждачка, шуруповерт или бормашина, и раствор для травления.

От чего зависит качество

Качество технологии ЛУТ зависит от тонера и принтера. Еще важно то, с помощью какой бумаги переносится печатная плата на текстолит. На успех влияет и толщина текстолита.

Пошаговый процесс

В каждом этапе подробные комментарии и фотографии с примерами.

Печать дорожек на бумаге

Открываем схему платы. В статье используется программа Sprint-Layout и схема мультивибратора на транзисторах.

Печать схемы на бумагу

Используйте максимальное пространство для печати, чтобы не перепечатывать схему снова и приготовить запасные трафареты.

Качество перенесенных дорожек на текстолит зависит и от выбранного типа бумаги.

Существует несколько вариантов:

  • Обычная бумага;
  • Глянцевая бумага. Можно использовать из любого журнала;
  • Подложка от самоклеющихся обоев. Отлично отдает тоннр на текстолит;
  • Бумага с мягким покрытием. Такая продается на Aliexpress.

Офисная бумага А4 толстая для ЛУТ. Тонер хуже от нее отходит.

Пример неудачного переноса платы на текстолит. Половина дорожек отсутствует.

Пример плохого переноса

С помощью офисной бумаги действительно можно делать печатные платы, но нужен хороший принтер и тонер. Такая бумага капризная, и если вы плохо греете, или перегреете плату, то ничего не получится.

Глянцевая отличается от офисной толщиной. Ее недостаток — она застревает в принтере во время печати. Глянцевая бумага еще легко рвется, и ее легко перегреть, чем офисную.

Подложка от самоклеющейся бумаги и распечатанные платы

Подложка от самоклеющихся обоев обрела популярность среди радиолюбителей. Быстро отдает тонер на текстолит, но и распечатать на ней печатную плату довольно трудно.

Речь идет о мягкой поверхности, с которой снимаются самоклеющиеся обои. Также такая подложка иногда застревает в принтере во время печати.

Не имеет особого смысла вырезать целый формат А4 из таких обоев. В таком формате бумага выскользнет из под фотобарабана во время печати. Используйте небольшие кусочки подложки, чтобы можно было их приклеить к обычной бумаге.

Бумага с мягким покрытием продается на Aliexpress. Она желтого цвета. Аналогично глянцевой бумаге застревает в принтере. Все зависит от вашей модели принтера.

Распечатка и подготовка

Отрезать текстолит можно с помощью ножовки по металлу, ножницами или отрезными дисками.

Подготовка и разметка текстолита

Отрезаем плату с запасом, чтобы было удобнее наносить дорожки во время нагрева утюгом.

Нанесение дорожек

Понадобится утюг, дощечка, бумага и тара с водой.

Разогреваем утюг до 100 °C, и на деревянную дощечку кладем текстолит. Почему деревянную? Она быстро нагревается и медленно отдает тепло в окружающую среду.

Ставим разогретый утюг на текстолит. Держим в течение 20 секунд. Горячий текстолит схватит бумагу.

Кладем трафарет на разогретый текстолит. Он частично прилипает.

Кладем на текстолит один лист бумаги и гладим утюгом плату в течении одной или двух минут. Бумага нужна для снижения перегрева. Гладить надо аккуратно, без резких движений.

Оставляем плату остывать на пять минут, чтобы тонер не отлип от меди. Помещаем ее в тару с водой.

Удаление бумаги с платы

Также ждем около пяти минут. С помощью пальцев или губки, снимем слой бумаги.

Ни в коем случае не снимайте бумагу ногтями. Так можно содрать тонер с меди.


Удаляем границы на плате. Они не нужны со стороны дорожек.

Восстановление контактов

Дорожки можно восстановить перфорированным маркером или лаком для ногтей. Нанесите на поврежденный участок лак или маркер.

Восстановление дорожек лаком для ногтей

Это защитит медь во время травления в растворе. Дождитесь полного высыхания лака, чтобы он был устойчив к воде.

Все готово к следующему этапу.

Травление платы

Основные и популярные методы:

  • Хлорное железо. Можно использовать повторно. При неосторожном обращении оставляет следы на одежде и коже;
  • Медный купорос. Продается в садоводческих магазинах. Медленно травит плату;
  • Соляная кислота. Быстрый и опасный вариант. К тому же, кислоту трудно достать. Выделяет опасные токсины;
  • Электролиз. Самый долгий и малоэффективный способ;
  • Перекись водорода. Доступный и эффективный раствор. Основной недостаток — нельзя использовать повторно. Во время травления образуются осадки, которые замедляют скорость травления.

Компоненты для травления

В этой статье мы будем использовать метод с перекисью. Для платы площадью 100 см достаточно 100 миллилитров 3% переписи водорода, 30 грамм лимонной кислоты и 5 грамм поваренной соли.

Начинается процесс травления.

В пластиковой таре смешиваем все компоненты до полного растворения, и кладем плату в раствор.

Как ускорить травление

Для повышения скорости травления меди, надо подогреть раствор. Это катализатор химической реакции.

Ватной палочкой перемешиваем раствор для лучшего травления

Подогрев раствора с помощью второго контейнера

Не надо наливать кипяток в сам раствор. Налейте кипяток в другую тару, и поставьте на нее тару с раствором.

Остаются небольшие участки меди

После травления промываем плату в холодной воде и оставляем сушиться. Травящий раствор можно вылить как обычные отходы в раковину.

Сверление

Просверлить отверстия можно как до травления, так и после. В качестве инструментов подойдет шуруповерт или бормашина.

Перед сверлением платы желательно сделать керновку отверстий. Это углубления для точного позиционирования сверла. Если нет керна, можно использовать гвоздь.

Не делайте слишком большие углубления и не берите гвозди большего диаметра, чем будущее отверстие на плате.


Основной недостаток шуруповертов — это их низкая скорость оборотов.

У бормашины число оборотов достигает 10 000 в минуту. Поэтому для отверстий менее 0,8 миллиметров лучше использовать ее.

Устанавливаем сверло в цангу.

Центруем сверло и закрепляем.

Во время такого рода работ надевайте защитные прозрачные очки. Опилки могут попасть на лицо от высоких оборотов. Надевайте маску от пыли.

Как нанести макросы

Макросы — это рисунки на печатной плате, которые расположены с обратной стороны. И их можно нанести точно также, как и дорожки на плату. Только теперь надо отзеркалить макросы, и потом их можно нанести на обратную сторону платы.

Пайка и проверка работы

Печатную плату почистите бархатной наждачной бумагой. С помощью спиртоканифоли залудите дорожки. Не нужно использовать паяльную кислоту.

Полностью собранная схема

После пайки проверяем работу схемы. Проверьте плату на наличие металлического мусора. Мультивибратор можно подключить к обычному аккумулятору, с напряжением 4 вольта.

Ошибки во время изготовления

Среди популярных ошибок — это перегрев платы и плохой раствор для травления. Всегда перемешивайте все компоненты раствора, иначе он не начнет травить плату. Во время лужения платы нельзя использовать паяльную кислоту. Она со временем повредит плату, если вы ее плохо почистите.

Еще у некоторых радиолюбителей есть практика лудить платы сплавом Розе. Не стоит так делать, поскольку такой сплав предназначен для выпаивания деталей, а не для постоянной пайки. К тому же, он хрупкий и со временем быстро окислится.

Другие способы

Еще можно сделать печатную плату с помощью фоторезиста, но этот метод сложнее и дороже, чем ЛУТ. Также есть вариант заказать печатную плату по интернету, однако ее придется ждать от двух недель. Да и цена может быть выше, и не получится оперативно устранить ошибку на плате.

А собрать плату можно и при помощи монтажных (макетных) плат.

Пример макетной платы

Изготовить печатную плату дома может любой начинающий. Пробуйте разные методы, разную бумагу для нанесения схемы и экспериментируйте. Только с помощью опыта, пройденных ошибок и полученных знаний можно сделать действительно качественную плату дома.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: