Быстрая деградация батарей аккумуляторного инструмента — это настоящий бич. Почти всегда ресурс самого шуруповёрта превышает срок службы Ni-Cd элементов и приходится либо покупать запасные батареи, либо прощаться с инструментом. Сегодня мы расскажем об основном способе продления жизни АКБ.
Батарейка стандарта 18650 — почему она
Ремонт батарей для электроинструмента обычно подразумевает восстановление электролита никель-кадмиевых «банок» или их полную замену. Мысль о смене одного типа энергоэлементов на более совершенный вполне здравая. Так устраняется широкий ряд проблем аккумуляторного инструмента , включающий большой вес, малую ёмкость, эффект памяти и низкую способность держать заряд на холоде.
Однако почему это должны быть именно аккумуляторы формата 18650, а не какие-то другие? Ответ прост: это самый распространённый тип батарей, за исключением разве что аккумуляторов для мобильных телефонов или прочих гаджетов. Последние вполне можно использовать, но большая их часть несёт на борту встроенный контроллер заряда, а это лишняя трата денег.
Кроме того, аккумуляторы должны быть высокотоковыми, то есть способными поддерживать нагрузку в 70-100 Вт. Оптимально подойдут батарейки для электронных сигарет производства Samsung или LG. Продукцию неизвестного производителя брать не стоит: всё-таки Li-ion — штука довольно мощная и низкое качество корпуса энергоэлемента может спровоцировать потерю герметичности от перегрева со всеми вытекающими. А уж коли по соседству имеется ещё с полдюжины батареек, то последствия могут быть весьма плачевными.
Покупать батарейки можно на Aliexpress или других китайских интернет-магазинах, там они стоят достаточно дёшево (по 200-250 рублей за штуку, оптом дешевле). Параллельно нужно приобрести ряд дополнительных примочек, это обусловлено спецификой работы с литиевыми батареями. Ну а что это за примочки и в чём смысл их использования — расскажем по ходу описания переделки.
Разборка корпуса
Первым делом нужно разобрать корпус аккумулятора на две половинки. Проще всего это делается, если батарейный блок стянут 4-5 шурупами: просто раскручиваем их и вытягиваем верхнюю часть.
Если же корпус аккумулятора склеен (Makita, AEG), то мороки ощутимо прибавится. Укладываем аккумулятор на бок и тщательно обстукиваем клеевой шов резиновой киянкой. Удары точные, не сильные, частые. Равномерно отбиваем соединение по периметру и через каждые 50-100 ударов пробуем растянуть половинки. За 10-15 минут такой «экзекуции» сдаются даже самые упрямые корпуса.
Далее выбрасываем ненужные части содержимого. Контактную колодку нужно аккуратненько оторвать от двух верхних банок, чтобы на ней остались два никелевых язычка. Забегая вперед скажем, что обычно при переделке новую упаковку батареек сваривают между собой контактной сваркой на манер заводских. Это классное решение, но не каждый захочет и сдюжит собирать сварочную установку. Поэтому оставляйте длину полосок такой, чтобы к ней можно было закрепить провода двумя небольшими болтиками, а остальные элементы будут соединяться пайкой .
В любой удобной части корпуса нужно также проделать отверстие под балансировочный разъём JST-XH. С наружной стороны шилом размечаем прямоугольник высотой 6 мм и шириной 15 мм для напряжения аккумулятора 12 В или 20 мм для напряжения 18 В. Разъём вставляйте в проделанное отверстие и укрепите термоклеем или эпоксидкой.
Как разместить элементы
В отличие от Ni-Cd или Ni-MH элементов, литиевые аккумуляторы имеют более высокую ёмкость и напряжение, поэтому их в состав батареи войдёт меньшее количество. Размеры элемента 18650 таковы: 65 мм высота и 18 мм диаметр. Изначально проверьте, сколько их поместится в пустой корпус, и определите схему размещения, при необходимости срежьте мешающие рёбра жёсткости.
Если аккумуляторный блок имеет выступающую верхнюю часть, в неё поместится пара элементов. Ещё один удобно положить на бок прямо под двумя вертикальными. В оставшееся пространство можно уложить ещё от 5 до 7 батареек. Если батарея имеет слайд-разъём для зарядки, укладывайте элементы поперёк корпуса в две стопки.
Напряжение Li-ion аккумулятора равно 3,7 В, но под нагрузкой происходит просадка около 10-12%. Это значит, что для 12 В шуруповёрта понадобится минимум 4 аккумулятора, а для 18 В — не менее 5 шт., хотя лучше использовать 6, ведь много — не мало. Не переживайте, что двигатель «испугается» высокого напряжения и прикажет долго жить. При просадке под нагрузкой превышение напряжения будет минимальным и вполне в эксплуатационных пределах. С количеством аккумуляторов нужно определиться до того, как вы врежете в корпус балансировочный разъём, ибо контактов в нём должно быть на один больше, чем элементов в последовательном соединении.
Теперь о ёмкости. Она для литиевых элементов колеблется от 2,5 до 3 А/ч, что само по себе неплохо. Чтобы увеличить ёмкость вдвое, понадобится удвоить число аккумуляторов, но это однозначно того стоит. Единственное, что сможет вас остановить в этой затее — размеры батарейного блока. В любом случае помните, что число элементов должно быть строго кратным 4, 5 или 6, в зависимости от напряжения.
Когда вы сложите аккумуляторы в нужном порядке, скрепите их между собой изолентой и добейтесь полной неподвижности элементов внутри корпуса, заполнив оставшееся пространство кусочками пенополистирола или полиуретановой пены. Под провода место оставлять не нужно, в крайнем случае при окончательной сборке потребуется выполнить пару дополнительных подрезов.
Схема соединения аккумуляторов
Чтобы получить заветные 12 или 18 В, элементы нужно соединять последовательно. Всё, никаких хитростей, только соблюдайте полярность. Минус каждой батареи соединяется с плюсом следующей, крайние два провода подключаются к контактной колодке.
Если удваиваете ёмкость, последовательно соединяются не отдельные батарейки, а сборки из 2-х элементов. В каждой сборке положительный контакт соединён с положительным соседа, аналогично дело обстоит с отрицательными.
Чтобы в итоге перемычки между аккумуляторами не сплелись в невнятную паутину, продумайте схему соединения заранее. Удобнее всего спаивать батареи, когда они уже смотаны в тугую пачку, длину перемычек выбирайте минимальную.
Для пайки контакты каждого аккумулятора следует хорошо залудить. Сперва зачистите их надфилем или мелкой шкуркой, сняв верхний никелевый слой. Как флюс используйте ортофосфорную кислоту, припой самый обычный — ПОС-61 с канифолью. Паяльник должен быть мощным, 60 ВТ, не менее. Перегревать литиевые аккумуляторы нельзя категорически, время контакта с жалом — не более 2 сек. Поэтому сперва лудим, даём остыть, затем паяем.
Также предварительно залудите перемычки из многопроволочной жилы в 2,5 мм 2 и дополните их балансировочными проводами так, чтобы по одному проводку приходилось на каждый узел между параллельно соединёнными аккумуляторами или группами. Длина проводов — чтобы доставали до балансировочного разъёма в корпусе, сечение около 0,5 мм 2 .
При пайке первой разогревается залуженная жила перемычки, затем она подносится к контакту батарейки, пока на нём не расплавится припой. Во время остывания можно придавливать место спайки деревянной щепкой. И не жалейте олова — соединение должно быть очень надёжным. Также не забудьте смыть остатки флюса, иначе через полгода-год эксплуатации все усилия пойдут прахом. Особенно внимательно промывайте плюсовый контакт замысловатой формы, для смывки можно использовать медицинский спирт или ацетон.
Если вы попытаетесь подпаять крайние провода аккумуляторной батареи к никелевым контактам колодки, вы, скорее всего, её безнадёжно испортите, перегрев пластик. Гораздо лучше просверлить по два отверстия диаметром 3-4 мм и притянуть жилы к пластинкам парой небольших винтов. Здесь удобно использовать планочки с двойными отверстиями, которые массово выковыривались из старых советских вилок.
Вместе с крайними жилами связки аккумуляторов прикрутите ещё пару балансировочных проводов. Получившийся в итоге балансировочный шлейф нужно припаивать в определённом порядке. Из даташита на разъём определите его контакт, пронумерованный единицей, и припаяйте к нему провод от положительной клеммы. Далее следуйте по цепочке аккумуляторов и припаивайте провода последовательно, один за другим, завершая соединением последнего контакта с общей минусовой жилой.
Чем и как заряжать
Особенность зарядки связки из Li-ion аккумуляторов в том, что заряжать их нужно строго равномерно. Иначе один из элементов теряет в глубине зарядки и по причине малого напряжения начинает просаживать остальные, разряжаясь ещё сильнее. В литиевых шуруповёртных аккумуляторах, как и в батареях ноутбука, предусмотрены специальные контроллеры заряда.
Поэтому самым важным и затратным вашим приобретением станет универсальное зарядное устройство. Лучше всего, если это будет что-то из линейки SkyRC — эти приборы уже неоднократно доказали, что стоят потраченных денег. Можно взять китайскую подделку на 300-600 рублей дешевле, но обязательно с функцией зарядки Li-ion батарей с несколькими элементами. Не сокрушайтесь насчёт высокой стоимости: такая штука должна быть в арсенале каждого самоделкина, она поможет восстановить и правильно заряжать старые убитые аккумуляторы, в том числе и кислотно-свинцовые, и недавно изъятые из аккумуляторного блока Ni-Cd банки.
Для зарядки переделанного аккумулятора нужно переделать штатное зарядное устройство. Задача простая — подпаять к основным клеммам два зарядных провода, соблюдая полярность. Балансировочные разъёмы соединяются проводом «папа-папа», устройство устанавливается в нужный режим и проводится полностью автоматический процесс зарядки. Главное в эксплуатации такой батареи — не увести элементы в глубокий разряд, но обычно двигатель заметно сдаёт в мощности задолго до столь значительного падения напряжения, так что безнадёжно убить новые аккумуляторы у вас вряд ли получится.
Аккумуляторный инструмент мобильнее и удобнее в использовании по сравнению со своими сетевыми собратьями. Но не надо забывать и о существенном недостатке аккумуляторного инструмента, это как вы сами понимаете недолговечность батарей питания. Покупать отдельно новые аккумуляторы сопоставимо по цене с приобретением нового инструмента.
После четырех лет службы мой первый шуруповерт, а точнее батареи стали терять емкость. Для начала я из двух батарей собрал одну выбрав рабочие «банки», но и этой модернизации хватило ненадолго. Переделывал свой шуруповерт на сетевой - оказалось очень неудобно. Пришлось, купить такой же, но новый 12 вольтовый «Интерскол ДА-12ЭР». Батареи в новом шуруповерте прослужили еще меньше. В итоге два исправных шуруповерта и не одной рабочей батареи.
На просторах интернета много пишут, как решить данную проблему. Предлагается переделать отслужившие свой срок Ni-Cd батареи на Li-ion аккумуляторы типоразмера 18650. На первый взгляд ничего сложного в этом нет. Удаляешь из корпуса старые Ni-Cd батареи и устанавливаешь новые Li-ion. Но оказалось не все так просто. Ниже описано, на что следует обратить внимание при модернизации аккумуляторного инструмента.
Для переделки потребуется:
Начну с литий ионных аккумуляторов 18650. Приобретались на .
Номинальное напряжение элементов 18650 - 3,7 В. По заявлению продавца емкость 2600мАч, маркировка ICR18650 26F, габариты 18 на 65 мм.
Преимущества Li-ion батарей перед Ni-Cd - меньшие габариты и вес, при большей емкости, а так же отсутствие так называемого «эффекта памяти». Но у литий ионных батарей есть серьезные недостатки, а именно:
1. Отрицательные температуры резко снижают емкость, что не скажешь про никель кадмиевые батареи. Отсюда вывод – если инструмент часто используется при отрицательных температурах, то замена на Li-ion не решит проблему.
2. Разряд ниже 2,9 - 2,5В и перезаряд выше 4,2В может быть критичным, возможен полный выход из строя. Следовательно, нужна BMS плата для контроля заряда и разряда, если ее не установить, то новые элементы питания быстро выйдут из строя.
В интернете в основном описывают, как переделать 14 вольтовый шуруповерт – он идеально подходит для модернизации. При последовательном соединении четырех элементов 18650 и номинальном напряжении 3,7В. получаем 14,8В. – как раз, что надо, даже при полной зарядке плюс еще 2В это не страшно для электродвигателя. А как быть с 12В инструментом. Возможны два варианта, установить 3 или 4 элемента 18650, если три то вроде бы маловато, особенно при частичном разряде, а если четыре – многовато. Я выбрал четыре и на мой взгляд сделал правильный выбор.
А сейчас про BMS плату, она тоже с AliExpress.
Это так называемая плата контроля заряда, разряда батареи, конкретно в моем случае CF-4S30A-A. Как видно из маркировки рассчитана она для батареи из четырех «банок» 18650 и ток разряда до 30А. Еще в нее встроен так называемый «балансир», который контролирует заряд каждого элемента отдельно и исключает неравномерную зарядку. Для правильной работы платы аккумуляторы для сборки берутся одной емкости и желательно из одной партии.
Вообще в продаже есть великое множество BMS плат с разными характеристиками. На ток ниже 30А брать не советую – плата постоянно будет уходить в защиту и для восстановления работы на некоторые платы нужно кратковременно подать зарядный ток, а для этого нужно вынуть аккумулятор и подключить к зарядному устройству. На плате, которую мы рассматриваем, такого недостатка нет, просто отпускаешь курок шуруповерта и при отсутствии токов короткого замыкания плата включится сама.
Для зарядки переделанного аккумулятора прекрасно подошло родное универсальное зарядное устройство. В последние годы «Интерскол» стал комплектовать свой инструмент универсальными ЗУ.
На фото видно, до какого напряжения BMS плата заряжает мою батарею совместно со штатным зарядным устройством. Напряжение на аккумуляторе после зарядки 14,95В немного выше нужного для 12 вольтового шуруповерта, но это скорее даже лучше. Мой старый шуруповерт стал резвее и мощнее, а опасения что он перегорит, после четырех месяцев использования постепенно развеялись. Вот вроде бы и все основные нюансы, можно приступать к переделке.
Разбираем старую батарею.
Выпаиваем старые банки и оставляем клеммы вместе с термодатчиком. Если удалить и датчик, то при использовании штатного ЗУ оно не включится.
Согласно схеме на фото, спаиваем 18650 элементы в одну батарею. Перемычки между «банками» должны быть выполнены толстым проводом минимум 2,5кв. мм, так как токи при работе шуруповерта большие, а при маленьком сечении резко упадет мощность инструмента. В сети пишут, что паять Li-ion аккумуляторы нельзя так как они боятся перегрева, и рекомендуют соединять при помощи точечной сварки. Паять можно только нужен паяльник по мощней не менее 60 ватт. Самое главное паять надо быстро, чтоб не перегреть сам элемент.
Должно получиться примерно так, чтобы вошло в корпус аккумулятора.
- Часовые отверточки, среднего размера
- Набор разнокалиберных ковырялок — чертовски удобная вещь! Ковырялки продаются в медтехнике, иногда можно в радио магазинах встретить, но там они дороже, например, первые два от известной конторы Pro’sKit куплены в Элементе.
- Непременные пол десятка скальпелей разной степени убитости. Скальпели это вообще у меня профессиональная болезнь. Я их обожаю:) Один всегда с собой таскаю. А как мы их покупали в свое время… продавщица там чуть крышей не поехала .
- Катушка демонтажной оплетки. Обычная медная мочалка, пропитанная флюсом. Стоит 30 рублей за полтора метра. Метра хватит на пару лет, очень полезная штука, помогает убрать излишки припоя с дорожек.
- Надфили. Желательно алмазные.
- Парочка пинцетов, обязательно один с острыми губками — smd резисторы ставить. И, главное, беречь пинцеты от магнитов! Если намагнитятся намучаетесь.
- Хирургический зажим, без него как без рук, только я у него защелку сточил, чтобы не клинился.
- Хирургические же ножницы — удобней, прочней и острей я ножниц еще не встречал. Что я ими только не резал, вплоть до листовой стали, а им хоть бы хны. Поправил и как новые.
- Кусалка для ногтей идеально коцает выводы торчащие из платы, а стоит копейки.
- Штангенциркуль, недавно прикупил.
- Разные мини пассатижи и бокрезы, пригождаются когда силы хирургического зажима не хватает.
- Зеленая фиговина — специальная хваталка для выковыривания DIP микросхем из панелек. Стоит 100 рублей на алиэкспрессе , а польза от нее низмеримая.
Он состоит из миниотверточек, которые можно проапгрейдить до большой отвертки, путем надевания рукоятки. Причем рукоятку можно одеть двумя способами — напрямую, или боком. Если одеть боком, то получается мощная силовая отвертка, которой можно вывернуть самый упрямый винт.
Детальки держу вот в таких вот кассетах.
Ящичек размером примерно со спичечный коробок и имеет на передней стенке три карманчика, куда можно ставить таблички о содержимом.
Всякую лапшу, полуфабрикаты плат, заготовки проектов, и прочий крупногабарит храню в банках от мороженного. Мороженое я обожаю и жру его вот такими литровыми тазиками.
А общим планом, мое логово выглядит следующим образом:
А что юзаете вы?
При сборке и наладке радиолюбительских самоделок и ремонте электронной аппаратуры типичный радиолюбитель организует для себя рабочее место. Обычно оно представляет собой стол, оборудованный ярким источником света, паяльником или паяльной станцией и различными приборами, например, осциллографом, частотометром, мультиметром, лабораторным блоком питания, дымоуловителем, паяльным феном и т. п.
Для работы по сборке и наладке радио-конструкций вам понадобится: пинцет, бокорезы, пассатижи, скальпель или канцелярский нож, шило, паяльник и подставка под него с аксессуарами для пайки. Лучше, если в конструкции;паяльника будет предусмотрена возможность заземления жала и использования сменных жал диаметрами 2,5...3 мм, 3,5...4мм и 5...6мм.
Кроме того, для изготовления плат, да и для других работ, понадобятся миниатюрная ручная или электрическая дрель и набор сверл диаметром 0,5...3 мм.
Из самых необходимых материалов сразу же постарайтесь запастись:
одножильными и многожильными монтажными проводами небольшого сечения в виниловой изоляции
припоем марки ПОС-61 или ПОС-40 (желательно трубчатым, диаметром до 2 мм, с канифолью внутри)
гетинаксом, текстолитом, стеклотекстолитом
фольгированным и нефольгированным, листовой пластмассой разных толщин и цвета.
Для наладки электронных устройств вам понадобятся стабилизированный источник питания и контрольно-измерительные приборы: осциллограф, частотомер, генератор импульсов и авометр. Для начала можно обойтись только авометром, но тем из вас, кто всерьез увлечется конструированием устройств на цифровых микросхемах, советуем при первой же возможности купить осциллограф.
В дальнейшем, получив достаточную практику в сборке простых устройств, вы сможете изготовить все эти приборы самостоятельно, пользуясь описаниями, публикуемыми в специальных журналах (Радио, В помощь радиолюбителю, Радиохобби, Радиолюбитель).
Теперь несколько слов о технике монтажа электронных устройств с использованием микросхем. Они, как и большинство полупроводниковых приборов, могут легко быть выведены из строя потенциалом относительно высокого напряжения или статического электричества, попавшего на их выводы. Чтобы этого не произошло, надо пользоваться низковольтным (36 В) паяльником с заземленным жалом. При пайке микросхем и транзисторов обязательно пользуйтесь антистатическим браслетом из меди. Его надевают на запястье и соединяют через токоограничивающий резистор мощностью 1...2Вт и сопротивлением 2,5...5 МОм длинным и гибким изолированным проводником с «землей».Заземлять браслет без токоограничивающего резистора нельзя, так как это может привести к поражению электрическим током .
Полупроводниковые радиокомпоненты могут выйти из строя и при тепловом пробое. Причины его: неверное подключение к цепям питания и нагрузки или перегрев корпуса при монтаже. И если первое может быть результатом вашей невнимательности и непонимания работы электронной схемы, то второе - слабых практических навыков сборки электронных устройств. В связи с этим обратите внимание на следующие рекомендации.
Жало разогретого паяльника должно быть покрыто тонким светлым слоем припоя. Окалина и каверны на жале резко удлиняют время пайки и ухудшают ее качество
Припой должен плавиться от температуры спаиваемых поверхностей, а не жала паяльника
Не охлаждайте искусственно место пайки, при этом ухудшаются его механические и электрические свойства
Показателем качественной пайки является гладкая блестящая поверхность места пайки после его остывания
При монтаже схем не пользуйтесь флюсами, содержащими кислоту. Они разрушают место пайки
Перед установкой в схему облудите все используемые выводы элемента
Длительность пайки одной ножки не должна превышать 5 с
Распайка выводов микросхем на плате должна вестись в шахматном порядке.
Для хранения радиодеталей и другой полезной мелочи являются спичечные коробки, собранные и склеены в блоки. Но сегодня это выглядит немного старомодно,Поэтому в радиотехнических магазинах, можно приобрести различные специальные ёмкости и кассетницы для хранения деталей, например кассетницы "Платан".
Они бывают с разным количеством и размером ячеек, и их можно стыковать между собой как в высоту, так и в ширину. Если нужны совсем маленькие размеры, например для , то в имеющиеся ячейки можно добавить дополнительные перегородки.
Еще интересные емкости для хранения радиодеталей получаются из пластиковых кабель каналов.
В финале нашей беседы хочется пожелать вам порядка на рабочем столе, чтобы у каждой детальки было своё место и ее легко и быстро можно было найти в случае необходимости.
Как известно, главным инструментом, без которого не может обойтись любое рабочее место радиолюбителя является паяльник, качество пайки и поэтому работоспособность той или иной электронной самоделки зависит в первую очередь от чистоты жала, и таких тонкостей великое множество. Поэтому вопросом задается любой начинающий электронщик.
Ни одно рабочее место радиолюбителя не обходится без пинцета , который представляет собой две пружинящие пластины, соединённые концами на одной стороне. Форма пинцета зависит от вида работ, в которых он будет использоваться и может обладать разной формой концевой части, включая точечную, прямую и сужающуюся.
В радиолюбительстве сейчас популярен поверхностный монтаж с применением smd-компонентов. И тут уж без пинцета не обойтись. Для этих целей прекрасно подходят пинцеты с острыми концами или вакуумные.
В процессе пайки очень удобно зажимать разъем, печатную плату или электронное устройство с помощью небольших тисков для мелких работ, поэтому рекомендуем также добавить их в комплект вашего рабочего места.
Рабочее место радиолюбителя должно хорошо освещаться. Современная электроника использует множество миниатюрных компонентов. Так что берегите свои глаза и не экономьте на освещении. Отлично, если яркая лампа установена так, чтобы свет не бил в глаза. Еще удобней, если есть возможность регулировки светильника.
Вот несколько практических советов, неоднократно проверенных многими радиолюбителями.
Не приступайте к сборке устройства, не приготовив все используемые в нем элементы, иначе порядок сборки может быть нарушен
Инструмент на рабочем месте радиолюбителя кладите всегда в одном и том же порядке и на одно и то же место; все ненужное для работы убирайте со стола
Если вы устали или чем-то раздражены, немедленно прекратите работу. И, конечно, не приступайте к ней в таком состоянии
Начинающие радиолюбители часто испытывают затруднения при чтении инструкций по сборке и наладке электронных устройств из-за неправильного толкования отдельных терминов.
В литературе, при описании цифровых сигналов, используются различные выражения: «высокий (низкий) уровень напряжения», «сигнал высокого (низкого) уровня», «уровень логической 1 (0)», «уровень 1 (0)» и т. п. Все они означают одно и то же - уровень напряжения + 2,4...+ 5 В (0... + 0,4В).
Знакомясь с описанием работы схемы какой-то конструкции, имейте в виду, что общей шиной обычно называют проводник, являющийся общим для входных и выходных сигналов. Относительно этой шины на схемах и в тексте указывают напряжения на элементах. В подавляющем большинстве случаев общей служит одна из шин, по которым на электронную схему подается напряжение питания. В описываемых далее конструкциях общей является шина, по которой на элементы электронной схемы поступает напряжение отрицательной полярности.
Шиной питания принято называть шину, по которой на электронную схему устройства поступает напряжение противоположной, относительно общей, полярности.
При работе устройств, собранных на цифровых интегральных схемах, переключение каждого элемента сопровождается увеличением потребляемого тока. В связи с этим возникают помехи, которые могут исказить работу схемы. Для уменьшения влияния бросков тока цепи питания интегральных схем блокируют конденсаторами емкостью 0,033...0,068 мкФ. Подключают их между шиной питания и общей шиной непосредственно у корпуса интегральной схемы. С этой же целью на каждой плате в месте подключения проводников, по которым поступает питание на плату, устанавливают оксидный конденсатор. Его емкость зависит от количества микросхем на данной плате и выбирается исходя из расчета по 5 мкФ на каждые 10 корпусов.
Знакомясь с описанием работы и схемами устройств цифровой электроники, помните, что цепи питания цифровых интегральных схем на них условно не показывают. Поэтому следует знать, что все интегральные схемы, изготовленные в 8- выводном корпусе, получают питание через выводы 8 (+ 5 В) и 4 (общий), в 14-выводном - через выводы 14 (+ 5 В) и 7 (общий), в 16-выводном - через выводы 16 (+ 5 В) и 8 (общий), в 24-выводном - через выводы 24 (+ 5 В) и 12 (общий). Исключение из этого правила (для интегральных схем серии К155) составляют: К155ИЕ2, К155ИЕ4, К155ИЕ5, питание на которые подается через выводы 5 (+ 5 В) и 10 (общий), К155ИД1, К155ТМ7, К155ИМЗ - через выводы 5 (+ 5 В) и 12 (общий), К155ИМ2 - через выводы 4 (+ 5 В) и 11 (общий).
Самодельные печатные платы технология изготовления на рабочем месте радиолюбителяПри окончательной сборке устройств радиолюбители пользуются в основном двумя способами монтажа: навесным («проволочным») и печатным. При навесном монтаже все детали устройства соединяются на монтажной плате согласно принципиальной схеме отрезками изолированного провода. Этот способ монтажа используется при макетировании устройств, изготовлении сложных устройств или недостатке опыта проектирования плат.
Если монтаж ведется печатным способом, то все детали устанавливаются на плату, на которой заранее вытравлены токоведущие дорожки. Этот способ используется радиолюбителями чаще всего.
А теперь познакомьтесь с проектированием и изготовлением печатных плат в домашних условиях.
Прежде всего надо сделать чертеж печатной платы в масштабе 2:1. На координатной бумаге с шагом 5 мм (например, развороте тетрадного листа) выполняют чертеж размещения деталей и схему их соединения со стороны расположения элементов. При этом рекомендуется обозначать черным цветом центры отверстий, красным - проводники, проходящие по обращенной к работающему поверхности платы, синим - находящиеся на невидимой стороне, простым карандашом проставляют условные изображения элементов в местах их расположения. Если на плате устанавливают перемычки, то их обозначают пунктиром, используя те же цвета. Затем лист переворачивают и на обратной стороне делают аналогичную разметку. Это поможет легко ориентироваться при разработке двусторонних печатных плат.
При изготовлении чертежа платы необходимо придерживаться следующих основных рекомендаций:
Соединительные проводники должны иметь минимально возможную длину
Если на чертеже получается более 10 перемычек, переходите на проектирование двусторонней платы
Шины питания должны иметь максимально возможную ширину
Старайтесь не проводить на небольшом расстоянии несколько параллельных проводников.
Итак, чертеж готов, размеры платы известны. По этим размерам из фольгированного материала вырезают заготовку платы и на нее силикатным клеем наклеивают координатную бумагу с шагом 2,5 мм. Если плата односторонняя, то бумагу наклеивают со стороны фольги, если двусторонняя - с любой. Затем на нее переносят центры отверстий и кернят их. После этого бумагу смывают теплой водой и просверливают отверстия.
Следующий этап - подготовка поверхности платы к нанесению рисунка. Для этого заготовку помещают на 3...5 мин в слабый раствор хлорного железа (10 г хлорного железа на 100 см воды). Затем, взяв плату за торцы, тщательно промывают ее в проточной воде и высушивают. Прикасаться после этого к поверхности фольги нельзя, так как на эти места не ляжет краска.
Когда плата просохнет, рейсфедером или пером наносят рисунок проводников, обозначенных на чертеже красным цветом. Для этого лучше всего использовать несмываемую тушь. Можно, конечно, взять и нитро- или масляные краски, но рисунок из первых легко «скалывается», а вторые долго сохнут.
После высыхания краски рисунок ретушируют (удаляют подтеки, капли, случайные перемычки и т. п.) скальпелем или остро заточенным ножом.
Затем плату погружают (фольгированной стороной вниз) в раствор хлорного железа (75 г хлорного железа на 100 см воды). Нижняя поверхность платы должна находиться в 10...15 мм от дна сосуда. Для этого в отверстия (лучше всего в те из них, которые предназначены для крепления платы в устройстве) вставляют 4 - 6 спичек так, чтобы они образовывали стойки высотой 10... 15мм.
Травление платы длится в зависимости от насыщенности раствора от 30 мин до 2,5 ч. Если на поверхности раствора появится белесая пленка, пользоваться раствором нельзя.
После окончания травления тщательно промывают плату в проточной воде, высушивают и покрывают спиртоканифольным флюсом. Затем облуживают контактные площадки и только после этого приступают к установке деталей.
