Мастерская радиолюбителя
Прежде чем приступить к конструированию электронных устройств, радиолюбитель должен организовать свое рабочее место. Это может быть постоянно оборудованный рабочий стол или стол, на котором необходимые инструменты и измерительные приборы располагаются только на время проведения работ. В данной главе рассматриваются два устройства, используемые на рабочем месте — сетевой фильтр, применяемый для питания измерительных устройств и аппаратуры, и регуляторы мощности для паяльника, позволяющие получить надежные и аккуратные пайки.
Необходимые инструменты, материалы и технологические приемы достаточна подробно рассмотрены в целом ряде радиолюбительских изданий [3, 9, 31, 60], поэтому в дальнейшем будут рассматриваться кратко и по мере необходимости.
Нельзя не сказать о двух чрезвычайно важных моментах. Во-первых, это безопасность при выполнении работ. Надо знать, что наибольшая сила тока, проходящая через тело, при которой человек еще может оторваться от токоведущих частей, составляет примерно 10…15 мА. Если сила переменного тока превышает 20 мА, а постоянного 40 мА, пострадавший уже не в состоянии оторваться от источника тока. Ток силой 100 мА и более является для человека смертельным. Для безопасного выполнения работ помните следующее:
• При работе с электронными устройствами необходимо, чтобы в этом помещении находился еще один человек, который в случае необходимости мог отключить напряжение и оказать медицинскую помощь.
• Перед началом работ следует тщательно вымыть руки с мылом. Чистые и сухие руки увеличивают сопротивление кожи человека.
• Наиболее опасный путь прохождения тока от руки к руке — через область сердца и легких. Поэтому никогда не лезьте в
прибор двумя руками и не касайтесь при этом другой рукой металлического корпуса устройства или заземления.
• Ремонт устройств, питаемых от сети переменного тока 220 В, выполняйте только с извлеченной из розетки сетевой вилкой. Не полагайтесь на выключатель питания устройства. Каждый раз проверяйте это! Многие конструкции не имеют гальванической развязки от сети 220 В (у них отсутствует понижающий напряжение трансформатор). При ремонте и настройке таких устройств будьте особенно внимательными. Подключение измерительных приборов следует выполнять при отключенной из сети розетке.
• После выключения питания конденсаторы в устройстве могут еще длительное время сохранять заряд. Для исключения возможности поражения электрическим током закорачивайте выводы высоковольтных конденсаторов через резистор сопротивлением около 100 Ом. Замыкание перемычкой или отверткой опасно, кроме того, может привести к повреждению самих конденсаторов.
• В обычных условиях безопасным для человека является напряжение до 36 В, поэтому для монтажа радиоэлементов лучше всего использовать паяльники с таким или меньшим рабочим напряжением. Не забудьте изготовить или приобрести подставку для паяльника!
• Помещение, в котором работают с паяльником, должно регулярно проветриваться. Пары свинца и олова вредны для здоровья человека.
• Соблюдайте меры пожарной безопасности на рабочем месте. Это касается использования химических препаратов — спирта, ацетона и других растворителей. Не ‘Оставляйте без присмотра включенным еще не настроенное устройство.
При поражении электрическим током в первую очередь пострадавшего необходимо освободить от действия тока. Следует выключить источник электрического тока, а если это невозможно — оттащить тело пострадавшего от токоведущих частей любыми способами, ни в коем случае не прикасаясь его телу руками. Последствия поражения могут быть самыми различными, поэтому следует обязательно научиться делать искусственное дыхание и прямой массаж сердца. Таковы вкратце правила техники безопасности, которые следует неукоснительно выполнять.
Второе, о чем следует сказать, это безопасность самих электронных компонентов. Современные электронные устройства выполнены по технологии КМОП и весьма чувствительны к электростатическим разрядам (в литературе используют обозначение ESD — electrostatic discharge). Пройдя по ковру, мы можем генерировать на своем теле потенциал 10…15 тысяч вольт. Разряд с таким напряжением может доставлять неприятные ощущения. Разряд, возникающий при напряжении менее 3,5 тысяч вольт, вообще не ощущается человеком, но представляет смертельную опасность для электронных устройств. А некоторые современные микросхемы «не выдерживают» разряд ив 250 В!
Особенность современных устройств состоит в том, что часто пробой статическим электричеством не приводит к их мгновенному выходу из строя. Устройство «мудрит», «ведет себя странно», а по истечении некоторого времени неожиданно выходит из строя. Объясняется этот эффект тем, что в результате разряда происходит частичное разрушение тончайших соединений в микросхеме и вероятность ее выхода из строя резко возрастает.
Для уменьшения влияния статических зарядов на микросхемы или полевые транзисторы на руку оператора одевается металлический браслет, который заземляется через резистор сопротивлением 1 МОм. Такую же заземляющую цепь должен иметь и корпус паяльника, соединенный с жалом. Многие радиолюбители не без основания полагают, что должна заземляться именно та рука, в которой монтажник держит паяльник. В любом случае, чтобы снять заряд с тела, необходимо до работы с электронными устройствами, содержащими КМОП- транзисторы и микросхемы, хотя бы коснуться руками батареи отопления. Детали, чувствительные к статическому электричеству, должны храниться в металлической фольге или укрепляться на специальных проводящих пенных материалах. Для защиты полевых транзисторов их выводы обматывают тонким оголенным проводом, который снимают после окончательного монтажа всех элементов в устройстве. Детали, которые боятся статического электричества, монтируют в последнюю очередь, после установки всех остальных элементов.
Измерительная мини-лаборатория
Какие измерительные приборы нужны начинающему радиолюбителю? Вольтметр? — Да. Омметр? — Да. Генератор низкой частоты? — Да. Импульсный генератор для проверки работы каскадов на интегральных микросхемах? — Безусловно! Пробник для «прозвонки» монтажа? — Непременно. И, конечно, мечта радиолюбителя — осциллограф, на экране которого можно наблюдать «жизнь» электронных каскадов и узлов.
Подробнее…
Комиксы для начинающих «Как правильно паять»
Простая но интересная технология пайки плат и радиодеталей в картинках, или комиксы для начинающих «Как правильно паять».
Умение пользоваться паяльником — это очень полезный навык для любого человека. Именно правильно пользоваться, а не просто ткнуть в припой. Уметь хорошо паять настоящее искусство, которое дается не сразу, а в результате практики. Немного терминологии: припой — это легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. При пайке плат чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. По прочности спайки эти припои не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 — 200° С. Обозначаются они сокращённо ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми следует двузначная цифра, показывающая содержание олова в процентах, например: ПОС-40, ПОС-60. Ещё лучше взять так называемый легкоплавкий сплав Вуда с температурой плавления около 70 °C. Подробнее…
История одного паяльника
Наверное у всех была ситуация, когда увлечённо паяешь, лудишь и т.д — и в самый не подходящий момент отказывает паяльник, к которому ты так привык. А на улице ночь, и паяльник новый нет возможности купить, так как магазины закрыты! Но тут вдруг вспоминаешь, что где — то в кладовке лежит старый, ещё отцовский, паяльник сделанный в советские времена. Этот экземпляр ЭПСН-40, то есть на 40 ватт. Подробнее…
Светодиодная подсветка рабочего места
Предлагаемый светильник может использоваться для подсветки рабочего места или как обычный ночник. Он имеет 3 режима работы, которые отличаются яркостью подсветки.
Рабочий уголок радиолюбителя
Членам кружка «Умелые руки» необходимо постоянное место, где они могли бы расположиться для своих занятий, хранить в порядке инструменты, материалы и незаконченные изделия.
Сейчас во многих школах организованы рабочие комнаты для юных техников. В такой комнате удобно работать и кружку «Умелые руки». Следует лишь позаботиться о том, чтобы для его занятий были выделены определенные дни и часы и чтобы в это время здесь больше никто не работал. Подробнее…
Самоделки для рабочего уголка
Школьнику, имеющему личный рабочий уголок, неизбежно придётся время от времени изготовлять ручки для своих инструментов — для стамески, долота, отвёртки и шила (рис. 242). Подробнее…
Паяльник для мелких деталей
В данной статье представлен вариант самодельного паяльника. Вы сами знаете, что бывают моменты, когда попадаются мелкие элементы, которые нужно припаять. Такие элементы очень трудно паять обычным паяльником с толстым жалом. Поэтому мы покажем вам как сделать самому тонкий маленький паяльник для мелких деталей. Подробнее…
Регуляторы мощности для паяльника
Регулятор, схема которого приведена на рис. 1.4, работает на одной полуволне сетевого напряжения, поэтому регулировать напряжение на нагрузке можно в диапазоне 110…215 В.
Когда тиристор VS1 полностью закрыт, в нагрузку через диод VD1 проходит только положительный полупериод сетевого напряжения. Тиристор VS1 открывают короткие управляющие импульсы, поступающие с генератора на однопереходном транзисторе VT1. Каскад питается пульсирующим напряжением с сетевого выпрямителя на диодах VD2, VD3. Этим достигается синхронизация работы генератора с частотой сети, необходимая для уменьшения уровня помех, создаваемых регуля-
Сетевой фильтр
Для подключения аппаратуры к сети на рабочем месте необходимо иметь 4-5 розеток. Обычно используют удлинители или сетевые фильтры. Сетевой фильтр — это удлинитель с дополнительными устройствами, предотвращающими проникновение помех из сети на подключаемую аппаратуру. Помехи и выбросы, попадающие в схему от сети, могут беспрепятственно проходить в приборы через межвитковые емкости силового трансформат- ра. Помехи от близлежащих радио- и телевизионных станций, медицинской аппаратуры могут серьезно нарушать работу при наладке устройств. Кроме защиты от помех сетевой фильтр часто снабжается специальной схемой, защищающей аппаратуру от перенапряжений. Практика показывает, что примерно 100 раз в год в сети возникают перенапряжения — короткие импульсы с напряжением 350… 1000 В. Можно использовать готовый сетевой фильтр отечественного или зарубежного производства, например, «Лидер», «Пилот», «Импульс», Vector, Optima, Sven и др. Сетевой фильтр с подавителем помех нетрудно изготовить самостоятельно. Устройство такого фильтра показано на рис. 1.1. Фильтр состоит из основания i, выполненного из какого-либо изоляционного материала — текстолита, гетинакса или фанеры толщиной 10…15 мм. На основании закреплены 4 соединенных параллельно стандартных розетки 2, предназначенные для открытого монтажа. Размеры основания — 200 х 80 мм. Напряжение на розетки подается через подавитель высокочастотных по-