Импульсный паяльник Момент компании Licota и его ремонт своими руками. Часть 1
Один из посетителей нашего сайта по имени Алексей поделился опытом неудачного использования трансформаторного паяльника в непрерывном режиме, что привело к поломке.
В комментариях мы с ним обсудили возможность самостоятельного восстановления работоспособности инструмента.
Он принял решение прислать нам его на почту. Через десять дней посылка оказалась у меня в руках.
Распаковал, осмотрел, решил одновременно опубликовать советы домашнему мастеру по ремонту подобных трансформаторных устройств на примере восстановления паяльника «Момент» компании Licota с демонстрацией пошаговых фотографий сборки, схем и видеоролика.
Информации набралось много, публикую ее двумя статьями.
Для сведения: часть нашей переписки с Алексеем вы можете посмотреть в комментариях к статье об изготовлении самодельного паяльника Момент своими руками.
Там же изложены основные принципы изготовления и проверок трансформаторных устройств, доступные для домашнего мастера.
Содержание статьи
Внешний вид и устройство паяльника Licota
Производители совместной компании США-Тайвань изготовили прибор формой пластмассового пистолета с удобной ручкой и сменной насадкой. Кнопка включения выполнена курком. При нажатии на него загорается лампочка подсветки.
Когда я открыл посылку, то в ней лежал вот такой набор.
Производитель указал основные характеристики паяльника Licota прямо на корпусе.
Показываю комплектацию и устройство импульсного паяльника Licota после снятия верхней крышки корпуса.
Основу конструкции паяльника Licota составляет трансформатор с тремя обмотками:
- первичной 220 вольт, которая подключается выключателем через шнур питания с вилкой к розетке;
- двух вторичных:
- лампочки освещения;
- силовой трансформатора тока.
Магнитопровод выполнен сборкой П-образных пластин, которые дополняются перемычками до прямоугольного профиля. Их крепление выполнено четырьмя винтами с гайками.
В комплект дополнительно входят:
- 2 сменных наконечника;
- лампочка;
- припой в колбе.
Разборка и внутренний осмотр
Я заранее был предупрежден о неисправности этого паяльника (пропадании контакта в проводе обмотки), сразу приступил к его ремонту.
Крепление и выключатель
Для доступа к трансформатору необходимо выкрутить три винта и снять крышку.
Сразу осматриваю состояние каждого провода, проверяю работу выключателя. При нажатии кнопки-курка его контакты замыкаются, а в отпущенном состоянии они разомкнуты.
Потенциал одного провода питания через этот контакт подводится на обмотку катушки 220 вольт, а второго — напрямую.
Импульсный трансформатор просто уложен во внутренние пазы крышек. Легко извлекается из них.
Магнитопровод
Его сборка выполнена очень небрежно. Имеются большие воздушные зазоры между пластинами сердечника. Они увеличивают магнитное сопротивление цепи трансформации.
Этот прием используется специально в дросселях. А у трансформатора он резко снижает КПД с мощностью.
Предполагаю, что на ручной сборке работали недостаточно ответственные специалисты компании Licota. Это не единственный дефект магнитопровода, который я заметил слишком поздно: уже после его полной разборки с последующей попыткой собрать. Поэтому не могу представить других фото доказательств. Но об этом расскажу чуть позже.
Для проверки трансформатора с каждой его обмотки потребовалось отпаять провода. Работал своим самодельным паяльником.
Сразу бросились в глаза следы гари на магнитопроводе, а также обожженная бумага.
Необходимо его разбирать, снимать обмотки. Выкручиваю винты крепления. Они оказались практически не зажаты. Гайки открутил без ключа.
Крепление пластин выполнено металлическим винтами без диэлектрической защиты. Никаких изоляционных шайб или прокладок при сборке не установлено.
Это значит, что внутри магнитопровода через металл контактируемого винта будут создаваться вихревые токи, вызывающие его дополнительный нагрев, снижающие КПД конструкции.
Замерил поперечное сечение собранного из пластин магнитопровода: 1,7х 1,1 см. Оно потребуется для проведения расчета мощности.
Выкручиваю винты, снимаю нижние пластины крепления. Они, как и П-образные составляющие, смонтированы блоками по несколько штук в каждом. Такой способ убыстряет процесс сборки, но немного увеличивает магнитное сопротивление.
Затем аккуратно подцепляю и выталкиваю одну П-образную пластину.
После нее свободно достаются все остальные, а трансформатор разъединяется на составные части.
Осмотр обмоток катушки
Снял слой защитной бумаги, используя тонкую отвертку.
Осмотрел состояние изоляции на проводах обмотки. Заметил, что на клемме катушки с внутренней стороны отсутствует провод — обгорел.
Вытащил этот провод из-под картонки катушки, замерил его диаметр.
Микрометр показал 0,27 мм, что вполне достаточно.
Этот же провод использован на обмотке подсветки.
Причем он ничем дополнительно не отделен от сети 220, только слоем лака на металле.
Даже кусочек кальки или бумаги сборщики Licota пожалели, не положили.
Обе обмотки выполнены навалом, хоть уложены ровными рядами. Промежуточные слои изоляции отсутствуют, что привело к пробою лакового покрытия, а затем образованию межвиткового замыкания.
Мне было интересно проверить поведение этого трансформатора. Алексей писал, что он не нагревает жало наконечника. Припаял провод на место. Померил активное сопротивление тестером: что-то имеется с обеих сторон. Решил собрать магнитопрвод и подать на импульсный паяльник напряжение.
Изолировал бумагой места пайки проводов на клеммниках катушки, а затем восстановил ранее снятое покрытие.
О сборке магнитопровода
Стал вставлять пластины сердечника внутрь катушки и заметил, что их плотное прилегание между собой обеспечить невозможно: не позволяет увеличенный размер пластиковой коробки.
Между П-образными пластинами и вставками создается воздушный зазор, а это недопустимо..jpg)
Пришлось вручную устранять этот дефект магнитопровода. Вначале работал ножом.
А в ответственных местах обрабатывал поверхности напильником.
Замечу, что стачивать толщину пластика пришлось много, причем с обеих сторон катушки. Остерегался повредить находящийся под ней провод. Стык пластин получилось выполнить только на удовлетворительно: не рискнул дальше стачивать.
Эту же работу пришлось проделывать для пластиковой катушки выходной обмотки трансформатора. Но там провод толстый, он легко снимается, а без него эту операцию не сложно выполнить.
При сборке железа обнаружил еще одну неприятность: отсутствие шести пластин перегородок.
Такой дефект тоже снижает поперечное сечение магнитопровода, а, следовательно, КПД и проектную мощность паяльника Момент. Для чистоты эксперимента ничем не стал изолировать крепежные винты от железа: специально повторил заводские ошибки сборки, хочется посмотреть на реальный результат работы такого магнитопровода.
Окончательный монтаж и проверка
Припаял отсоединенные провода к обмоткам. Уложил трансформатор в пазы корпуса, завинтил крепежные винты. Вставил вилку шнура питания в розетку, нажал на курок. Зажглась лампочка подсветки.
Значит напряжение на трансформатор подается и преобразовывается. Осталось оценить накал жала наконечника. Поднес его к припою, а тот не плавится.
Осторожно попробовал оценить температуру жала рукой: вначале на близком расстоянии, а затем вплотную. Нагрев не ощущается. Информация, которую мне сообщил Алексей, полностью подтвердилась. Он, кстати, замерял ток в силовой обмотке трансформатора и увидел 15 ампер.
На основе этого замера мы тогда пришли к выводу о межвитковом замыкании внутри катушки 220.
Мне предстоит дальнейшая работа по ее разматыванию, определению числа витков и последующая сборка. Заодно придется правильно собрать магнитопровод, снять вольтамперную характеристику трансформатора Licota. Все это планирую описать в следующей статье.
А сейчас рекомендую вам посмотреть видеоролик Коли Троян “Ремонт трансформатора для новичков”.
Если остались вопросы по рассмотренной теме, то можете их задавать в комментариях. Сейчас вам удобно поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.
Полезные товары
- Стержень-губка для чистки от ржавчины
- Цифровой штангенциркуль
- Приспособление для заточки маленьких свёрл
Реклама
Ремонт обмотки импульсного паяльника Момент компании Licota своими руками. Часть 2
Продолжаю начатую ранее тему ремонта трансформаторного оборудования.
В материале прошлой статьи я стал подозревать, что внутри обмотки питания 220 вольт возникла неисправность.
Она не позволяет оптимально передавать электрическую мощность в силовую цепь трансформатора, снижает КПД, не обеспечивает температуру нагрева жала.
Его необходимо ликвидировать заменой нового провода подходящего сечения с прочной изоляцией.
Поэтому публикую очередные советы домашнему мастеру по устранению межвиткового замыкания в трансформаторной обмотке паяльника Licota с демонстрацией пошаговых действий фотографиями и видео.
Содержание статьи
Выбор провода для перемотки
Для замены обмотки следует учесть величину действующей нагрузки и время ее протекания, используя знания основ электротехники и условия эксплуатации.
Теоретические расчеты
В статье об изготовлении паяльника Момент своими руками я приводил эмпирическую формулу, которая позволяет выполнить расчет диаметра проволоки для обмотки трансформатора по токовой нагрузке.
d[мм]=0,8∙√I[A]
Заявленная мощность паяльника Licota составляет 100 ватт, а ток его нагрузки можно подсчитать I=100/220=0.46А. Подставляю эту величину в формулу и получаю 0,54 мм.
Такой диаметр необходимо использовать для намотки витков трансформатора, работающего непрерывно в блоке питания.
Наш паяльник Момент эксплуатируется в кратковременном режиме для залуживания провода или быстрого расплава припоя. После этого он отключается, а обмотка остывает.
Поэтому можно использовать более тонкий провод. Он станет быстрее нагреваться, но работа в импульсном режиме будет для него вполне доступной.
Практика
Во время прошлой разборки и устранения недопустимых воздушных зазоров у сердечника трансформатора я уже делал замер диаметра медного провода: 0,27 мм.
Эта величина заложена производителем. Она, как показал приблизительный расчет, в два раза тоньше той, которая необходима для длительной работы, но вполне подходит для кратковременных режимов. Ее буду придерживаться.
Демонтаж старой обмотки
Работу с магнитопроводом я уже описывал в предыдущей статье. Повторяться не буду. После его повторной разборки у меня осталась катушка с обмоткой 220 от трансформатора паяльника Licota.
Подготовка
Чтобы нормально работать с проводом я прямо на корпусе сделал пометку одного ребра, приклеив сбоку кусочек белой изоленты.
Перед размоткой потребуется подготовить:
- листок бумаги для записи отмотанных витков;
- карандаш или шариковую ручку;
- бобину для сбора снятого провода. Я использовал отрезок деревянной палки.
Уже давно заметил, что постоянно вести отсчет числа снятых витков и держать их в памяти довольно сложно. Любое внешнее раздражение: разговор, заданный вопрос, звонок телефона может привести к ошибке.
Поэтому делаю запись по принципу десятичной шкалы обычной линейки, отмечая каждый десятый виток маленьким штрихом, пять десятков — средним, сотню — большим. Рекомендую и вам так поступать.
Снятие провода
Существует несколько технических способов размотки. Для написания статьи я выбрал самый простой:
- вручную отматывать по 10 витков;
- фиксировать это количество меткой на бумаге;
- собирать снятые витки на бобину;
- повторять описанный цикл.
Дефекты намотки
При работе с заводской катушкой паяльника Licota мне часто попадались чересчур зажатые витки, вдавленные внутрь обмотки. Показал их на фото.
Это происходит при неравномерном вращении вала намоточного станка, когда оператор спешит быстрее выполнить свою работу, не особо заботясь о равномерной укладке каждой нитки. Часть витков ложится не плотно, а отдельные из них сильно вдавливаются внутрь образуемой массы провода.
За счет создаваемых нагрузок силы трения стирают слой лака изоляции. Он снижает свои защитные свойства, перестает предохранять обмотку от возникновения межвиткового замыкания.
Другими словами, в результате неаккуратной работы оператором намоточного станка создана прямая предпосылка последующих повреждений изоляции обмотки. Показываю еще пару мест, в которых провод был зажат соседними витками. Его приходилось силой выдирать из общей массы.
Бросилось в глаза, что намотка выполнена самым простым способом: «внавал».
Отдельные проблемные места только одного слоя показал стрелками. На самом деле их можете разглядеть больше.
Предлагаю вам взять простую катушку любых ниток и сравнить ее намотку с этой фотографией.
Сразу сделаете вывод об отношении работников этой электротехнической компании к своему бренду или выпуске контрафактной продукции с нарушениями технологии сторонней организацией.
Подсчет витков
Регулярные пометки на бумаге позволяют делать перерыв в работе, отвлекаться от нее, сохранять информацию и возобновлять процесс при необходимости.
Сфотографировал момент, когда стал сматывать последний слой с катушки, а на бумаге было помечено 2150 витков.
Зафиксировал конечный результат после полного снятия обмотки: 2292 витка. Допускаю, что в результате работы мог ошибиться на несколько цифр, но в пределах пяти-шести. Беру за исходную величину расчета число 2300. Ведь к моей ошибке может еще добавиться работа намоточника. Однако это все не так критично.
Для лампочки подсветки используется 2,2 вольта.
Для нее намотано 23 витка. Получилось идеальное соотношение между числом витков для обмоток питания и подсветки с величинами напряжений на них.
2300/23=220/2,2
Поясняю табличной формой.
| Число витков | Вольты | |
| Обмотка питания | 2300 | 220 |
| Обмотка лампочки | 23 | 2,2 |
Как намотать обмотку катушку
В предыдущей статье я показывал, что для работы магнитопровода при сборке были созданы неприемлемые условия из-за увеличенных воздушных зазоров между пластинами. Причина образования банальна — не сглажены швы и стыки после отливке в форме. Их я устранял вручную ножом с напильником.
Поэтому стразу осмотрел внутренние поверхности, на которые был намотан провод.
Оценка пластмассового каркаса
Показываю проблемные места, которые деформируют провод, повреждают слой лака, нарушают изоляцию.
Их пришлось срезать ножом.
А также обрабатывать напильником до образования однородной поверхности.
Подготовка места для крепления ввода провода
Заводская конструкция клеммника для подключения проводов на картонке мне не понравилась: она требует дополнительно изоляции, а при пайке температура жала передается на слой лака.
Концы обмоток решил просто вывести наружу, а их монтаж выполнить обычным навесным методом. Для этого пришлось подготовить выводы в торцевых крышках катушки. Работал надфилем и шилом.
Пазы для выводов сделал для обеих обмоток с противоположных сторон катушки.
Для закрепления нижнего вывода обмотки питания предусмотрел отверстия, через которые будет выполняться его фиксация нитками на корпусе.
Способы намотки
Витки на катушку в домашних условиях можно нанести:
- вручную;
- на намоточном станке.
Ручной способ
В моих запасах нашелся провод диаметром 0,32 мм с хорошей изоляцией.
Он немного толще заводского размера.
Решил поэкспериментировать: попробовать выполнить им намотку, укладывая проволоку плотными рядами друг к другу.
Подготовительный этап
Нашел тонкий многожильный провод, с помощью ножа снял кусочек кембрика: им буду защищать изоляцию вывода обмотки из катушки. Для силовой цепи выбрал красный цвет, а подсветки — синий.
Примерил его на катушке.
Надел на провод и зафиксировал нитками, завязав плотный узел.
На этом этапе также необходимо:
- подготовить лист бумаги и ручку для записи намотанных витков;
- подвесить катушку с запасом провода для удобного его сматывания;
- найти резинку для фиксации витков на катушке при перерывах в работе. Я просто отрезал кольцо от старой велосипедной камеры.
Намотка
Завел конец обмотки в подготовленный паз пластмассового корпуса.
Привязал провод нитками к катушке так, чтобы обеспечить минимально возможное вхождение кембрика во внутреннюю полость, дабы сберечь свободное пространство для обмотки.
Намотал вручную 40 витков, после записи сфотографировал вместе с фиксирующей резинкой.
Во внутренний ряд поместилось чуть больше 100 витков.
Когда нижний слой был полностью уложен дополнительно защитил его тонкой бумагой.
По ней продолжил выполнять намотку, стараясь плотно укладывать витки. Обеспечивал им одинаковое натяжение, чтобы не повредить изоляцию.
Завершил второй ряд.
Дальше работа выполнялась по описанной технологии. Поскольку диаметр провода был выбран чуть больше, чем у компании Licoto, то все витки просто не вместились во внутреннюю полость катушки.
Мне пришлось сменить толщину провода, а заодно и технологию.
Намотка на станке
После нескольких дней поиска у меня появился провод с диаметром 0,25 мм и изоляцией ПЭЛ, навитый на пластмассовый каркас катушки в советское время.
Его навивку я решил выполнить вторым способом — на намоточном станке со счетным механическим устройством.
Конструкция станка
На толстой гетинаксовой пластине смонтированы две стойки, обеспечивающие навивку проволоки на приемной катушке со сматываемой стороны.
Намотка приемной бобины осуществляется от рукоятки через шестеренчатый механизм с передаточным числом 1:4. Ось вращается в шариковых подшипниках. Катушка закреплена на ней с помощью пирамидальных деревянных вставок, стянутых гайками.
Механический счетчик учитывает каждый поворот оси. Он взят от списанного привода воздушного высоковольтного выключателя, а шестеренчатый механизм с подшипниками — от забракованного мегаомметра.
Самодельный счетчик
Для желающих повторить подобную конструкцию можно порекомендовать счетный механизм от старого индукционного электросчетчика или установить на катушке небольшой магнит, а напротив нее — геркон. Он станет замыкаться и размыкаться при каждом обороте.
Количество импульсов срабатывания способен подсчитывать обыкновенный велокомпьютер. Также можно собрать простую схему на основе любого карманного калькулятора.
Достаточно вскрыть его корпус и аккуратно припаять два провода к выводам контакта равно «=». Обратные концы подключают к геркону. Их можно вывести напрямую или смонтировать в корпусе микроразъем, как у зарядного устройства мобильного телефона. Затем калькулятор собирается.
Кнопками набираем последовательность действий: 0+1, а вместо «равно» срабатываем геркон. Калькулятор просуммирует значения, а индикатор напишет «1». При следующих включениях геркона индикация будет указывать число замыканий контактов, что соответствует оборотам катушки (виткам обмотки).
Если кнопками задать алгоритм 0-1, то калькулятор станет работать в обратную сторону: им можно будет учитывать сматывание витков с катушки.
Подготовка провода
С выбранной катушки пришлось снять защитный слой упаковочной бумаги — фото1. Под ним с помощью отрезков лакоткани выполнен монтаж вводных клемм обмотки. Технология его создания показана на фото 2, 3, 4.
Специально представляю фотографиями способ монтажа и изоляцию выводов: сравните его с технологией на паяльнике Licota, где проволочные петли просто воткнуты в картонку, а их оголенный металл вплотную прижат к лаку проводников.
Ввод обмотки в пластмассовый корпус я выполнил так же, как и при ручной намотке.
Свободный конец зафиксировал на конусе изолентой, обнулил показания счетчика и начал работать.
Процесс намотки
В ходе навивки счётчик показывает число витков.
Чуть больше тысячи витков намотал довольно быстро, но без спешки: следил за укладкой слоев.
Намотка закончена, на счетчике 2300 витков.
Сборка трансформатора
Доработка обмоток
Зафиксировал нитками вывод, ибо вставить его в подготовленное ранее отверстие не получилось.
Для прочности стянул провод слоем изоленты. Поверх обмотки питания положил слой изоляции из бумаги, намотал по нему витки для цепи подсветки. Зафиксировал вывод нитками.
Закрыл обмотки защитным слоем бумаги. Проверил отсутствие выпуклостей на поверхности катушки со стороны укладки магнитопровода.
Монтаж сердечника трансформатора
Поместил обе катушки в магнитопровод, уложив его пластины в пазы катушек, подготовил картонные шайбы.
Бумагой обернул каждый крепежный винт: их слой обеспечил изоляцию от пластин магнитопровода.
Выполнил изоляцию силовой обмотки трансформатора с помощью лакоткани и слоя изоленты, а оголенный металл витков просто раздвинул на пластмассовом корпусе.
В итоге получил конструкцию собранного трансформатора.
Сборка паяльника
Проверил укладку трансформатора в корпусе паяльника.
На провода надел защитные кембрики и пропаял места соединений.
Сдвинув трубочку на место пайки защитил этот участок от утечки тока и возникновения короткого замыкания.
Таким способом соединил все провода, защитил кембриками, уложил в пазы корпуса.
Установил пластиковый курок-кнопку и завинтил корпус. Осталось надеть на силовую обмотку наконечник с жалом, прожать винты и проверить работу паяльника Licota.
Электрические испытания
Вставил вилку шнура питания в розетку и нажал кнопку: лампочка подсветки загорелась.
Приложил наконечник жала к припою: не плавит. Попробовал температуру на ощупь пальцами: чуть слышен нагрев. Но он очень слабый, руку можно не отпускать.
Пришлось задуматься: у Алексея паяльник Licota нормально отработал какое-то время пока не отказал из-за перегрева обмотки и отгорания провода питания. Решил заменить заводской наконечник на более тонкий — из медной проволоки 1,5 квадрата. Ее концы согнул несколько раз и зажал винтовыми соединениями.
Нагрев стал чуть больше. Канифоль расплавилась, а припой выдержал эту температуру. Такой результат подсказал очередную идею. Ее я высказывал Алексею в самом начале общения. Пришла пора проверить практически. Но это будет описано в очередной статье — итак набралось слишком много материала.
Для закрепления информации рекомендую дополнительно посмотреть видеоролик Виктора Гель «Как намотать сетевой трансформатор своими руками».
Если у вас остались вопросы или возникли мысли по ремонту паяльника Licota, то излагайте их в комментариях.
Сейчас вам удобно поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.
Полезные товары
- Герметичная бутылочка для воды 550ml
- Приспособление для удаления косточек
- Электровал с пультом для рулонной шторы
Схемы, некромантия и пайка: Школа ремонта плат, часть 1
Во время сложного ремонта или проекта «Сделай сам», который идет даже на полпути, наступает момент, когда вы чувствуете, что можете увидеть больше мира. Вы можете увидеть, как вещи сочетаются друг с другом, как работает система, на уровне, который не известен большинству людей. Это придает сил и вызывает улыбку на вашем лице. Возможно, когда-нибудь это даже сэкономит вам деньги.
Однажды в прошлом месяце у меня был один из тех редких моментов, когда я смотрел в микроскоп на микрочип размером меньше крупинки морской соли. Нагревая его воздухом на 385ºC из сопла в моей левой руке, чип внезапно сместился, оседая на 64 микроскопических шарика только что расплавленного припоя.
Я оторвал кончик пинцета другой рукой от поверхности. При этом я заменил чип, который регулирует зарядку на iPhone 6. Через пару минут я подключил только что отремонтированную плату к экрану, аккумулятору и зарядному порту. Это сработало.
Замена чипа Tristar на плате iPhone была не самой сложной задачей, которую я выполнял на недельном курсе Джессы Джонс по микропайке и ремонту плат. Но починка этой платы iPhone заставила все щелкнуть — это было не то, что могут сделать только гигантские компании. Я делал это.
На это способны не только гигантские компании. Я делал это.
Плата логики внутри смартфона (или планшета, или ноутбука, или любого гаджета) представляет собой сетку протекающих электрических каналов. Когда электричество не может пройти туда, куда нужно, вы можете узнать, где оно заблокировано, и снова заставить его течь. Мы можем исправить эти вещи — даже Я могу починить эти вещи, писатель, чьей последней настоящей подготовкой по электротехнике была научная олимпиада в 7-м классе.
Не каждый телефон можно починить, и усилия и время того не стоят. Но гораздо больше таких вещей можно было бы исправить, чем мы исправляем сейчас.
Далее следует первая часть из трех частей дневника моей недели в «школе-интернате». Это не будет строго хронологическим, потому что в обучении есть как повторение, так и откат. В этом посте будут подробно описаны основные уроки, которые я извлек о том, как телефоны выходят из строя на внутреннем уровне, и как их диагностировать. На следующей неделе я погружусь в работу по устранению всех этих неисправностей, а после этого займусь бизнесом и политикой микропайки и ремонта плат.
Думай как врач, а не инженер
Плата iPhone со снятым чипом и ногтем для масштаба. Каждый из этих кусочков с серебром по бокам — это компонент, который может выйти из строя — и его можно будет починить. Почти наверняка печатных плат внутри iPad Rehab больше, чем людей в городе, где он работает. Хоней-Фолс находится в 20 минутах езды от Рочестера в северной части штата Нью-Йорк.
В деревне 2800 жителей, пять основных дорог и один Walgreens. Это унылое, серое, полтора часа езды по шоссе для меня из Буффало, через безлистные деревья в начале февраля.
Большинство других восьми человек, прошедших курс на этой неделе, прибыли из Джорджии, Висконсина, Пенсильвании и Северной Каролины, за исключением одного из Рочестера. Три из них уже выполняют работы «на уровне запчастей», заменяя экраны, аккумуляторы и тому подобное, и хотят предложить более глубокий ремонт и восстановление данных. Еще трое из военных, где они извлекают улики из телефонов, причастных к уголовным делам. Два других студента не планируют заниматься микропайкой на постоянной основе, но могут подрабатывать. А еще есть я, писатель, который, услышав об опыте других, задается вопросом, подписался ли он, наконец, на историю, которая доказывает, что он не в себе.
Нас попросили принести сломанные устройства. Большинство принесенных телефонов, кажется, вообще не загружаются. У некоторых были телефоны, которые загружались, но не показывали изображения, не реагировали на прикосновения, не имели звука — в магазине их называли чехлами «ботинки, но».
У меня был Pixel 2 друга, чей дисплей я, похоже, убил во время замены батареи, и MacBook Air 2012 года, который периодически издает три звуковых сигнала вместо загрузки.
Мы, вероятно, сохраним большую часть, если не все, этих устройств, говорит нам Джесса. Мы собираемся приучить себя думать как врачи, а не как инженеры. Инженерные мозги проводят одни и те же тесты на всем, проверяя и сравнивая каждую схему на плате. Мозг врача собирает как можно больше релевантной истории, выявляет и разделяет симптомы и знает наиболее вероятные заболевания и редкие исключения. Прежде всего, врач вмешивается ровно столько, сколько необходимо, чтобы снова поднять пациента.
Джесса Джонс, снимает введение в микропайку в офисе iFixit в 2015 году Джесса Джонс — известная фигура в кругах по ремонту плат и восстановлению данных. Если она или ее сотрудники iPad Rehab не могут заставить телефон снова загрузиться, они не зарабатывают деньги. Если плата физически не сломана или не выбита, или процессор или хранилище не имеют серьезных повреждений, она, вероятно, может вывести устройство на экран кода доступа.
Некоторые устройства настолько повреждены, что могут снова оказаться ненадежными для повседневного использования, но количество людей, которые могут вернуть свои детские фотографии, деловые документы или текстовые сообщения от умерших близких, намного выше, чем вы думаете.
Однако есть одна нерешаемая проблема: блокировка активации iCloud. Наш класс вернет полностью разряженный iPhone SE после падения в озеро и запустит iPad Mini с помощью двух блоков питания. Но блокировка активации iCloud — это непреодолимое проклятие, если вы не знаете предыдущего владельца, и ничто из тысячи уловок Джессы не сможет обойти его. Понимание того, что это странный момент трезвости за неделю, полную несоответствующих ожиданий.
Студентка из центра восстановления iPad подключает «заведомо исправные» детали к плате iPhone, чтобы устранить потенциальную причину повреждения деталей. Мы начинаем наше обучение с первого правила ремонта платы: ни у одного устройства нет проблем с платой, пока вы не докажете, что все остальные части работают.
Магазины хранят «заведомо исправные» детали для каждого телефона, который они могут найти. Прежде чем выдернуть плату или нагреть паяльник, вы подключаете хороший экран, порт для зарядки и аккумулятор, а затем смотрите, что работает. Джесса вручила каждому из нас свободную логическую плату iPhone 6, чтобы протестировать этот способ. Наблюдая за тем, как самая дорогая часть iPhone вытряхивается из пластиковой корзины или падает на столы, как ученики пальцами вытаскивают экраны и аккумуляторы, я убежден, что мое лицо выдает мои тщательные, пошаговые учетные данные iFixit.
Я избавился от своего драгоценного взгляда на кремний на второй день, чему способствовал обучающий момент. Я спросил Джессу, держа в руке незакрепленную плату, контролируя ее потребление напряжения, стоит ли нам когда-нибудь беспокоиться о, знаете ли, ударах, или случайном коротком замыкании, или жире на ваших руках.
Джесса развернулась в кресле и подняла все еще подключенную доску на уровень глаз. — Видишь этот зарядный порт? Она лизнула его.
— Всего несколько вольт, Кевин. Вы носите обувь на подошве? Вы стоите в ванне с водой во время работы? Все в порядке.”
Джесса проведет большую часть недели, разуверяя меня в различных понятиях, которые я усвоил в своей карьере, пишущей о технологиях. Она не шутила с чьим-либо эго и быстро оттачивала вопросы, которые каждый из нас привнес в класс из своей жизни или карьеры. Показательный пример: всего через два дня занятий она диагностировала большинство моих проблем с пайкой и диагностикой как «умеренный или тяжелый случай чрезмерного мышления». Это был один из самых странно добрых и ободряющих способов, которыми я когда-либо полностью владел. 1
Вид с авторского кресла, когда Джесса Джонс изучает под микроскопом поврежденную водой доску.«Видите этот зарядный порт?» Она лизнула его. — Всего несколько вольт, Кевин.
Практическая часть нашего путешествия по ремонту начинается с обучения чтению доски глазами. Присмотритесь внимательно, и вы увидите провода, порты и их контакты, дорожки, которые соединяются с металлом платы (землей), и «переходные отверстия», подповерхностные провода, которые соединяются с контактными площадками под каждым чипом.
Самое главное, мы узнаем о различных типах припоев: бессвинцовых припоях, которые используются на заводах, стандартных свинцово-оловянных припоях, используемых большинством людей, и высококачественных висмутово-оловянных припоях.
Это один из многих парадоксов ответственной электроники. В середине 2000-х производители в значительной степени отказались от свинцовых припоев. В масштабах, в которых они производят устройства, отказ от использования свинца имеет большое значение для Земли. Однако бессвинцовый припой более хрупок. Использование бытового свинцово-оловянного припоя фактически улучшает прочность соединений на плате. И вы используете очень, очень мало; Джесса всю свою карьеру работала с той же использованной катушки, которую купила на eBay. «Компании оказывают влияние на окружающую среду, отказываясь от свинца. Мы сделаем наши, чтобы устройства работали как можно дольше», — сказала она нам.
Платы, провода и припой являются предшественниками изучения рабочих элементов платы, которые они соединяют.
На второй день мы узнаем о конденсаторах, резисторах, транзисторах, фильтрах, дросселях, диодах, понижающих и повышающих преобразователях, полевых МОП-транзисторах и катушках. Используя мультиметр, в основном в диодном режиме, с красным щупом на земле, вы тыкаете в компоненты и ищете три основных показания отказа:
- Открыт (или «разомкнут», как предпочитает Джесса), когда компонент выходит из строя и выходит из строя. цепь неполная. Мультиметр показывает «OL» («разомкнутый контур» или «перегрузка»). Цепь не имеет непрерывности и имеет почти бесконечное сопротивление на землю.
- Короткое замыкание, непреднамеренное соединение, обычно с землей. Мультиметр показывает «0,0», потому что между щупом на земле и тем, что вы тыкаете, нет сопротивления — это уже заземление.
- Показания сопротивления сильно отличаются от типичных показаний сопротивления на вашей схеме или на краудсорсинговых диаграммах (подробнее об этом чуть позже).
Обычные подозреваемые
Как узнать, какой компонент умер в, казалось бы, мертвом телефоне, когда есть сотни и сотни маленьких жучков? Если у вас есть опыт, у вас может быть хорошая догадка, прежде чем экран погаснет.
Некоторые тонкие фильтры имеют тенденцию перегорать, когда ленивый техник подключает экран с подключенным аккумулятором. Вода имеет тенденцию проникать в телефоны в привычных местах, например, возле слота для SIM-карты на «водонепроницаемом» iPhone X. iPhone 6 и 7 изгибаются больше, чем другие, что приводит к растрескиванию или ослаблению крошечных шариковых соединений под чипами, что приводит к «болезни прикосновения» на iPhone 6/Plus и частым проблемам со звуковой ИС на iPhone 7/Plus. Каждый раз, когда были попытки ремонта или замены деталей техником или мастером, вы проверяете «повреждение длинного винта». В мастерской по ремонту досок эти эзотерические проблемы так же обычны, как першение в горле в клинике неотложной помощи.
Что произойдет, если вы не распознаете проблему по симптомам? Вы запускаете несколько тестов и исследуете плату.
Один простой тест — подключить кабель, подключенный к USB-амперметру, к телефону и посмотреть, как он загружается. Просто наблюдая за ростом силы тока, зацикливанием или зависанием на необычно низком уровне, вы можете многое сказать о состоянии телефона: загрузка, зависание в режиме DFU, «мозг мертв» из-за повреждения процессора или хранилища и так далее.
Теперь, когда вы знаете общее состояние телефона, пора вытаскивать плату и искать проблему. Есть три основных теста:
- Визуальный: Посмотрите на плату под микроскопом. Какие детали подвержены коррозии, обгорели, имеют трещины или тусклый припой? Или, знаешь, пропал?
- Нагрев: Включите питание платы на мгновение и посмотрите, какие компоненты нагреваются намного быстрее, чем их окружение.
- Грубая сила: Протестируйте каждый компонент во всех связанных схемах, физически удаляя их по мере необходимости, если это необходимо.
Вы можете спросить: «Как вы можете см.
какие компоненты нагреваются?» Спасибо за вопрос, потому что ответ потрясающий. Используя тепловизионную камеру, установленную на телефоне, вы можете увидеть раскаленный добела компонент, выделяющийся на плате, которая еще только что загружена синим цветом. Более дешевый подход — нанести на него замораживающий спрей, а затем посмотреть, какой короткий/горячий компонент заметно расплавит свое покрытие раньше всех вокруг него. Еще дешевле, но, вероятно, нецелесообразно: держите доску лицом к лицу, как иногда делала Джесса, когда только начинала.
К этому моменту вы можете знать, какой бит на плате работает, но не знать, что делает этот бит или что еще находится на той же схеме. Даже Джесса не знает каждый конденсатор по памяти. Это когда вы обращаетесь к гигантским PDF-файлам, которых у вас не должно быть, и к некоторому схематичному китайскому программному обеспечению.
Схема — это схема каждого компонента на плате и электрических линий, проходящих между ними.
Хорошие схемы — это PDF-файлы с возможностью поиска по тексту, поэтому вы можете проследить, скажем, линию USB_VBUS_DETECT, которая, по вашему мнению, ведет от батареи к микросхеме контроллера USB, с остановкой на резисторе по пути. Звучит сложно, но работа в основном сводится к поиску Control/Command+F и интерпретации схем именования.
Некоторые компании, такие как Samsung, продают вам схемы. Apple не продает и не предлагает схемы за пределами своей производственной цепочки. Но люди их находят, и на них полагаются ремонтные мастерские, которые занимаются ремонтом плат. Если законопроект о праве на ремонт станет законом, компаниям придется делиться схемами с ремонтными мастерскими, пытающимися починить свои устройства. На данный момент это темная область, в которой должны разбираться все специалисты по ремонту.
Часть схемы драйвера подсветки внутри схемы iPhone. Вы можете увидеть микросхему в стиле BGA с именем U1502, напряжение на линии, ведущей к ней (PP1V8 = 1,8 вольт), и линии, идущие к «AP», процессору приложений или ЦП.
Другие компоненты схемы включают катушку (закругленные холмы на L1503), диод (треугольник, обращенный вправо, над микросхемой) и конденсаторы (две параллельные линии, расположенные чуть выше перевернутого треугольника земли).Схемы могут ответить на ваши вопросы о том, что представляет собой каждый бит, что он делает, его нормальное сопротивление и напряжение и многое другое. Но на самом деле работа с гигантской схемой в формате PDF сама по себе может вызывать разочарование. Вам нужно листать несколько страниц, чтобы следовать одной цепи, а схемы именования не оптимизированы для понимания непрофессионалом.
Вот где на помощь приходит программное обеспечение для просмотра доски. Приложения для просмотра доски представляют собой удобный организующий слой, построенный поверх схем. Они делают поиск компонента и отслеживание цепи, в которой он находится, больше похоже на игру в SimCity, чем на поиск стока на схеме канализации. С высоты доски вы можете щелкнуть или найти по имени компонент, в котором вы подозреваете проблемы, и все остальное, связанное с этим компонентом, будет выделено.
Джесса, как и большинство специалистов по доске, использует ZXWTEAM, также известную как Zillion x Work. Название — это серьезное заявление о том, что у вашей ремонтной мастерской будет в миллион раз больше работы, если вы его используете. Приложение неудобно для пользователя и вызывает антивирусные предупреждения на многих компьютерах. Серверы аутентификации находятся в Китае, и их трудно купить в США (хотя Джесса продает лицензии). Мы не продаем его на iFixit, потому что наш юрист запретил нам это делать. Но это важно для тех, кто занимается ремонтом плат.
Чему мы действительно учимся
В отличие от большинства курсов колледжа, школа ремонта досок Джессы разъяснила, почему вам нужно изучить теорию и науку, лежащую в основе ремонта досок, прежде чем вы начнете таскать раскаленное железо по доске. На практике это экономит ваше время на выяснение проблемной части и избавляет вас от ненужной работы. Но это также изменило мое понимание того, что означает «сломанное» устройство.
Большинство потребительских гаджетов, которые перестают работать, почти никогда не бывают полностью «сломанными». Их электричество не течет, и что-то нужно заменить, удалить или снова подключить, чтобы оно снова пошло.
Это может не показаться откровением для тех, кто потратил много времени на изучение устройств, которые они используют для отправки смайликов и проверки погоды. Но это было важное путешествие для меня. С тех пор, как в моей жизни появились смартфоны и планшеты, мои отношения с ними претерпели эволюцию в стиле Galaxy-Brain:
- «В этом телефоне разрядился аккумулятор, пора купить новый»
- «Может быть, в магазине можно заменить экран или аккумулятор»
- «На самом деле, I может заменить экран или аккумулятор»
- «Хорошо, но этот телефон вдруг перестал загружаться, поэтому сейчас Мне нужен новый»
Следующий и завершающий этап, ну вот что это был за класс: мозги телефона тоже можно починить. Потому что мозг — это всего лишь крошечные провода.
Если у вас есть оборудование, чтобы смотреть на крошечные вещи, вы можете внести необходимые крошечные изменения. Вы также должны заботиться достаточно, чтобы сделать это.
Одним из чемоданов, который принес студент, был iPhone 6, который прошел через ад. Подсветка не работала, ни один динамик не работал, микросхема Audio IC, похоже, вышла из строя, а какая-то другая микросхема просто исчезла. Телефон уже был в Apple и обратно, и два других специалиста по ремонту пробовали на нем свои силы. Но Джесса обнаружила то, что пропустили все предыдущие специалисты: неисправный резистор рядом с процессором.
Резисторы надежны и редко выходят из строя, но когда они выходят из строя, они оставляют линию открытой. Извлекая замену из донорской платы, Джесса вставила ее. Она сняла оригинальную подсветку экрана, поднесла дисплей к свету микроскопа, затем подключила его.
Появился логотип Apple. Появился экран с паролем. Класс обрадовался. Я написал в блокноте: «Теперь я новообращенный.
Это была законная некромантия. Я больше не чувствовал себя так, как будто я был выше головы, а вместо этого чувствовал, что я только что присоединился к какому-то тайному обществу.
На следующей неделе мы подробно расскажем, как выполнять такие исправления: нагрев, припой, флюс, блестящие маленькие чипсы и другие вещи, связанные с реальным ремонтом платы. Внимание, спойлер: вы можете обнаружить, что манипулирование крошечными вещами выглядит легко, когда это делает Джесса (я? Не очень).
[1]: Источники точности этого утверждения включают: оценка почерка моей учительницы второго класса; мой тренер по борьбе в восьмом классе; у каждого редактора, прочитавшего что-то у меня, было больше часа на написание; моей жене в связи с ее просьбой купить «фрукты» в продуктовом магазине. ↩
Могу ли я использовать любой паяльник для ремонта материнской платы?
Если я хочу отремонтировать более новые материнские платы для ноутбуков, включая SMD, BGA, QFN и все такое, могу ли я использовать любой утюг или это должен быть специальный микропаяльник? Кроме того, подойдет ли каждый наконечник к каждому утюгу?
Вам действительно нужен горячий воздух для этого.
Что делает горячий воздух, так это позволяет вам нагревать весь компонент сразу, так что, если присутствует правильно распределенный припой и флюс, поверхностное натяжение позволит чипу «плавать» в выровненном положении. Это также единственный способ удалить неисправную или смещенную деталь.
И это, или духовка, это единственное, что вы можете даже попробовать для BGA. Многие скажут вам, что ручная доработка BGA без сложных инструментов температурного профиля и приспособлений для оптического выравнивания невозможна; на практике, если плата будет считаться ломом без ваших усилий, иногда их можно исправить таким образом – недавно мне пришлось спасать прототип платы, который меня послали, чтобы принести, который, как оказалось, имел BGA MCU наклоненный под углом, а шарики выглядели как обломки лавового потока.
Однако у меня нет много денег для покупки оборудования или даже учебных пособий, поэтому, пожалуйста, не рекомендуйте инструмент стоимостью более 50 долларов.
Ну, есть желания и есть реальность – благо они тут отличаются только умеренной болью. Недорогая комбинированная станция с горячим воздухом и утюгом стоит 60-70 долларов. Может быть меньше, если вы заказываете его из-за границы на медленной лодке, но убедитесь, что вы получаете тот, который соответствует диапазону входного напряжения вашей страны. И ожидайте, что вам придется купить несколько качественных советов.
можно ли использовать любой утюг или это должен быть специальный микропаяльник?
Вам, конечно, также понадобится паяльник – для присоединения проводов и более крупных компонентов, а также если вы хотите разместить выводную деталь для поверхностного монтажа, прихватив сначала один угол, перепроверив выравнивание, прихватив другой и т. д.
Один из ключ к использованию утюга заключается в том, чтобы помнить, что это поток и поверхностное натяжение, а не крошечный наконечник, который управляет большинством крошечных соединений.
С чем-то вроде TQFP, как только вы установите его на место, вы можете просто использовать большой наконечник, чтобы стереть припой со всего ряда контактов. У каждого свои предпочтения, но хотя этот совет выглядел совсем не так, как я ожидал от письменного описания, он оказался тем, что я использую 90% времени для всего, от силовых наконечников до крошечного поверхностного монтажа.
Единственная вещь, для которой это не очень хорошо, – это попытка получить угол между контактной площадкой и металлизацией на стороне микросхемы QFN. Иногда это не будет смачиваться, и возможность получить маленький железный наконечник в угол и чуть-чуть потереть делает свое дело. Другой подход состоит в том, чтобы нагреть область тонкой форсункой горячего воздуха и проткнуть ее швейной булавкой, зажатой в острогубцах, но вы хотите сделать это под бинокулярным микроскопом, чтобы увидеть, когда вам удастся сформировать филе, и не сбивайте весь IC с позиции.
Когда вы допустили ошибку и перемкнули один или два крошечных контакта, первое, что нужно сделать, это добавить больше флюса, протереть утюг и посмотреть, восстановит ли утюг достаточно припоя для очистки перемычки.
В тех случаях, когда это не работает, вы берете рулон самой узкой оплетки для демонтажа, которую они продают.
Кроме того, подойдет ли каждая насадка к любому утюгу?
Нет. Но клоны данного дизайна, такие как Hakko, вероятно, будут соответствовать оригиналу и друг другу. Качество насадок-клонов, особенно покрытие и посадка на нагревательном элементе, немного различаются.
Кроме того, более дешевые решения часто плохо работают с крошечными наконечниками — утюгу может быть очень сложно передать через них достаточное количество тепла, например, если у вас есть контакт QFN, подключенный к внутренней пластине заземления, которая поглощает тепло. Metcal и подобные утюги с радиочастотным нагревом, вероятно, стоили бы денег, если бы вы делали много таких переделок… но вы потратите там много, даже на чаевые.
Единственное, о чем вы не спросили, это осмотр. Вам действительно нужно уметь видеть детали лучше, чем вы можете видеть невооруженным глазом, даже в подростковом возрасте 😉
Бюджетный вариант – лупа с 10-кратным увеличением – это будет стоить вам 5-10 долларов.
После того, как вы проделали некоторую работу, если вы поднесете ее к глазу и приблизитесь на пару сантиметров к доске, вы сможете увидеть результаты. Но рабочее расстояние слишком мало, чтобы попытаться использовать его, чтобы увидеть, что вы делаете, особенно с горячими и/или острыми инструментами.
Обычным профессиональным настольным инструментом является микроскоп “Stereo Zoom”. Они начинаются примерно с 300 долларов за хорошие импортные модели и легко в пять-десять раз превышают цену за традиционные известные бренды, но на самом деле неясно, какие полезные возможности вы получаете за премиальное имя. Если вы делаете такие инвестиции, комбинация объектива от 0,7 до 4,5x, окуляров 10x и линзы Барлоу с половинным увеличением работает очень хорошо — последняя удваивает рабочее расстояние и переводит увеличение в более полезный диапазон около 3,5-20x (примерно единственный раз, когда у меня возникло искушение убрать это, чтобы получить полную мощность, было заострение под краями BGA).
