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DIY 电子维修工具箱 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2008-07-03
DIY 电子维修工具箱【参赛】



另请关注:1994 年 DIY 的数字变调器



       我做这个箱子,是想将家里乱放的工具放在一起,另外我也想可以拿着它到朋友处有所搞作。

       箱子是买现成的,老板说是治疗仪的箱子,本身就有插座、开关等,而原本的铁架、变压器和电路板都被拆掉了。




       买个箱子放东西就不算是 DIY,我打算先 DIY 上一个热风台,由于没有把握,所以我先做了一系列试验。

       首先买了一个二手的 36V 电动车电池充电器,为什么不用 220V 的市电,而用 36V 直流电,其实不单是为了安全,而是为了效率,可以说是有相当必要性的。



       我打算用电烙铁来改制热风台的手柄,一般电烙铁有内热式和外热式两种,从气密性考虑,毫无疑问,内热式的气密性要比外热式的要好。从加热效率考虑,内热式可以让冷风直接经发热芯流过喷出,而外热式,要流过它的中心铁管,而铁管外面是发热丝,这样不但间接了,而且发热丝还会白白地向外部散热,效率很低,所以选择了内热式烙铁来改造。



       但是直接用原来的烙铁芯比较粗,挡住了冷风流过,只能换细一点的烙铁芯,50W 的烙铁用 20W 的烙铁芯,不过这种烙铁芯用瓷管包住发热丝,加热效率也不高,要吹出可熔锡的热风,必须用 50W 以上的烙铁芯,而且热量还不能全部吹出。

       最好就是让冷风直接流过发热丝,这样效率最高,但要拆掉瓷管,一来危险,二来由于发热丝太细,发热之后变软,后面发热丝的会被“吹”到前端,造成短路而烧毁。

       所以决定自己用电炉丝绕制,我用 500W 电炉丝绕制,这样可保证机械强度,但是发热丝的电阻就很小,所以就不能用 220V 的市电,只能用前面提到的充电器。



       电炉丝是铬铁合金,有弹性,难以绕制,可以先通一下电,烧一下就可以轻松绕制了,电炉丝是绕在瓷管上,瓷管是从 20W 的烙铁芯拆出来的,注意要用旧的烙铁芯,或者先通电至发红,冷却之后再拆,因为新烙铁芯不易拆得完整。



       连线不要用烙铁芯原来的连线,它本身就是发热丝,要用粗铜丝,在连接部位多绕些,务求良好接触,还要有一定的耐热能力。



       “点火”试验一下,感觉就是热浪逼人。



       为了避免短路,先用云母片在烙铁的铁管内铺上一层,云母很脆,要慢慢卷进去,然后用细螺丝刀伸进去小心整理,再将发热芯放进去,再接好线。



       发热芯的是 20Ω 的,36V 电源下,电流是 1.64A,相当于 60W,发热温度 800 ℃以上,我的探头极限也只能测这个温度。



       最后,我又换了重新制作了另一支手柄,这支用外热烙铁改制,用 9mm 的镀铬铜管,刚好插进烙铁的内架,再用耐高温的硅胶固封,同时我将电源改为 19V,所以发热芯改成 8Ω,电流为 2A,相当于 40W,温度最高是 430 ℃。

       内部还装了水银开关和双色发光管,并有消除水银开关通断时的花火的电容,另外加强了气密性,由于效率高,加上冷风不断吹入,镀铬铜管也不会变色,即使喷出 200 ℃的热风,触摸靠近塑料手柄的铜管也不烫手。

       后面装了气管连接口,而电源插座装在侧面。



       气泵是在地摊买了一个二手的养鱼用的,这种气泵是中央结构,两个气泵相反方向震动,正好互相抵消,很少噪音,而且风力强劲,可以在水底几米下将气泡压出,抵住几个大气压,完全可以吹走小零件,而且寿命长,我家的养鱼的气泵,24 小时连续工作 5、6 年没出问题。

       问题就是体积太大,所以我把它的机芯拆下,用有机板重新组装起来,减少体积,还将噪音降到最小,甚至在晚上,声音也比电脑的风扇小。



       由于 36V 的电源体积太大,拆掉外壳则刚好,但要保证安全,则安装困难,一直解决不了,突然看见手提电脑的电源,电流也挺大的,于是用发热丝试了一下,果然可以使用。于是在地摊买了 19V 的 3.24A 的手提电脑电源,功率为 65W,这款体积小,重量不少,最重要的是安全,我只需要 2A 电流,相当于标称的 2/3,40W,这是极限,实际上只需要 25~30W。



       加上控制电路,用 NE555 集成电路做的脉宽控制器,脉冲周期是 8 秒,控制继电器的通断时间,使热风枪的间歇发热,可稳定调整温度。

       本来可以调整开关电源的采样电阻,控制开关电源的电压,但实际上是不可行的,因为这种开关电源的集成电路,本身的供电也是由变压器的次级提供,如果电压调低,集成电路就无法工作,所以无法将作宽幅调压。

       另外使用固体继电器,可以减少滴答声,但那是直流控制,交流输入的,在这里没用,我用的是密封继电器,声音很少,电压低,功耗小,但接点却支持 30V 3A,另外继电器接点几乎没有损耗,效率非常高。

       由于继电器是 5V 的,所以要降压,19V 降压到 5V 使用 LM7805 是万万不能的,功耗太大,发热太大,会烧掉的,用 34063 做开关降压效率高很多,整个电路不发热。



       此外发热元件有热惰性,无需连续或者间歇较密地通电,发热温度也会很稳定,我测试结果是只有 4 ℃的波动,比如调整在 200 ℃,则实际在 199~202 ℃之间按 8 秒周期波动,应该说是非常稳定的,事实上闭环控制也是波动的。



       安装起来,用热熔胶固定出风口,但是现在已经直接将气泵放在出风口附近。



       箱子的布局,外面的接口,控制旋钮和提供给其它电器使用插座。



       除了热风枪,我还做了一直低压电烙铁,也是用大瓦数的电烙铁改制,烙铁头是 20W 那一种,烙铁芯的做法跟前面的热风枪完全相同,也是铺了云母片,只是电阻是 13Ω,电流是 1.7A,实际支最大功率是 35W,也是用箱子的电源和控制器,所以不能和热风枪同时使用,铜管只有 5mm,需要一个螺丝母固定到烙铁的内架,并用耐高温硅胶固封。

       后面是金属电源插座,可惜热风枪要装气管连接,装不上这种插座。



       DIY 的热风枪和电烙铁接线之后的样子。

       将插座,开关和旋钮放在外面,是想将带电部份与内部放东西部份隔离开来,而且使用方便,还节省空间,就是容易碰坏,至于防水,这个箱子本来就不防水的,我是再三考虑之后才放出去的,另外电源和气泵也可以单独做一个外壳,但我这次不打算这么做,如有跟着做的网友可以考虑,不一定要用箱子的。

       另外所有带市电的部份都不与箱子任何部份有接触,并且都用玻璃纤维套套住,安全可靠。

       下面的制作,虽然用绝缘板,但基本上是木工,由于要在有限的体积,放最多的东西,尺寸一定要反复测量,我将制作误差限制在 1 mm,制作过程又脏又累,没什么可展示的,请各位看结果就是了。



       这是第一层,实际是一个盘子,里面有几格,放着放大镜焊架,钳子,镊子和电线表笔,USB 线等等,尺寸恰好,并铺了绝缘卡纸,减少搬动时的响声。



       拿开上面的盘子之后,就见到箱子里面,除了放东西之外,右下边有交流电源,直流电源,强风和弱风指示灯。

       左上角还有一个 USB 充电器,可以临时用来充一下电。还一个火线检测装置,检查火线是否与国际规范一致,并通过电源开关切换,避免所谓“静电”的发生。



       箱子放置的各种工具。



       在数字万用表下面,还有暗格,里面放了很多零件和电池等等,俨然就是一个小药柜,而贴片零件没放在这里,则放在焊锡旁边那个白色的小塑料瓶子里面。



       其它一些试验期间的画面,。

       这个箱子里面的金属不少,虽然我没量过,但的确很重,搬动的时候,里面有些响声,幸好,打开之后,所有东西的位置是没变的。

       由于没有经验,没有图纸,一切在摸索中前进,走了不少弯路,成本花费不少,亏了,没办法,DIY 就是要交学费的,

       工程复杂,拍了的很多照片,但不想将帖子搞得太长,忽略了很多细节,包括了试验过程中种种的失败,电容也爆炸了,集成电路着火,场面惨不忍睹,也非常危险。



       任何研究都要付出代价,不过一切都成了过去,经验已经摸索出来,现在我的箱子,安全可靠,工作稳定,完全达到设想的效果。



       今日是中秋节,用 DIY 的热风枪,烧个虾来犒劳一下自己,好鲜好香喔!各位闻到了吗?


<完>



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