Флюсами называют вещества органического или неорганического состава, используемые при пайке металлов. Их назначением является уменьшение сил поверхностного натяжения расплавленного припоя и обеспечение лучшего равномерного его растекание.
К тому же флюс защищает поверхность пайки от воздействия кислорода, и тем самым препятствует окислению. Во многих случаях самодельный флюс может заменить жидкость или порошок, приготовленный на производстве. Надо лишь знать, какие материалы для него использовать.
Основные виды
Флюсы бывают активными (кислотными) и пассивными (бескислотными).
Первые активно воздействуют на верхний слой металла в процессе пайки, частично изменяя его химическую структуру, вторые просто смывают с поверхности окислы и создают тонкую пленку, препятствующую доступу кислорода.
Активные флюсы после применения необходимо смывать с поверхностей спаянных деталей, так как остатки вещества могут вызвать коррозию. Смывать можно водой с небольшим добавлением щелочи.
В качестве флюсов используют паяльную кислоту, канифоль, паяльный жир, флюс-пасты. От вида материала и его характеристик зависит качество пайки различных металлов.
Ведь для каждого конкретного случая, в идеале, нужно подбирать наиболее подходящий состав.
Флюс может входить в состав паяльной пасты или быть запаянным в полую трубку из припоя, чтобы повысить удобство производства паяльных работ.
В продаже имеется множество готовых флюсов для пайки в твердом, жидком и гелеобразном состоянии. Если же понадобилось срочно выполнить паяльные работы, а расходных материалов под рукой не оказалось, можно приготовить такой состав самостоятельно, используя подручные средства.
Конечно же, самодельный, приготовленный на скорую руку флюс будет уступать по качеству и характеристикам произведенному в заводских условиях, но обеспечить качественное состояние пайки он сможет.
Особенности диодов
Стандартный диод представляет собой компонент электросети и выступает в роли полупроводника с p-n переходом. Его строение позволяет пропускать ток по цепи только в одном направлении — от анода к катоду (разные концы детали). Для этого нужно подать на анод «+», а на катод – «-». Из-за такой особенности изделия, при подозрении на предмет поломки, его можно проверить тестером или мультиметром.
Различные виды диодов.
На сегодняшний день в радиоэлектронике существует несколько видов диодов: Виды диодов:
- светодиод. При прохождении электрического тока через такой элемент он начинает светиться в результате трансформации энергии в видимое свечение;
- защитный или обычный диод. Такие элементы в электросети выполняют роль супрессора или ограничителя напряжения. Одной из разновидностей данного элемента является диод Шоттки. Его еще называют как диод с барьером Шоттки. Такой элемент при прямом включении дает малое падение напряжения. В Шоттки вместо p-n перехода применяется переход металл-полупроводник.
Будет интересно Способы проверки транзисторов на работоспособность
Вот небольшая подборка, составленная из конкретных диодов и соответствующих им величин Vf, которые были получены при их тестировании мультиметром. Все диоды были предварительно проверены на исправность.
Таблица замеров характеристик диодов с помощью мультимера.
Если обычные детали и светодиоды используются в превалирующем большинстве электроприборов, то Шоттки – преимущественно в качественных блоках питания (например, для таких приборов, как компьютеры). Стоит отметить, что проверка обычного диода и Шоттки практически ни чем особым не отличается, так как проводится по одному и тому же принципу. Поэтому не стоит беспокоиться по данному вопросу, ведь принцип работы и Шоттки, и обычных диодов идентичен.
Диод Шоттки
Являясь компонентом электронной схемы, такие полупроводниковые элементы довольно часто выходят из строя. Самыми распространенными причинами выхода их из строя бывают:
- превышение максимально допустимого уровня прямого тока;
- превышение обратного напряжения;
- некачественная деталь;
- нарушение правил эксплуатации прибора, установленных производителем.
При этом вне зависимости от причины потери работоспособности выход из строя может быть непосредственно обусловлен либо «пробоем», либо коротким замыканием. В любом случае, если имеется предположение о выходе электросети из строя в зоне полупроводника, необходимо провести его диагностику с помощью специального прибора – мультиметра. Только для проведения таких манипуляций необходимо знать, как проверить диод с его помощью правильно.
Что такое мультиметр
Мультиметр является универсальным прибором, который выполняет ряд функций:
- измеряет напряжение;
- определяет сопротивление;
- проверяет провода на предмет наличия обрывов.
Будет интересно Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками
С помощью этого прибора даже можно определить пригодность батарейки.
Проверка светодиодов в лампе.
Как проверить диод
После того, как мы разобрались с полупроводниками электрической схемы и предназначением прибора, можно ответить на вопрос «как проверить диод на исправность?». Вся суть проверки диодов мультиметром заключается в их односторонней пропускной способности электрического тока. При соблюдении этого правила элемент электрической схемы считается функционирующим правильно и без сбоев. Обычные диоды и Шоттки можно спокойно проверить с помощью данного прибора. Чтобы проверить этот полупроводниковый элемент мультиметром, необходимо проделать следующие манипуляции:
- необходимо удостовериться, что на вашем мультиметре имеется функция проверки диодов;
- при наличии такой функции подключаем щупы прибора к той стороне полупроводника, с которой будет осуществляться «прозвон». Если данная функция отсутствует, тогда переводим прибор с помощью переключателя на значение 1кОМ. Также следует выбрать режим для измерения сопротивления;
- красный провод измерительного устройства необходимо подключить к анодному концу, а черный – к катодному;
- после этого нужно наблюдать за изменениями прямого сопротивления полупроводника;
- делаем выводы о имеющемся или отсутствующем напряжении
После этого прибор можно переключить, чтобы проверить на предмет утечки или высокого замыкания. Для этого необходимо поменять места вывода диода. В таком состоянии также необходимо провести оценку полученных значений прибора.
Аспирин и лимонная кислота
Для изготовления флюса можно использовать любые вещества, обладающие хорошими растворяющими и антиокислительными свойствами.
Это могут быть:
- спирты;
- кислоты;
- растительные и животные масла.
Простейший флюс готовят, растворив таблетку или порошок ацетилсалициловой кислоты в воде. Ацетилсалициловая кислота есть в аптечке почти в каждом доме (это самый обычный дешевый аспирина). Растворять таблетки или порошок необходимо до тех пор, пока не исчезнет осадок.
Применяют также порошок лимонной кислоты (белые гранулы).
Встречаются советы использовать лимонный сок, однако он довольно слаб, поэтому эффект от его использования будет малозаметным.
При пайке аспирином или лимонкой выделяется много газа, поэтому помещение, в котором с ними работают, должно быть оборудовано вытяжкой или хорошо проветриваться.
Мультиметр
Проверка тестером позволяет определить исправность диода или подтвердить его поломку. Самый часто применяемый измерительный прибор в этой области – мультиметр. Он используется для замера всех основных параметров компонентов электросхем: силы тока, напряжения, сопротивления, емкости. Более дорогие модели способны измерить температуру предмета, узнать коэффициент усиления, емкость конденсаторов, провести прозвонку цепи на короткое замыкание.
Почти все современные виды мультиметра могут работать как с постоянным, так и с синусоидальным типом электротока. Среди представленных на рынке устройств наиболее востребованы цифровые и аналоговые виды. И хотя первый вид более продаваем, второй до сих пор активно используют в своей работе профессионалы.
Основными преимуществами классических аналоговых мультиметров является их надежность и низкая стоимость (по сравнению с цифровыми). Однако минус проявляется в меньшей точности, допускающей погрешность в 1,5-2%.
Цифровые приборы часто используются в домашних условиях. Они более точны (погрешность до 0,5%), просты в эксплуатации и обладают большим разрешением измерений.
Данные тестеры не требуют калибровки перед каждым замером и обладают устойчивостью к вибрации.
Существует и третий вид в чьем устройстве предусмотрен и стрелочный, и цифровой индикатор.
Помимо основного корпуса к тестеру прилагаются 2 щупа с проводами красного и черного цвета.
Внизу на панели прибора можно увидеть несколько разъемов:
- «COM» – общий, заземленный (для черного щупа);
- «VΩmA» – разъем, позволяющий прозвонить контакты, измерить силу и частоту тока (для красного щупа);
- «10 А» – гнездо для провода, позволяющего измерить ток до 10А.
Четвертое гнездо «°С mA Lx», присутствующее на некоторых моделях, измеряет дополнительные параметры (температуру, коэффициент усиления и емкость конденсатора).
Также на лицевой панели можно увидеть поворотный диск, опоясанный шкалой с цифровыми значениями и метками. С помощью этого диска можно выставлять необходимые значения, настраивать на нужные режимы или выполнений определенных функций.
Спирт, глицерин, канифоль
Можно получить неплохой спиртоканифольный флюс растворением канифоли в этиловом спирте. Предварительно нужно канифоль растолочь в ступке как можно мельче.
Канифоль в спирте растворяется очень медленно, и от тщательного ее измельчения будет зависеть скорость приготовления флюса. После перемешивания спирта с канифолью, лучше оставить будущий флюс на несколько часов для завершения растворения.
Можно ускорить процесс, поместив раствор в стеклянную закрывающуюся тару и нагревая до 80 ℃ на водяной бане. Спиртоканифольный флюс совершенно нейтрален и после производства пайки даже не требует смывки.
Этиловый спирт можно с успехом заменить глицерином. Такой глицериновый флюс получится гуще, чем спиртоканифольный и пользоваться им будет удобнее. Растворение канифоли в этом случае замедлится.
Гораздо эффективнее будет вначале растворить ее в спирте, и после этого перемешать с глицерином. В этом случае значительно повысится активность состава, но придется обязательно смывать остатки с паяных заготовок.
Даже канифоль вполне реально приготовить самостоятельно, хотя это потребует времени. Надо собрать в теплую сухую погоду смолу-живицу со стволов сосен и переплавить ее.
Можно использовать при пайке в роли флюса или его компонента, канифоль для струнных смычковых инструментов. Она очень высокого качества и хорошо очищена. Но цена ее гораздо выше, чем у паяльной канифоли.
Анализ результатов проверки диодов
- Для наиболее распространенных кремниевых диодов падение напряжения составляет от 0,5 до 0,8 В, что свидетельствует об исправности диода с прямым смещением. Падение напряжения на некоторых германиевых диодах составляет от 0,2 до 0,3 В.
- При обратном смещении исправного диода на экране мультиметра отображается OL. OL указывает на то, что диод работает как разомкнутый переключатель.
- Неисправный диод (с обрывом) делает невозможным прохождение тока в любом направлении. Если диод имеет обрыв, мультиметр отображает OL для обоих направлений.
- На диоде с коротким замыканием наблюдается одинаковое падение напряжения (приблизительно 0,4 В) в обоих направлениях.
Мультиметр в режиме измерения сопротивления (Ω) можно использовать для проведения дополнительной проверки диода или, как уже говорилось ранее, в тех случаях, если на мультиметре не предусмотрен режим проверки диода.
Диод имеет прямое смещение, если положительный (красный) измерительный провод подсоединен к аноду, а отрицательный (черный) измерительный провод — к катоду.
- Сопротивление исправного диода с прямым смещением должно находиться в диапазоне от 1000 Ом до 10 МОм.
- При прямом смещении диода показания сопротивления будут высокими, так как ток от мультиметра проходит через диод, результатом чего становится высокое сопротивление, которое требуется для проверки.
Диод имеет обратное смещение, если положительный (красный) измерительный провод подсоединен к катоду, а отрицательный (черный) измерительный провод — к аноду.
Если диод с обратным смещением исправен, на мультиметре отображается OL. Диод неисправен, если показания одинаковы для обоих направлений.
Проверку в режиме измерения сопротивления следует выполнять следующим образом:
- Убедитесь, что a) в цепь не поступает питание, и б) на диоде отсутствует напряжение. Напряжение в цепи может присутствовать из-за заряженных конденсаторов. В этом случае необходимо разрядить конденсаторы. В соответствии с требованиями настройте мультиметр на измерение напряжения переменного или постоянного тока.
- Переведите регулятор в положение измерения сопротивления (Ω). Эта функция на регуляторе может быть совмещена с другой функцией.
- Отсоедините диод от цепи и подключите к нему измерительные провода. Запишите полученный результат.
- Поменяйте местами измерительные провода. Запишите полученный результат.
- Для получения достоверных результатов сравните показания, полученные в режиме измерения сопротивления, с показаниями для известного исправного диода.
Подберите подходящий мультиметр
Соляная и фосфорная кислота
Очень эффективный флюс получается, если растворить в соляной кислоте гранулы цинка. Для этого концентрированную кислоту нужно разбавить в равных долях с водой и залить этим раствором гранулы, помещенные в стеклянную посуду. Для полного растворения потребуется цинк из расчета 412 г на 1 л соляной кислоты.
Процесс растворения будет сопровождаться бурным выделением водорода из кислоты, поэтому приготовлением лучше заниматься в помещениях с очень хорошей вентиляцией и вдали от открытого огня.
При помощи полученного из соляной кислоты флюса успешно паяют стальные заготовки. Если в раствор добавить нашатырь (столько же, сколько цинка), то использовать такой состав можно при пайке совершенно любых металлов и сплавов.
Хороший флюс – фосфорная кислота. Ее используют при пайке нихрома и нержавеющей стали.
Жидкие флюсы лучше всего наносить тонкой кистью, а хранить их надо в плотно закрывающейся стеклянной посуде с узким горлом.
Методы диагностики
Простейшим способом, которым чаще всего пользуют радиолюбители, является проверка светоизлучающих диодов мультиметром на работоспособность при помощи щупов. Способ удобен для всех типов светоизлучающих диодов, независимо от их исполнения и количества выводов. Установив переключатель в положение «прозвонка, проверка на обрыв», щупами касаются выводов и наблюдают за показаниями. Замыкая красный щуп на анод, а черный на катод исправный светодиод должен засветиться. При смене полярности щупов на экране тестера должна оставаться цифра 1.
Для точной проверки многоцветных LED с несколькими выводами необходимо знать их распиновку. В противном случае придется наугад перебирать выводы в поисках общего анода или катода. Не стоит бояться тестировать мощные светодиоды с металлической подложкой. Мультиметр не способен вывести их из строя, путём замера в режиме прозвонки.
Проверку светодиода мультиметром можно выполнить без щупов, используя гнёзда для тестирования транзисторов. Как правило, это восемь отверстий, расположенных в нижней части прибора: четыре слева для PNP транзисторов и четыре справа для NPN транзисторов. PNP транзистор открывается подачей положительного потенциала на эмиттер «Е». Поэтому анод нужно вставить в гнездо с надписью «Е», а катод – в гнездо с надписью «С». Исправный светодиод должен засветиться. Для тестирования в отверстиях под NPN транзисторы нужно сменить полярность: анод – «С», катод – «Е». Таким методом удобно проверять светодиоды с длинными и чистыми от припоя контактами
При этом неважно, в каком положении находится переключатель тестера
Для проверки ИК диода в гнёздах тестирования транзисторов дополнительно придётся задействовать цифровую камеру (смартфон, телефон и пр.) Инфракрасный диод вставляют в соответствующие отверстия мультиметра и сверху на него направляют камеру. Если он в исправном состоянии, то ИК излучение будет отображаться на экране гаджета в виде светящегося размытого пятна.
Проверка мощных SMD светодиодов и светодиодных матриц на работоспособность кроме мультиметра требует наличия токового драйвера. Мультиметр включают последовательно в электрическую цепь на несколько минут и следят за изменением тока в нагрузке. Если светодиод низкого качества (или частично неисправный), то ток будет плавно нарастать, увеличивая температуру кристалла. Затем тестер подключают параллельно нагрузке и замеряют прямое падение напряжения. Сопоставив измеренные и паспортные данные из вольт-амперной характеристики можно сделать вывод о пригодности LED к эксплуатации.
Применение жира
Флюс для пайки можно сделать из жира с достаточно высокой температурой плавления. Тогда при комнатной температуре он не будет сам размягчаться, что облегчит работу с ним.
Чтобы получить такой флюс, жир необходимо перетопить и смешать с растолченной канифолью и нашатырем в определенной пропорции. На три части жира по объему понадобиться столько же нашатыря и одна часть канифоли.
Готовый флюс для удобства использования можно поместить в корпус медицинского одноразового шприца и при необходимости выдавливать нужное количество.
Если нет уверенности в том, подходит ли самодельный флюс для пайки детали, то можно провести маленькое исследование. Необходимо распределить приготовленное вещество по поверхности кусочка такого же металла, который предстоит паять.
Если при нагревании флюс равномерно распределился по поверхности, то он признается годным для пайки. Если же собирается шариками и стекает, то такой он сможет обеспечить удовлетворительную смачиваемость детали.
Свойство растворять оксидную пленку на поверхности металла проверяется смывкой нанесенного флюса. Если поверхность после смывки остается чистой, то флюс хорошо растворяет оксиды. Напротив, если остались следы окисной пленки или ржавчины, то пайку с этим флюсом производить нельзя.
Прозвон резистора
Резистор можно и нужно прозванивать. Прозвонить можно и без выпаивания элемента с платы. Прозванивание элемента на обрыв производится следующим образом:
- Включить мультиметр и выключить прибор, если прозвонка осуществляется без выпаивания;
- Мультиметром без учета полярности прикоснуться к выводам электрорезистора;
- Зафиксировать значение. Если оно равно единице, то это свидетельствует о неисправности и произошел обрыв, а сам элемент следует заменить.
При невыпаивании следует учитывать тот факт, что если схема сложная, то, возможно, придется делать прозвонку через обходные пути и цепи. О 100 % неисправности элемента сказать можно лишь тогда, когда хотя бы одна из его ножек выпаяна.
Устройство светодиода
Светодиоды — полупроводниковые приборы с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.
Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.
Полярность резистора
Многие интересуются тем, как узнать полярность резистора, чтобы точно определить, каким контактом выхода и куда его вставлять. Чтобы не вводить людей в заблуждение, сразу можно сказать, что полярности у электрорезистора нет и быть не может. Данный радиоэлемент бесполярен. Считается, что резисторы неполярны и подключаться к печатной плате могут при любом положении своих выводов, в любой их комбинации. Как и с предохранителем, проверять работоспособность резистора можно в любой комбинации контактов мультиметра и выводов, а порядок его припайки к электрическим схемам разницы не имеет. Важно лишь учитывать и проверять номинальную сопротивляемость элемента перед припоем, так как потом в случае появившихся неисправностей сделать это будет тяжелее за счет влияния на измерение других элементов и цепей платы.
