Invertor nevaří? Upečte ho!

Pokud jste sem ještě občas nakoukli v naději, že by se tu po dlouhé pauze mohl objevit nový článek, možná teď vidíte rudě:-) Dva roky tu na prvním místě visí aprílový článek o svařování ze sifonových bombiček a když se konečně objeví něco nového, je to zase Apríl. Nebo není?

Inspirací pro napsání tohoto článku byly různě probleskující informace o více či méně úspěšných opravách počítačových komponent upečením v troubě. Kromě různých internetových diskusí se tyto informace objevily i v tištěných počítačových časopisech. A jelikož se již ustálil jistý postup takové opravy, začaly silně převažovat zkušenosti pozitivní nad negativními. Zkrátka to pomáhá a funguje. A zde již nebylo daleko k myšlence: "Co to zkusit s invertory?"

Proč péci elektroniku?

Jak bývá v těch počítačových časopisech zvykem, všeho se dotknou jen povrchně bez jakéhokoliv náznaku vysvětlení. A když už se do nějakého toho vysvětlování dají, je lepší to vůbec nečíst... Takže o co jde?

Jde o to, že na plošných spojích s elektronickými součástkami se časem objevují studené spoje. Vliv na to má zejména zvětrávání pájky, kterou byl spoj proveden, ale také čistota (či spíš nečistota) vývodů součástek ještě před zapájením. Velký vliv mají ovšem provozní podmínky, změny teplot a zejména vibrace. A právě vibrace jsou třeba u svařovacích invertorů velmi časté. Nějaký ten přehrávač položíte doma pod televizi a už se s ním nehýbe. Maximálně do něj manželka drbne při otírání prachu. Ale svářečka? Ta dostane ran... Pak se třeba v pájeném spoji objeví trhlinka a už to jede. Za chvíli je studeňák na světě.

Ideálním způsobem opravy je pochopitelně přeletování vadného spoje. Nejlépe tak, že se původní pájka ohřeje a odsaje, letované plochy se očistí a přeletují pájkou novou. Jenže to má háček - ten studeňák nejprve musíte najít! A to je v současné době přetechnizovaných elektronických udělátek prakticky nemožné...

Moderní elektronika je dnes již prakticky výhradně stavěna technologií povrchové montáže. V praxi to znamená, že titěrné bezvývodové součástky (označované jako SMD) nějaký robot nalepí na desku na určené pájecí body a pak se to nechá přejet tzv. pájecí vlnou, která je připájí. Výhodou je rychlost procesu montáže, nevýhodou je prakticky nulová možnost kontroly během výroby. Hotová deska pak buď funguje, nebo ne a nalézt v tom závadu je prakticky nemožné. Je to hodně zjednodušené, ale tak nějak to opravdu je.

Jednou z proklamovaných výhod této povrchové montáže oproti klasickým nožičkovým součástkám byla odolnost proti vibracím a deformacím plošného spoje. Troufáme si tvrdit, že to je naopak. Nožičkové součástky mají možnost zapružit právě díky těm nožičkám. SMD součástky prostě prasknou...

Aby tento proces byl ještě méně spolehlivý, přisla Evropská Unie s nařízením, že od 1.7. 2006 musí být veškeré pájené spoje ve výrobě elektroniky provedeny tzv. bezolovnatou pájkou. Na tom není nic špatného, naopak. Šetří to naše životní prostředí i zdraví zaměstnanců ve výrobě. Problém byl v tom, že v té době neexistovala adekvátní náhrada klasických olověných pájek, a že v podstatě neexistuje dodnes. Bezolovnaté pájky mají horší smáčivost a nižší životnost. Riziko vzniku studených spojů je daleko vyšší, než u pájky olovnaté. Výsledkem je nižší spolehlivost zařízení při současně vyšší ceně. Ostatně jako vždy, když se dá před přirozeným vývojem přednost direktivním nařízením (viz. žárovky). Proto také musely být od začátku uděleny vyjímky pro takové obory, kde je na spolehlivost kladen velký důraz: letecký, zdravotnický a vojenský průmysl. My ostatní si musíme kupovat věci, jejichž spolehlivost je směšná a to za cenu, která je k pláči. Přestože výrobci měli se zavedením bezolovnatého pájení nemalé náklady, výsledný stav, kdy výrobky mají "úředně nařízenou" nižší živostnost jim vyloženě vyhovuje. Bit je jen a jen spotřebitel. Zajímavý článek na toto téma je zde: Zájmy korporací – bezolovnaté pájení. Spoustu dalších informací naleznete na diskusních fórech o elektronice, například české Elektrobastlírně.

A pokud si myslíte, že se tyto věci týkají jen počítačů a podobné mikroelektroniky, jste na omylu. Podívejte se na následující obrázek:

řídící elektronika Kempii Master TIG 2200

Na obrázku opravdu není fragment PC motherboardu, ale řídící elektronika invertoru Kemppi Master TIG 2200. Celé je to řízeno 16-bitovým mikroprocesorem 80C196 s externí pamětí 32KB. Opravit v běžných podmínkách takovou elektroniku je nemožné. Dokonce ani znalost zapojení vám bude k ničemu, bez znalosti firmware toho procesoru. Tohle už se musí "napíchnout" na nějakou diagnostiku. A pokud tu možnost nemáte, nebo se vám to prostě nevyplatí, je tu poslední záchrana zoufalce - strčit to do trouby!

Pečením v troubě totiž dojde k natavení všech pájených spojů. V podstatě se jedná o hromadnou opravu studených spojů v případě kdy tušíte, že tam nějaké jsou a netušíte kde. Tou troubou se zde pochopitelně rozumí klasická horkovzdušná trouba. V žádném případě nestrkejte plošňáky do mikrovlnky:-)

Jak na to, jak se pekařem plošňáků státi

Asi nejčastěji pečenými deskami jsou počítačové grafické karty. Ale probleskují zprávy o úspěšně upečených základních deskách stolních PC i notebooků a dokonce i herní konzoli Play Station či Xbox už někdo pekl. Zde jsou obecná pravidla jak na to. Jak se stát správným pekařem plošňáků:-)

1) z desky je nutné odstranit vše, čemu škodí vysoká teplota. Je nutné odmontovat chladiče z výkonových součástek, odpojit všechny konektory a kabely, odlepit všechny samolepky a v případě jednodeskových invertorů bude nutné odmontovat i trafo a tlumivku. Také je vhodné odpájet všechny elektrolytické kondenzátory. Ideálně by měla zbýt jen samotná deska se součástkami.

2) desku očistěte od prachu a nečistot.

3) klasickou horkovzdušnou troubu předehřejte na cca 250°C

4) připravte si pečící plech a několik kuliček z alobalu

5) desku položte na alobalové kuličky součástkami nahoru, aby po ohřátí pájky nevypadaly a aby se deska nedotýkala plechu

6) pečte desku 7-8 minut

7) poté nechte desku řádně vychladnout (stále na plechu a na kuličkách)

8) nastrojte desku do původního stavu. Nezapomeňte před montáží chladičů nanést na styčné plochy teplovodivou pastu. Zvýšenou pozornost věnujte elektrolytickým kondenzátorům. Jsou-li nafouknuté (mají vyboulené vršky) nahraďte je novými.

9) namontujte desku do zařízení. Pomodlete se a zkuste to zapnout:-)

V literatuře se uvádí, že někdy je z neznámých důvodů nutné po pár měsících provozu desku opakovaně "přepéct". Je to možná tím, že některé bezolovnaté pájky nesnášejí následné ohřevy a mají tendenci hrudkovatět, ale znáte to: tonoucí se stébla chytá. Tak hodně štěstí:-)