Praktická elektronika/Získávání součástek ze starých obvodů

Aristokratičtí či teoretičtí čtenáři nechť tuto kapitolu raději přeskočí. Budeme se v ní totiž zabývat nejlevnějším a nejjednodušším opatřením skoro všech potřebných součástek pro své experimenty, a to odpájením ze starých plošných spojů. Současná společnost tvoří velké množství elektronického odpadu, v němž bývají často zcela funkční, leč zastaralé anebo porouchané přístroje, ve kterých ale zůstala většina součástek plně zachovalých. Nemá smysl platit stovky korun za nové součástky, když je můžeme pohodlně vypájet a „vdechnout jim nový život“!

Kde?

Nejčastěji se dají sehnat tyto obvody či jiné zdroje součástek:

• Elektronkové monitory jsou pro běžné experimenty asi nejvhodnějším zdrojem součástek. Dá se jich v PC-opravnách vyškemrat velké množství a obsahují „vyvážené“ zastoupení součástek, jemných i poměrně výkonných.
• Zdroje k počítačům mají podobně výhodné složení a navíc v nich bývá krásný větrák!
• Ještě lepší (a vzácnější) jsou obvody z UPS – záložních zdrojů k počítačům, v nichž nalezneme krom mocného větráku zejména výkonné tranzistory (až okolo 20 A při 600 V) a analogově/digitální čipy.
• Obvody z rádií, počítačů a videí jsou poměrně chudé a většinou na nich najdeme hlavně mnoho prakticky nepoužitelných složitých čipů. Výjimkou jsou velmi staré počítače, které představují obrovskou zásobárnu použitelných čipů. Protože moderní procesory berou řádově desítky ampér, lze z desky odpájet nenápadné, ale velmi schopné tranzistory i s chladičem.
• Pevné disky obsahují nesmírně silné (neodymové nebo samarium-kobaltové) magnety (pozor, křehké). Vychylovací mechanismus diskových hlav lze recyklovat. Můžou se hodit i naprosto hladké diskové plotny nebo krokový motor (který je běžně roztáčí na 120 ot./s). Po odkrytí víka se do disku dostane prach a už jej nelze používat.
• Optické mechaniky obvykle obsahují 2 zvláštní motory (ověřeno jejich použití v HO lokomotivách ( http://www.volny.cz/masinky2003/Ragulin_motor.html )), silnou lupu a laserovou diodu. Zatímco CD používá blízké IR záření (občas ještě viditelné okem jako slabá červená), DVD již používá světlo červené barvy a HD-DVD/BluRay využívají modrý laser. Čtecí mechaniky mívají výkon podobný laserovému ukazovátku, zatímco zapisovací mechaniky mívají výkony řádově větší, tedy nebezpečné oku. Laserové diody vyžadují velmi opatrné zacházení a speciální napájecí zdroj!
• Sluncem napájené kalkulačky obsahují fotovoltaický článek, který dodává napětí okolo 2 V a proud v řádu desítek uA.
• Skenery krom jinak skoro bezcenné elektroniky obsahují drobný krokový motorek, CCD/CIS detektor a někdy rtuťovou lampu. Lampa bývá napájena vysokým napětím (~ 2 kV), které jí poskytuje měnič napájený obvykle 12 V.
• Podobně chudé bývají i obvody z tiskáren. Z jehličkových a inkoustových lze ale navíc získat tranzistorová pole na řízení krokových motorků a z laserových zase získáme laserovou diodu, občas se světlovodným vláknem. Ze samotné tiskárny navíc získáme mnoho úžasných mechanických součástek, včetně silných krokových nebo stejnosměrných motorů, převodů a silně špinící barvy. Přebytkový toner z laserové tiskárny lze obvykle recyklovat do jiných tiskáren, často tak získáme desítky až stovky stran zdarma.
• Různé mobily a podobné malé potvory jsou už většinou příliš miniaturizované, než aby z nich byl větší užitek.
• Zapalovače často obsahují piezoměnič, který při nárazu zabudovaného kladívka vytváří desítky kV.

Jak?

Získané zařízení rozebereme. Stranou uložíme zajímavé části, jako jsou plošné spoje, motory a převody, optické prvky, sítové konektory a spínače. Podle vlastního uvážení můžeme uschovat i mechanické části, jako jsou šrouby, trubky či plechy.

Nyní se můžeme pustit do rozebrání samotného plošného spoje. Je na něm mnoho neznámých součástek, s jejichž magickými vlastnostmi se seznámíme později, nyní stačí je rozlišit a vyndat. Na odpájení je nejvhodnější běžná transformátorová páječka a úzké malé kleště, výhodná je odsávačka cínu.

Podstatně obtížnější je odpájení integrovaných obvodů, které mají mnoho nohou. Existují 3 přístupy:

1. Odpájení plochým očkem: Vytvoříme na transformátorovou páječku očko obdélníkového tvaru, jehož přední strana ohřeje všechny nožičky na straně integrovaného obvodu současně. Je vhodné na součástky, které nemají mnoho nohou, např. na rychlé vyndavání tranzistorů.
2. Tavení cínu nad plynovým plamenem: Rychlá, ale nešetrná metoda. Ve velmi dobře větrané místnosti nahřejeme část plošného spoje zespodu tak, až se začne tavit cín. Pak všechny součástky snadno vytáhneme sikakleštěmi. Pokud takto nahřátým obvodem prudce klepneme o nějakou kovovou nádobu, vytřepe se z něj spolu se součástkami i množství cínu. Integrované obvody a kondenzátory jsou však ohroženy vysokou teplotou. Elektronik je pak ohrožen jedovatými výpary z desky.
3. Tzv. trubičkování: Metoda pracná a vyžadující zkušenost, ale šetrná k součástce (vhodné např. pro křehké CCD snímače).
   1. Připravíme vhodnou nerezovou trubičku, a to z injekční jehly o průměru 0,8 - 0,9 mm. Ostrými štípačkami ji jemně stiskneme u ostrého konce a otáčíme s ní. Ve vzniklém zářezu ji pak odlomíme. Na smirkovém papíru kolmo odbrousíme asi 1 mm délky. Konec trubičky pak sbrousíme kuželovitě tak, aby lépe proniknul mezi nožičkou součástky a obvodem.
   2. Obvod s požadovanou součástkou upevníme do svěráku součástkou dospod. Trubičku přiložíme na konec jedné z nožiček součástky, páječkou celou nožičku prohřejeme tak, aby se právě roztavil cín. Na trubičku zatlačíme přiměřenou silou a jemně s ní kolébáme, až pronikne do mezery mezi nožičkou a dírou v plošném spoji. Necháme nožičku vychladnout a kolébáním trubičku vytáhneme (nikoli otáčením, hrozí ukroucení!). Jde to obvykle přijatelně snadno, protože cín nesmáčí nerez.
   3. Takto postupujeme pro všechny nožičky a dáváme pozor, abychom zpět nepřipájeli nějakou předchozí. Pokud se trubičku nepodaří prostrčit během několika sekund po ohřátí nožičky, jdeme na další, abychom součástku nepřehřáli. K dané nožičce se vrátíme časem.
   4. Po otrubičkování celé součástky ji opatrně páčíme šroubovákem. Otřepky cínu okolo nožiček by měly pozvolna povolit, případně uvidíme, na které z nožiček součástka ještě visí. Nožičky srovnáme plochými kleštěmi a zbavíme přebytků cínu.

Snažíme se součástku nepřehřát a pokud vyžaduje delší vytahování a cloumání, přejdeme raději k jiným a necháme ji mezitím vychladnout. U dvounohých součástek ohřejeme jednu nohu a vytáhneme, pak vytahujeme druhou. Tranzistory mívají tři nohy blízko sebe, ohřejeme tedy očkem dvě nožičky současně a tranzistor povytáhneme tak, abychom vytáhli obě dvě; pak odpájíme třetí.