Site Loader

Содержание

Схема регулятора мощности паяльника

Друзья, приветствую вас! Сегодня я хочу рассказать о самой распространенной самоделки радиолюбителей. Речь пойдет о тиристорном регуляторе мощности. Благодаря способности тиристора мгновенно открываться и закрываться, его с успехом применяют в различных самоделках. При этом он обладает низким тепловыделением. Схема тиристорного регулятора мощности достаточно известна, но она имеет отличительную особенность от подобных схем.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Регулятор мощности для паяльника.
  • Стабильный регулятор мощности паяльника на 36В
  • Уважаемый Пользователь!
  • Простой регулятор температуры паяльника
  • Изготовление регулятора мощности на симисторе своими руками
  • Схема регулятора мощности для паяльника
  • Регулятор мощности для паяльника
  • Регулятор температуры для паяльника
  • Регулятор мощности паяльника схема
  • Регулятор мощности тиристорный, напряжение и схемы своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Хороший регулятор мощности паяльника

Регулятор мощности для паяльника.


Использовал я её как регулятор мощности для паяльника. Предлагаю вашему вниманию простой регулятор мощности для паяльника, позволяющий плавно изменять напряжение на нагревательном элементе, тем самым поддерживая оптимальную температуру жала паяльника. Ведь если жало недостаточно прогретое, то припой плавится медленно, и паяльник приходится дольше держать прижатым к выводам деталей, что может привести их к выходу из строя.

Пайка перегретым жалом так же получается непрочной. Припой не держится на таком жале, а просто скатывается с него. Отсюда вывод: чтобы пайка не была мучением, а рабочая часть паяльника была всегда хорошо прогрета, для него нужно поддерживать оптимальную температуру. Схема управления, собранная на транзисторах VT1 и VT2, управляет работой тиристора. Питается она через параметрический стабилизатор, образованный резистором R5 и стабилитроном VD1.

Стабилитрон VD1 служит для стабилизации и ограничения возможного повышения напряжения, питающего схему управления.

Резистор R5 гасит лишнее напряжение, а переменным резистором R2 регулируется выходное напряжение регулятора мощности. К силовой части относится тиристор VS1, с анода которого снимается регулируемое напряжение, через которое паяльник включается в сеть В.

Чем больше будет ток отпирающего напряжения, тем больший ток будет пропускать тиристор через себя. Собранная правильно из исправных деталей схема регулятора мощности для паяльника начинает работать сразу, и в налаживании не нуждается. А можно проще или нет? Например просто подключить переменный резистор к проводу паяльника. Поправьте меня если не правильно мыслю. Я собрал регулятор мощности по такой схеме, схема при правильной сборке начинает работать сразу и не требует наладки, единственное я ее доработал — поставил индикатор для визуального контроля мощности.

Сайт необязательно. Главная Своими руками. Уважаемый, хорошо бы к схеме приложить схему-платы в натуральную величину! Сергей Slava Владимир


Стабильный регулятор мощности паяльника на 36В

В течение минусовых полупериодов сети напряжение между точками А и Б равно прямому падению напряжения на диоде VD1 около 0,6 В , поэтому узел формирования импульсов, открывающих тринистор, не работает, тринистор закрыт. В начале плюсового полупериода сети диод VD1 закрывается и напряжение Uаб между точками А и Б увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение Uвб между точками В и Б. К середине полупериода напряжение Uаб становится равным амплитудному значению, а напряжение Uвб, достигнув примерно 7 В, далее не увеличивается. Этим устройство обязано «стабилитрону», в роли которого выступает обратно включенный эмиттерный переход транзистора VT3.

Самым простым регулятором мощности для паяльника является.

Уважаемый Пользователь!

Паяльник с регулировкой температуры позволяет при низкотемпературной пайке и лужении для нагрева деталей, флюса и припоя устанавливать необходимую температуру пайки, в зависимости от используемых материалов, а также эффективно бороться с таким явлением, как перегрев жала. Такой инструмент еще называют регулируемым или с регулятором мощности. При этом мощность колеблется в пределах от 3 до Вт, что позволяет одним и тем же паяльником паять микросхемы, радиокомпоненты, провода, крупные детали, изготовленные из разных металлов и даже не металлов, обеспечивать плотную посадку, устранять пористость и т. Производители российские и зарубежные выпускают устройства для паяния с регулятором мощности в 3 исполнениях:. В конструкции маломощного паяльника может присутствовать поворотный диммер светорегулятор , который позволяет менять величину электрической мощности, то увеличивая ее, то уменьшая. Включается в разрыв питающего кабеля. В этом случае температура нагрева регулируется за счет падения напряжения, что приводит к падению мощности.

Простой регулятор температуры паяльника

Типичной является ситуация, когда только что купленный паяльник перегревается сверх всякой нормы. Это касается, по большому счету, недорогих паяльников, производителей которых вряд ли волнует наш комфорт и удобство при пайке. Дым горящей на глазах канифоли, отгарание дорожек платы при малейшей ошибке в процессе лужения, — вот далеко не полный список неприятностей, которые может причинить перегретое жало паяльника. Что уж говорить о чувствительных к превышению допустимой температуры электронных компонентах, повреждение которых пустит насмарку весь творческий процесс.

Для того, чтобы получить качественную и красивую пайку требуется правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить определенную температуру его жала в зависимости от марки применяемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева паяльника, которые с успехом заменят многие промышленные несравнимые по цене и сложности.

Изготовление регулятора мощности на симисторе своими руками

Управлять можно величиной напряжения или тока. Применяется тиристорный регулятор для управления мощностью бытовых паяльники, электронагреватели, лампы накаливания и т. Если есть необходимость использовать тиристорный регулятор мощности, можно своими руками сделать прибор неплохого качества. Этот прибор используется для управления нагревательными элементами, лампами накаливания, оборотами двигателя. Самостоятельное изготовление прибора даже проще, чем изготовление тиристорного регулятора.

Схема регулятора мощности для паяльника

Для качественной работы требуется поддерживать тепловую мощность паяльника на определенном уровне. В продаже есть большой выбор электроприборов с регулятором температуры, однако стоимость таких устройств достаточно высокая. Еще более продвинутыми являются паяльные станции. В таких комплексах расположен мощный блок питания, при помощи которого можно контролировать температуру и мощность в широких пределах. Цена соответствует функциональности. А что делать, если паяльник уже имеется, и покупать новый с регулятором не хочется?

Ниже приведена схема регулятора мощности для паяльника. Схема неоднократно была собрана мною и моими знакомыми. Главное преимущество.

Регулятор мощности для паяльника

Полезные советы. Регулятор Мощности Паяльника — Страница 13 — Мастерская Простой регулятор температуры паяльника Мастер-класс своими руками. Регулятор температуры паяльника своими руками: схемы устройств.

Регулятор температуры для паяльника

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Симисторный регулятор мощности

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga. В этой статье я расскажу Вам, как собрать простой регулятор мощности для паяльника , позволяющий плавно изменять напряжение на нагревательном элементе, тем самым поддерживая оптимальную температуру жала паяльника. Если жало недостаточно прогретое, то припой плавится медленно, и паяльник приходится дольше держать прижатым к выводам деталей, что может привести их к выходу из строя. Пайка перегретым жалом так же получается непрочной. Припой не держится на таком жале, а просто скатывается с него. Отсюда вывод: чтобы пайка не была мучением, а рабочая часть паяльника была всегда хорошо прогрета, для него нужно поддерживать оптимальную температуру.

Принцип регулирования мощности — фазовый.

Регулятор мощности паяльника схема

Ниже приведена схема регулятора мощности для паяльника. Схема неоднократно была собрана мною и моими знакомыми. Главное преимущество данной схемы, доступность компонентов: дубовые КТ и КТ, всеми известный Д и КУН, не говоря уже о резисторах и конденсаторах один в схеме. Мощность регулятора: до 10А в амперах , но зависит от тиристора и VD2. При подключении данного устройства к лампе накаливания на В можно заметить, что она мерцает, это связано с диодом VD2, так как он даёт пульсацию с частотой 50Гц.

Регулятор мощности тиристорный, напряжение и схемы своими руками

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте!


Электронный регулятор температуры паяльника | Датчики температуры

Схемы тиристорных регуляторов мощности

Для того, чтобы получить качественную и красивую пайку требуется правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить определенную температуру его жала в зависимости от марки применяемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева паяльника, которые с успехом заменят многие промышленные несравнимые по цене и сложности.

Электрические принципиальные схемы регуляторов температуры паяльника

Внимание, ниже приведенные тиристорные схемы регуляторов температуры гальванически не развязаны с эклектической сетью и прикосновение к токоведущим элементам схемы опасно для жизни!

Для регулировки температуры жала паяльника применяют паяльные станции, в которых в ручном или автоматическом режиме поддерживается оптимальная температура жала паяльника. Доступность паяльной станции для домашнего мастера ограничена высокой ценой. Для себя я вопрос по регулированию температуры решил, разработав и изготовив регулятор с ручной плавной регулировкой температуры. Схему можно доработать для автоматического поддержания температуры, но я не вижу в этом смысла, да и практика показала, вполне достаточно ручной регулировки, так как напряжение в сети стабильно и температура в помещении тоже.

Классическая тиристорная схема регулятора

Классическая тиристорная схема регулятора температуры паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт. Поэтому я и решил представить эту схему.

Для того, что понять как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление межу анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение межу его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.

Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма). При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.

Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н. Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ..

Простейшая тиристорная схема регулятора

Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.

Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.

Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочками, не получится, так как в таких лампочках вмонтированы электронные схемы, и регулятор просто будет нарушать их нормальную работу. Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя.

Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В. Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.

Тиристорная схема регулятора не излучающая помехи

Главное отличие схемы представляемого регулятора температуры паяльника от выше представленных, это полное отсутствие излучающих радиопомех в электрическую сеть, так как все переходные процессы происходят во время, когда напряжение в питающей сети равно нулю.

Приступая к разработке регулятора температуры для паяльника, я исходил из следующих соображений. Схема должна быть простой, легко повторяемой, комплектующие должны быть дешевыми и доступными, высокая надежность, габариты минимальными, КПД близок к 100%, отсутствие излучающих помех, возможность модернизации.

Работает схема регулятора температуры следующим образом. Напряжение от питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоиды с частотой 100 Гц (диаграмма 1). Далее ток проходит через ограничительный резистор R1 на стабилитрон VD6, где напряжение ограничивается по амплитуде до 9 В, и имеет уже другую форму (диаграмма 2). Полученные импульсы заряжают через диод VD5 электролитический конденсатор С1, создавая питающее напряжение около 9 В для микросхем DD1 и DD2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы. С R1 сформированный сигнал подается еще на 5 и 6 выводы элемента 2ИЛИ-НЕ логической цифровой микросхемы DD1.1, которая инвертирует поступающий сигнал и преобразовывает в короткие импульсы прямоугольной формы (диаграмма 3). С 4 вывода DD1 импульсы поступают на 8 вывод D триггера DD2.1, работающего в режиме RS триггера. DD2.1 тоже, как и DD1.1 выполняет функцию инвертирования и формирования сигнала (диаграмма 4). Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковые, и казалось, что можно сигнал с R1 подавать прямо на 5 вывод DD2. 1. Но исследования показали, что в сигнале после R1 находится много приходящих из питающей сети помех и без двойного формирования схема работала не стабильно. А ставить дополнительно LC фильтры, когда есть свободные логические элементы не целесообразно.

На триггере DD2.2 собрана схема управления регулятора температуры паяльника и работает она следующим образом. На вывод 3 DD2.2 с вывода 13 DD2.1 поступают прямоугольные импульсы, которые положительным фронтом перезаписывают на выводе 1 DD2.2 уровень, который в данный момент присутствует на D входе микросхемы (вывод 5). На выводе 2 сигнал противоположного уровня. Рассмотрим работу DD2.2 подробно. Допустим на выводе 2, логическая единица. Через резисторы R4, R5 конденсатор С2 зарядится до напряжения питания. При поступлении первого же импульса с положительным перепадом на выводе 2 появится 0 и конденсатор С2 через диод VD7 быстро разрядится. Следующий положительный перепад на выводе 3 установит на выводе 2 логическую единицу и через резисторы R4, R5 конденсатор С2 начнет заряжаться. Время заряда определяется постоянной времени R5 и С2. Чем величина R5 больше, тем дольше будет заряжаться С2. Пока С2 не зарядится до половины питающего напряжения на выводе 5 будет логический ноль и положительные перепады импульсов на входе 3 не будут изменять логический уровень на выводе 2. Как только конденсатор зарядится, процесс повторится.

Таким образом, на выходы DD2.2 будет проходить только заданное резистором R5 количество импульсов из питающей сети, и самое главное, перепады этих импульсов будут происходить, во время перехода напряжения в питающей сети через ноль. Отсюда и отсутствие помех от работы регулятора температуры.

С вывода 1 микросхемы DD2.2 импульсы подаются на инвертор DD1.2, который служить для исключения влияния тиристора VS1 на работу DD2.2. Резистор R6 ограничивает ток управления тиристором VS1. Когда на управляющий электрод VS1 подается положительный потенциал, тиристор открывается и на паяльник подается напряжение. Регулятор позволяет регулировать мощность паяльника от 50 до 99%. Хотя резистор R5 переменный, регулировка за счет работы DD2.2 нагрева паяльника осуществляется ступенчато. При R5 равному нулю, подается 50% мощности (диаграмма 5), при повороте на некоторый угол уже 66% (диаграмма 6), далее уже 75% (диаграмма 7). Таким образом, чем ближе к расчетной мощности паяльника, тем плавне работает регулировка, что позволяет легко отрегулировать температуру жала паяльника. Например, паяльник 40 Вт, можно будет настроить на мощность от 20 до 40 Вт.

Конструкция и детали регулятора температуры

Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стеклотекстолита. Так как схема не имеет гальванической развязки с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластмассовый корпус бывшего адаптера с электрической вилкой. На ось переменного резистора R5 надета ручка из пластмассы. Вокруг ручки на корпусе регулятора, для удобства регулирования степени нагрева паяльника, нанесена шкала с условными цифрами.

Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате. Можно сделать подключение паяльника разъемным, тогда будет возможность подключать к регулятору температуры другие паяльники. Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется.

Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. Диоды VD1- VD4 любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.

Регулятор температуры настраивать не требуется. При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу.

Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.

Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209.

Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов мощности

Для уменьшения помех излучаемых тиристорным регуляторами мощности в электрическую сеть применяют ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с намотанными витками провода. Такие ферритовые фильтры можно встретить во всех импульсных блоках питания компьютеров, телевизоров и в других изделиях. Эффективным, подавляющим помехи ферритовым фильтром можно дооснастить любой тиристорный регулятор. Достаточно пропустить провод подключения к электрической сети через ферритовое кольцо.

Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помехи, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса прибора, так и с внешней его стороны. Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр будет подавлять помехи, но достаточно и просто продеть сетевой провод через кольцо.

Ферритовое кольцо можно взять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если Вы обратите внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то заметите на проводе цилиндрическое утолщение изоляции. В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех.

Достаточно ножиком разрезать пластиковую изоляцию и извлечь ферритовое кольцо. Наверняка у Вас или Ваших знакомых найдется не нужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопного монитора.

Регулятор мощности паяльника с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Автор — Настя.

Участник Конкурса «Поздравь Кота по-человечески 2008».

Многие из нас проводят много времени в руках с паяльником. Не секрет, что хорошая пайка компонентов является залогом успешной работы электронного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов.

Регулятор собран на pic16f628a. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц, т.е. кварцевый резонатор не нужен. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять устаревшие контроллеры (например, pic16f84a) и иные без внутреннего тактирования. В своем варианте регулятора я установила семисегментный индикатор с общим катодом. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы закомментированы заготовки под контроллер pic16f84a и индикатор с общим анодом.

Регулятор собран на двух платах: силовая и цифровая. На силовой плате расположен фильтр (для снижения уровня помех создаваемым регулятором) и схема бестрансформаторного питания. На цифровой плате расположен микроконтроллер и семисегментный индикатор.

Платы регулятора мощности с цифровой индикацией закреплены с помощью винтов в корпусе обычной мыльницы. Дизайн регулятора зависит от Вашей фантазии и способностей.

Красной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, синей – снижаем. Программа для микроконтроллера написана на Ассемблере. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность.

Узлы схемы не являются чем-то необычным. Расчеты компонентов силовой части сделаны в соответствии с рекомендациями документов из открытых источников:

Соблюдайте осторожность и помните про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220В. Правильно изготовленный регулятор из исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Для обеспечения электромагнитной совместимости следует лишь правильно подключить его к сети (фазу и нейтраль подключить так, как это показано на схеме).

На перспективу программа для микроконтроллера может быть расширена дополнительными функциями. Например, таймер на выключение – для случаев простоя паяльника без дела, в целях защиты от выгорания жала. Также можно предложить разогрев паяльника определенное время на максимальном уровне и затем переход на меньший уровень для поддержания температуры. Если эти функции найдут Вашу поддержку, то следующая версия прошивки будет дополнена этими функциями.

то, регулируя длину погружения стержня в нагреватель, можно легко плавно изменить температуру. Но такую конструкцию крепления жала имеют не все паяльники, и этот метод может оказаться неприемлемым.

Способ 2-й. Можно воспользоваться ЛАТРом или трансформатором с большим числом отводом. В этом случае температура регулируется изменением подаваемого на обмотку нагревателя напряжения.

Способ 3-й. Последовательно с нагревателем паяльника включается добавочный резистор (реостат). При этом мощность резистора должна быть такой же, как и у паяльника, а номинал сопротивления подбираем для получения нужной температуры. Такой добавочный резистор имеет большие габариты и греется, что неудобно.

Способ 4-й. Электронный регулятор

позволяет плавно менять (переменным резистором R2) температуру нагревателя в широких пределах. Устройство имеет бестрансформаторное питание и малые габариты, что позволяет разместить его в подставке под паяльник. Схема не критична к типам деталей, и ее настройка заключается в подборе номинала резистора R4 (при нулевом значении R2) для получения максимального напряжения на нагревателе. Подключаемый паяльник может иметь мощность от 15 до 300 Вт, а при замене диодов VD1. VD4 на больший ток — до 1000 Вт.

В случае, если паяльник рассчитан на более низкое номинальное напряжение питания (48 или 36 В), потребуется снижающий напряжение трансформатор, а на схему электронного регулятора может подаваться пониженное напряжение. В этом случае для сохранения ее работоспособности потребуется пропорционально входному напряжению уменьшить номинал резистора R1.

Способ 5-й. Позволяет автоматически поддерживать заданную температуру паяльника с точностью 1°С и используется для монтажа радиоэлементов микроэлектроники, очень критичных к перегреву. В этом случае потребуется приобрести паяльник с уже установленной внутри термопарой.

Схема термостабилизатора (рисунок ниже) выполнена на одной сдвоенной микросхеме DA1 (140УД20А) и симметричном тиристоре (симисторе) VS1. На элементе DA1.1 собран дифференциальный усилитель сигнала с термопары, а на DA1.2 — интегратор, который управляет работой генератора импульсов на одно переходном транзисторе VT1. Импульсы через разделительный трансформатор Т1 поступают на управление коммутатором VS1.

Использование в схеме интегратора, вместо обычно часто применяемого компаратора, позволяет обеспечить мягкую характеристику изменения мощности в нагревателе при выходе на режим термостабилизации. Это осуществляется за счет изменения времени заряда конденсатора С10, от которого зависит частота генератора, а значит, и начальный угол открывания симистора. Пока напряжение с выхода DA1/12 не превысит пороговое значение (на DA1/6), установленное резисторами, связанными с переключателем SA2, на выходе микросхемы DA1/10 будет напряжение +12 В, что обеспечит работу генератора (VT1) на максимальной частоте — симистор будет полностью открыт.

Для питания устройства потребуется трансформатор с двумя дополнительными обмотками по 18 В или одна, но с отводом в середине. Мощность трансформатора должна соответствовать мощности паяльника (электрическая схема блока управления потребляет ток не более 15 мА).

Импульсный трансформатор Т2 имеет такие же параметры, как и в схеме здесь. Остальные детали могут применяться любого типа. Микросхему DA1 можно заменить двумя из серии 140УД7, но при этом может снизиться точность поддержания температуры.

При настройке термостабилизатора для полного открывания симистора может потребоваться поменять местами выводы на одной из обмоток импульсного трансформатора Т2 (важна фазировка управляющего импульса). Подстроечными резисторами, отмеченными «*», устанавливается необходимая температура при соответствующем положении переключателя SA1. Более точно нужную температуру можно установить при помощи резистора R15.

И еще один способ, который может являться дополнением или разновидностью третьего. Вместо добавочного гасящего резистора можно использовать не полярный конденсатор из серии МБМ. Он обладает емкостным сопротивлением на частоте 50 Гц: Хс=1/314С. Чем больше номинал емкости, тем меньше ее сопротивление.

Регулятор мощности для паяльника

Схемы и конструкции регуляторов мощности и напряжения для паяльников

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Сегодня на сайте мы рассмотрим очень простые, и в тоже время очень полезные схемы – регуляторы мощности и напряжения для паяльника.
Схемы разработаны В. Кириченко. 

Как мы все знаем, основной прибор радиолюбителя -паяльник. Как говорится – без него “и не туды, и не сюды”. Редко какой начинающий радиолюбитель, делая первые шаги в сборке радиоустройств, сразу обзаводится навороченной паяльной станцией или хотя бы комплектом разных паяльников для разных нужд. Чаще всего у начинающего радиолюбителя только один, универсальный, паяльник на все случаи жизни. Обычно этот паяльник часто перегревается, на жале образуются нагар и раковины, из-за которых его приходится часто чистить и затачивать жало. Кроме того разные припои имеют разную температуру плавления, а перегретый припой сильно окисляется, что очень мешает хорошей пайке. Самое лучшее решение в этом случае – собрать регулятор мощности паяльника. В этих целях в интернете и различной литературе можно найти множество подобных схем различной сложности, но чем навороченнее схема, тем она сложнее в сборке и капризна в наладке. Задача регулирования мощности решается очень просто за счет регулирующего питающего напряжения.
Рассмотрим первую схему:

Как видите схема очень проста и не содержит дефицитных деталей.
Работа схемы. Начнем рассмотрение рабочего цикла с момента когда тиристор КУ202 закрыт. При очередном полупериоде сетевого напряжения через резистор R1 и R2 начинается заряжаться конденсатор С1. После его зарядки до напряжения пробоя динистора VS1, последний открывается и конденсатор С1 разряжается через управляющий электрод тиристора VS2, который при этом также открывается и включает ток через нагрузку. При переходе напряжения через ноль в конце полупериода тиристор закрывается, и следующий полупериод (в обратной полярности) ток проходит через диод VD1. Далее, при следующем периоде сетевого напряжения все повторяется. В зависимости от установленного значения переменного сопротивления R2, конденсатор С1 заряжается большее и меньшее время, а от этого зависит “большая” или “меньшая” часть полупериода получается отсеченной от нагрузки, чем и достигается регулирование выделяющейся на нагрузке мощности.
В данной схеме резистор R1 ток зарядки конденсатора при полностью выведенном резисторе R2. R3 ограничивает ток разрядки конденсатора через открытый динистор и управляющий электрод тиристора.R4 создает путь утечки зарядов с управляющего электрода тиристора и не позволяет тиристору открываться от помех.
Достоинство данной схемы в том, что она не требует выпрямительного мостика, а тиристор и диод, как самые нагревающиеся элементы, можно установить на одном радиаторе. Напряжение в данной схеме регулируется от 160 до 215 вольт. Некоторые импортные паяльники перегреваются даже и при температуре 160 вольт. Если снабдить данный регулятор переключателем включенным в разрыв цепи последовательно с диодом VD1 в точке “А” на рис.1. Тогда при замкнутом переключателе напряжение регулируется в вышеуказанных пределах, а при разомкнутом положении – примерно от 40 до 170 вольт.

В другом регуляторе (рис.3):

используется выпрямительный мостик, что позволяет регулировать одновременно оба полупериода напряжения на нагрузке, и позволяет изменять температуру паяльника от минимума до максимума одним поворотом движка переменного резистора без использования переключателя. Мощность нагрузки для данной схемы может быть до 200 ватт , а пределы изменения напряжения – от 40 до 215 вольт.

На рисунке 4 предложен третий вариант регулятора (с использованием симистора и двойного динистора).Не смотря на отсутствие в его схеме выпрямительного мостика, он регулирует оба полупериода переменного напряжения. Особенность работы симметричного тиристора (симистора) в том, что благодаря своей внутренней структуре он может пропускать ток в обоих направлениях.

В данной схеме вместо двойного динистора можно использовать два обычных включенных встречно-параллельно с включенными последовательно с ними защитными диодами (к примеру КД105) – рис.5:

Можно использовать также один обычный динистор, включив его в диагональ выпрямительного моста (рис.6).

Детали. Во всех схемах использованы постоянные резисторы МЛТ-0,25. При необходимости можно использовать резисторы и большей мощности. Динисторы подойдут любые, с напряжением открывания 30-40 вольт. При мощности нагрузки до 100 ватт можно использовать тиристоры КУ201Л (они также как и КУ202М, боятся большого обратного напряжения, поэтому их можно применять в первой схеме, только если диод не будет отключаться). При большей мощности надо взять диод в первой схеме и мостик во второй помощнее. Тиристор и мостик можно устанавливать на одном радиаторе. Если вместо мостика используются отдельные диоды, тогда их следует устанавливать на отдельные радиаторы. Переменный резистор следует брать не особенно миниатюрным для уменьшения вероятности его перегрева или пробоя. Конденсатор типа МБМ или аналогичный неполярный на рабочее напряжение не ниже 400 вольт.

Налаживание. Наладка регуляторов сводится к подбору конденсатора С1. Контроль производится с помощью лампы накаливания, включенной вместо нагрузки. При установке движка резистора в минимальное положение лампа должна гореть в полный накал. При увеличении сопротивления резистора, она должна плавно снизить свою яркость, почти до полного погасания. Если в процессе вращения движка резистора лампа один или более раз вспыхнет, значит емкость конденсатора слишком велика. Следует подобрать такую емкость, чтобы при вращении движка переменного резистора не было вспышек (вспышки около минимального напряжения – допустимы). В схеме с использованием симистора вспышек не будет, здесь настройка заключается в том, чтобы на краях угла регулирования переменного резистора не было слишком больших “мертвых зон” (т.е. таких, в пределах которых яркость контрольной лампочки не изменяется).

Следует помнить, что все детали этих регуляторов имеют гальваническую связь с сетью 220 вольт, поэтому их следует помещать в корпус из изоляционного материала, а на металлический шток движка переменного резистора следует обязательно надеть пластиковую ручку.

При использовании паяльника при пайке “мягкими” припоями типа ПОС-61 изменять напряжение на нагрузке в широких пределах не имеет смысла, поскольку реально паяльник плавят припой начиная где-то со 170 вольт. Лучше настроить регулятор подбором R1 так, чтобы он изменял напряжение от 110 вольт до максимального значения. В этом случае регулировка получается более плавная, что удобнее для работы.

Измерение выходного напряжения данных регуляторов обычными вольтметрами (даже электронными) дает большую погрешность. Поэтому имейте ввиду, что вольтметр на данных регуляторах будет действовать как индикатор “больше-меньше”, и то, только при подключенной нагрузке. Оценить выходное напряжение в данном случае можно только визуально по яркости свечения лампочки.


Советуем прочитать:
1. Управление двигателем микродрели



Схема регулятора паяльника тиристор


Предназначение регуляторов мощности

Регулятор мощности для паяльника 220 В помогает добиться изменения температуры пайки. В большинстве своем, при полностью разогретом инструменте, она не меняется. Чтобы понизить температуру жала, если того требует технология пайки, нужно просто ждать, пока оно остынет. Это долго и неудобно. Если в схеме подключения будет регулятор мощности, то можно попросту уменьшить мощность устройства, так что даже при максимальном разогреве температура не будет достигать той, которая была доступна без дополнительного устройства.

Регулятор напряжения для паяльника обеспечивает получение стабильного питания. Во многих бытовых сетях напряжение часто становится меньше номинального. Это создает определенные проблемы даже при работе маломощным паяльником. Благодаря регулятору, который понижает параметры инструмента, создается оптимальные условия для работы, даже если в сети параметры электропитания не стабильны.

Основной целью, для которой устанавливается регулятор нагрева паяльника, становится возможность изменения его рабочих характеристик. Естественно, что все модели могут иметь различную мощность, поэтому регулировка здесь идет в процентном соотношении. Таким образом, если в одном положении регулятор температуры жала паяльника не будет создавать каких-либо ограничений, то в другой позиции его мощность станет нулевой. Среднее положение ручки будет равняться 50% мощности. Некоторые модели регуляторов создают максимальное снижение только на половину общей мощности, но при этом принцип регулировки остается прежним. Не стоит забывать о повышающих регуляторах, которые также используются сейчас.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Теги статьи:Добавить тег

Регулятор мощности паяльника с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Автор: Настя Опубликовано 01.01.1970

2008

Многие из нас проводят много времени в руках с паяльником. Не секрет, что хорошая пайка компонентов является залогом успешной работы электронного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов. Хорошее качество пайки обеспечивают цифровые паяльные станции, которые контролируют температуру жала. Но они достаточно дороги и трудоемки в сборке. Цифровые паяльные станции не всегда можно взять с собой для работы в полевых условиях. В радиолюбительской практике для регулировки температуры обычных паяльников используются как промышленные, так и самодельные регуляторы мощности, которые иначе называют диммерами. Как правило, такие диммеры используются для плавной регулировки яркости ламп накаливания, и, следовательно, нет необходимости в дополнительной индикации уровня мощности, т.к. о настройке судят по яркости свечения. Но как оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению крутилки диммера, а я же решила собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Регулятор собран на pic16f628a. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц, т.е. кварцевый резонатор не нужен. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять устаревшие контроллеры (например, pic16f84a) и иные без внутреннего тактирования. В своем варианте регулятора я установила семисегментный индикатор с общим катодом. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы закомментированы заготовки под контроллер pic16f84a и индикатор с общим анодом. Регулятор собран на двух платах: силовая и цифровая. На силовой плате расположен фильтр (для снижения уровня помех создаваемым регулятором) и схема бестрансформаторного питания. На цифровой плате расположен микроконтроллер и семисегментный индикатор.

Платы регулятора мощности с цифровой индикацией закреплены с помощью винтов в корпусе обычной мыльницы. Дизайн регулятора зависит от Вашей фантазии и способностей.

Красной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, синей – снижаем. Программа для микроконтроллера написана на Ассемблере. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность. Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания (на фото лампа на 40Вт).

Узлы схемы не являются чем-то необычным. Расчеты компонентов силовой части сделаны в соответствии с рекомендациями документов из открытых источников: 1. Электромагнитная совместимость импульсных источников питания 2. Transformerless Power Supply. Application Notes 91008b Соблюдайте осторожность и помните про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220В. Правильно изготовленный регулятор из исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Для обеспечения электромагнитной совместимости следует лишь правильно подключить его к сети (фазу и нейтраль подключить так, как это показано на схеме). На перспективу программа для микроконтроллера может быть расширена дополнительными функциями. Например, таймер на выключение – для случаев простоя паяльника без дела, в целях защиты от выгорания жала. Также можно предложить разогрев паяльника определенное время на максимальном уровне и затем переход на меньший уровень для поддержания температуры. Если эти функции найдут Вашу поддержку, то следующая версия прошивки будет дополнена этими функциями.

Файлы:

Схема Плата Исходники и прошивка

Вопросы, как обычно, складываем тут.

Как вам эта статья? Заработало ли это устройство у вас?
4225
16

Принцип работы регуляторов мощности для паяльников

Для понятия принципа работы устройства, стоит рассмотреть электрическую схему регулятора мощности для паяльника 220 В. Это не единственный возможный вариант, так как в каждой модели могут присутствовать свои особенности, но на основной принцип работы, по которому действует большинство, они мало влияют.

Схема регулятора для паяльника:

Схема регулятора мощности

Это максимально простой вид схемы, в которой присутствует силовая часть и схема управления. VS 1 относится к силовой части. Этот тиристор служит для снятия напряжения для регулировки, которое идет с его анода.

Для элементов управления выбраны VT1 и VT2. Эти транзисторы служат для управления тиристором. Для питания используется параметрический стабилизатор, который образуется при соединении стабилитрона VD 1 и резистора R5. В этой схеме стабилитрон выполняет функцию ограничения повышения параметров напряжения в сети, которое может произойти из-за скачков, а также просто стабилизирует работу инструмента за счет сохранения параметров. Для гашения лишнего напряжения и используется резистор. Второй резистор R2 служит для регулировки выходного напряжения на данном устройстве.

ТОП 5 регуляторов мощности

Основным отличием в разных моделях регуляторов является их основной элемент, на базе которого и создается регулятор. К наиболее распространенным вариантам относятся:

  • Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202. Это кремниевый диффузно-планарный триодный элемент, который обладает p-n-p-n структурой. Он хорошо подходит в качестве переключающего устройства в тех узлах, где требуется работа с высокими напряжениями, которые должны быть понижены. Весит элемент около 14 грамм.

Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе ВТА16. Максимальное обратное напряжение в устройства составляет 600 В. Максимальный средний уровень тока в открытом состоянии симистора достигает 16 А. Максимальное напряжение в открытом состоянии – 1,5 В. Может работать при температуре от -40 до +125 градусов Цельсия.

Пример регулятора на симисторе ВТА16

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе тс106. В основе него лежит симметричный симистор, максимально допустимый ток для которого составляет 10 А. Повторяющееся импульсное напряжение в нем 600 В. Для соединения со схемой присутствуют жесткие выводы. Устройство поставляется в пластмассовом корпусе.
  • Регулятор TR. Это универсальное устройство, которое может подключаться ко многим силовым нагрузкам при напряжении в 220В. Максимальная мощность здесь составляет 400 Вт. Регулятор поставляется в виде платы, которую можно вмонтировать в различные устройства, а не только в паяльник. Обеспечивает диапазон регулировки в пределах 15-100% от номинальной мощности устройства.
  • Регулятор на тиристоре VS2. Предназначен для подключения к источнику питания 220 В. Максимально допустимая нагрузка здесь составляет 2 кВт. Диапазон регулировки лежит в пределах от 15 до 100% мощности устройства. Здесь присутствует возможности подстройки нижнего порога.

Регулятор на тиристоре VS2

На какой параметр обращать внимание при выборе

При рассмотрении различных вариантов изделий можно встретить самые различные модели, в которых порой присутствуют очень интересные дополнения. Регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией будет отличным дополнением, но наличие индикации является далеко не самым главным параметром при выборе.

Регулятор температуры паяльника

Регулятор позволяет установить необходимую температуру жала паяльника для безопасной пайки маломощных компонентов. Используя паяльник мощностью 80Вт можно выставить температуру его жала таким образом, что его мощность будет равна паяльнику 30Вт. Помимо безопасной пайки регулятор позволяет продлить срок службы паяльника, уберегая его жало от перегрева при повышенном напряжении сети.

Особенностью регулятора температуры, представленного в этой статье, является схема. Она отличается от примитивных симисторных регуляторов, например от схемы, представленной в статье «Регулятор мощности 1кВт своими руками». Отличие заключается в открытии симистора в момент прохождения синусоиды через ноль.

Что это дает? Во-первых, открытие симистора в момент минимальной нагрузки, когда синусоида проходит через ноль, позволяет значительно сократить помехи (всплески) излучаемые в сеть. Эти помехи мешают работать различной радиоэлектронной аппаратуре и бытовой электронике. Во-вторых, паяльник не гудит и не «зудит», как например, при применении простых симисторных регуляторов с фазовым регулированием.

Схема регулятора температуры паяльника

Схема была найдена в сети и перерисована на свой лад. Эту схему вполне можно использовать для регулировки температуры ТЭН. Для этих целей я развел печатную плату и представил ее в статье «Регулятор мощности для ТЭН не создающий помех».

Принцип работы схемы

Напряжение переменного тока (~220В) понижается с помощью гасящего конденсатора C1, выпрямляется диодным мостом VD1 и стабилизируется стабилитроном VD2. Пульсации полученного напряжения +12В сглаживаются электролитическим конденсатором C2.

На таймере DA1 выполнен генератор импульсов, причем частота импульсов примерно равна 1Гц. Переменным резистором R2 выполняется регулировка ширины импульса.

Катод светодиода HL1 соединен с выводом 7 таймера DA1, этот вывод является коллектором встроенного транзистора, а эмиттер встроенного транзистора соединен с общим проводом. На вывод 1 оптосимистора подается стабилизированное напряжение +12В. В момент, когда на 3 выводе DA1 низкий уровень, внутренний транзистор открывается и через цепь HL1R4 и светодиод оптопары U1 протекает ток, выход оптосимистора (выводы 4 и 6) соединяет управляющий вывод (G) симистора VS1 с сетью через резистор R6 и симистор VS1 открыт и пропускает через себя ток нагрузки. Симистор будет открыт, пока происходит разряд ранее заряженного конденсатора C3 до низкого уровня. Ток разряда протекает через резистор R2 и диод VD4. По мере разряда конденсатора, как только на выводе 2 таймера напряжение снизится до низкого уровня на выходе таймера (3 вывод) появится импульс, и конденсатор C3 начнет заряжаться через элементы R3VD3R2.

Пока заряжается конденсатор C3, внутренний транзистор таймера закрыт и он разорвет 7 вывод от общего провода. Светодиод оптопары U1 прекратит свечение и оптосимистор разомкнется, соответственно симистор VS1 будет закрыт.

Оптосимистор U1, а именно MOC3063 имеет схему контроля прохождения через ноль и разрешает открываться только в момент прохождения синусоиды через ноль.

Когда средний вывод R2 в левом (по схеме) положении, то разряд C3 происходит мгновенно (только через диод VD4), а заряд конденсатора будет иметь наибольшее время. Режим минимальной мощности.

При правом положении среднего вывода R2 заряд C3 будет происходить быстрее всего, а разряд будет происходить долго, импульс будет иметь наименьшую ширину, а скважность будет максимальной, поэтому паяльник будет работать в режиме максимальной мощности.

По интенсивности мигания светодиода HL1 можно визуально судить об установленном режиме температуры жала паяльника.

Принцип регулировки на графике будет выглядеть пачками целых периодов с паузами.

Для сравнения ниже представлен график работы примитивных симисторных регуляторов с фазовым регулированием (с обрезанием синусоиды).

Диапазон регулировки

При использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, регулятор температуры в минимальном режиме позволяет уменьшить мощность примерно в половину, так как ширина импульса NE555 будет примерно равна половине периода.

Для расширения диапазона регулировки температуры жала паяльника, необходимо вместо резистора R3 на 68кОм установить перемычку или резистор сопротивлением от 1Ом до 1кОм, а номинал переменного резистора R2 увеличить до 100кОм. Это позволит регулятору изменять температуру жала паяльника практически от минимума до максимума.

Компоненты

Конденсаторы C1 и C5 пленочные, должен быть рассчитан на 400В. Конденсатор C4 керамический на 63В.

Резистор R1 и R7 должны быть мощностью не менее 0.5Вт.

Светодиод HL1 обычный 3мм с током потребления 20мА, желательно применить красного цвета, так как у красного самое минимальное падение напряжения.

Стабилитрон Д814 желательно с буквенным индексом В, Г или Д.

Оптопара MOC3063 может быть заменена на MOC3043. Можно установить и MOC3041, MOC3042, MOC3061, MOC3062, но следует уменьшить номинал R4 до минимального отпирающего тока. Если в конце маркировки единица, то этот ток 15мА, для двойки 10мА, а для тройки (MOC3063) 5мА. Не допускается применение оптопар без контроля прохождения через ноль — «Zero crossing circuit».

Симистор BT134 можно заменить другим, например BT136 или BT137. Я установил BT137-600D.

При работе регулятора температуры с паяльником до 80Вт теплоотвод можно не устанавливать, симистор теплый.

Печатная плата была разведена не мной. Она имеет размеры 40?55мм и может быть встроена в маленький пластиковый корпус, например от небольшого зарядного устройства или в сетевой двойник (тройник).

Печатная плата регулятора температуры паяльника

Принцип работы контролера паяльной станции

Известно множество схем самодельных регуляторов нагрева паяльника, входящих в состав эксплуатируемой в домашних условиях станции. Но все они работают по одному и тому же принципу, заключающемуся в управлении величиной мощности, отдаваемой в нагрузку.
Распространённые варианты самодельных электронных регуляторов могут отличаться по следующим признакам:

  • вид электронной схемы;
  • элемент, используемый для изменения отдаваемой в нагрузку мощности;
  • количество ступеней регулировки и другие параметры.

Независимо от варианта исполнения любой самодельный контроллер паяльной станции представляет собой обычный электронный коммутатор, ограничивающий или увеличивающий полезную мощность в нагревательной спирали нагрузки.

Вследствие этого основным элементом регулятора в составе станции или вне её является мощный питающий узел, обеспечивающий возможность варьирования температуры жала в строго заданных пределах.

Образец классической подставки под паяльник со встроенным в неё регулируемым модулем питания приводится на фото.

Схемы тиристорных и симисторных регуляторов мощности

Для того, чтобы получить качественную и красивую пайку требуется правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить определенную температуру его жала в зависимости от марки применяемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева паяльника, которые с успехом заменят многие промышленные несравнимые по цене и сложности.

Внимание, нижеприведенные тиристорные схемы регуляторов температуры гальванически не развязаны с эклектической сетью и прикосновение к токоведущим элементам схемы может привести к поражению электрическим током!

Для регулировки температуры жала паяльника применяют паяльные станции, в которых в ручном или автоматическом режиме поддерживается оптимальная температура жала паяльника. Доступность паяльной станции для домашнего мастера ограничена высокой ценой. Для себя я вопрос по регулированию температуры решил, разработав и изготовив регулятор с ручной плавной регулировкой температуры. Схему можно доработать для автоматического поддержания температуры, но я не вижу в этом смысла, да и практика показала, вполне достаточно ручной регулировки, так как напряжение в сети стабильно и температура в помещении тоже.

Классическая тиристорная схема регулятора

Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт. Поэтому я и решил представить эту схему.

Для того, чтобы понять, как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление между анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.

Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма).

При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.

Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н. Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.

Паяльник с регулировкой температуры жала: схемы, виды, применение – Токарь

Для выполнения различных электромонтажных работ, сборки электронных схем очень часто используется такой инструмент, как электропаяльник. Простейший его вид, который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, имеет, как правило, элементарную конструкцию.

В нее входят нагревательный элемент, жало, рукоятка, чаще деревянная, и питающий кабель или шнур. В некоторых вариантах паяльник может комплектоваться несколькими сменными жалами.

Мощность такого паяльника фиксированная, чаще всего 40 или 60 Ватт. Но удобнее пользоваться инструментом с возможностью регулировки мощности. Такие модели тоже выпускают, хотя стоят они дороже.

Регулятор мощности для паяльника своими руками — схемы и варианты монтажа

Моделей паяльников в магазинах множество — от дешёвых китайских до дорогих, со встроенным регулятором температуры, продаются даже паяльные станции.

Другое дело, нужна ли та же станция, если подобные работы нужно выполнять раз в год, а то и реже? Проще купить недорогой паяльник. А у кого-то дома сохранились простые, но надёжные советские инструменты. Паяльник, не оснащённый дополнительным функционалом, греет на полную, пока вилка в сети.

А отключённый, быстро остывает. Перегретый паяльник способен испортить работу: им становится невозможно прочно припаять что-либо, флюс быстро испаряется, жало окисляется и припой скатывается с него.

Чтобы сделать работу комфортнее, можно собрать своими руками регулятор мощности, который ограничит напряжение и тем самым не даст жалу паяльника перегреваться.

Простейшая тиристорная схема регулятора

Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.

Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.

Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочками, не получится, так как в таких лампочках вмонтированы электронные схемы, и регулятор просто будет нарушать их нормальную работу. Лампочки будут светить на полную мощность или мигать и это может даже привести к преждевременному выходу их из строя.

Схемы можно применять для регулировки при питающем напряжении в сети переменного тока 36 В или 24 В. Нужно только на порядок уменьшить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.

История происхождения

Паяльник — это инструмент, предназначенный для передачи тепла материалу при соприкосновении с ним. Прямое его назначение — создание неразъемного соединения посредством расплавления припоя.

До начала XX века существовали два типа паяльных приспособлений: газовый и медный. В 1921 году изобретатель из Германии Эрнст Сакс изобрёл и зарегистрировал патент на паяльник, нагрев которого происходил под действием электрического тока. В 1941 году Карл Уэллер запатентовал инструмент трансформаторного вида, напоминающего формой пистолет. Пропуская через свой наконечник ток, он быстро нагревался.


Через двадцать лет этот же изобретатель предложил использовать термоэлемент в паяльнике для контроля температуры нагрева. В конструкцию входили спрессованные друг с другом две металлические пластинки с разным тепловым расширением. С середины 60-х годов из-за развития полупроводниковых технологий паяльный инструмент стал выпускаться импульсного и индукционного типа работы.

Современная симисторная схема регулятора

Ниже приведена современная принципиальная электрическая схема симисторного регулятора мощности. Для того, чтобы разобраться в принципе работы регулятора мощности на симисторе нужно представлять, как он работает.

Симисторы в отличии от тиристоров, могут работать не только в цепях постоянного тока, а и переменного. В этом их главное отличие. Симистор также работает в ключевом режиме – или открыт, или закрыт. Для открытия перехода А1-А2 нужно подать на управляющий электрод G напряжение величиной 2-5 В относительно вывода А1. Симистор откроется и не закроется до тех пор, пока напряжение между выводами А1-А2 не станет равным нулю.

Работает схема симисторного регулятора мощности следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника) на вывод А1 симистора VS2 и один из выводов R2. При нахождении среднего вывода резистора R2 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 быстро заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 30 В произойдет пробой динистора VS1 и ток пойдет на управляющий электрод G VS2 и переход симистора А1-А2 откроется (график 1).

При повороте ручки переменного резистора R2, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 30 В. Поэтому симистор откроется через некоторое время. Чем больше будет величина R2, тем больше будет время заряда С1 и симистор будет открываться с большей задержкой. Таким образом на нагрузку будет поступать меньше энергии.

Приведенная классическая схема симисторного регулятора мощности может работать и при напряжении сети 127, 24 или 12 В. Достаточно только уменьшить номинал переменного резистора. В приведенной схеме мощность регулируется не от 0 вольт, а от 30, что более чем достаточно для практического применения. Это схема была успешно повторена при ремонте электронной схемы управления скоростью вращения электродвигателя блендера.

Переключатели и диммеры

Простейшая регулировка температуры применена в паяльниках с переключателем, допускающим всего два положения, а соответственно и два значения температуры.
При минимальном значении паяльник, установленный на подставке, просто поддерживает жало в нагретом состоянии, а при нажатии на клавишу или кнопку, жало нагревается до максимальной температуры, при которой и производится пайка.

Очевидно, что из преимуществ, описанных выше, такой паяльник обладает только возможностью экономить электроэнергию. Главная же задача регулировки – производство качественного и безопасного монтажа компонентов – остается невыполнимой.

Вторая разновидность паяльников с регулировкой – диммируемые. Их конструкция предполагает включение в разрыв питающего кабеля диммера – устройства, ограничивающего потребление электроэнергии паяльником.

При этом действительно появляется возможность регулировки температуры жала, но делается это за счет падения напряжения в диммере.

Соответственно, ни о какой экономичности такой схемы не может быть и речи. Но цена таких устройств довольно низкая и может сыграть решающую роль при выборе.

Тиристорная схема регулятора не излучающая помехи

Главное отличие схемы представляемого регулятора мощности паяльника от выше представленных, это полное отсутствие радиопомех в электрическую сеть, так как все переходные процессы происходят во время, когда напряжение в питающей сети равно нулю.

Приступая к разработке регулятора температуры для паяльника, я исходил из следующих соображений. Схема должна быть простой, легко повторяемой, комплектующие должны быть дешевыми и доступными, высокая надежность, габариты минимальными, КПД близок к 100%, отсутствие излучающих помех, возможность модернизации.

Работает схема регулятора температуры следующим образом. Напряжение переменного тока от питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоиды с частотой 100 Гц (диаграмма 1). Далее ток проходит через ограничительный резистор R1 на стабилитрон VD6, где напряжение ограничивается по амплитуде до 9 В, и имеет уже другую форму (диаграмма 2). Полученные импульсы заряжают через диод VD5 электролитический конденсатор С1, создавая питающее напряжение около 9 В для микросхем DD1 и DD2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы. С R1 сформированный сигнал подается еще на 5 и 6 выводы элемента 2ИЛИ-НЕ логической цифровой микросхемы DD1.1, которая инвертирует поступающий сигнал и преобразовывает в короткие импульсы прямоугольной формы (диаграмма 3). С 4 вывода DD1 импульсы поступают на 8 вывод D триггера DD2. 1, работающего в режиме RS триггера. DD2.1 тоже, как и DD1.1 выполняет функцию инвертирования и формирования сигнала (диаграмма 4).

Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковые, и казалось, что можно сигнал с R1 подавать прямо на 5 вывод DD2.1. Но исследования показали, что в сигнале после R1 находится много приходящих из питающей сети помех и без двойного формирования схема работала не стабильно. А ставить дополнительно LC фильтры, когда есть свободные логические элементы не целесообразно.

На триггере DD2.2 собрана схема управления регулятора температуры паяльника и работает она следующим образом. На вывод 3 DD2.2 с вывода 13 DD2.1 поступают прямоугольные импульсы, которые положительным фронтом перезаписывают на выводе 1 DD2.2 уровень, который в данный момент присутствует на D входе микросхемы (вывод 5). На выводе 2 сигнал противоположного уровня. Рассмотрим работу DD2.2 подробно. Допустим на выводе 2, логическая единица. Через резисторы R4, R5 конденсатор С2 зарядится до напряжения питания. При поступлении первого же импульса с положительным перепадом на выводе 2 появится 0 и конденсатор С2 через диод VD7 быстро разрядится. Следующий положительный перепад на выводе 3 установит на выводе 2 логическую единицу и через резисторы R4, R5 конденсатор С2 начнет заряжаться.

Время заряда определяется постоянной времени R5 и С2. Чем величина R5 больше, тем дольше будет заряжаться С2. Пока С2 не зарядится до половины питающего напряжения на выводе 5 будет логический ноль и положительные перепады импульсов на входе 3 не будут изменять логический уровень на выводе 2. Как только конденсатор зарядится, процесс повторится.

Таким образом, на выходы DD2.2 будет проходить только заданное резистором R5 количество импульсов из питающей сети, и самое главное, перепады этих импульсов будут происходить, во время перехода напряжения в питающей сети через ноль. Отсюда и отсутствие помех от работы регулятора температуры.

С вывода 1 микросхемы DD2.2 импульсы подаются на инвертор DD1. 2, который служит для исключения влияния тиристора VS1 на работу DD2.2. Резистор R6 ограничивает ток управления тиристором VS1. Когда на управляющий электрод VS1 подается положительный потенциал, тиристор открывается и на паяльник подается напряжение. Регулятор позволяет регулировать мощность паяльника от 50 до 99%. Хотя резистор R5 переменный, регулировка за счет работы DD2.2 нагрева паяльника осуществляется ступенчато. При R5 равному нулю, подается 50% мощности (диаграмма 5), при повороте на некоторый угол уже 66% (диаграмма 6), далее уже 75% (диаграмма 7). Таким образом, чем ближе к расчетной мощности паяльника, тем плавне работает регулировка, что позволяет легко отрегулировать температуру жала паяльника. Например, паяльник 40 Вт, можно будет настроить на мощность от 20 до 40 Вт.

Конструкция и детали регулятора температуры

Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стеклотекстолита. Так как схема не имеет гальванической развязки с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластмассовый корпус бывшего адаптера с электрической вилкой. На ось переменного резистора R5 надета ручка из пластмассы. Вокруг ручки на корпусе регулятора, для удобства регулирования степени нагрева паяльника, нанесена шкала с условными цифрами.

Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате. Можно сделать подключение паяльника разъемным, тогда будет возможность подключать к регулятору температуры другие паяльники. Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется.

Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. Советский тиристор КУ103В можно заменить, например, современным тиристором MCR100-6 или MCR100-8, рассчитанные на ток коммутации до 0,8 А. В таком случае можно будет управлять нагревом паяльника мощностью до 150 Вт. Диоды VD1-VD4 любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. Отлично подойдет IN4007 (Uоб=1000 В, I=1 А). Диоды VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.

Регулятор мощности настраивать не требуется. При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу.

Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.

Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209.

Конструкция устройства для сборки своими руками

Как следует из рассмотрения схемы, она состоит из силовой части, которую следует выполнять с помощью навесного монтажа, и схемы управления на печатной плате. Кстати, спаять плату смогут на Solderpoint.ru.

Создание печатной платы включает изготовление рисунка платы. Для этого в бытовых условиях обычно используется так называемая ЛУТ, что означает лазерно-утюжная технология. Метод изготовления печатной платы включает следующие этапы:

  • создание рисунка;
  • перенос рисунка на заготовку платы;
  • травление;
  • очистка;
  • сверление отверстий;
  • лужение проводников.

Для создания изображения платы чаще всего используется программа Sprint Layout. После получения с помощью лазерного принтера рисунка, он переносится на фольгированный гетинакс с помощью нагретого утюга. Затем производится травление лишней фольги с помощью хлорного железа и очистка рисунка. В нужных местах сверлятся отверстия, и делается лужение проводников. На плату размещаются элементы схемы управления и производится их распайка (существуют определенные рекомендации — как правильно паять паяльником).

Сборка силовой части схемы включает подсоединение к тиристору резисторов R5, R6 и диода VD2.

Последний этап сборки – размещение силовой части и платы схемы управления в корпусе. Порядок размещения в корпусе зависит от его типа.

Поскольку размеры элементов регулятора мощности на симисторе невелики и их немного, то в качестве корпуса можно использовать, например, пластмассовую розетку. Наибольшее место там занимает переменный резистор регулировки и мощный тиристор. Тем не менее, как показывает опыт, все элементы схемы вместе с печатной платой умещаются в такой корпус.

Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов

Для уменьшения помех излучаемых тиристорными регуляторами мощности в электрическую сеть применяют ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с намотанными витками провода. Такие ферритовые фильтры можно встретить во всех импульсных блоках питания компьютеров, телевизоров и в других изделиях. Эффективным, подавляющим помехи ферритовым фильтром можно дооснастить любой тиристорный регулятор. Достаточно пропустить провод подключения к электрической сети через ферритовое кольцо.

Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помехи, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса прибора, так и с внешней его стороны. Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр будет подавлять помехи, но достаточно и просто продеть сетевой провод через кольцо.

Ферритовое кольцо можно взять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если Вы обратите внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то заметите на проводе цилиндрическое утолщение изоляции. В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех.

Достаточно ножиком разрезать пластиковую изоляцию и извлечь ферритовое кольцо. Наверняка у Вас или Ваших знакомых найдется не нужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопного монитора.

Для чего повышать мощность

Нецелесообразно для выполнения паяльных работ различного характера приобретать несколько вариантов. Повышенная интенсивность применяется при кратковременных воздействиях на элементы, хрупкие детали могут не выдержать высоких температур и прийти в негодность. Сгоревшие дорожки, расположенные вблизи контролёры могут повлиять на работу ремонтируемой детали.

Паяльная станция с терморегулятором

Меньшая мощь на выходе способствует медленному разогреву и низкой температуре. При представленных показателях в процессе пайки нужно дольше воздействовать на материал до начала плавления. Долгосрочные нагревы могут также пагубно повлиять на плату. Во избежание серьезных последствий, следует правильно подобрать уровень отдачи путем регуляции. К примеру, для сцепления массивных предметов требуется повысить интенсивность до того момента, когда время воздействия на элементы будет меньше температуры плавления и при условии использования соответствующего припоя.

Паяльник с регулировкой температуры

Типичной проблемой при работе с паяльником является обгорание жала. Связано это с его большим нагревом. Во время работы паяльные операции требуют неодинаковой мощности, поэтому приходится использовать паяльники с разной мощностью. Для защиты устройства от перегрева и скорости изменения мощности лучше всего применять паяльник с регулировкой температуры. Это позволит за считаные секунды изменить параметры работы и продлить срок эксплуатации устройства.

История происхождения

Паяльник — это инструмент, предназначенный для передачи тепла материалу при соприкосновении с ним. Прямое его назначение — создание неразъемного соединения посредством расплавления припоя.

До начала XX века существовали два типа паяльных приспособлений: газовый и медный. В 1921 году изобретатель из Германии Эрнст Сакс изобрёл и зарегистрировал патент на паяльник, нагрев которого происходил под действием электрического тока. В 1941 году Карл Уэллер запатентовал инструмент трансформаторного вида, напоминающего формой пистолет. Пропуская через свой наконечник ток, он быстро нагревался.

Через двадцать лет этот же изобретатель предложил использовать термоэлемент в паяльнике для контроля температуры нагрева. В конструкцию входили спрессованные друг с другом две металлические пластинки с разным тепловым расширением. С середины 60-х годов из-за развития полупроводниковых технологий паяльный инструмент стал выпускаться импульсного и индукционного типа работы.

Виды паяльников

Основное различие паяльных устройств заключается в их максимальной мощности, от которой зависит и температура нагрева. Кроме этого, электрические паяльники разделяются по значению питающего их напряжения. Они выпускаются как для сети переменного напряжения 220 вольт, так и постоянного его значения разной величины. Разделение паяльников происходит также по виду и принципу действия.

По принципу работы бывают:

  • нихромовые;
  • керамические;
  • импульсные;
  • индукционные;
  • термовоздушные;
  • инфракрасные;
  • газовые;
  • открытого типа.

По виду они бывают стержневые и молотковые. Первые предназначены для точечного нагрева, а вторые для прогрева определённой площади.

Принцип работы

Большинство приборов в основе работы используют преобразование электрической энергии в тепловую. Для этого во внутренней части устройства располагается нагревательный элемент. Но некоторые типы устройства просто нагреваются на огне или используют подожжённый направленный поток газа.

В нихромовых устройствах используется проволочная спираль, через которую пропускается ток. Спираль располагается на диэлектрике. Нагреваясь, спираль передаёт тепло медному жалу. Температура нагрева регулируется термодатчиком, который при достижении определённого значения нагрева отсоединяет спираль от электрической линии, а при остывании опять подключает её к ней. Термодатчиком является не что иное, как термопара.

В керамических паяльниках в качестве нагревателей используются стержни. Регулировка в них чаще всего осуществляется методом понижения величины напряжения подающегося на керамические стержни.

Индукционное оборудование работает за счёт индуктора. Жало покрывается ферромагнетиком. С помощью катушки наводится магнитное поле и появляются в проводнике токи, приводящие к нагреву жала. При работе наступает такой момент, что жало теряет свои магнитные свойства, нагрев останавливается, а при остывании свойства возвращаются и нагрев восстанавливается.

Жало паяльника LUT

Жало у паяльника коническое, почти острое. С одной стороны это удобно — можно крутить его по всякому, паяя с разных положений, но с другой стороны, когда пайка идёт почти вертикально к плате (труднодоступные места) — передаётся мало тепла. В этом случае следовало бы задействовать плоское жало. Имеет износостойкое покрытие.

К счастью, запас мощности, и, следовательно, максимальной температуры, достаточен для монтажа любых печатных плат. А для пайки кастрюль и автомобильных радиаторов конечно понадобится что-то более мощное, ватт на 100-200. При паянии микросхем и SMD радиокомпонентов, хватает температуры около 250С. Для более массивных деталей выставляем 350-400С.

На прозрачной пластиковой ручке, есть красный светодиод, показывающий не включение в сеть, а подачу напряжения на жало. То есть в процессе работы, он будет периодически гаснуть (не думайте, что это пропало питание 220 В :)).

Сама схема терморегулятора не сложная, и в случае чего её можно будет починить — операционный усилитель LM358, тиристор MAC97 и несколько пассивных компонентов. Всё это защищено сетевым предохранителем на 1 А. Вот его принципиальная схема — может кому пригодится:

Шнур питания у паяльника LUT 0016 заслуживает одобрения — очень качественный, достаточно толстый и на конце хорошая сетевая вилка, как у холодильника или микроволновки. Не сравнить с обычным проводом ШВВП-2, что ставят на дешёвые китайские экземпляры до 40 ватт.

Устройства для регулировки

Цена паяльников с регулировкой температуры превышает цену обыкновенных устройств в несколько раз. Поэтому в некоторых случаях есть смысл купить хороший обыкновенный паяльник, а регулятор выполнить самому. Таким образом, управление паяльным оборудованием выполняется двумя способами контроля:

  • мощностью;
  • температурой.

Контроль температуры позволяет достичь более точных показателей, но реализовать проще управление мощностью. При этом регулятор можно выполнить независимым и подключать к нему различные приборы.

Универсальный стабилизатор

Паяльник с терморегулятором можно изготовить, используя заводского исполнения диммер или сконструировать по его аналогии самостоятельно. Диммер — это регулятор, с помощью которого изменяется мощность, подводимая к паяльнику. В сети 220 вольт протекает ток переменной величины с синусоидальной формой. Если этот сигнал обрезать, то на паяльник будет подаваться уже искажённая синусоида, а значит, изменится и величина мощности. Для этого перед нагрузкой в разрыв включается устройство, которое пропускает ток только в момент достижения сигналом определённой величины.

Диммеры различают по принципу действия. Они могут быть:

  • аналоговыми;
  • импульсными;
  • комбинированными.

Схема диммера реализуется с использованием различных радиокомпонентов: тиристоров, симисторов, специализированных микросхем. Самая несложная модель диммера выпускается с механической ручкой регулятора. Принцип действия модели основан на изменении сопротивления в цепи. По сути, это тот же самый реостат. Диммеры на симисторах обрезают передний фронт входного напряжения. Контроллеры используют в своей работе сложную электронную схему понижения напряжения.

Регулятор температуры паяльника

Регулятор позволяет установить необходимую температуру жала паяльника для безопасной пайки маломощных компонентов. Используя паяльник мощностью 80Вт можно выставить температуру его жала таким образом, что его мощность будет равна паяльнику 30Вт. Помимо безопасной пайки регулятор позволяет продлить срок службы паяльника, уберегая его жало от перегрева при повышенном напряжении сети.

Особенностью регулятора температуры, представленного в этой статье, является схема. Она отличается от примитивных симисторных регуляторов, например от схемы, представленной в статье «Регулятор мощности 1кВт своими руками». Отличие заключается в открытии симистора в момент прохождения синусоиды через ноль.

Что это дает? Во-первых, открытие симистора в момент минимальной нагрузки, когда синусоида проходит через ноль, позволяет значительно сократить помехи (всплески) излучаемые в сеть. Эти помехи мешают работать различной радиоэлектронной аппаратуре и бытовой электронике. Во-вторых, паяльник не гудит и не «зудит», как например, при применении простых симисторных регуляторов с фазовым регулированием.

Схема регулятора температуры паяльника

Схема была найдена в сети и перерисована на свой лад. Эту схему вполне можно использовать для регулировки температуры ТЭН. Для этих целей я развел печатную плату и представил ее в статье «Регулятор мощности для ТЭН не создающий помех».

Принцип работы схемы

Напряжение переменного тока (~220В) понижается с помощью гасящего конденсатора C1, выпрямляется диодным мостом VD1 и стабилизируется стабилитроном VD2. Пульсации полученного напряжения +12В сглаживаются электролитическим конденсатором C2.

На таймере DA1 выполнен генератор импульсов, причем частота импульсов примерно равна 1Гц. Переменным резистором R2 выполняется регулировка ширины импульса.

Катод светодиода HL1 соединен с выводом 7 таймера DA1, этот вывод является коллектором встроенного транзистора, а эмиттер встроенного транзистора соединен с общим проводом. На вывод 1 оптосимистора подается стабилизированное напряжение +12В. В момент, когда на 3 выводе DA1 низкий уровень, внутренний транзистор открывается и через цепь HL1R4 и светодиод оптопары U1 протекает ток, выход оптосимистора (выводы 4 и 6) соединяет управляющий вывод (G) симистора VS1 с сетью через резистор R6 и симистор VS1 открыт и пропускает через себя ток нагрузки. Симистор будет открыт, пока происходит разряд ранее заряженного конденсатора C3 до низкого уровня. Ток разряда протекает через резистор R2 и диод VD4. По мере разряда конденсатора, как только на выводе 2 таймера напряжение снизится до низкого уровня на выходе таймера (3 вывод) появится импульс, и конденсатор C3 начнет заряжаться через элементы R3VD3R2.

Пока заряжается конденсатор C3, внутренний транзистор таймера закрыт и он разорвет 7 вывод от общего провода. Светодиод оптопары U1 прекратит свечение и оптосимистор разомкнется, соответственно симистор VS1 будет закрыт.

Оптосимистор U1, а именно MOC3063 имеет схему контроля прохождения через ноль и разрешает открываться только в момент прохождения синусоиды через ноль.

Когда средний вывод R2 в левом (по схеме) положении, то разряд C3 происходит мгновенно (только через диод VD4), а заряд конденсатора будет иметь наибольшее время. Режим минимальной мощности.

При правом положении среднего вывода R2 заряд C3 будет происходить быстрее всего, а разряд будет происходить долго, импульс будет иметь наименьшую ширину, а скважность будет максимальной, поэтому паяльник будет работать в режиме максимальной мощности.

По интенсивности мигания светодиода HL1 можно визуально судить об установленном режиме температуры жала паяльника.

Принцип регулировки на графике будет выглядеть пачками целых периодов с паузами.

Для сравнения ниже представлен график работы примитивных симисторных регуляторов с фазовым регулированием (с обрезанием синусоиды).

Диапазон регулировки

При использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, регулятор температуры в минимальном режиме позволяет уменьшить мощность примерно в половину, так как ширина импульса NE555 будет примерно равна половине периода.

Для расширения диапазона регулировки температуры жала паяльника, необходимо вместо резистора R3 на 68кОм установить перемычку или резистор сопротивлением от 1Ом до 1кОм, а номинал переменного резистора R2 увеличить до 100кОм. Это позволит регулятору изменять температуру жала паяльника практически от минимума до максимума.

Компоненты

Конденсаторы C1 и C5 пленочные, должен быть рассчитан на 400В. Конденсатор C4 керамический на 63В.

Резистор R1 и R7 должны быть мощностью не менее 0.5Вт.

Светодиод HL1 обычный 3мм с током потребления 20мА, желательно применить красного цвета, так как у красного самое минимальное падение напряжения.

Стабилитрон Д814 желательно с буквенным индексом В, Г или Д.

Оптопара MOC3063 может быть заменена на MOC3043. Можно установить и MOC3041, MOC3042, MOC3061, MOC3062, но следует уменьшить номинал R4 до минимального отпирающего тока. Если в конце маркировки единица, то этот ток 15мА, для двойки 10мА, а для тройки (MOC3063) 5мА. Не допускается применение оптопар без контроля прохождения через ноль — «Zero crossing circuit».

Симистор BT134 можно заменить другим, например BT136 или BT137. Я установил BT137-600D.

При работе регулятора температуры с паяльником до 80Вт теплоотвод можно не устанавливать, симистор теплый.

Печатная плата была разведена не мной. Она имеет размеры 40?55мм и может быть встроена в маленький пластиковый корпус, например от небольшого зарядного устройства или в сетевой двойник (тройник).

Печатная плата регулятора температуры паяльника

Товар можно купить тут

В последнее время пришлось ремонтировать много всякой мелочевки. Однако делать это имеющимся в наличии паяльником ЭПСН-25 было не всегда удобно.

Был заказан и получен не дорогой китайский паяльник с регулировкой, на момент заказа паяльник стоил 6,69 $

В комплекте с паяльником идет набор жал из пяти штук для выполнения различных видов работ.

Заявленная мощность паяльника 60 Ватт. Немного огорчила длина провода – 1,38 метра. Как по мне, так провод коротковат, но тут все индивидуально и зависит от организации рабочего места и расположения розеток.

Перед включением, разобрав паяльник, провел осмотр его внутреннего мира. Пайка приличная, схема симисторного регулятора (обычный диммер), присутствует индикаторный светодиод (сообщает только о подаче сетевого напряжения).

Термодатчик отсутствует, но его наличие за такие деньги и не ожидалось. Нагревательный элемент заявлен как керамический – присутствует характерная ступенька. Однако в сети есть фото такого разбитого нагревателя. И не смотря на ступеньку, внутри была нихромовая проволока. Так что, не могу утверждать, что тут керамический нагреватель. Его сопротивление составляет 592 Ома.

Поскольку ваттметра (энергометра) под рукой нет, то для грубого подсчета воспользовался законом Ома:

Ток = напряжение/сопротивление

225/592 = 0,38 Ампера

Мощность = напряжение * ток = 230 * 0,38 = 85 Ватт.

Казалось бы, многовато и я ошибся в расчетах. Но учитывая, то что сопротивление нихрома увеличивается при протекании через него электрического тока процентов эдак на 15, плюс недооткрытый симистор даже на максимальной мощности и ориентировочно получаем 60-65 Ватт.

Первое включение решил провести без жала на минимальной мощности и замерять температуру нагревателя. На минимуме получилось 252 градусов, что довольно таки много. Тем более что на регуляторе и аннотации к товару указана минимальная температура 200 градусов. (Сори, за качество фото, но этот, якобы пирометр, еще та вещь).

Максимум что удалось зафиксировать – 357 градусов (явно не предел, судя по запасу хода переменного резистора регулировки).

Потом выбрал самое массивное жало и провел замеры в собранном виде, надеясь, что, жало не плотно прилегает в нагревателю и его температура должна быть меньше. Однако теория не подтвердилась. Жгло все также основательно и до такой степени, что прикосновение к канифоли вызвало большое количество дыма и растрескивание массива канифоли по всей глубине. Явный перегрев. На минимуме ситуация обстояла не на много лучше.

Доработал схему регулировки добавлением параллельно имеющемуся конденсатору еще пары конденсаторов суммарной емкостью 26 наноФарад.

Нижний предел регулировки снизился до 202 градусов,

что граничит с уровнем нагрева привычного для меня паяльника ЭПСН-25.

Теперь работы можно проводить, начиная от 25 Ватт (судя по температуре нагрева).

В сети есть информация о том, что нагревательный элемент можно отпаять от платы и слегка его выдвинуть вперед – это якобы должно увеличить передачу тепла жалу паяльника.

Попробовал, но существенной разницы не заметил – недогревом паяльник и так не страдал. Кроме того нельзя забывать о линейном расширении материалов в результате нагрева и при такой модификации, в собранном виде нагреватель упирается в холодное жало, а при нагреве благодаря линейному расширению нагреватель может разрушиться. Косвенно об этом говорит то, что после данных испытаний гайка, фиксирующая жало, оказалась довольно сильно ослаблена. Поэтому от данной модификации отказался и вернул нагреватель в исходное состояние.

Для практических испытаний жал выбрал среднее конусное жало. К стати все жала залужены с завода и не магнитятся. Позже самое массивное жало, примененное в начале тестирования, было пущено под надфиль и можно предположить, что жала изготовлены из меди. Однако смущает их вес, для изготовленных из меди довольно легкие, хотя это мое субъективное мнение не основанное на химическом анализе)).

Тактильные ощущения от использования паяльника самые положительные – в руке лежит как влитой, благодаря резиновой обкладке хват уверенно фиксируется и скольжение руки отсутствует, нагрев верхней части рукоятки после часа использования на температуре в районе 250 градусов (выпаивал доноров) в диапазоне «отсутсвует» до «не значительный».

Еще из положительных моментов отметил: быстрый нагрев, малый расход припоя, несомненные удобства пайки SMD компонентов, возможность смены жал для разных видов работ.

Да это не профинструмент для работы каждый день в течении 8 часов, но для большинства радиолюбителей, набивающих руку, самое то.

Еще одно качество, которое не могу отнести к недостаткам, но благодаря которому есть отличие от использования обычного паяльника малой мощности с обычным жалом – на жалах нового паяльника не задерживается канифоль. Т.е. пока донесешь ее до платы, жало уже сухое. Это обусловлено малогабаритностью жал из комплекта и как следствие небольшой площадью поверхности.

Из положения вышел с помощью жидкого флюса Amtech RMA-223. Пайка получается идеальная.

Xenm худшие результаты показала спиртоканифольная смесь.

Учитывая, что к каждому инструменту нужно привыкнуть, могу сказать, что паяльником доволен.

Автор : Кондратьев Николай

Контроллер температуры паяльника PLC Cycle Timer Circuit

Обеспечение точного контроля температуры — одна из проблем при работе с обычным паяльником с розеткой. Лучший способ контролировать температуру — это использовать высококачественную паяльную станцию, но многие люди, работающие с электроникой, имеют в своем наборе инструментов один или несколько сменных паяльников.

110 В, 60 Вт, паяльник со схемой контроля температуры с таймером цикла

Хотя эти подключаемые паяльники считаются хорошими инструментами с большим оставшимся сроком службы, они могли бы быть намного лучшими инструментами, если бы существовал надежный способ обеспечения стабильной и стабильной работы. точный контроль температуры от них.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Ниже представлена ​​фотография блока, которая натолкнула меня на мысль о том, как найти способ контролировать температуру обычного сменного паяльника. Устройство сильно нагрелось при первом использовании. Имеет встроенный регулировочный диск. Даже после того, как я повернул циферблат вниз, припой быстро выкипел, а наконечник начал окисляться. Кажется, теперь с этой новой схемой все работает довольно хорошо.

Подключаемый паяльник 110 В 60 Вт с керамическим нагревательным элементом

Высококачественная паяльная станция использует встроенный датчик температуры в сочетании с контроллером для подачи питания на утюг импульсами на полной мощности. Частота и длительность этих импульсов зависит от температуры датчика. Таким образом можно очень точно регулировать температуру паяльника.

Паяльная станция Hakko FX-888D

Обычный способ регулирования температуры большинства подключаемых паяльников — это использование какого-либо регулятора яркости, поскольку они не имеют встроенного датчика температуры. Они не посылают импульсы через разные промежутки времени, а управляются постоянным потоком энергии с постоянной скоростью.

Нелегко добиться постоянной температуры на подключаемом паяльнике с диммером или другим постоянным источником питания. У меня возникла идея, что, возможно, подача питания на паяльник в виде синхронизированных импульсов может быть выходом. Единственный способ узнать это — проверить.

ВНИМАНИЕ!! – НЕ ПЫТАЙТЕСЬ построить эту схему, если вы не знаете, что делаете! Существует возможная опасность поражения электрическим током , КОТОРОЕ МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЬНЫМ . В этой цепи есть оголенные провода, и вы не должны касаться частей, по которым проходит переменный ток. Если вы решите построить эту схему или работать с ней, вы делаете это на свой страх и риск!

Ниже показана схема подключения для проекта:

Схема подключения таймера задержки / таймера цикла ПЛК (щелкните для увеличения)

Схема использует таймер цикла для отправки синхронизированных импульсов мощности на выход GFCI. В эту розетку втыкается паяльник. В схеме используется таймер задержки для холодного пуска и переключатель мгновенного действия для теплого пуска. Он также имеет источник постоянного тока 12 В для питания двух цепей таймера.

На этой схеме соединений также показаны предохранитель (F1) и главный выключатель (SW1), которые будут установлены на готовом устройстве в корпусе. Розетка GFCI рассчитана на 15 ампер, но паяльник мощностью 60 Вт, работающий от 110 В, потребляет только 0,55 ампер. Предохранитель предназначен для защиты реле на двух цепях таймера, которые рассчитаны на 10 ампер для 110 В. На практике я бы использовал предохранитель на 5 или 8 ампер, если переключатели SW1 и SW2 рассчитаны на ток более 8 ампер.

Модули таймера и электронные компоненты

Я нашел этот модуль реле таймера цикла ПЛК онлайн по очень разумной цене. ПЛК расшифровывается как «программируемый логический контроллер». ПЛК — это система для автоматизации и управления электромеханическими процессами, такими как контроль температуры.

Релейный модуль таймера цикла ПЛК

Идея заключалась в том, чтобы определить время включения и время отключения (рабочий цикл) для определенной температуры для конкретного паяльника и посмотреть, будет ли это регулировать температуру паяльника каким-либо образом. это было близко к тому, как это работало для высококачественной паяльной станции.

Я собрал более раннюю версию схемы но она меня пока не устраивает. Он будет включать и выключать питание через определенные промежутки времени, но для нагрева утюга все равно потребуется много времени.

Тестовая схема таймера цикла ПЛК – первая версия

Затем мне пришла в голову идея, что я могу использовать схему таймера задержки, чтобы подавать полную мощность на утюг только в течение начального периода нагрева. Таймер задержки может быть подключен либо для инициирования соединения, либо для прекращения соединения по истечении определенного интервала времени. Этот блок подключается для прекращения подачи питания на розетку GFCI по истечении времени, необходимого для холодного запуска.

Другими словами, при первом включении цепи имеется линия переменного тока, подающая питание на розетку GFCI в течение временной задержки, на которую настроено устройство. При его срабатывании реле переключается на разомкнутый контакт и отключает подачу переменного тока в розетку.

Таймер задержки необходимо установить в диапазоне от 0 до 100 секунд. Просто у меня была схема таймера задержки, которую я не использовал, но она работала только в течение 0–10 секунд. Я знал, что этого недостаточно, поэтому взломал устройство.

Модуль реле таймера задержки 12 В пост. тока

Устройство имело подстроечный резистор на 100 кОм. Если 100 кОм вызовет 10-секундную задержку, то я решил, что мне нужен триммер с десятикратным сопротивлением, поэтому я заменил его на триммер на 1 МОм:

Горшок триммера на 1 МОм

Честно говоря, хак был немного неаккуратно, потому что я использовал паяльник только для нагрева контактных площадок на печатной плате. Триммер имеет 3 вывода, и перемещение паяльника между контактными площадками просто не помогает. Чтобы выполнить работу правильно, вам понадобится термовоздушная паяльная станция, а у меня ее нет (но теперь я планирую ее приобрести). Вы должны иметь возможность нагревать все колодки одновременно. Но мне удалось припаять выводы наполовину, и все заработало, так что, по крайней мере, я мог проверить концепцию.

Мне также приходилось использовать секундомер каждый раз, когда я регулировал горшок триммера. Это было большим неудобством. Для ежедневного использования этой схемы необходимо найти более подходящий модуль таймера задержки с цифровым дисплеем. У меня есть один в заказе, и я посмотрю, смогу ли я заставить его работать.

Использование секундомера каждый раз, когда я устанавливаю потенциометр триммера на таймер задержки

Следующий хак заключался в том, чтобы отключить 12-вольтовый адаптер переменного тока для источника питания. Платы работают от 12В постоянного тока. Я хотел, чтобы устройство было автономным, и я не хотел, чтобы его нужно было подключать к двум розеткам переменного тока.

Адаптер переменного тока 12 В

Адаптер переменного тока легко демонтировался. Печатная плата выскользнула наружу, и я просто перерезал провода.

Разборка адаптера переменного тока 12 В

Ниже представлена ​​фотография печатной платы блока питания постоянного тока 12 В.

Печатная плата источника питания постоянного тока 12 В

Готовая тестовая плата показана ниже с выключателем дверного звонка для теплого запуска и двухпозиционным переключателем для запуска функции непрерывного цикла на таймере цикла ПЛК. По умолчанию он инициирует обратный отсчет для непрерывной работы при первом включении, но если устройство останавливается при включении питания, непрерывная функция должна быть повторно запущена импульсом 12 В.

Тестовая плата таймера цикла ПЛК

Настройка таймера цикла и таймера задержки

Единственный способ определить время включения и время выключения таймера цикла и время холодного пуска таймера задержки — методом проб и ошибок. Сначала держите эти две настройки раздельно. Не пытайтесь настроить их одновременно, иначе вы будете разочарованы.

Просто помните, что время включения и выключения таймера цикла определяет постоянную температуру. Даже если у вас слишком много или слишком мало времени для холодного пуска, это только продлит время, необходимое для того, чтобы температура установилась в относительно постоянное состояние. Просто отмечайте время включения и выключения, а также рабочий цикл каждый раз, когда вы вносите изменения.

Вы можете установить более продолжительное или более короткое время включения и выключения без изменения рабочего цикла. Например, 2 секунды включения и 6 секунд выключения — это рабочий цикл 25%. То есть 1 секунда включена и 3 секунды выключена. Они оба имеют рабочий цикл 25%, но могут давать разные результаты. Рабочий цикл — это всего лишь руководство, помогающее сузить время включения и выключения. Это индикатор, и он помогает при проверке различных комбинаций времени включения и выключения.

Определение времени включения и выключения таймера цикла

Например, в моем случае целевая температура, к которой я стремился, составляла 343°C (650°F). Причина, по которой я выбрал эту температуру, заключается в том, что мой Hakko FX-888D настроен на эту температуру, и он хорошо работает для меня, поэтому я хотел настроить свой подключаемый паяльник на ту же температуру.

Я только что сделал снимок и включил устройство на 5 секунд и выключил на 3 секунды. Это рабочий цикл 62,5%. Рабочий цикл будет равен времени включения (5 секунд), деленному на сумму времени включения и выключения (5 плюс 3 = 8). Это 5/(5+3) или 5/8 = 0,625 или 62,5%. Паяльник был слишком горячим (я выключил его, когда температура превысила 470°C), поэтому я попробовал наоборот: 3 секунды включен и 5 секунд выключен (рабочий цикл 37,5%).

Температура установилась на уровне 399°C. Я попробовал еще несколько комбинаций. Когда я попробовал 2 секунды включить и 6 секунд выключить (рабочий цикл 25%), температура была 350°C. Я приближался. Я знал, что окончательное время включения и выключения будет иметь рабочий цикл, который должен быть чуть менее 25%. После еще нескольких попыток с целыми числами я начал использовать десятые доли секунды. После еще примерно трех попыток я попробовал включить 1,6 секунды и выключить 5 секунд. Это был рабочий цикл 24,2%. Температура была довольно близка к 343 ° C, поэтому я остановился на ней.

Определение времени задержки холодного запуска

Для времени задержки холодного запуска я пробовал 43 секунды, затем 42 секунды, затем 40, затем 38 и, наконец, 36 секунд. Это, казалось, работало хорошо, поэтому я остановился на этом.

В реальных условиях схема должна использоваться вместе с термометром для жала паяльника, чтобы знать, когда паяльник достигает заданной температуры, и иметь возможность измерять, как долго нужно нажимать переключатель мгновенного действия при выполнении горячего запуска. Но как только паяльник достигает заданной температуры, нет необходимости продолжать измерение температуры.

Определение времени теплого пуска

Не было другого практического способа, кроме как использовать переключатель мгновенного действия для теплого пуска. Но было намного проще понять это, просто сняв видео холодного запуска и наблюдая за термометром наконечника и замечая, когда загорается красный светодиод на таймере задержки. После подачи полной мощности на паяльник в течение нескольких секунд температура будет продолжать расти после отключения питания.

Я заметил, что при срабатывании таймера задержки температура была примерно 280°C. Таймер цикла работал, и он продолжал увеличиваться с довольно стабильной скоростью, пока не начал замедляться около 330 ° C или около того. Она продолжала расти, пока не достигла целевой температуры 343°C. Поэтому, когда я делал теплый старт, я просто удерживал кнопку и смотрел температуру. Я хотел выпустить его около 280°C. Я был не прав, но это было близко.

Защитное отключение для таймера с задержкой

Не используя устройство в реальных повседневных операциях, я могу придумать еще одно усовершенствование. Если таймер задержки случайно сбрасывается и начинает новый обратный отсчет, когда паяльник уже достиг заданной температуры, это может вызвать проблему.

Паяльник может перегреться и повредить заготовку или жало паяльника, а также создать проблемы для оператора. Это может произойти, если есть плохое соединение на положительной или отрицательной линии питания 12 В, идущей к таймеру задержки. Если один из этих проводов будет иметь прерывистый контакт с винтовыми клеммами на модуле, то это возможно.

В линии переменного тока, идущей от реле таймера задержки к розетке GFCI, должно быть какое-то защитное отключение. После срабатывания таймера задержки необходимо перерезать провод, идущий к розетке переменного тока. Это можно сделать с помощью реле на 110 В, подключенного к нормально разомкнутой стороне реле таймера задержки. Реле 110 В должно быть переключателем SPDT с нормально замкнутыми контактами, замыкающими цепь линии переменного тока, которая идет к розетке GFCI. Когда реле 110В находится под напряжением, оно переключается в нормально разомкнутое положение и перерезает линию к розетке.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Рубрика: Проекты, Паяльники, Регуляторы температуры | Tagged Модуль таймера задержки, Таймер цикла ПЛК, Вставные паяльники | 1 Комментарий

Как добавить контроль температуры в паяльник

Вопрос задан

Изменено 1 год, 11 месяцев назад

Просмотрено 20к раз

\$\начало группы\$

Я вижу много-много сборок «утюга с регулируемой температурой», которые просто либо:

  • добавляют таймер к неконтролируемому утюгу
  • добавляет диммер к неуправляемому железу

Первое тоже самое, что потом включить утюг. А второе — это то же самое, что переплатить за утюг на 25 Вт (потому что таким станет ваше железо на 75 Вт).

Существуют ли какие-либо проекты, действительно добавляющие контроль температуры с обратной связью к нерегулируемому паяльнику?

Я думаю, что это можно сделать намного дешевле, чем покупать Веллер по завышенной цене, но прежде чем я начну что-то, я хотел бы увидеть, где другие потерпели неудачу/преуспели, и я с треском провалился, пытаясь найти любую предыдущую работу по этому вопросу.

  • пайка
  • температура

\$\конечная группа\$

7

\$\начало группы\$

Для автоматического контроля температуры вам потребуются три основных компонента:

  1. Способ определения температуры утюга на кончике
  2. Способ управления блоком питания для изменения температуры
  3. Микроконтроллер для считывания температуры и определения способа регулировки источника питания для достижения желаемой температуры

Поскольку вы просили выполнить предыдущую работу, вот хороший журнал сборки самодельного мода для паяльной станции, включая множество красивых картинок, схем и прошивок.

И Dangerous Prototypes, похоже, собирают какой-то комплект. Но некоторые ссылки мертвы, а информация отсутствует. Но у них есть хорошая нестандартная печатная плата для проекта, которой на момент написания этой статьи нет в наличии. Я не уверен, что это незавершенная работа или просто незавершенный и забытый проект. Вероятно, вы могли бы написать им по электронной почте и попросить обновления.

PS: Я согласен с оценкой AndrejaKo по железу с диммером. Для некоторых людей это все, что им нужно. Вот хорошая инструкция о том, как это сделать.

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Вам понадобится датчик температуры. Утюги с регулируемой температурой, вероятно, используют либо термопары, либо термисторы (вероятно, первые, поскольку они, как правило, прекрасно себя чувствуют при высоких температурах). Если бы вы могли подключить термопару рядом с наконечником вашего утюга, вы могли бы просто считывать температуру и реализовать какой-либо контроллер (ПИД, нечеткий, что угодно) для управления питанием.

В качестве альтернативы вы можете считывать температуру по изменению сопротивления нагревательного элемента. Следите за напряжением и током, проходящим через элемент, чтобы получить сопротивление (R = V/I), и используйте температурный коэффициент сопротивления элемента (вероятно, нихром) для расчета температуры. Потребуется большая осторожность, чтобы это было достаточно точным, так как вам придется вычесть провод и возможное сопротивление соединения (оба из которых также могут меняться в зависимости от температуры).

В любом случае ваши результаты будут довольно плохими. Помимо простого контроля температуры, часто существует много других существенных различий между утюгом Radio Shack и (например) Hakko. А именно, близость нагревательного элемента к наконечнику (у хороших утюгов нагревательный элемент находится внутри наконечника) и «плотность» нагревательного элемента (все нагревательные элементы мощностью 65 Вт в Hakko имеют диаметр около 3/16 дюйма). . x 1/2 дюйма в длину), оба из которых служат для передачи тепла, выделяемого наконечнику 9.

0193 очень быстро и эффективно . Если вам просто нужен утюг с регулируемой температурой, просто купите его. Единственная причина сделать это — получить некоторый дизайнерский опыт (но это уже было сделано раньше, так что на самом деле зачем беспокоиться? Потратьте свое время на что-то совершенно новое).

\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

Насадки Hakko имеют как нагревательный элемент, так и датчик температуры. Контроллер цепи в паяльной станции переключается между нагревом элемента и считыванием напряжения, создаваемого термопарой в наконечнике. Поиск в Интернете по словам «контроллер на основе Arduino» должен привести к некоторым проектам и обсуждениям.

\$\конечная группа\$

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника — темы и материалы проекта B.Sc, HND и OND

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛА

ИНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: Проект, который вы собираетесь просмотреть, относится к «проектированию и конструированию регулятора температуры паяльника». Пожалуйста, расслабьтесь и изучите нижеследующее исследование. материал тщательно. Эта тема проекта «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из 5 (пяти) глав. Полный проектный материал/описание включает: Резюме + Введение + и т. д. + Обзор литературы + методология + и т. д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки/Библиография. уменьшить стресс от перехода из одной школьной библиотеки в другую во имя поиска исследовательских материалов «дизайн и конструкция регулятора температуры паяльника». Мы не поощряем любые формы плагиата. Эта услуга является законной, потому что все учебные заведения разрешают своим студентам читать предыдущие проекты, книги, статьи или документы при разработке своих собственных работ.


TITLE PAGE

DESIGN AND CONSTRCUTION OF A SOLDERING IRON TEMPERATURE CONTROLLER

BY


EE/h3013/01430
DEPARTMENT OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING
ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА
ИНСТИТУТ —

ДЕКАБРЬ 2018



30010

Настоящим подтверждается, что исследовательская работа «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» —, Рег. № EE/h3007/01430, представленный в частичном выполнении требования о присуждении высшего национального диплома по электротехнике и электронике, был одобрен.

По
Engr. —                                                    Инж. —
Руководитель                                               Начальник отдела.
Подпись………………. Подпись……………….

……………………………….
англ. —
Внешний наблюдатель



ПОСВЯЩЕНИЕ
Этот проект посвящен Всемогущему Богу за его защиту, доброту, силу в моей жизни на протяжении всего периода, а также моему — за его финансовую поддержку и моральную заботу обо мне .Также моему наставнику — за ее академические советы, которые она часто дает мне. Да защитит их Всемогущий Бог от опасностей этого мира и благословит все их начинания Аминь.


БЛАГОДАРНОСТЬ

Успешное завершение работы над этим проектом не могло бы стать реальностью без поддержки моего — и других людей. Моя безмерная признательность моему скромному и способному руководителю г-ну. — за его доброту в руководстве этим проектом.
Моя горячая благодарность моим родителям за их моральную, духовную и финансовую поддержку на протяжении всего моего обучения в этом учреждении.
Выражаю признательность некоторым из моих лекторов, среди которых г-н — и д-р —. Я также признателен за поддержку некоторых сотрудников — среди которых: генеральный директор, заместитель генерального директора, внутренний аудитор г-н — и —. Наконец, я выражаю признательность моей старшей сестре —, милосердию моих милых друзей —, —, — и многим другим, кто очень мне помог.


ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА: Эта работа «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» является полным и хорошо изученным проектным материалом строго для академических целей, который был одобрен различными преподавателями из различных высших учебных заведений. Мы сделали Предварительные страницы , Реферат и Главу первую «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» видимыми для всех, то полный материал по «Проектированию и изготовлению регулятора температуры паяльника» должен быть заказал для. Приятного просмотра!!!


РЕФЕРАТ

Паяльник — это инструмент, используемый для ремонта и сборки электронных схем. Этот прибор большую часть времени работает при подключении к розетке (110/220 В переменного тока). Это приводит к постоянному потреблению энергии. В дополнение к этому потреблению, это также приводит к ухудшению состояния паяльного жала.
При пайке иногда возникает необходимость контролировать температуру паяльника. Невозможно каждый раз менять припой. Если вы просто паяете небольшие резисторы и микросхемы, 15 Вт, вероятно, будет достаточно, но вам, возможно, придется немного подождать между соединениями, чтобы наконечник восстановился. При пайке более крупных компонентов, особенно с радиаторами (например, регуляторы напряжения), или при большом количестве пайки вам, вероятно, понадобится утюг на 25 или 30 Вт.
Для пайки более крупных изделий, таких как медная проволока 10-го калибра, кожухи двигателей или большие радиаторы, вам может понадобиться утюг мощностью более 50 Вт. Паяльники бывают разной мощности и обычно работают от сети переменного тока 230 В. Однако у них нет контроля температуры. Низковольтные паяльники (например, 12 В) обычно являются частью паяльной станции и предназначены для использования с регулятором температуры. Правильный паяльник или станция с регулируемой температурой стоят дорого. Это простая схема, обеспечивающая ручное управление температурой обычного паяльника на 220 В переменного тока. Схема состоит из TRIAC1, DIAC1, потенциометра VR1, резистора и конденсатора.

Соглашение
Титул.
1.3      ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
1.4      ЗНАЧИМОСТЬ ПРОЕКТА
1.5      ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
1.6      ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЕКТА
1.7 Преимущества проекта
1.8 Проблема/Ограничение проекта
1.9 Организация проекта

Глава вторая
2.0 Обзор литературы
2.1 Обзор связанных исследований
2,2 Обзор связанных терминов
2.3 Процесс палочка
2.4 Soldering Ironer

9000 2

2
2. 3. ГЛАВА ТРЕТЬЯ
3.0     МЕТОДИКА КОНСТРУКЦИИ
3.1      БЛОК-СХЕМА СИСТЕМЫ
3.2      СХЕМА СИСТЕМЫ
3.3 Работа системы
3.4 Описание цепи
3.5 Системная схема
3.6 Работа схемы
3.7 Важность и функция основных компонентов, используемых в этой цепи

Глава четыре
Анализ
4.0 Процедура конструкции и тестирование
4.1. И УПАКОВКА
4.2      СБОРКА СЕКЦИЙ
4.3      ТЕСТИРОВАНИЕ
4.4.1 ТЕСТИРОВАНИЕ ПЕРЕД ВНЕДРЕНИЕМ
4.4.2  ТЕСТИРОВАНИЕ ПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ
4.5 Результат
4.6 Анализ затрат
4.7. Задача. Заказать полную работу для скачивания. Первая глава этой работы посвящена введению в данное исследование. В этой главе обсуждались предыстория, значение, объем, цель, необходимость (польза), ограничения и проблемы, преимущества данной работы.

ГЛАВА ВТОРАЯ : Доступна полная вторая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» . Заказать полную работу для скачивания. Вторая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из обзора литературы. В этой главе были рассмотрены все сопутствующие работы по «проектированию и изготовлению регулятора температуры паяльника» .

ГЛАВА ТРЕТЬЯ: Полная глава третья «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» доступен. Заказать полную работу для скачивания. Глава третья «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из методологии. В этой главе обсуждались все методы, использованные при выполнении этой работы.

ГЛАВА ЧЕТЫРЕ: Доступна полная четвертая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» . Заказать полную работу для скачивания. Глава четвертая «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из всех испытаний, проведенных во время работы, и результатов, полученных после всей работы

ГЛАВА ПЯТАЯ : Полная пятая глава проектирования и изготовления «проектирования и изготовления регулятора температуры паяльника» в наличии. Заказать полную работу для скачивания. Пятая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из заключения, рекомендации и ссылок.


Чтобы » СКАЧАТЬ » полный материал по этой конкретной теме выше нажмите «ЗДЕСЬ»

Вы хотите наши Банковские счета ? пожалуйста, нажмите ЗДЕСЬ

Чтобы просмотреть другие похожие темы нажмите ЗДЕСЬ

Кому » SUMMIT » новая тема(ы), наша разработка новой темы на сайте ИЛИ вы не видели свою тему хотите подтвердить доступность вашей темы нажмите ЗДЕСЬ

Вы хотите, чтобы мы исследовали вашу новую тему? если да, нажмите » ЗДЕСЬ »

Есть вопросы по поводу нашей почты/услуг? нажмите ЗДЕСЬ для ответов на ваши вопросы

Вы также можете посетить нашу страницу в facebook по адресу fb. me/hyclas , чтобы просмотреть наше связанное изображение строительства (или дизайна).


Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами любым из следующих способов:

Мобильный номер: +2348146561114 или +2347015391124 [Mr. Innocent]

Адрес электронной почты : [email protected]

Watsapp № : +234814656114

, чтобы просмотреть наш дизайн PIX: 1011114

, чтобы просмотреть наш дизайн PIX: 10. .me/hyclas для фотографий/рисунков нашего дизайна.


НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОСМОТРЕТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕМЫ/МАТЕРИАЛЫ

ЕСЛИ ВЫ ДОВОЛЬНЫ НАШИМИ УСЛУГАМИ, ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАБУДЬТЕ ПРИГЛАСИТЬ СВОИХ ДРУЗЕЙ И СОПУТНИКОВ НА НАШУ СТРАНИЦУ.

ПИД-регулирование — Погреб цепи

ПИД-регулирование (пропорциональное, интегральное, производное) — это метод управления, который часто используется в системах управления с замкнутым контуром для регулирования величин до заданного значения. Возьмем, к примеру, паяльник с регулируемой температурой — вы устанавливаете температуру, а контроллер регулирует ток через нагревательный элемент, чтобы поддерживать заданную температуру на жалом независимо от тепловой нагрузки.

На рисунке 1 показано, как мы можем представить это как систему управления. Коробка с надписью «Завод» — это схема управления питанием и сам паяльник. На входе находится управляющий сигнал, указывающий, какую мощность мы хотим подать на нагревательный элемент, а на выходе — сигнал, соответствующий температуре наконечника. Контроллер находится внутри пунктирной рамки. Он включает в себя два входа: и , представляющие обратную связь по температуре, и r , представляющие заданное значение. Имеет один выход u , который является управляющим сигналом для завода.

РИСУНОК 1. Это блок-схема нашей гипотетической системы управления с обратной связью. Коробка с надписью «Завод» — это схема управления питанием и сам паяльник. Контроллер внутри пунктирной рамки вычисляет ошибку e путем вычитания сигнала обратной связи y из уставки r . Некоторые законы управления используют сигнал ошибки для вычисления сигнала u , который управляет питанием паяльника.

Сигнал обратной связи вычитается из заданного значения для создания сигнала ошибки e , который представляет собой разницу между заданной температурой и фактической температурой наконечника. Итак, как мы используем эту ошибку для создания управляющего сигнала? Начнем с самого простого подхода и просто умножим ошибку на некоторую константу k p . мы называем это пропорциональным усилением, поскольку выход u пропорционален входу e .

Теперь, если паяльник находится при комнатной температуре и мы устанавливаем уставку на 300ºC, ошибка будет большим положительным числом и, следовательно, управляющий сигнал u также будет большим (на самом деле он, вероятно, будет насыщаться при полной мощности — мысль, которую мы должны иметь в виду). Температура наконечника начнет расти, и по мере приближения к заданному значению сигнал ошибки будет уменьшаться, как показано на рис. 2 . Обратите внимание, что температура наконечника никогда не может полностью достичь заданного значения, потому что если бы это произошло, член ошибки был бы равен нулю, и, таким образом, управляющий сигнал u был бы равен нулю. Система достигает стационарного состояния с небольшой ошибкой (если выбрать k стр справа).

РИСУНОК 2. Если мы используем только пропорциональное усиление, температура никогда не достигнет заданного значения. Если бы это было так, то погрешность упала бы до нуля, и не было бы выхода u, а значит, и привода к железу. Для преодоления этого необходимо ввести интегральный член в закон управления. Это накапливает установившуюся ошибку с течением времени, увеличивая u до тех пор, пока ошибка не станет равной нулю. В этот момент интегрировать нечего, и выходные данные остаются фиксированными (пока ничего не меняется).

Мы можем решить эту проблему, введя интегральный член в контроллер. Интегральный член просто означает, что ошибка накапливается с течением времени (подумайте о зарядке конденсатора). Математически мы бы написали:

Константа k i контролирует, сколько интегрального члена добавляется к управляющему сигналу. Результатом этого является устранение установившейся ошибки. Представьте, что температура наконечника чуть ниже заданного значения. Пропорциональное усиление не может продвинуть нас дальше, но интегральная составляющая продолжает расти со временем, поскольку она постоянно накапливает ошибку и обеспечивает дополнительную мощность нагревателя.

— РЕКЛАМА—

—Реклама здесь—

Как только температура достигает заданного значения, ошибка равна нулю, поэтому пропорциональный коэффициент ничего не дает, а выходной сигнал обеспечивается исключительно интегральным коэффициентом усиления. Поскольку ошибка теперь равна нулю, интегратор фактически заморожен, так как ошибки больше не накапливаются. (Я немного упростил это объяснение, так как интегральное усиление работает все время, а не только тогда, когда пропорциональное усиление достигает устойчивого состояния).

Теперь требуется некоторое время, чтобы температура достигла заданного значения, поскольку интегральная составляющая по своей природе является фильтром нижних частот. Мы можем добавить производный член, чтобы эффективно дать «толчок» управляющему сигналу, если есть быстрое изменение уставки или быстрое изменение температуры наконечника (например, при пайке соединения с высокой тепловой массой). Член производной связан со скоростью изменения сигнала ошибки:

Константа k d определяет, какая часть члена производной добавляется к управляющему сигналу. Эффект состоит в том, чтобы дать «ускорение» выходу u при быстром изменении сигнала ошибки. Член производной становится менее значимым, когда ошибка стабилизируется, и равен нулю, когда ошибка не меняется.

Рис. 3 — блок-схема управления полным ПИД-регулятором. Это может быть реализовано в аналоговой схеме или в цифровой области, что в наши дни встречается гораздо чаще. В этом случае уставка и обратная связь оцифровываются, и выходной сигнал, вероятно, будет ШИМ-сигналом с коэффициентом заполнения, пропорциональным выходному сигналу 9.0193 и .

РИСУНОК 3. Блок-схема ПИД-регулятора. Пропорциональные, интегральные и производные составляющие рассчитываются отдельно и складываются для создания выходного сигнала. Выбор правильных коэффициентов усиления для данной системы — непростая задача. Существуют математические и эмпирические подходы.

Это теория. На практике есть несколько вопросов, о которых следует знать. Термин производной немного опасен, так как он имеет очень высокий коэффициент усиления для высокочастотных сигналов, что означает, что любой шум или пики в сигналах обратной связи или заданного значения могут привести к выходу за пределы шкалы. На практике нам нужно добавить фильтр нижних частот к ошибке перед вычислением производной. Во многих контрольных случаях производная вообще не требуется.

Интегратор может «зависнуть» при насыщении выходного сигнала. В этом случае ошибка никогда не может быть сведена к нулю, и интегральный член будет продолжать расти, даже если выход будет фиксированным. Теперь при изменении уставки интегратор должен «раскрутить» накопленную ошибку перед возобновлением регулирования. Это может иметь неприятные побочные эффекты. Существуют «антизавершающие» меры, которые можно предпринять, но они выходят за рамки данного обсуждения.

Наконец, выбор правильных значений коэффициентов пропорционального, интегрального и производного усиления (известный как настройка ПИД-регулятора) весьма сложен, и для достижения оптимального отклика с минимальным перерегулированием может потребоваться немного работы. Есть некоторые методы, такие как метод Цейглера-Николса и другие, которые могут стать хорошей отправной точкой.

Ссылки

Острём, Карл Дж. и Ричард М. Мюррей. Системы обратной связи: введение для ученых и инженеров. Принстон, Нью-Джерси: Принстонский университет. Press, 2008.

— РЕКЛАМА —

— Реклама здесь —

Дорф, Ричард С. и Роберт Х. Бишоп. Современные системы управления. 12. изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Prentice Hall, Pearson, 2011.

«ПИД-регулятор». В Википедии, 29 января 2022 г. https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=PID_controller&oldid=1068697253

Будьте в курсе наших БЕСПЛАТНЫХ еженедельных информационных бюллетеней!

Не пропустите предстоящие выпуски Circuit Cellar.

Подписаться на журнал Circuit Cellar

Примечание. Мы сделали выпуск Circuit Cellar за май 2020 г. бесплатным образцом. В нем вы найдете большое разнообразие статей и информации, иллюстрирующих типичный номер текущего журнала.

Хотите написать для Circuit Cellar ? Мы всегда принимаем статьи/сообщения от технического сообщества. Свяжитесь с нами и давайте обсудим ваши идеи.
Спонсор этой статьи

Эндрю Левидо

+ сообщения

Эндрю Левидо ([email protected]) получил степень бакалавра электротехники в Сиднее, Австралия, в 1986. Он несколько лет работал в отделе исследований и разработок в компаниях, занимающихся силовой электроникой и телекоммуникациями, прежде чем перейти на руководящие должности. В свободное время Эндрю проявлял практический интерес к электронике, особенно встраиваемым системам, силовой электронике и теории управления. На протяжении многих лет он написал ряд статей для различных изданий по электронике и время от времени оказывает консультационные услуги, если позволяет время.

Цифровой контроллер паяльника 40 Вт

Недавно у меня вышла из строя паяльная станция Stahl Tools SSVT с переменной температурой (дешевая). Я хотел цифровую паяльную станцию ​​и решил использовать корпус и несколько деталей, чтобы сделать такую, к которой я мог бы подключить купленный цифровой паяльник. Оглядевшись вокруг, я мог купить утюги по цене от 8 до 20 долларов США. Посмотрев несколько других проектов, я придумал свое собственное исполнение. У TechBuilder есть хорошее видео и рецензия, которые можно найти здесь: https://www.instructables.com/DIY-Digital-Soldering-Station/

  • 1 × Источник питания 24В 4А 17 долларов: от 110–240 В переменного тока до 24 В постоянного тока, 96 Вт https://www.amazon.com/dp/B07K1734CM?psc=1&ref=ppx_yo2_dt_b_product_details
  • 1 × Ардуино Нано $5
  • 1 × 0,91-дюймовый OLED-дисплей I2C 4 доллара: https://www.amazon.com/dp/B079BN2J8V?psc=1&ref=ppx_yo2_dt_b_product_details
  • 1 × МОП-транзистор IRF540N 0,80 доллара США: https://www.amazon.com/Bridgold-IRF540-IRF540N-Transistor-Channel/dp/B07PH6FPZR/ref=sr_1_3?keywords=IRF540N&qid=1638975285&sr=8-3
  • 1 × MP1584EN DC-DC Buck Converter Регулируемый модуль питания 1,67 доллара США: https://www. amazon.com/gp/product/B01MQGMOKI/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1

Посмотреть все 9 компонентов

  • Использование утюга

    KSUdoubleE • 20.08.2022 в 14:46 • 0 комментариев

    Давненько не писал, но утюгом пользуюсь. Пришлось в итоге считывать температуру с выключенным утюгом, иначе на считывание влияет шум откуда-то. Кажется, это работает очень хорошо. Скоро выложу схему вместе с кодом.

  • Макет/тестирование

    KSUdoubleE • 27. 12.2021 в 15:00 • 0 комментариев

    Я сделал макет схемы, чтобы все проверить. Все выглядит хорошо, но я вижу что-то странное с сопротивлением термопары на делителе напряжения, входящем в схему операционного усилителя. При отключении от чего-либо еще я вижу около 1-2 Ом на сопротивлении TC при комнатной температуре. Используя ИК-температурный пистолет (лучшее, что я должен получить представление, у меня нет других высокотемпературных термопар), при отключении от делителя напряжения я вижу около 20 Ом при 400 C. Используя резистор 250 Ом, подключенный к 5 В и одна нога TC, а другая нога TC на землю, я ожидаю увидеть 0,37 В постоянного тока в середине делителя при 400 ° C. Я вижу около 0,051 В постоянного тока. При комнатной температуре, подключенной к цепи делителя на 250 Ом, я должен увидеть 0,029.В постоянного тока, но я измеряю 0,02 В постоянного тока. Когда я проверяю сопротивление как 250 Ом, так и ТП, они ведут себя правильно, но, подключив их вместе с 5В к земле, я получаю разные результаты. Результаты по-прежнему линейны, а это означает, что по мере нагревания утюга измеренное напряжение на делителе предсказуемо соответствует наблюдаемой температуре. Может быть, проблемы вызываются не лучшими соединениями макетной платы? В любом случае, я думаю, что смогу заставить эту схему работать, мне просто нужно изменить коэффициент усиления на схеме операционного усилителя, чтобы получить хорошее разрешение в АЦП Nano. Далее я собираюсь изготовить свою собственную печатную плату и посмотреть, что я увижу.

    Положительно, остальные части схемы работают как положено. Привод MOSFET и MOSFET включают и выключают железо, как и ожидалось, и я подключил дисплей и работает. Потенциометр должен нормально работать для уставки. Я, вероятно, даже буду использовать эту макетную плату для пайки печатной платы для проекта.

  • Основные части печатной платы

    KSUdoubleE • 22. 12.2021 в 15:22 • 0 комментариев

    Печатная плата состоит из следующих основных частей:

    Питание от -24 В до 5 В для Nano и других микросхем

    Для этого я использую модуль понижающего преобразователя. Выход устанавливается с помощью встроенного потенциометра. Переключатель будет встроен перед входом в этот модуль.

    -24V Цепь переключателя для питания железа

    Я буду использовать МОП-транзистор IRF540N для управления током/напряжением. В качестве буфера между Nano и полевым транзистором я выбрал драйвер МОП-транзистора MCP14E7. Это, наверное, перебор, но у меня было немного под рукой. Мы не переключаем этот FET быстро, и FET обрабатывает только 2A. Вероятно, вы могли бы использовать транзистор или другой полевой транзистор для взаимодействия с Nano, но я бы не стал управлять полевым транзистором напрямую с Nano. #Отличный Скотт! есть отличное видео о вождении МОП-транзисторов.

    — Схема делителя напряжения и усилителя для ввода обратной связи сопротивления термопары в АЦП Nano

    Для этого я использую операционный усилитель LM358. Сопротивление утюга составляет около 1 Ом при комнатной температуре и около 20 Ом при 400°С. Поскольку это сопротивление очень мало, мне нужна схема усилителя, чтобы получить лучшее разрешение, поступающее на АЦП Nano. LM358 имеет два усилителя в одном чипе, поэтому я, вероятно, буду использовать делитель напряжения и другой усилитель для контроля входного напряжения питания.

    — Обратная связь потенциометра для уставки

    Большинство потенциометров будут работать здесь, чтобы создать делитель напряжения для аналогового входа Nano, чтобы создать способ управления заданной температурой. Я бы использовал что-то большее, чем 2 кОм. Я повторно использую потенциометр на 500 кОм от старой паяльной станции.

    -Подключение дисплея OLED и связь I2C

    Простое 4-проводное подключение к дисплею, SDA и SCL от Nano, питания и заземления. Я также включаю подтягивающие резисторы для линий SDA и SCL, но мне нужно измерить OLED и посмотреть, присутствуют ли они уже на плате дисплея.

  • Срывать

    KSUdoubleE • 21.12.2021 в 13:39 • 0 комментариев

    Я разобрал старый утюг и сохранил несколько деталей, которые могли бы мне пригодиться, в основном потенциометр и выключатель питания. Глядя на пространство внутри, у меня должно быть место размером 45 мм x 40 мм для основной платы и достаточно места для панели, на которой разместятся потенциометр, переключатель, дисплей, плата регулятора 5 В и железный разъем. Я бы хотел, чтобы разъем питания постоянного тока находился сзади, чтобы повторно использовать существующее отверстие, а USB-порт нано был обращен к краю, чтобы я мог перепрограммировать его без разборки, но посмотрим, как будет выглядеть плата.

Посмотреть все 4 журнала проекта

Нравится этот проект?

Делиться

Лучшая температура паяльника для печатных плат

Насколько сильно нагревается паяльник?

Паяльник может нагреваться до 450°C. Паяльная станция даст вам возможность установить температуру жала. Обычно она составляет примерно от 150°С до 450°С.

Какую температуру устанавливать на паяльной станции?

Этот вопрос часто возникает у новичков. Большинство опытных пользователей паяльных станций или паяльников, которые могут изменять свою температуру, на самом деле не слишком беспокоятся о настройке, но для начинающих это кажется загадкой. Это, вероятно, связано с тем, что ответ, который они ищут, никогда не бывает черно-белым, и он варьируется из-за нескольких соображений. В основном это сводится к опыту работы с типом пайки, который вы выполняете, и с паяльной станцией или утюгом, которые вы используете.

Главный совет, который я хотел бы дать, заключается в том, что простое уменьшение нагрева паяльника не означает, что у вас меньше шансов повредить компоненты. Этот совет может показаться противоречивым.

Также имейте в виду, что при пайке образуется много дыма и паров, которые могут быть вредными. Ознакомьтесь с моим руководством по экстракторам дыма припоя и очистителям воздуха.

При какой температуре плавится припой?

Зависит от типа припоя. См. Какой припой лучше всего подходит для электроники. Из типов припоя, предназначенных для использования в электронике, 60/40 начинает плавиться при 183°С. Когда доходит до 190С становится жидкостью. По мере охлаждения становится полужидким, пока не остынет до температуры ниже 183°C, после чего затвердеет.

63/37 плавится при 183°С и почти сразу же становится жидким и затвердевает, как только его температура падает ниже 183°С.

Бессвинцовые припои плавятся при более высоких температурах. В зависимости от того, какой именно тип вы используете, он может плавиться при 188 ° C или до 203 ° C.

Таким образом, температура может быть слишком низкой для того, чтобы правильно расплавить припой, независимо от того, как долго вы держите наконечник утюга на стыке, но тепла все еще достаточно, чтобы повредить компоненты.

Как видно из вышеизложенного, можно установить слишком низкую температуру паяльной станции. Неудивительно, что его также можно установить слишком высоко. Дело не только в установке температуры плавления припоя.

Ваш паяльник не сможет идеально проводить выделяемое им тепло. Тепло будет отводиться, как только вы прикоснетесь к суставу, который вы делаете. Небольшая площадка и ножка микросхемы не будут терять столько тепла, сколько большая шина питания печатной платы и огромный конденсатор.

Я установил температуру своих паяльных станций на 350C и считаю, что это лучшая температура паяльника для печатных плат и мелкой пайки. Все, что крупнее, например, толстые провода или экраны на металлических штекерных разъемах, я вставляю насадку побольше и поднимаю температуру до 370°C. Для пайки крошечных SMD я вставляю маленькое жало и понижаю температуру до 330C.

Старайтесь не иметь привычку иметь температуру выше, чем вам нужно. Одним из первых признаков уменьшения нагрева, о котором я узнал, было плавление изоляции на тонких проводах. Кроме того, чем горячее ваш наконечник, тем быстрее он окислится.

Как только вы начнете пользоваться своей паяльной станцией, вы привыкнете к тому, какая температура вам нужна. Нет ничего лучше опыта, и вы будете лучше, чем кто-либо, знать, что вам нужно с вашей конкретной паяльной станцией, наконечниками, припоем и пайкой, которую вы делаете.

Если вам нужна информация о пайке, ознакомьтесь с моей статьей «Учимся паять — руководство для начинающих».

Если вы ищете новую паяльную станцию, у меня есть несколько рекомендаций.

Если вы хотите купить новый паяльник, ознакомьтесь с моим руководством здесь.

 Stripboards — полное руководство Stripboard существует уже много лет, и я не вижу причин, по которым он не будет существовать в будущем. Это…

  Макеты — полное руководство За прошедшие годы я собрал как можно больше информации по этому вопросу и, надеюсь, мои макеты — полное руководство точно…

  Программное обеспечение для проектирования макетов Когда дело доходит до программного обеспечения для проектирования макетов, существует несколько альтернатив. Я посмотрел на многие из них, прежде чем выдохся и пришел…

  Сборка модулей евростойки из картона Недавно я начал собирать модули евростойки из картона. Он имеет довольно много преимуществ. Вы можете перейти от идеи к…

 Советы по изготовлению картона Несмотря на то, что картон существует уже давно, он по-прежнему остается очень полезным материалом для создания электронных схем. Если вам нужно убедиться в этом, проверьте…

Распространенные ошибки на плате Нет ничего более неприятного, чем завершить схему на плате только для того, чтобы обнаружить, что она не работает. Хорошо, есть другие вещи, но это все еще довольно плохо,…

Генератор огибающей Stripboard CEM3310 Генератор огибающей Stripboard CEM3310 был вдохновлен генератором огибающей синтезатора Sequential Circuits Pro 1. Если вы заинтересованы в сборке этой схемы…

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *