Стабилизатор температуры жала паяльника

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

Описываемое ниже устройство работает в паре со стандартным паяльником мощностью 25 Вт на напряжение 42 В (действующее значение), питающимся от сети 220 В через понижающий разделительный трансформатор. Сопротивление нагревателя паяльника постоянному току - примерно I 70 Ом в холодном состоянии (при температуре около 25 °С).

Рис. 1

При пайке обычными припоями, когда температура нагревателя достигает 250 °С, его сопротивление близко к 71 Ом.

Схема термостабилизатора показана на рис. 1. Основой устройства служит тактирующий генератор, собранный на ОУ DA2.2 по стандартной схеме с раздельными цепями зарядки (VD3R19) и разрядки (VD2R18) времязадающего конденсатора С4. Генератор формирует на выходе последовательность прямоугольных импульсов высокого уровня (12 В) длительностью примерно 4 с, разделенных односекундными паузами (напряжением, близким к нулю). В течение импульса включен нагреватель паяльника, в паузе происходит измерение температуры жала.

На прецизионных резисторах R1, R2, R4, R5, R7 собран измерительный мост. Одним из плеч моста служит нагреватель ЕК1 паяльника. Подборкой резистора R7 точно балансируют мост при холодном паяльнике.

На операционном усилителе DA1.1 собран усилитель с коэффициентом усиления около 313. Конденсатор С2 сглаживает остаточные пульсации напряжения полезного сигнала и наводки на корпус паяльника. Компаратор, выполненный на ОУ DA1.2, в конце измерительной паузы переключается из состояния с высоким выходным напряжением в состояние с нулевым выходным напряжением, если температура жала паяльника превысила установленное значение. На инвертирующий вход компаратора поступает напряжение с выхода усилителя, а на неинвертирующий - с формирователя образцового напряжения, который собран на ОУ DA2.1. Резисторы R15 и R16 обеспечивают гистерезис напряжения переключения компаратора, предотвращающий "дребезг" его выходного напряжения.

Конденсатор С1 подавляет наводки на входные цепи ОУ DA2.1. Резистор R10 определяет верхнее значение рабочей температуры паяльника.

Триггер DD1.1 запоминает состояние выхода компаратора в момент перехода от измерительной паузы к рабочему импульсу нагревания.

Переключательные транзисторы VT1, VT3 коммутируют рабочий ток нагревателя паяльника, периодически подключая его к источнику напряжения 42 В. Если к концу измерительной паузы триггер переключился в единичное состояние, что свидетельствует о температуре паяльника, недостаточной для пайки, то напряжение на прямом выходе триггера DD1.1 близко к напряжению его питания, поэтому диод VD5 закрывается. Одновременно включается светодиод HL1.

Напряжение на базе транзистора VT3 в течение рабочего импульса не превышает 1,2 В (транзистор составной). Диод VD5 остается закрытым, а транзистор VT3 открывается в течение рабочих тактирующих импульсов. Вместе с ним открывается и транзистор VT1, включая нагреватель.

Как только открывается транзистор VT1, закрывается диод VD1, предотвращая попадание напряжения 42 В в цепи питания микросхем. В течение четырех секунд происходит нагревание паяльника номинальным током. В это время открывшийся транзистор VT2 полностью разряжает накопительный конденсатор C3, который вместе с резистором R11, защищающим от перегрузки выход ОУ DA1.1, образует ФНЧ, подавляющий пульсации напряжения на инвертирующем входе компаратора в измерительной паузе.

По окончании рабочего импульса закрываются все транзисторы, открывается диод VD1. Начинается очередная измерительная пауза. При этом сопротивление нагревателя RK1 увеличилось, выходное напряжение усилителя DA1.1 возросло, конденсатор C3 к концу паузы зарядился до большего уровня. Такие циклы нагревание-измерение будут происходить до тех пор, пока к концу очередной измерительной паузы напряжение на инвертирующем входе компаратора DA1.2 не станет больше, чем на неинвертирующем.

Тогда компаратор переключится, напряжение на его выходе уменьшится почти до нуля и при плюсовом перепаде напряжения на входе С триггера DD1.1 он переключится в нулевое состояние. Погаснет светодиод HL1, откроется диод VD5, из-за чего напряжение на базе транзистора VT3 не превысит 0,6 В, и он останется закрытым. Не будет открываться и транзистор VT1 - начнется остывание нагревателя паяльника.

Как только паяльник остынет настолько, что напряжение на инвертирующем входе компаратора станет меньше, чем на неинвертирующем, произойдет обратное переключение компаратора и вслед за ним триггера - снова начнется процесс разогревания паяльника. Изменяя напряжение на неинвертирующем входе компаратора DA1.2 переменным резистором R8, можно регулировать максимальную температуру жала паяльника.

Резисторы R17 и R21 ограничивают базовый ток транзисторов VT2 и VT3 соответственно, предотвращая перегрузку выхода ОУ DA2.2.

Микросхемы устройства питает стабилизатор напряжения DA3, а нагреватель паяльника получает питание непосредственно с выпрямителя VD4 со сглаживающим конденсатором С7. Использованное построение выпрямителя позволило обойтись одной вторичной обмоткой (с отводом) на сетевом трансформаторе Т1 для получения двух источников постоянного напряжения. Необходимо иметь в виду, что эксплуатация стабилизатора с отключенным конденсатором С7 может привести к выходу из строя транзистора VT1.

В стабилизаторе можно применить, кроме указанных на схеме, операционные усилители LM358 или микросхемы, содержащие ОУ в паре с компаратором - КР1401УД6, LM392, - и им подобные, допускающие работу при питании напряжением 12 В, а по сигнальным входам - вплоть до нуля. Не рекомендуется использовать панели для микросхем. Стабилизатор напряжения подойдет любой на выходное напряжение 12 В и ток не менее 0,2 А. Его необходимо снабдить теплоотводом, способным рассеять мощность не менее 2 Вт.

Трансформатор Т1 - любой сетевой мощностью не менее 30 Вт с вторичной обмоткой на напряжение примерно 2x16 В и при токе нагрузки не менее 0,75 А. Диодный мост VD4 - любой на напряжение 50 В и ток 1 А. Переменный резистор R8 лучше применить группы А и не малогабаритный (подойдет, например, СП-1), иначе будет затруднена точная установка рабочей температуры паяльника.

Транзистор VT2 можно заменить любым маломощным кремниевым структуры n-p-n. Диод VD1 годится любой с максимальным током более 0,2 А и обратным напряжением не менее 50 В.

Прецизионные резисторы - С2-29 В.

Рис. 2

Все детали стабилизатора, кроме трансформатора Т1 и переменного резистора R8, размещены на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2. Резистор R8 устанавливают на лицевой панели корпуса прибора и снабжают простейшей шкалой, проградуированной в единицах температуры.

При правильно сбалансированном мосте выходное напряжение усилителя DA1.1 должно изменяться от +0,2 до +0,9 В при изменении температуры паяльника от комнатной до рабочей при пайке.

В заключение следует заметить, что все соединения и контакты, входящие в состав измерительного моста, должны иметь минимальное и стабильное сопротивление. Соединения спирали нагревателя паяльника с подводящими проводами желательно обжать пассатижами во втулках из тонкой жести. Провода должны иметь сечение по меди не менее 0,5 мм2. Подключать шнур паяльника к стабилизатору лучше всего пайкой, скрутки и разъемные контакты недопустимы.

Автор: А. Матыцын, г. Воронеж; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Модульный робот Direct Drive Technology D1 26.11.2025

Интерес к адаптивным роботам растет по мере того, как различные отрасли требуют все более универсальных машин, способных работать в условиях, где традиционная техника быстро достигает своих ограничений. Развитие модульных систем в робототехнике открывает дорогу к устройствам, которые могут менять свои физические свойства под задачу, и одним из самых ярких примеров такого подхода стал D1 от гонконгской компании Direct Drive Technology. Создатели называют D1 "первым в мире полностью модульным роботом со встроенным интеллектом". Он способен менять способы передвижения, переключаясь между колесной платформой, двуногой и четвероногой конфигурациями. Это позволяет машине быстро адаптироваться к различным поверхностям и условиям, используя преимущества каждого формата, будь то высокая скорость на ровном участке или стабильность на неровной почве. В демонстрационных материалах видно, что робот может передвигаться по влажному покрытию, сохранять устойчивость после падений и самостоятельно ...>>

Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025

На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя че ...>>

Случайная новость из Архива Наушники The Pilot переводят в режиме реального времени 31.05.2016 Компания Waverly Labs разработала вкладной наушник, который с помощью сопутствующего приложения на смартфоне сможет переводить иностранные языки в режиме реального времени. Так сказать, виртуальный переводчик будет сидеть прямо у вас в ухе и помогать воспринимать иностранную речь. Наушники от компании Waverly Labs получили название "The Pilot" и должны будут стоить около $300. С 25 мая должен начаться сбор средств для реализации проекта на краудфандинговой платформе Indiegogo, а первые экземпляры должны дойти до покупателей весной 2017 года. Сначала, помимо английского, будут доступны основные языки романо-германской группы. Затем список расширят славянскими и азиатскими языками, а также хинди.

Другие интересные новости:

▪ Беспроводной микрофон Nikon ME-W1 Nikon

▪ Линии электропередач для зеленой энергетики

▪ Влияние мультфильмов на психику детей

▪ Гены, отвечающие за фотосинтез, способны повышать урожайность

▪ Фотокамера с проектором

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Ананасы в шампанском. Крылатое выражение

▪ статья Кто был первым европейцем, увидевшим водопад Виктория? Подробный ответ

▪ статья Фрезия. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Триггер на транзисторной оптопаре. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Многофункциональные микросхемы серии МC34118 для телефонных аппаратов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025