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:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Основная проблема колонизации Марса 08.06.2020 Основатель и глава компании SpaceX Илон Маск сообщил, что ему мешает создать первую марсианскую колонию. Чтобы мечта стала реальностью необходимо добиться снижения экономических затрат при выведении полезной нагрузки на околоземную орбиту. После этого человечество сможет создать на Марсе полноценную колонию. Начало было положено еще в декабре 2015 года, когда SpaceX в вернула на Землю первую ступень ракеты-носителя Falcon 9. В техническом плане это событие сыграло главную роль в переходе на полностью повторно используемые ракеты. Однако чтобы создать самодостаточный марсианский город, необходимо оптимизировать затраты на транспортировку каждой тонны полезного груза на стационарную орбиту. Для этого необходимо снизить расходы более чем на 1000% в сравнении с показателями ракет Falcon. Илон Маск также считает, что нынешнее положение в развитии космических технологий не дает оснований современникам рассчитывать на активную колонизацию Марса.

Другие интересные новости:

▪ Успешый контроль горячих кубитов

▪ Сверхтекучий свет

▪ Сверхтонкие гибкие защитные стекла

▪ Социология пересадки органов

▪ Гаджеты без аккумуляторов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Поступайте с другими так, как вы хотите, чтобы они с вами поступали. Крылатое выражение

▪ статья Для чего используют морских свинок? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту и обслуживанию оборудования. Должностная инструкция

▪ статья Датчики для охранной сигнализации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автозвук: устанавливаем сами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024