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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Модуль памяти со сменой фазы 20.04.2024 Команда ученых из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) представила инновационное решение в области памяти - модуль смены фазы. Этот новый тип памяти обещает преодолеть ограничения предыдущих технологий и стать перспективным элементом в сфере хранения данных. Исследователи Корейского передового института науки и технологий (KAIST) представили новый модуль памяти со сменой фазы (PCM), который обладает рядом преимуществ по сравнению с предыдущими версиями этой технологии. PCM работает на основе перехода между двумя состояниями: кристаллизованным (с низким сопротивлением) и аморфным (с высоким сопротивлением), что позволяет ей эффективно сочетать характеристики DRAM и флэш-памяти NAND. Одной из особенностей PCM является ее способность сохранять данные при отключении питания, что делает ее энергонезависимой, в отличие от DRAM. Тем не менее, ранее этот тип памяти страдал от высокого энергопотребления из-за необходимости поддержания высокой температуры для перехода в аморфное состояние. Исследователи сосредоточились на разработке более эффективного способа управления энергопотреблением нового модуля памяти. В результате удалось сохранить высокую скорость записи и чтения данных, а также обеспечить стабильность работы. Разработка нового модуля памяти со сменой фазы представляет собой значимый шаг в развитии технологий хранения данных. Его преимущества в энергоэффективности и скорости работы могут привести к созданию более эффективных и мощных систем хранения, способствуя развитию цифровых технологий в целом.

Другие интересные новости:

▪ Самовосстанавливающиеся чипы

▪ Вода против паводка

▪ Новый чипсет для цветного телевидения высокой четкости

▪ Магнитный ползун

▪ 168-ядерный процессор-аналог нейронной сети

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья В холодильнике - 0°С. Советы домашнему мастеру

▪ статья Где живут пчелы, которые способны убивать шершней путем перегрева? Подробный ответ

▪ статья Дисплей. Радио - начинающим

▪ статья Переключатель для трех гирлянд. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Настольный баскетбол. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026