Повышающий регулятор мощности паяльника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Технологии радиолюбителя

 Комментарии к статье

Предлагаемый вниманию читателей прибор предназначен для регулирования мощности паяльников и других нагревательных приборов мощностью до 100 Вт. Его можно использовать также для питания осветительных приборов с лампами накаливания такой же мощности при пониженном напряжении в сети.

Отличительная особенность прибора - его способность регулировать мощность, передаваемую в нагрузку, не только в сторону ее уменьшения, но и в сторону увеличения относительно номинального значения. Интервал регулирования очень широк - от 1 до 180 % номинальной мощности подключенной нагрузки.

Как известно, амплитудное значение синусоидального сетевого напряженияв1,41 раза больше эффективного. За счет этого, подключив к сети выпрямитель со сглаживающим фильтром, можно получить постоянное напряжение около 310 В. Из него несложно сформировать прямоугольные импульсы такой амплитуды, а меняя их коэффициент заполнения, можно регулировать эффективное значение импульсного напряжения от нуля до 1,41 эффективного значения исходного синусоидального напряжения. Тепловая мощность питаемого таким напряжением паяльника или другого нагревательного прибора будет меняться от нуля до удвоенной номинальной мощности.

Описание устройства, работающего по описанному выше принципу, было опубликовано ранее в статье С. Лусты "Повышающий регулятор напряжения" ("Радио", 2006, № 5, с. 39). Предложенный в ней регулятор прост и компактен, однако ему присущи некоторые недостатки. Отсутствует какая-либо индикация установленного уровня мощности, регулируется она вращением ручки переменного резистора. Кроме того, при включении устройства в сеть необходимо соблюдать определенные правила, иначе оно может быть повреждено.

Предлагаю вниманию читателей регулятор, собранный на микроконтроллере. Он имеет кнопочное управление и цифровую индикацию установленной мощности. Три режима работы, выбираемые нажатиями на соответствующие кнопки, позволяют быстро разогревать паяльник даже при пониженном напряжении в сети, а затем поддерживать его рабочую температуру. Установленную для каждого режима работы мощность также можно изменять нажатиями на кнопки. Заданное значение автоматически сохраняется в энергонезависимой памяти микроконтроллера. К регулятору можно подключать паяльники мощностью до 100 Вт, а также осветительные приборы с лампами накаливания.

Схема регулятора мощности изображена на рис. 1. Его основа - микроконтроллер PIC16F628 (DD1), в котором имеется модуль ШИМ, формирующий на выходе RB3 прямоугольные импульсы программно изменяемой скважности. Частота следования этих импульсов при работе микроконтроллера от встроенного RC-генератора - около 360 Гц. Их коэффициент заполнения (величина, обратная скважности) пропорционален установленному значению выходной мощности.

Рис. 1. Схема регулятора мощности паяльника (нажмите для увеличения)

Импульсы поступают на излучающий диод оптрона U1, необходимого для гальванической развязки силовой и низковольтной частей прибора. С коллектора фототранзистора оптрона управляющие импульсы поступают на затвор полевого транзистора VT3, который коммутирует нагрузку. Стабилитрон VD6, включенный между затвором и истоком транзистора, ограничивает амплитуду управляющих импульсов до безопасного значения.

Формирователь импульсов питается от выпрямителя сетевого напряжения на диодном мосте VD5 со сглаживающим конденсатором С4. Для ограничения тока зарядки этого конденсатора в момент включения устройства в сеть применен терморезистор RK1. Фильтр L1C1C2 предотвращает проникновение помех от прибора в питающую сеть.

К выходам RB4-RB7 микроконтроллера через преобразователь кода DD2 подключен четырехразрядный семиэлементный светодиодный индикатор HG1, в котором используются только три разряда. Общие аноды элементов разрядов подключены к эмиттерам транзисторов VT1, VT2, VT4.

С выходами RA3, RA6, RA7 микроконтроллера соединены светодиоды, которые показывают выбранный режим работы. К входам RBO-RB2 подключены кнопки управления.

Цифровая часть прибора питается от стабилизатора напряжения на микросхеме DA1. Его выходное напряжение - 5 В при токе нагрузки до 0,4 А.

В приборе применены резисторы МЛТ и импортные оксидные конденсаторы.Транзисторы КТ503Д можно заменить приборами той же серии с любым буквенным индексом, транзистор 2SK2761 - на IRF830 или КП707В2. Оптрон РС817 - на PC 120. Вместо светодиода FYL-3014UGC можно применить любой зеленого, а вместо FYL-3014src - красного цвета свечения. Кнопки - любые малогабаритные.

Индикатор CA56-21SRWA можно заменить на BQ-M51DRD или использовать три одноразрядных семиэлементных индикатора с общим анодом, например, АЛС324Б или АЛC3ЗЗБ2. Катоды одноименных элементов таких индикаторов объединяют и подключают к соответствующим выходам преобразователя кода через резисторы R9-R15.

В качестве C1, C2 необходимо использовать импортные конденсаторы, предназначенные для работы в цепях переменного тока. В крайнем случае можно применить конденсаторы К73-17 на постоянное напряжение 630 В. Дроссель L1 и терморезистор RK1 - от блока питания IBM PC.

Все детали устройства, за исключением блока питания (состоящего из трансформатора T1, диодов VD1-VD4, микросхемы DA1, конденсаторов C3, C5, C6), смонтированы на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. 2.

Рис. 2. Чертеж печатной платы

Индикатор HG1 устанавливают на краю платы перпендикулярно ее поверхности, его выводы соединяют с соответствующими контактными площадками отрезками тонкого монтажного провода.

Блок питания монтируют на отдельной печатной плате, чертеж которой не приводится. В нем можно использовать любой малогабаритный понижающий трансформатор с напряжением на вторичной обмотке 7...10 В при токе нагрузки 0,4 А. Пригодны некоторые унифицированные трансформаторы серии ТПП, например ТПП220-127/220-50.

Чтобы получить требуемое напряжение, в этом трансформаторе необходимо соединить последовательно все вторичные обмотки, за исключением одной напряжением 2,5 В. Кроме того, следует соединить выводы 3 и 7 первичных обмоток, а напряжение 220 В подавать на выводы 2 и 9. Стабилизатор DA1 должен быть снабжен теплоотводом площадью 5...7 см² из алюминиевого листа.

Для питания регулятора можно использовать и готовый трансформаторный или импульсный блок питания, обеспечивающий стабилизированное напряжение 5 В при токе нагрузки не менее 0,4 А. Например, импульсный блок питания от неисправного DVD-плейера.

Внешний вид регулятора показан на рис. 3. Он собран в корпусе привода CD-ROM персонального компьютера. На передней панели расположены индикатор HG1, кнопки управления и светодиоды. На верхней крышке закреплены держатели для паяльника, а на задней стенке установлена розетка XS1 для его подключения.

Рис. 3. Внешний вид регулятора мощности паяльника

После сборки на регулятор необходимо подать напряжение питания и убедиться в нормальной работе его цифровой части. После этого следует проверить осциллографом амплитуду и форму импульсов на затворе транзистора VT3. Их амплитуда должна быть не менее 10 В, а форма - близка к прямоугольной. Если это не так, необходимо подобрать резистор R8. Обращаю внимание читателей, что во время выполнения описанных выше операций общий провод осциллографа приходится соединять с истоком транзистора VT3, имеющим гальваническую связь с питающей сетью. Работая с подключенным таким образом осциллографом, следует соблюдать осторожность, чтобы не получить электрический удар.

Эксплуатируя прибор, необходимо помнить, что через него нельзя питать электроприборы, содержащие индуктивные элементы (трансформаторы, дроссели, электродвигатели), а также любые электронные узлы. Подавая на нагрузку мощность, превышающую номинальную, помните, что это приводит к резкому сокращению ее ресурса, а возможны и более серьезные неприятности. Строго соблюдайте правила пожарной безопасности и не оставляйте включенные нагревательные приборы без присмотра.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/01/power.zip.

Автор: А. Абрамович

Смотрите другие статьи раздела Технологии радиолюбителя.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Процессоры Intel Alder Lake vPro 05.03.2022 Компания Intel представила 12-е поколение мобильных и настольных процессоров Core с технологиями vPro. По сути, данные чипы являются копиями уже представленных ранее "обычных" моделей Alder Lake, но обладают более высоким уровнем защиты данных и инструментами для удаленного администрирования. Поэтому данные чипы в первую очередь позиционируются как решения для бизнеса, но при этом их можно найти и рознице. Новые процессоры Alder Lake vPro включают особенности, которые были представлены в составе мобильных процессоров Core vPro 11-го поколения (Tiger Lake) год назад. Среди них технологии Intel Control Flow Enforcement Technology (CET) и Intel Threat Detection (TDT). Теперь они стали частью технологии Intel Hardware Shield для защиты программного обеспечения в системах, работающих под управлением Windows. Компания также добавила в Hardware Shield новые виды защит от программ-вымогателей, ПО для криптомайнинга и других атак. Обновленные технологии защиты процессоров Alder Lake vPro, как объясняет Стефани Холфорд (Stephanie Hallford), вице-президент Intel и главный менеджер подразделения клиентских бизнес-платформ, занимаются мониторингом "хорошего" и "плохого" поведения приложений. Новые технологии защиты разработаны с учетом возможности блокирования атак типа Living off the land, задача которых сводится в интеграции вредоносного кода в уже существующее легитимное программное обеспечение для последующей атаки на всю систему. В составе процессоров Alder Lake vPro также применяются технологии Total Memory Encryption Multi-Key (TME-MK) и Intel Virtualization Technology with Redirect Protection (VT-rp). Их задачи связаны с обеспечением аппаратной поддержки новых возможностей виртуализации, которые компания Microsoft планирует добавить в будущие версии своих операционных систем.

Другие интересные новости:

▪ Изменение климата приводит к деформации пчел

▪ Стоимость автомобильной электроники возрастает

▪ Эластичные провода с жидкой начинкой

▪ Слуховой аппарат ReSound LiNX Quattro

▪ Компьютер будущего от Intel

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструмент электрика. Подборка статей

▪ статья Люди в белых халатах. Крылатое выражение

▪ статья Планета ли Плутон? Подробный ответ

▪ статья Пеларгония. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Функциональный DDS-генератор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чудо с картоном. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025