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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Концепт термосенсорного интерфейса 27.05.2014 Компания Metaio, которая занимается технологией дополненной реальности, заявила о разработке системы Thermal Touch. Эта система позволяет с использованием датчиков инфракрасного излучения и интеллектуальных очков типа Google Glass превратить любую поверхность в сенсорный интерфейс, то есть взаимодействовать с цифровым контентом в любой среде. Объединив инфракрасное изображение с изображением, полученным традиционной камерой, система определяет так называемый тепловой след, который оставляет пользователь при касании поверхности. Добавив к этому технологию дополненной реальности и компьютерное зрение (смарт-очки), пользователь получает принципиально новый сенсорный интерфейс практически везде, где захочет. Как утверждают разработчики, при этом открывается множество возможностей. Например, пользователь может управлять направлением движения устройства, просто касаясь обычной статичной карты на стене. По мнению изобретателей, лучший пользовательский интерфейс для носимых устройств пока ещё не определён. Разработчики активно экспериментируют с голосовой навигацией, различными вспомогательными устройствами, проекционными технологиями. Чтобы стать массовой, технология должна быть, прежде всего, удобной, а также действовать в самом широком кругу приложений. Возможно, новое изобретение сможет отвечать этим требованиям. А пока сами разработчики с печалью констатируют, что их технология сможет стать реальностью не раньше, чем через пять лет. При этом до десяти лет пройдёт, прежде чем тепловые сенсоры станут массово встраиваться в устройства.

Другие интересные новости:

▪ Охота к перемене мест обедняет жизнь

▪ Выращивание древесины без дерева

▪ Одной луной меньше

▪ MSP430FR6989 - новый микроконтроллер для автономных измерителей

▪ Переоценка экранного времени

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД). Подборка статей

▪ статья Социальный заказ. Крылатое выражение

▪ статья Когда пустили первую подземку? Подробный ответ

▪ статья Травмы позвоночника. Медицинская помощь

▪ статья Любительский металлодетектор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Домашний кинотеатр - от а до я. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026