Регуляторы мощности паяльника
Регулятор мощности паяльника.
Наиболее удобным устройством, позволяющим оптимизировать температуру жала электропаяльника, является тиристорный регулятор мощности. Ниже помещено описание одного из таких регуляторов, построенного на доступных элементах. Он рассчитан на совместную работу с наиболее распространенными электропаяльниками мощностью 40 и 80 Вт.
Регулятор может нормально работать совместно с нагрузкой мощностью до 200 Вт; если тринистор установить на теплоотвод с эффективной поверхностью рассеяния тепла 200…250 кв. см, мощность нагрузки можно довести до 400 Вт. Применение тринистора из серии КУ201 позволило без усложнения увеличить стойкость регулятора к случайным замыканиям цепи нагрузки.
Паяльник соединен последовательно с тринистором VS1, встречно-параллельно которому включен диод VD1. Поэтому при закрытом тринисторе через нагреватель паяльника протекают минусовые полупериоды сетевого тока, обеспечивая его работу с мощностью, равной примерно половине номинальной. Когда тринистор полностью открыт в течение каждого плюсового полупериода, паяльник работает при мощности, близкой к номинальной.
В течение минусовых полупериодов сети напряжение между точками А и Б равно прямому падению напряжения на диоде VD1 (около 0,6 В), поэтому узел формирования импульсов, открывающих тринистор, не работает, тринистор закрыт. В начале плюсового полупериода сети диод VD1 закрывается и напряжение Uаб между точками А и Б увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение Uвб между точками В и Б.
К середине полупериода напряжение Uаб становится равным амплитудному значению, а напряжение Uвб, достигнув примерно 7 В, далее не увеличивается. Этим устройство обязано «стабилитрону», в роли которого выступает обратно включенный эмиттерный переход транзистора VT3.
Стабилизированным напряжением Uвб питается формирователь открывающих импульсов, собранный на зарядном конденсаторе С1 и аналоге однопереходного транзистора VT1VT2. Конденсатор С1 начинает заряжаться от начала плюсового полупериода. Напряжение на нем увеличивается до момента открывания аналога однопереходного транзистора. В этот момент конденсатор разряжается через аналог и управляющий переход тринистора, что приводит к открыванию тринистора.
Время зарядки конденсатора до момента открывания тринистора в пределах полупериода можно регулировать переменным резистором R2, изменяя тем самым мощность, выделяемую в нагрузке.
Как только открывается тринистор, напряжение на нем (Uаб) уменьшается примерно до 2 В и формирователь открывающих импульсов выключается. Тринистор остается открытым до конца плюсового полупериода, после чего закрывается. С началом очередного минусового полупериода сети описанный процесс повторяется.
Переключателем SA1 выбирают режим работы регулятора. В верхнем по схеме положении переключателя регулятор включен и позволяет устанавливать мощность паяльника в пределах от 50 до 100% от номинальной. В среднем положении переключателя и регулятор, и паяльник выключены, а в нижнем — регулятор выключен, а паяльник включен на полную номинальную мощность.
Регулятор собирают на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж одного из вариантов печатной платы устройства, рассчитанного на работу с паяльником 40 или 80 Вт, показан на рис.2.
Плата изготовлена без травления хлорным железом; нужно только прорезать фольгу резаком по линиям чертежа и, поддев ножом край фольги с угла, удалить пинцетом не заштрихованные ее участки. Детали на плату монтируют со стороны фольги. Места припайки выводов обозначены на чертеже точками.
Плату помещают в прямоугольную коробку из теплостойкой пластмассы, которую удобно использовать одновременно в качестве подставки для паяльника. На одной из стенок коробки монтируют гнезда X1, арматуру предохранителя FU1 и переменный резистор R3.
Около ручки резистора R3 целесообразно нанести простейшую шкалу из шести равных делений и оцифровать их числами 50, 60, 70, …. .100, означающими мощность в процентах от номинальной. На самом деле зависимость мощности от угла поворота ручки не линейна, но эта неточность для практики пайки несущественна, тогда как наличие шкалы заметно облегчает пользование регулятором.
Еще более удобной станет шкала, если вместо роторного (поворотного) применить ползунковый переменный резистор (с поступательным перемещением движка).
Можно собрать регулятор и в металлической коробке, но в этом случае следует при монтаже проследить за тем, чтобы коробка не оказалась под напряжением сети. Ручка переменного резистора должна быть обязательно пластмассовой.
Номинал переменного резистора R2 может быть любым в пределах от 33 кОм до 100 кОм. Транзисторы подойдут с любыми буквенными индексами. Конденсатор С1 — любой, емкостью от 0,05 до 0,1 мкФ. Диод VD1 -любой кремниевый на обратное напряжение не менее 300 В и прямой ток не менее 0,5 А. Если ограничиться мощностью нагрузки 200 Вт, то подойдет диод Д226Б.
Налаживания регулятор, как правило, не требует. Если после сборки он не заработал, это говорит о неисправности вероятнее всего либо тринистора, либо одного из транзисторов. Неисправность транзистора VT3 можно установить, временно заменив его стабилитроном Д814А, a VT1 и VT2 — заведомо исправными транзисторами.
Если в собранном регуляторе исправен, но не открывается тринистор (нет регулирования мощности), то это означает, что примененный экземпляр тринистора имеет слишком низкую чувствительность по управлению. Иначе говоря, энергии импульса, вырабатываемого в регуляторе, недостаточно для открывания тринистора. Такой экземпляр лучше всего заменить более чувствительным.
Регулятор мощности.
Через мостовую схему на диодах ток идет на резистор 30 кОм затем напряжение опустится до напряжения стабилитрона Д814В можно применить любой на 9…12 вольт, дальше напряжение поступает на переменный резистор 100 кОм и 2 кОм первый соединяется 3 кОм и конденсатором 100 нФ на этой цепочке образуется на время задерживающая сигнал периодов тока , который подается на эмиттер КТ361б при достижении напряжения более напряжения двух резисторов по 2 кОм транзистор начинает открываться при этом начинает открывать следующий транзистор и тогда ток поступает на тиристор КУ107Б и он открывается . При регулировки переменным резистором регулируется яркость лампы или температура паяльника. Диодную сборку можно применить любую на напряжение не менее 300 вольт и ток в зависимости от нагрузки например (КЦ405А — 400 В, 1 А) или диоды, соединенные по мостовой схеме. Тиристор можно заменить на КУ208Г или другой 300 В и ток мощнее диодов раза в два. Резистор 30 кОм мощностью 2 Вт.
Импульсный регулятор мощности паяльника.
На данной схеме представлен импульсный регулятор мощности для паяльника, не вносящий помех в сеть 220 вольт. На элементах U1A и U2B выполнен генератор заполняющих импульсов, а ключ на U3D является инвертором сетевой частоты 50 Гц, одновременно улучшающим фронты.
Регулировка мощности производится регулированием количества заполняющих импульсов в импульсах частоты сети.
На самом деле этот регулятор выдает некоторые незначительные помехи, но при значениях мощности на нагрузке ниже 30%, но как правило в такие моменты уже ничего не плавит.
Устойчивость работы схемы зависит от величин R7 и С1. Кроме того, видимо следует подобрать VD3 на более высокочастотный.
В принципе, эта схема работает у меня уже около 10 лет и никаких нареканий не вызывала. Величина нагрузки вполне может быть до 200 Вт, но если требуется ее увеличить, то необходимы радиаторы на Q1 и VD5-VD8.
Регулятор мощности электропаяльника.
В этом разделе рассказывается о некоторых устройствах, которые могут оказаться полезными радиолюбителям при конструировании и налаживании различной аппаратуры, а также приведены описания отдельных узлов устройств.
Поддержание жала электропаяльника в надлежащем состоянии -одно из важнейших условий качественного монтажа радиодеталей. Жало паяльника должно быть ровным, без впадин и заусениц. Оно не должно быть перегретым, иначе припой будет окисляться и пайка окажется недостаточно прочной. Оптимальной считают такую температуру жала, при которой канифоль не испаряется сразу, а держится на жале в виде расплавленных блесток.
На рисунке представлена схема регулятора, позволяющего в широких пределах изменять подводимую к паяльнику мощность. Его схема во многом аналогична схеме регулятора мощности, показанной на рис. Разница лишь в том, что для регулирования здесь использован один тринистор и нагрузка питается постоянным напряжением. Резистор R3 имеет сопротивление около 2 кОм и подбирается при настройке.
Тринистор VS1 может быть типов КУ201, КУ202 с буквами К-Н. Диодный мост VD1 — типов КЦ402, КЦ405 с буквами А-В. Остальные детали — те же, что и в мощном тиристорном регуляторе. Аналогично проводится и настройка регулятора мощности паяльника.
Детали регулятора мощности паяльника можно смонтировать на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Ее помещают в корпус подставки паяльника, изготовленный из фанеры. На верхней крышке корпуса укрепляют ванночки для припоя и флюса (для них удобно использовать жестяные крышки от баночек с горчицей), гнезда для подключения паяльника, две пары гнезд для подключения к сети налаживаемых конструкций, переменный резистор R2. Мощность паяльника, подключаемого к регулятору, может составлять 40…90 Вт.
Регулятор мощности паяльника 36 В.
Для регулирования температуры паяльника напряжением 36 В можно использовать регулятор, схема которого показана на рисунке. Напряжение сети понижается трансформатором Т1 и выпрямляется мостовым выпрямителем VD1. Пульсации сглаживаются конденсатором С1. На четырех логических элементах микросхемы DD1 собран генератор импульсов с регулируемой скважностью; частота импульсов составляет примерно 100 Гц. Составной транзистор VT1VT2 усиливает импульсы генератора по напряжению и току. Регулируя скважность импульсов, изменяют среднее значение тока через паяльник и температуру его жала.
В качестве микросхемы DD1 можно использовать также К155ЛА-, К155ЛЕ1 и их аналоги из серий К133. К158, КР1531, К555. Транзистор VT1 — КТ608 (А, Б), КТ3117 (A); VT2 — КТ819 (Б, В), КТ817 (Б-Г). Конденсатор С1 — типа К50-29, С2 — К50-16, С- — КМ-6. Трансформатор Т1 имеет магнитопровод ШЛ20х20, Обмотка I содержит 2000 витков провода ПЭВ-2 0,31, обмотка II — 365 витков провода ПЭВ-2 0,67.
Достоинством данного регулятора перед аналогичным тринисторным регулятором является возможность регулирования мощности паяльника при питании его от источника постоянного напряжения (например, от аккумуляторов в полевых условиях). В этом случае отпадает надобность в трансформаторе Т1, выпрямителе VD1.