Схема устройства управления пальником


Паяльник - основной инструмент радиолюбителя, но предназначенных для управления им устройств разработано не так уж много. В основном это стабилизаторы температуры жала.

Автор предлагает устройство, которое будет именно управлять паяльником, обеспечивая его ускоренный разогрев при включении, позволяя регулировать температуру жала в процессе работы, уменьшая температуру жала в паузах между пайками и ускоренно разогревая его до рабочей температуры после паузы.

Я решил отказаться от термостабилизатора, постоянно контролирующего температуру жала. С моей точки зрения, самодельный термостабилизатор, датчик которого находится не в самом жале, не улучает, а ухудшает стабильность его температуры.

Принцип работы термостабилизатора известен всем. Определив по показаниям датчика температуру жала, он включает нагреватель, если оно недостаточно нагрето, и выключает его, когда температура достигла заданного значения. В этом уже заложены "температурные качели".

Ясно, что чем дальше датчик от рабочей части жала, тем хуже реагирует стабилизатор на колебания температуры именно этой части и тем больше размах её колебаний.

В паяльниках промышленного изготовления датчик обычно помещён внутрь жала в непосредственной близости к его рабочей части, поэтому температура колеблется всего на несколько градусов.

Но самостоятельно поместить туда датчик температуры практически невозможно. Если же он прижат к жалу снаружи, то со временем между ними появляется слой окалины, который нарушает тепловой контакт. К тому же наружное крепление датчика в непосредственной близости от рабочей части жала обычно мешает работе с паяльником.

Не стоит забывать и о том, что в распоряжении радиолюбителей нет достаточно термостойких изоляционных материалов. Приходится использовать фторопластовую ленту, которая быстро выгорает, придавая конструкции неряшливый вид.

Если учесть всё изложенное выше, становится ясно, что добиться работы самодельного термостабилизатора с минимальными колебаниями температуры жала сложно и не по силам большинству радиолюбителей.

В большинстве разработанных ими конструкций датчик температуры устанавливают на торце жала, противоположном его рабочей части, или контролируют температуру нагревательного элемента паяльника, что ещё хуже.

В обоих случаях колебания температуры рабочей части жала слишком велики вследствие тепловой инерции жала и нагревательного элемента. Ведь рабочая часть жала остывает намного быстрее, чем находящаяся внутри нагревателя. Всё это хорошо и подробно описано в [1].

Мои измерения показали, что при неизменном режиме работы самодельного термостабилизатора, термопара которого установлена на противоположном торце жала практически рядом с нагревателем, температура рабочей части жала колеблется в интервале 195. ..230 °С. Паять, конечно, можно, но не очень комфортно.

Причём температура жала изменяется не под воздействием на паяльник какого-то дестабилизирующего фактора, а от работы самого термостабилизатора. Вот и получается, что от такого термостабилизатора больше вреда, чем пользы.

Основных дестабилизирующих факторов, воздействия которых приходится компенсировать, всего три. Первый и самый основной - колебания напряжения в сети. Экспериментально снятая зависимость температуры жала не имеющего термостабилизатора паяльника ЭПСН 25/24 от напряжения в сети изображена на рис. 1.

Нужно сказать, что в городских электросетях напряжение сегодня довольно стабильно. Конечно, некоторые колебания существуют, но они не приводят к такому размаху колебаний температуры, как самодельный термостабилизатор.

Экспериментально снятая зависимость температуры жала паяльника ЭПСН 25/24 от напряжения в сети

Рис. 1. Экспериментально снятая зависимость температуры жала паяльника ЭПСН 25/24 от напряжения в сети.

Второй фактор - температура воздуха в помещении. В жилой комнате она приблизительно постоянна. Не нужно только направлять на паяльник поток воздуха от включённого в жаркую погоду вентилятора или кондиционера.

Третий фактор - частота повторения паек. На практике она не повышается настолько, чтобы жало по этой причине остывало. Это, однако, может случиться при пайке массивных деталей.

Иногда приходится даже заменять паяльник более мощным.

Вот и получается, что термостабилизатор, особенно сделанный не должным образом, не так уж и необходим. Конечно, при работе в гараже или в сельской местности он принесет некоторую пользу, поскольку перепады напряжения там довольно велики и происходят постоянно от включения сварочных аппаратов, обогревателей, дерево- и металлообрабатывающих станков и других мощных потребителей.

В городской квартире достаточно простого регулятора мощности, особенно если он стабилизированный. Описания таких регуляторов были опубликованы, например, в [2] и [3].

Основой предлагаемого устройства стал трансформаторный блок питания для паяльника с дискретным регулятором напряжения, сделанный ещё в студенческие годы.

Уже тогда я решил, что дискретное регулирование питающего паяльник напряжения с шагом 1 В гораздо предпочтительнее его плавного регулирования переменным резистором.

Помог опыт ремонта радиоприёмников, который показал, что со временем переменные резисторы изнашиваются, контакт движка с проводящей "подковой" становится ненадёжным.

Естественно, это произойдет и в регуляторе мощности, в результате чего напряжение на паяльнике начнёт изменяться даже от сотрясения рабочего стола. Если же напряжение устанавливать переключателем, такого не случится.

Именно благодаря дискретной регулировке напряжения конструкция оказалась настолько удачной, что я пользуюсь ею до сих пор. Конечно, за прошедшее время в неё был внесён ряд изменений и расширены возможности. Например, можно быстро переключать режимы, предустановленные для двух паяльников разной мощности.

В первых вариантах приходилось вручную увеличивать напряжение для быстрого прогрева паяльника после включения * сеть, а затем вручную понижать его до рабочего значения. Вскоре возникла идея автоматизировать эти действия.

В итоге простой блок питания паяльника с дискретной регулировкой напряжения превратился в устройство, которое ускоренно разогревает его при первом включении, позволяет регулировать температуру жала в процессе работы, уменьшает нагрев жала в паузах между пайками и ускоренно разогревает его до рабочей температуры после снятия с подставки.

Световая сигнализация режимов работы даёт дополнительное удобство пользования паяльником, показывая, что жало достигло заданной температуры и можно приступать к работе.

Пока паяльник лежит на подставке, на него подаётся пониженное напряжение питания. Когда паяльник снимают с подставки, устройство анализирует температуру жала. Если она ниже рабочей, включается режим ускоренного нагрева - на паяльник поступает повышенное питающее напряжение.

По достижении рабочей температуры устройство переходит в рабочий режим - ускоренный нагрев прекращается, на паяльник поступает напряжение, выбранное с помощью переключателя.

В рабочем режиме устройство постоянно контролирует температуру жала, и если она опустилась ниже заданной, то снова включает ускоренный нагрев. Понятно, обойтись совсем без термостабилизатора не удалось. Но здесь ему отведён лишь контроль достижения рабочей температуры. Затем напряжение, подаваемое на паяльник, регулируют вручную переключателем.

Принципиальная схема

Схема устройства изображена на рис. 2. На ОУ DA1.1 выполнен усилитель напряжения термопары. Диоды VD1 и VD2 ограничивают высоковольтные наводки на соединительные провода.

Конденсаторы С1 и С2 ослабляют помехи, проникающие на вход ОУ. Поскольку большой точности измерения температуры не требуется, от компенсации температуры холодного спая термопары я отказался.

Принципиальная схема устройства управления паяльником

Рис. 2. Принципиальная схема устройства управления паяльником.

На ОУ DA1.2 выполнен компаратор. Конденсатор С5 служит для подавления помех. Резистор R16 создаёт гистерезис в характеристике переключения компаратора.

Переключатель SA3 служит для переключения режимов, выбранных для работы с двумя разными паяльниками. Контактная группа SA3.1 переключает резистивные делители, задающие пороговое напряжение на неинвертирующем входе компаратора.

Подстроечным резистором R9 устанавливают температуру, по достижении которой будет выключен ускоренный разогрев жала первого паяльника. Подстроечным резистором R7 устанавливают эту температуру для второго паяльника.

На симисторе VS2, оптроне U2 и транзисторе VT6 выполнен узел подачи на паяльник повышенного напряжения питания. Симистор VS1, оптрон U1 и аналог однопереходного транзистора на транзисторах VT3 и VТ4 образуют узел подачи на паяльник рабочего или пониженного в паузе питающего напряжения. Управляют им транзисторы VТ5 (открыт для подачи рабочего напряжения) и VТ1 (открыт для подачи пониженного напряжения).

Подстроечным резистором R13 устанавливают степень понижения напряжения в паузе для первого паяльника, а таким же резистором R14 - для второго паяльника. Их переключает контактная группа переключателя SA3.2.

На четырех логических элементах микросхемы DD1 собран логический узел, который в зависимости от температуры жала и положения паяльника открывает один из транзисторов VТ6, VТ5 или VТ1, обеспечивая подачу на паяльник соответствующего напряжения.

Положение паяльника устройство определяет по состоянию контактов установленного на подставке паяльника микропереключателя SF1. Они должны быть замкнуты, когда паяльник снят с подставки. и разомкнуты, когда он уложен на неё.

Микросхемы DA1 и DD1 питают напряжением от стабилизатора на транзисторе VТ2. На генератор импульсов, открывающих симисторную оптопару U1, собранный на эквиваленте однопереходного транзистора из транзисторов VT3 и VТ4, поступает с выхода диодного моста VD3 пульсирующее напряжение, ограниченное параметрическим стабилизатором из резистора R25 и стабилитрона VD6.

Чтобы напряжение оставалось пульсирующим, диод VD4 отделяет от выхода моста сглаживающие конденсаторы и основную нагрузку.

Вторичная обмотка трансформатора Т1 состоит из секций II, III и IV. Полное напряжение секции III - 26 В, но она имеет десять отводов через каждый вольт от 16 до 25 В, позволяющих регулировать напряжение на паяльнике переключателем SA2. Секцию II напряжением 6 В используют для ускоренного разогрева паяльника.

Секция IV добавляет к выходному напряжению 12 В для питания 36-вольтного паяльника. От неё же и части секции III питаются все узлы устройства.

По мере разогрева паяльника напряжение, вырабатываемое закреплённой на нём термопарой, растёт. Соответственно растёт и напряжение на выходе ОУ DA 1.1, которое поступает на инвертирующий вход компаратора напряжения на ОУ DA1.2.

Делители напряжения R7R8 или R9R10 (в зависимости от положения переключателя SA3) задают на неинвертирующем входе компаратора порогововое напряжение.

Пока напряжение, приходящее с ОУ DA1.1, ниже пороговового, логический уровень напряжения на выходе компаратора высокий (близкий к напряжению питания). При этом включён светодиод HL3 синего свечения. Он показывает, что температура жала ещё не достигла рабочей.

Как только это произойдёт, компаратор изменит состояние на противоположное, а светодиод погаснет.

Логический узел из элементов микросхемы DD1 анализирует состояние выхода компаратора и микровыключателя SF1 и в зависимости от результата анализа включает один из трёх режимов работы паяльника: пауза, работа и ускоренный разогрев.

Режим паузы с пониженным напряжением на паяльнике наступает, когда он лежит на подставке. Контакты микровыключателя SF1 при этом разомкнуты, поэтому включён светодиод HL4 жёлтого цвета свечения.

Поскольку падение напряжения на резисторе R22 в этой ситуации меньше половины напряжения питания, элементы DD1.2- DD1 4 воспринимают его, как имеющее низкий логический уровень и устанавливают на своих выходах высокий уровень.

Такой уровень на выходах элементов DD1 2 и DD1.3 закрывает управляемые ими транзисторы структуры р-п-р VТ5 и VТ6, а он же на выходе элемента DD1.4 открывает управляемый им транзистор структуры п-р-п VТ1.

Открытый транзистор VТ1 включает во времязадающую цепь генератора импульсов подстроечный резистор R13 или R14 (в зависимости от положения переключателя SA3).

Генератор начинает работать, при этом фаза открывания симистора VS1 и зависящее от неё эффективное значение напряжения на паяльнике определяются положением движка подстроечного резистора. Включён светодиод HL2 зелёного свечения. Одновременное свечение светодиодов HL2 и HL4 указывает, что действует режим паузы.

Когда паяльник снимают с подставки, контакты микровыключателя SF1 замыкаются, шунтируя светодиод HL4 вместе с добавочным резистором R20.

Светодиод гаснет, а низкий уровень напряжения на соответствующих входах элементов DD1.2-DD1.4 становится высоким. На выходе инвертора DD1.4 уровень теперь низкий, поэтому транзистор VТ 1 закрыт.

А вот состояния элементов DD1.1 и DD1.3 зависят от температуры жала. Если она ниже рабочей, уровень на выходе компаратора высокий. Элемент DD1.1 инвертирует его, и на второй вход элемента DD1.3 поступает низкий уровень.

Поэтому уровень на выходе этого элемента становится высоким, что закрывает транзистор VТ5. Поскольку транзисторы VТ 1 и VТ5 закрыты и времязадающая цепь разомкнута, генератор импульсов перестаёт работать, а светодиод HL2 гаснет.

Но высокий уровень с выхода компаратора поступит также на второй вход элемента DD1.2, поэтому на его выходе уровень станет низким и откроет р-п-р транзистор VТ6.

Этим будет включён режим ускоренного разогрева, о чём подаст сигнал включившийся светодиод HL1 красного свечения. В этом режиме через открытый симистор VS2 на паяльник поступает суммарное напряжение секций II и III вторичной обмотки трансформатора Т1.

Через некоторое время после подачи на паяльник повышенного напряжения температура его жала достигнет рабочей. Высокий уровень на выходе компаратора DA1.2 сменится низким. Это вызовет появление высокого уровня на выходе элемента DD1.1, закрывание транзистора VT6 и выключение светодиода HL1.

Но этот же низкий уровень будет проинвертирован элементом DD1.1, поэтому на обоих входах элемента DD1.3 уровни станут высокими. Низкий уровень с его выхода откроет транзистор VT5, что включит во времязадающую цепь генератора резистор R18.

Сопротивление этого резистора выбрано таким, чтобы симистор U1 открывался в самом начале каждого полупериода переменного напряжения и на паяльник поступало полное напряжение с выбранной переключателем SA2 части вторичной обмотки трансформатора Т1. Это - рабочий режим. В нём включён только светодиод HL2 зеленого свечения.

Детали и конструкция

Паяльник, предназначенный для работы с описываемым устройством управления, должен быть оборудован термопарой. Её параметры не критичны, поскольку ОУ DA1.1 усиливает термоЭДС, а его коэффициент усиления легко изменить, подбирая резистор R4. Если готовой термопары нет, её можно изготовить из любых подходящих материалов, следуя рекомендациям (4].

Там же описан способ соединения проводов термопары сваркой. Подойдёт, например, термопара от любого мультиметра, которую можно приобрести в магазине радиодеталей.

Длина её проводов, изготовленных из тех же материалов, что и сама термопара, - около 90 см. При необходимости из них можно сделать несколько термопар для разных конструкций.

Термопару закрепите на стержне жала паяльника так, чтобы тепловой контакт между ними был хорошим, но она и её крепление не мешали пайке. Место крепления не имеет особого значения, потому что в описываемой конструкции термопара использована не для точного поддержания температуры, а всего лишь для определения момента достижения температуры, близкой к рабочей.

В крайнем случае можно закрепить термопару даже на нагревателе, но желательно всё-таки поближе к жалу. Температурная инерция жала и нагревателя на правильную работу устройства не влияет.

Поскольку узлы управления и сам паяльник питаются от одной и той же обмотки трансформатора Т1, термопара не должна иметь электрического контакта с нагревателем, что следует обязательно проверить.

Изолировать термопару от места её установки нежелательно, поскольку это значительно ухудшит тепловой контакт. При обнаружении электрического контакта обмотки нагревателя с корпусом и жалом паяльника, который невозможно устранить, придётся намотать на трансформатор Т1 ещё одну обмотку и подключить выпрямительный мост VD3 к ней.

Разъём XS1, к которому подключают паяльник. - СГ-5 (ОНЦ-ВГ-11-5/16-Р). широко применявшийся в радиоаппаратуре конца прошлого века. Хочется отметить его надёжность - он без нареканий работает до сих пор.

Трансформатор Т1 - самодельный мощностью 80...100 Вт. Методика его расчёта хорошо известна. Её можно найти, например, в [5]. Первой наматывают первичную обмотку (I).

Ее следует тщательно изолировать несколькими слоями лакоткани или плотной бумаги. Затем наматывают вторичную обмотку. Число витков её секций и между отводами рассчитывают исходя из указанных на схеме напряжений.

Чтобы не ошибиться с отводами и не делать лишнюю работу, желательно заранее определить напряжение, при котором жало паяльника имеет нужную для пайки температуру.

Для этого следует включить паяльник через лабораторный автотрансформатор и подобрать это напряжение. Именно оно должно действовать на отводе вторичной обмотки, обозначенном на схеме как "~22 В".

Исходя из этого, пересчитайте напряжения на остальных отводах Теперь легко рассчитать все намоточные данные трансформатора.

Секция II вторичной обмотки добавляет напряжение на паяльник для его ускоренного разогрева. Чем больше её напряжение, тем быстрее разогреется паяльник после включения или же после паузы в работе. Но слишком завышать его не стоит, это может сократить срок службы нагревателя.

Рекомендую наматывать секцию II последней, чтобы можно было скорректировать число её витков, добиваясь оптимальной длительности разогрева паяльника.

Секция IV необходима, если требуется питать ещё один паяльник, номинальное напряжение питания которого больше, чем у первого. Нужно определить напряжение, при котором этот паяльник имеет нужную температуру, как было описано выше. Напряжение секции IV должно быть равно разности этих напряжений для первого и второго паяльников.

Если предполагается работать только с одним паяльником, секция IV не нужна. Вместе с ней можно исключить переключатель SA3. подстроечные резисторы R7 и R14 и постоянный резистор R8.

Сдвоенный ОУ К157УД2 можно заменить двумя близкими по параметрам к входящим в него одиночными ОУ. например К553УД2. Естественно, можно применять и современные ОУ общего назначения.

Транзисторы КТ315Б и КТ361Б при необходимости заменяют любыми кремниевыми маломощными транзисторами соответствующей структуры с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 20 В. А вот к транзистору VТ4 есть особое требование.

Его коэффициент передачи тока базы не должен быть больше, чем 20. Иначе аналог однопереходного транзистора на транзисторах VT3 и VT4 не будет работать нормально.

Например, у меня при установке в качестве VТ4 транзистора КТ316Б с коэффициентом передачи тока около 100 генератор импульсов продолжал работать и при закрытых транзисторах VТ1 и VТ5.

Если в наличии имеется однопереходный транзистор КТ117 (с любым индексом), можно применить его, исключив из устройства транзисторы VT3, VТ4 и резистор R23.

Эмиттер этого транзистора подключают к точке соединения конденсатора С9 с резистором R18, базу 1 - к выводу 1 оптрона U1, а базу 2 - к вехнему по схеме выводу резистора R21. Вместо транзистора КТ815А можно установить любой транзистор из серии КТ815 или КТ817. Теплоотвод ему не требуется.

Диод КД ЮЗА допустимо заменить любым маломощным выпрямительным диодом, а диоды КД521Б - любыми кремниевыми импульсными диодами малой мощности.

Замена мосту КЦ407А найдётся в серии КЦ402 или КЦ405. Можно также собрать его из четырёх любых диодов с допустимым выпрямленным током не менее 50 мА и максимальным обратным напряжением не ниже 30 В.

Стабилитрон Д814Г заменяется другим маломощным с напряжением стабилизации 10... 12 В, причём стабилитрон, используемый в качестве VD6, должен иметь напряжение стабилизации меньше на 2...3 В.

Симисторы КУ208 могут быть с любыми буквенными индексами. Теплоотводы им не нужны Однако в случае их замены современными симисторами в корпусе ТО-220, не имеющем металлических деталей с большой поверхностью, небольшие теплоотводы всё-таки потребуются.

В качестве U1 может быть применён любой симисторный оптрон без детектора нуля, иначе регулировка напряжения на паяльнике происходить не будет.

Оптрон U2 может быть как с детектором нуля, так и без него. В случае применения оптронов с током управления более 5 мА для их надёжного открывания необходимо подобрать резисторы R24 и R11 меньшего сопротивления.

Подстроечные резисторы R7 и R9 желательно применить многооборотные, например СП5-1В1. Устанавливать и корректировать точную температуру перехода в рабочий режим однооборотным подстроечным резистором сложно, а температуру паяльника в паузе - ещё сложнее.

Номинальное сопротивление этих подстроечных резисторов может быть от 1 до 100 кОм, но лишь при условии применения резисторов R8 и R10 тех же номиналов. Номинальное сопротивление подстроечных резисторов R13 и R14 также не критично и может находиться в пределах от 20 до 68 кОм.

Переключатель SA2 - ПГК-11П1Н или любой другой на 11 положений. Главное, чтобы его контакты выдерживали ток не менее 2 А.

Перед включением собранного устройства необходимо тщательно проверить правильность монтажа, а микросхемы DA1 и DD1 пока не устанавливать. Включив питание, проверьте выходные напряжения стабилизаторов. Напряжение на стабилитроне VD6 должно быть на 2...3 В меньше выходного напряжения стабилизатора на транзисторе VТ2.

Если есть осциллограф, желательно подключить его параллельно паяльнику, чтобы видеть форму и размах подаваемого на него напряжения и быть уверенным, что симистор VS2 открывается полностью, а при вращении движков подстроечных резисторов R13 и R14 форма напряжения изменяется плавно, без скачков. Если осциллографа нет, придётся довольствоваться показаниями вольтметра.

Далее соедините перемычкой контактную площадку для вывода 4 микросхемы DD1 с площадкой для её вывода 7, что включит режим ускоренного разогрева. Должен загореться светодиод HL1, а напряжение на паяльнике стать равным сумме напряжений секций II и III вторичной обмотки трансформатора Т1.

Перенесите перемычку с контактной площадки для вывода 4 микросхемы DD1 на контактную площадку для её вывода 10. Должен включиться светодиод HL2, сигнализируя о рабочем режиме.

Поскольку теперь во времязадающую цепь генератора импульсов включён резистор R18 небольшого сопротивления, эквивалент однопереходного транзистора почти все время открыт и напряжение, установленное переключателем SA2, поступает на паяльник практически не уменьшенным.

Затем проверьте правильность работы регулятора напряжения. Для этого, сняв перемычку между контактными площадками для выводов 7 и 10 микросхемы DD1, установите её между контактными площадками для выводов 11 и 14. Должен снова включиться светодиод HL2, поскольку напряжение на паяльник поступает по-прежнему через регулятор напряжения.

Но теперь во времязадающую цепь генератора открывающих импульсов включён ещё и подстроечный резистор R13, поэтому напряжение на паяльнике должно изменяться в зависимости от его сопротивления.

Яркость свечения светодиода HL2 тоже, конечно, будет изменяться, но это заметно лишь при значительном уменьшении напряжения, подаваемого на паяльник. Светодиод HL4 должен включаться, когда паяльник укладывают на подставку, размыкая контакты микровыключателя SF1, и гаснуть, когда паяльник снимают с неё.

На этом проверка силовой части устройства закончена. Переходите к проверке усилителя сигнала термопары и компаратора. Прежде всего, определите полярность вырабатываемой термопарой термо ЭДС.

Это можно сделать, измерив милливольтметром напряжение на выводах разогретой (например, в пламени зажигалки) термопары. Подключите её к разъёму XS1 соответственно полярности, указанной на схеме. Установите микросхему DA1 в панель или впаяйте её в плату. Переведите движки подстроечных резисторов R7 и R9 в нижнее по схеме положение.

Включите устройство в сеть и замкните выключатель SA1.

По мере роста температуры жала напряжение на выходе ОУ DA1.1 должно увеличиваться. Пока оно меньше напряжения на инвертирующем входе ОУ DA 1.2, напряжение на выходе последнего должно быть близким к напряжению питания, а светодиод HL3 должен быть включён.

Как только усиленная термоЭДС станет больше, чем напряжение на неинвертирующем входе компаратора, он должен переключиться в противоположное состояние, а светодиод HL3 выключиться.

Это значит, что усилитель термоЭДС и компаратор работают нормально. Необходимо учесть, что при максимально возможной температуре жала паяльника напряжение на выходе ОУ DA1.1 должно оставаться меньшим напряжения питания на 1 ...2 В. Этого можно добиться, подбирая резистор R4.

При исправных деталях и правильном монтаже логическая часть устройства в налаживании не нуждается, поэтому установите микросхему DD1 в панель или впаяйте её в плату и приступайте к проверке работы устройства в целом. Положите паяльник на подставку так. чтобы микровыключатель не был нажат (это имитирует, что паяльника на подставке нет).

Включите устройство и ждите разогрева паяльника. Должны светиться светодиод HL3, показывая, что температура жала ниже рабочей, и светодиод HL1, показывающий, что идёт ускоренный разогрев.

По достижении рабочей температуры оба светодиода выключатся, зато включится светодиод HL2, сигнализируя, что действует рабочий режим.

Режим паузы - приоритетный. Как только паяльник помещают на подставку. размыкая SF1, то независимо от того, какой режим действовал раньше, устройство переходит в режим паузы, что показывают одновременно включённые светодиоды HL2 и HL4.

Если до этого был включён режим разогрева и светился светодиод HL1, он погаснет. Если же был включён рабочий режим и светился светодиод HL2, он продолжит светиться. Напряжение на паяльнике в режиме паузы устанавливают подстроечными резисторами R13 для первого паяльника или R14 для второго.

Завершив проверку устройства управления, нужно установить температуру перехода в рабочий режим и напряжение в паузе для каждого из двух паяльников по очереди.

Перед этим нужно убедиться, что напряжение питающей сети близко к норме или установить его таким с помощью лабораторного автотрансформатора.

Прежде всего, необходимо решить, в каком положении переключателя SA2 жало паяльника должно иметь оптимальную для пайки температуру. Затем необходимо установить порогововое напряжение компаратора таким, чтобы отключение ускоренного разогрева происходило именно при этой температуре.

Делают это так. Установите переключатель SA3 в положение, соответствующее подключённому паяльнику. Движок подстроечного резистора R7 или R9 (в зависимости от положения переключателя SA3) переведите в нижнее по схеме положение, что соответствует минимально возможной температуре перехода в рабочий режим. Переключатель SA2 также установите в нижнее по схеме положение, подав этим на паяльник минимально возможное в рабочем режиме напряжение.

После включения устройства начнётся ускоренный разогрев паяльника. Дождитесь момента, когда оно перейдёт в рабочий режим. Немедленно после этого измерьте температуру жала (если есть чем) или попытайтесь сделать пайку. Если температура недостаточна, поверните движок подстроечного резистора R7 (R9) в сторону уменьшения его сопротивления.

Устройство вновь перейдёт в режим ускоренного разогрева. Дождитесь его завершения и ещё раз оцените температуру жала. Чтобы добиться оптимального результата, придётся сделать несколько таких попыток.

Поскольку переключателем SA2 выбрано минимальное напряжение, подаваемое на паяльник, в рабочем режиме паяльник станет остывать и через некоторое время вновь включится режим разогрева.

Это означает, что переключателем SA2 необходимо увеличить напряжение на одну ступень и делать это после каждого перехода в режим ускоренного разогрева. Когда переключатель достигнет положения, соответствующего оптимальной температуре жала, периодические переходы из рабочего режима в режим разогрева и обратно прекратятся.

Затем установите напряжение на паяльнике в паузе. Но учтите, чем меньше это напряжение, тем лучше для долговечности паяльника и его жала, но больше время, необходимое, чтобы остывший паяльник разогрелся до рабочей температуры.

Конечно, режим ускоренного разогрева сокращает это время, но всё равно оно увеличивается. Я считаю, что после паузы и снятия с подставки паяльник должен разогреваться не более четырёх-пяти секунд, иначе работать станет некомфортно.

Подбирают температуру в паузе так. Измерьте напряжение, при котором паяльник нагрет до рабочей температуры. Затем положите его на подставку так, чтобы сработал микровыключатель и включился режим паузы.

Подстроечным резистором R13 или R14 (в зависимости от положения переключателя SA3) уменьшите напряжение на паяльнике приблизительно на 2 В. Поскольку температура жала понижается медленно, выждите несколько минут для её стабилизации.

Если сильного изменения консистенции припоя незаметно, значит, напряжение нужно уменьшить еще на 1...2 В. Обычно приходится уменьшать её до значения, при котором припой на жале паяльника имеет консистенцию творога - не текучий, но и не твердый.

На моём 36-вольтном паяльнике это состояние достигается при напряжении ниже рабочего на 3...4 В, а на 24-вольтном - на 2...3 В. Естественно, в какой-то момент включается светодиод HL3, сигнализируя об уменьшении температуры жала. Разогрев до рабочей температуры длится около 5 с.

Конечно, иногда бывают случаи, когда после снятия паяльника с подставки нежелательны даже секунды ожидания, пока жало приобретёт рабочую температуру. Для таких ситуаций необходимо предусмотреть возможность положить паяльник на подставку так, чтобы микропереключатель остался ненажатым.

Естественно, в процессе эксплуатации придётся ещё не раз корректировать и ту температуру, до которой разогревается паяльник после включения или снятия с подставки, и ту, до которой он остывает в паузе.

Но после непродолжительного использования устройства и привыкания к нему можно будет ощутить, насколько удобнее стало пользоваться паяльником.

Хочу поделиться ещё одним усовершенствованием описанного устройства. Имея в своем распоряжении семиконтактные розетку ОНЦ-ВГ-11-7/16-Р и вилку ОНЦ-ВГ-11-7/16-В. можно заменить переключатель SA3 электромагнитным реле с двумя группами контактов на замыкание (например, РЭС60 исполнения РС4.569.435-02). Оно будет автоматически переключать установленные режимы при смене паяльника.

Схема подключения

Рис. 3. Схема подключения.

Для этого в качестве разъёма XS1 вместо пятиконтактной розетки ОНЦ-ВГ-11-5/16-Р установите семиконтактную розетку ОНЦ-ВГ-11-7/16-В. Расположение её контактов 1-5 точно такое же, как у пятиконтактной, поэтому с ней можно стыковать как пятиконтактную, так и семиконтактную вилку.

По схеме, изображённой на рис. 3, к контактам 6 и 7 розетки подключите обмотку реле К1 и ограничивающий ток резистор R27. Его сопротивление подберите таким, чтобы при замыкании контактов 6 и 7 розетки реле надёжно срабатывало, не перегреваясь. 24-вольтный паяльник, оснащённый пятиконтактной вилкой, включайте в розетку как обычно, при этом реле К1 останется несработавшим.

36-вольтный паяльник оснастите семиконтактной вилкой с перемычкой S1 между её контактами 6 и 7. При такой вилке, вставленной в розетку, реле К1 сработает и изменит температуру перехода в рабочий режим и напряжение питания паяльника в паузе.

А. Карпачев, г. Железногорск Курской обл. Р-06-19.

Литература:

  1. Елизаров Л. Стабилизатор температуры жала паяльника. Р-10-2014.
  2. Межлумям А. Стабилизированный регулятор мощности. Р-02-1978.
  3. Межлумян А. Симисторный стабилизированный регулятор мощности. Р-08-2001.
  4. Коноплёв И. Электропаяльник с термостабилизатором. Р-02-1995.
  5. Першин В. Расчет сетевого трансформатора источника питания. Р-04-2004.

0 72 Регуляторы
паяльник регулятор мощности
Написать комментарий:

cashback