Содержание

Простой регулятор температуры паяльника | Сделай сам своими руками

Для приличного качества проведения паяльных работ, домашнему мастеру, и тем более радиолюбителю, пригодится простой и удобный регулятор температуры жала паяльника. Впервые схему устройства, я увидел в журнале «Юный техник» начала 80-х, и собрав несколько экземпляров, использую до сих пор.

Для сборки устройства потребуются:
-диод 1N4007 или любой другой, с допустимым током 1А и напряжением 400 – 600В.
-тиристор КУ101Г.
-электролитический конденсатор 4,7 микрофарад с рабочим напряжением 50 – 100В.
-сопротивление 27 – 33 килоом с допустимой мощностью 0,25 – 0,5 ватт.
-переменный резистор 30 или 47 килоом СП-1, с линейной характеристикой.

Для простоты и наглядности я нарисовал размещение и взаимное соединение деталей.

Перед сборкой необходимо изолировать и отформовать выводы деталей. На выводы тиристора надеваем изоляционные трубочки длинной 20мм., на выводы диода и резистора 5мм.

Для наглядности можно использовать цветную ПВХ изоляцию, снятую с подходящих проводов, или присаживаем термоусадку. Стараясь не повредить изоляцию загибаем проводники, руководствуясь рисунком и фотографиями.

Все детали монтируются на выводах переменного резистора, соединяясь в схему четырьмя точками пайки. Заводим проводники компонентов в отверстия на выводах переменного резистора всё подравниваем и припаиваем. Укорачиваем выводы радиоэлементов. Плюсовой вывод конденсатора, управляющий электрод тиристора, вывод сопротивления, соединяем вместе и фиксируем пайкой. Корпус тиристора является анодом, для безопасности, изолируем его.

Для придания конструкции законченного вида, удобно воспользоваться корпусом от блока питания с сетевой вилкой.

На верхней грани корпуса сверлим отверстие диаметром 10 мм. В отверстие вставляем резьбовую часть переменного резистора и фиксируем его гайкой.

Для подключения нагрузки я использовал два разъёма с отверстиями под штыри диаметром 4 мм.

На корпусе размечаем центры отверстий, с расстоянием между ними 19 мм. В просверленные отверстия диаметром 10 мм. вставляем разъёмы, фиксируем гайками. Соединяем вилку на корпусе, выходные разъёмы и собранную схему, места пайки можно защитить термоусадкой. Для переменного резистора необходимо подобрать ручку из изоляционного материала такой формы и размера, чтобы закрыть ось и гайку. Собираем корпус, надёжно фиксируем ручку регулятора.

Проверяем регулятор, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 20 – 40 ватт. Вращая ручку, убеждаемся в плавном изменении яркости лампы, от половины яркости до полного накала.

При работе с мягкими припоями (например ПОС-61), паяльником ЭПСН 25, достаточно 75% мощности (положение ручки регулятора примерно посередине хода). Важно: на всех элементах схемы присутствует напряжение питающей сети 220 вольт! Необходимо соблюдать меры электробезопасности.

Автор: Лаврентьев Сергей
[email protected]

Регулятор мощности паяльника | Для дома, для семьи

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga. ru. В этой статье я расскажу Вам, как собрать простой регулятор мощности для паяльника, позволяющий плавно изменять напряжение на нагревательном элементе, тем самым поддерживая оптимальную температуру жала паяльника.

Если жало недостаточно прогретое, то припой плавится медленно, и паяльник приходится дольше держать прижатым к выводам деталей, что может привести их к выходу из строя.

Пайка перегретым жалом так же получается непрочной. Припой не держится на таком жале, а просто скатывается с него.

Отсюда вывод: чтобы пайка не была мучением, а рабочая часть паяльника была всегда хорошо прогрета, для него нужно поддерживать оптимальную температуру.

Внимание! Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками.

Принципиальная схема регулятора мощности.

Эту схему я собрал так давно, что даже и не помню когда. Она была опубликована в журнале «Радио» № 2-3 за 1992 г. автора И. Нечаева, и за все время эксплуатации регулятора не было ни одного отказа.

Как Вы видите, схема очень простая, и состоит всего из двух частей: силовой и схемы управления.

К силовой части относится тиристор VS1, с анода которого снимается регулируемое напряжение, через которое паяльник включается в сеть 220В.

Схема управления, собранная на транзисторах VT1 и VT2, управляет работой тиристора. Питается она через параметрический стабилизатор, образованный резистором R5 и стабилитроном VD1. Стабилитрон VD1 служит для стабилизации и ограничения возможного повышения напряжения, питающего схему управления. Резистор R5 гасит лишнее напряжение, а переменным резистором R2 регулируется выходное напряжение регулятора мощности.

Вот такой небольшой набор нам понадобится, для сборки регулятора мощности для паяльника.

Конструкция и детали.

В схеме используются два кремниевых транзистора: КТ315 и КТ361. Так как корпуса у них одинаковые, то различаются они по месту расположения буквенной маркировки. На рисунке эти места обозначены стрелками.

У транзистора КТ315 буква всегда расположена в левом верхнем углу корпуса, а у КТ361 буква всегда наносится в середине корпуса. Все остальные обозначения это: год выпуска, месяц, партия.

На следующем рисунке изображены диод и стабилитрон. Здесь нужно обратить внимание на цоколевку их выводов. Как правило, цоколевка наносится на корпусе элемента в виде полоски, точки или нескольких точек со стороны

обозначаемого вывода.

Также встречаются диоды, у которых на корпусе нанесено условное обозначение диода, применяемое на принципиальных схемах. Как именно нанесено обозначение относительно выводов, значит, такое расположение анода и катода соответствует действительности.

У импортных диодов и стабилитронов наносится полоска со стороны вывода катода, а у мощных, цоколевка наносится в виде условного обозначения диода.

У Советских и Российских диодов цоколевка немного отличается от импортной. Здесь используется и полоска, и точки, и условное обозначение диода. К тому же еще обозначаются и вывод анода, и вывод катода. Так что, в любом случае, желательно использовать справочник или измерительный прибор для более точного определения выводов.

В схеме регулятора мощности, в качестве регулируемого элемента, используется тиристор. Сам по себе тиристор напоминает диод, только у него есть еще один вывод – управляющий электрод.

В закрытом состоянии тиристор не пропускает ток, и если на его управляющий электрод подать отпирающее напряжение, то тиристор откроется, и через анод и катод потечет ток. Чем больше будет ток отпирающего напряжения, тем больший ток будет пропускать тиристор через себя.

Если возникнут проблемы с приобретением резистора R5, то его можно будет сделать из двух резисторов, соединенных последовательно. Все остальные детали простые, поэтому на них останавливаться не будем.

В качестве корпуса регулятора мощности, как вы уже догадались, возьмем накладную розетку. Когда будете покупать, то обратите внимание, чтобы сама розетка была сделана из пластмассы, а не из керамики.

Это нужно для того, если вдруг тиристор не будет влезать в корпус, то от пластмассы всегда можно срезать лишний кусок.

Собирать регулятор будем из двух частей. Низковольтную часть лучше собрать на фольгированном стеклотекстолите, плотном картоне или любом другом диэлектрическом материале — так будет аккуратней. А вот высоковольтную часть сделаем навесным монтажом, как показано на рисунке ниже.

Здесь отверстия обозначены черными точками, а все соединения между точками и деталями — дорожки, показаны синими линиями.
Плата схемы управления и силовая часть соединяются между собой тремя красными проводниками.

Плата схемы управления регулятора мощности.

Если у Вас нет опыта, то монтаж лучше сделать на плотном картоне. Заодно поймете, как элементы собираются в схему, да и для такой схемки тратить текстолит и хлорное железо расточительно. Тем более, практически все радиолюбители начинали именно с картона или фанеры. Я сам свой первый транзисторный приемник собрал на картоне.

Здесь все очень просто. В картоне прокалываете отверстия, и в них вставляете радиодетали. С обратной стороны картона загните выводы, и спаяйте их между собой, собирая схему.
Кусок картона возьмите с запасом. Лишнее потом отрежете.

Вот такая плата схемы управления у меня получилась.

P.S. Я немного разучился собирать схемы на картоне, получилось не совсем красиво, но это лучше, чем навесной монтаж.

Силовая часть регулятора мощности.

К аноду и катоду тиристора припаиваем диод VD2. Резистор R6 припаивается к управляющему электроду и катоду тиристора. Резистор R5 одним выводом подпаивается к аноду тиристора, а вторым к катоду стабилитрона VD1. С управляющего электрода тиристора проводник уйдет на эмиттер транзистора VT1.

Теперь силовую часть и плату управления собираем в единую схему. Должно получиться вот так.

Все, что мы с Вами собрали, осталось подключить к розетке будущего регулятора мощности.

Здесь будьте предельно внимательны. Одна ошибка, и можно потерять тиристор, диод, или вообще сделать короткое замыкание.

На всякий случай сделал рисунок, где указал, куда следует припаивать и подключать провода от схемы регулятора и шнура 220В к розетке, в которую будет вставляться паяльник.

Перед установкой всех компонентов в корпус необходимо проверить работу регулятора мощности. Для этого вставляем паяльник в розетку регулятора, измерительный прибор переводим в режим измерения переменного напряжения на самый высокий предел. В мультиметре это 750В.

Включаем вилку регулятора в сетевую розетку 220В и вращаем переменный резистор. Если Вы все сделали правильно, то на приборе напряжение должно плавно изменяться.

Бывает так, что при вращении резистора в сторону, например, увеличения, напряжение уменьшается.

Или наоборот. Здесь, просто надо поменять местами крайние выводы переменного резистора.

Из личного опыта. Рекомендую установить на выходе регулятора значение напряжения 150 Вольт и запомнить или отметить положение движка переменного резистора при этом значении. Чтобы уже потом при пайке производить регулирование температуры жала паяльника от этого значения в большую или меньшую сторону.

Теперь осталось все вот это поместить в корпус.

Вначале крепите переменный резистор, следом укладываете тиристор, потом крепите под винт розетку, ну и плату вставляете туда, куда она влезет. У меня получилось вот так.

От розетки, которую Вы купили, должна остаться крышка, закрывающая дно. Вот ей, я и предлагаю закрыть нижнюю часть регулятора.
Для этого в крепежные отверстия розетки нужно паяльником вплавить гайки диаметром 3мм, а крышку прикрепить винтами с плоской шляпкой. Должно получиться приблизительно вот так.

Вот и все. Собранная правильно из исправных деталей схема регулятора мощности для паяльника начинает работать сразу, и в налаживании не нуждается.

P.S. Эту идею подсказал читатель [email protected] В свою конструкцию регулятора он установил стрелочный вольтметр — что очень удобно. Но таких маленьких головок, чтобы можно было ее установить в розетку, промышленность не выпускает, поэтому предлагаю установить светодиод, что тоже будет удобно. На принципиальной схеме вновь добавляемые элементы выделены красным цветом.

По яркости свечения светодиода Вы будете приблизительно видеть, какое напряжение поступает на паяльник в данный момент. Светодиод можно установить прямо над ручкой переменного резистора.

Резистор подбирайте исходя из яркости свечения светодиода. Начните от номинала 100 килоом. Припаиваете резистор и светодиод, устанавливаете движок переменного резистора на максимум, и включаете регулятор мощности в розетку. Паяльник должен быть подключен.

Если светодиод не «горит», уменьшаете номинал резистора, например, до 91 килоома и пробуете. Предварительно проверьте измерительным прибором, какая яркость у светодиода — такой яркости и добивайтесь. Ярче делать не надо – сгорит.

Если светодиод опять не «горит» или «горит» слабо, значит, снова уменьшаете номинал резистора. Таким образом, подгоняете резистор под яркость свечения светодиода. Когда яркость свечения будет приемлемая, покрутите движок переменного резистора: в одну сторону яркость свечения будет уменьшаться, а в другую увеличиваться.

Внимание! Не забываем все манипуляции с регулятором делать только тогда, когда он выключен из розетки. Конструкция имеет бестрансформаторное питание.

Также рекомендую посмотреть ролик, в котором автор нескольких статей этого сайта picdiod усовершенствовал регулятор и демонстрирует его работу. А для тех, кто захочет повторить его конструкцию, picdiod предоставляет чертежи печатных плат в формате lay, которые можно скачать по этой ссылке.

А если Вы предполагаете использовать этот регулятор для включения и отключения освещения, то почитайте статью об автомате плавного включения и отключения освещения, который за счет плавной подачи напряжения на лампу накаливания продлевает ей срок жизни.

Удачи!

Схема регулятора паяльника тиристор


Предназначение регуляторов мощности

Регулятор мощности для паяльника 220 В помогает добиться изменения температуры пайки. В большинстве своем, при полностью разогретом инструменте, она не меняется. Чтобы понизить температуру жала, если того требует технология пайки, нужно просто ждать, пока оно остынет. Это долго и неудобно. Если в схеме подключения будет регулятор мощности, то можно попросту уменьшить мощность устройства, так что даже при максимальном разогреве температура не будет достигать той, которая была доступна без дополнительного устройства.

Регулятор напряжения для паяльника обеспечивает получение стабильного питания. Во многих бытовых сетях напряжение часто становится меньше номинального. Это создает определенные проблемы даже при работе маломощным паяльником. Благодаря регулятору, который понижает параметры инструмента, создается оптимальные условия для работы, даже если в сети параметры электропитания не стабильны.

Основной целью, для которой устанавливается регулятор нагрева паяльника, становится возможность изменения его рабочих характеристик. Естественно, что все модели могут иметь различную мощность, поэтому регулировка здесь идет в процентном соотношении. Таким образом, если в одном положении регулятор температуры жала паяльника не будет создавать каких-либо ограничений, то в другой позиции его мощность станет нулевой. Среднее положение ручки будет равняться 50% мощности. Некоторые модели регуляторов создают максимальное снижение только на половину общей мощности, но при этом принцип регулировки остается прежним. Не стоит забывать о повышающих регуляторах, которые также используются сейчас.

Добавить ссылку на обсуждение статьи на форуме

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Теги статьи:Добавить тег

Регулятор мощности паяльника с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Автор: Настя Опубликовано 01. 01.1970

2008

Многие из нас проводят много времени в руках с паяльником. Не секрет, что хорошая пайка компонентов является залогом успешной работы электронного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов. Хорошее качество пайки обеспечивают цифровые паяльные станции, которые контролируют температуру жала. Но они достаточно дороги и трудоемки в сборке. Цифровые паяльные станции не всегда можно взять с собой для работы в полевых условиях. В радиолюбительской практике для регулировки температуры обычных паяльников используются как промышленные, так и самодельные регуляторы мощности, которые иначе называют диммерами. Как правило, такие диммеры используются для плавной регулировки яркости ламп накаливания, и, следовательно, нет необходимости в дополнительной индикации уровня мощности, т.к. о настройке судят по яркости свечения. Но как оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению крутилки диммера, а я же решила собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Регулятор собран на pic16f628a. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц, т.е. кварцевый резонатор не нужен. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять устаревшие контроллеры (например, pic16f84a) и иные без внутреннего тактирования. В своем варианте регулятора я установила семисегментный индикатор с общим катодом. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы закомментированы заготовки под контроллер pic16f84a и индикатор с общим анодом. Регулятор собран на двух платах: силовая и цифровая. На силовой плате расположен фильтр (для снижения уровня помех создаваемым регулятором) и схема бестрансформаторного питания. На цифровой плате расположен микроконтроллер и семисегментный индикатор.

Платы регулятора мощности с цифровой индикацией закреплены с помощью винтов в корпусе обычной мыльницы. Дизайн регулятора зависит от Вашей фантазии и способностей.

Красной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, синей – снижаем. Программа для микроконтроллера написана на Ассемблере. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность. Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания (на фото лампа на 40Вт).

Узлы схемы не являются чем-то необычным. Расчеты компонентов силовой части сделаны в соответствии с рекомендациями документов из открытых источников: 1. Электромагнитная совместимость импульсных источников питания 2. Transformerless Power Supply. Application Notes 91008b Соблюдайте осторожность и помните про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220В. Правильно изготовленный регулятор из исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Для обеспечения электромагнитной совместимости следует лишь правильно подключить его к сети (фазу и нейтраль подключить так, как это показано на схеме). На перспективу программа для микроконтроллера может быть расширена дополнительными функциями. Например, таймер на выключение – для случаев простоя паяльника без дела, в целях защиты от выгорания жала. Также можно предложить разогрев паяльника определенное время на максимальном уровне и затем переход на меньший уровень для поддержания температуры. Если эти функции найдут Вашу поддержку, то следующая версия прошивки будет дополнена этими функциями.

Файлы:

Схема Плата Исходники и прошивка

Вопросы, как обычно, складываем тут.

Как вам эта статья? Заработало ли это устройство у вас?
4225
16

Принцип работы регуляторов мощности для паяльников

Для понятия принципа работы устройства, стоит рассмотреть электрическую схему регулятора мощности для паяльника 220 В. Это не единственный возможный вариант, так как в каждой модели могут присутствовать свои особенности, но на основной принцип работы, по которому действует большинство, они мало влияют.

Схема регулятора для паяльника:

Схема регулятора мощности

Это максимально простой вид схемы, в которой присутствует силовая часть и схема управления. VS 1 относится к силовой части. Этот тиристор служит для снятия напряжения для регулировки, которое идет с его анода.

Для элементов управления выбраны VT1 и VT2. Эти транзисторы служат для управления тиристором. Для питания используется параметрический стабилизатор, который образуется при соединении стабилитрона VD 1 и резистора R5. В этой схеме стабилитрон выполняет функцию ограничения повышения параметров напряжения в сети, которое может произойти из-за скачков, а также просто стабилизирует работу инструмента за счет сохранения параметров. Для гашения лишнего напряжения и используется резистор. Второй резистор R2 служит для регулировки выходного напряжения на данном устройстве.

ТОП 5 регуляторов мощности

Основным отличием в разных моделях регуляторов является их основной элемент, на базе которого и создается регулятор. К наиболее распространенным вариантам относятся:

  • Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202. Это кремниевый диффузно-планарный триодный элемент, который обладает p-n-p-n структурой. Он хорошо подходит в качестве переключающего устройства в тех узлах, где требуется работа с высокими напряжениями, которые должны быть понижены. Весит элемент около 14 грамм.

Регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе ВТА16. Максимальное обратное напряжение в устройства составляет 600 В. Максимальный средний уровень тока в открытом состоянии симистора достигает 16 А. Максимальное напряжение в открытом состоянии – 1,5 В. Может работать при температуре от -40 до +125 градусов Цельсия.

Пример регулятора на симисторе ВТА16

  • Регулятор мощности для паяльника на симисторе тс106. В основе него лежит симметричный симистор, максимально допустимый ток для которого составляет 10 А. Повторяющееся импульсное напряжение в нем 600 В. Для соединения со схемой присутствуют жесткие выводы. Устройство поставляется в пластмассовом корпусе.
  • Регулятор TR. Это универсальное устройство, которое может подключаться ко многим силовым нагрузкам при напряжении в 220В. Максимальная мощность здесь составляет 400 Вт. Регулятор поставляется в виде платы, которую можно вмонтировать в различные устройства, а не только в паяльник. Обеспечивает диапазон регулировки в пределах 15-100% от номинальной мощности устройства.
  • Регулятор на тиристоре VS2. Предназначен для подключения к источнику питания 220 В. Максимально допустимая нагрузка здесь составляет 2 кВт. Диапазон регулировки лежит в пределах от 15 до 100% мощности устройства. Здесь присутствует возможности подстройки нижнего порога.

Регулятор на тиристоре VS2

На какой параметр обращать внимание при выборе

При рассмотрении различных вариантов изделий можно встретить самые различные модели, в которых порой присутствуют очень интересные дополнения. Регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией будет отличным дополнением, но наличие индикации является далеко не самым главным параметром при выборе.

Регулятор температуры паяльника

Регулятор позволяет установить необходимую температуру жала паяльника для безопасной пайки маломощных компонентов. Используя паяльник мощностью 80Вт можно выставить температуру его жала таким образом, что его мощность будет равна паяльнику 30Вт. Помимо безопасной пайки регулятор позволяет продлить срок службы паяльника, уберегая его жало от перегрева при повышенном напряжении сети.

Особенностью регулятора температуры, представленного в этой статье, является схема. Она отличается от примитивных симисторных регуляторов, например от схемы, представленной в статье «Регулятор мощности 1кВт своими руками». Отличие заключается в открытии симистора в момент прохождения синусоиды через ноль.

Что это дает? Во-первых, открытие симистора в момент минимальной нагрузки, когда синусоида проходит через ноль, позволяет значительно сократить помехи (всплески) излучаемые в сеть. Эти помехи мешают работать различной радиоэлектронной аппаратуре и бытовой электронике. Во-вторых, паяльник не гудит и не «зудит», как например, при применении простых симисторных регуляторов с фазовым регулированием.

Схема регулятора температуры паяльника

Схема была найдена в сети и перерисована на свой лад. Эту схему вполне можно использовать для регулировки температуры ТЭН. Для этих целей я развел печатную плату и представил ее в статье «Регулятор мощности для ТЭН не создающий помех».

Принцип работы схемы

Напряжение переменного тока (~220В) понижается с помощью гасящего конденсатора C1, выпрямляется диодным мостом VD1 и стабилизируется стабилитроном VD2. Пульсации полученного напряжения +12В сглаживаются электролитическим конденсатором C2.

На таймере DA1 выполнен генератор импульсов, причем частота импульсов примерно равна 1Гц. Переменным резистором R2 выполняется регулировка ширины импульса.

Катод светодиода HL1 соединен с выводом 7 таймера DA1, этот вывод является коллектором встроенного транзистора, а эмиттер встроенного транзистора соединен с общим проводом. На вывод 1 оптосимистора подается стабилизированное напряжение +12В. В момент, когда на 3 выводе DA1 низкий уровень, внутренний транзистор открывается и через цепь HL1R4 и светодиод оптопары U1 протекает ток, выход оптосимистора (выводы 4 и 6) соединяет управляющий вывод (G) симистора VS1 с сетью через резистор R6 и симистор VS1 открыт и пропускает через себя ток нагрузки. Симистор будет открыт, пока происходит разряд ранее заряженного конденсатора C3 до низкого уровня. Ток разряда протекает через резистор R2 и диод VD4. По мере разряда конденсатора, как только на выводе 2 таймера напряжение снизится до низкого уровня на выходе таймера (3 вывод) появится импульс, и конденсатор C3 начнет заряжаться через элементы R3VD3R2.

Пока заряжается конденсатор C3, внутренний транзистор таймера закрыт и он разорвет 7 вывод от общего провода. Светодиод оптопары U1 прекратит свечение и оптосимистор разомкнется, соответственно симистор VS1 будет закрыт.

Оптосимистор U1, а именно MOC3063 имеет схему контроля прохождения через ноль и разрешает открываться только в момент прохождения синусоиды через ноль.

Когда средний вывод R2 в левом (по схеме) положении, то разряд C3 происходит мгновенно (только через диод VD4), а заряд конденсатора будет иметь наибольшее время. Режим минимальной мощности.

При правом положении среднего вывода R2 заряд C3 будет происходить быстрее всего, а разряд будет происходить долго, импульс будет иметь наименьшую ширину, а скважность будет максимальной, поэтому паяльник будет работать в режиме максимальной мощности.

По интенсивности мигания светодиода HL1 можно визуально судить об установленном режиме температуры жала паяльника.

Принцип регулировки на графике будет выглядеть пачками целых периодов с паузами.

Для сравнения ниже представлен график работы примитивных симисторных регуляторов с фазовым регулированием (с обрезанием синусоиды).

Диапазон регулировки

При использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, регулятор температуры в минимальном режиме позволяет уменьшить мощность примерно в половину, так как ширина импульса NE555 будет примерно равна половине периода.

Для расширения диапазона регулировки температуры жала паяльника, необходимо вместо резистора R3 на 68кОм установить перемычку или резистор сопротивлением от 1Ом до 1кОм, а номинал переменного резистора R2 увеличить до 100кОм. Это позволит регулятору изменять температуру жала паяльника практически от минимума до максимума.

Компоненты

Конденсаторы C1 и C5 пленочные, должен быть рассчитан на 400В. Конденсатор C4 керамический на 63В.

Резистор R1 и R7 должны быть мощностью не менее 0.5Вт.

Светодиод HL1 обычный 3мм с током потребления 20мА, желательно применить красного цвета, так как у красного самое минимальное падение напряжения.

Стабилитрон Д814 желательно с буквенным индексом В, Г или Д.

Оптопара MOC3063 может быть заменена на MOC3043. Можно установить и MOC3041, MOC3042, MOC3061, MOC3062, но следует уменьшить номинал R4 до минимального отпирающего тока. Если в конце маркировки единица, то этот ток 15мА, для двойки 10мА, а для тройки (MOC3063) 5мА. Не допускается применение оптопар без контроля прохождения через ноль — «Zero crossing circuit».

Симистор BT134 можно заменить другим, например BT136 или BT137. Я установил BT137-600D.

При работе регулятора температуры с паяльником до 80Вт теплоотвод можно не устанавливать, симистор теплый.

Печатная плата была разведена не мной. Она имеет размеры 40?55мм и может быть встроена в маленький пластиковый корпус, например от небольшого зарядного устройства или в сетевой двойник (тройник).

Печатная плата регулятора температуры паяльника

Принцип работы контролера паяльной станции

Известно множество схем самодельных регуляторов нагрева паяльника, входящих в состав эксплуатируемой в домашних условиях станции. Но все они работают по одному и тому же принципу, заключающемуся в управлении величиной мощности, отдаваемой в нагрузку.
Распространённые варианты самодельных электронных регуляторов могут отличаться по следующим признакам:

  • вид электронной схемы;
  • элемент, используемый для изменения отдаваемой в нагрузку мощности;
  • количество ступеней регулировки и другие параметры.

Независимо от варианта исполнения любой самодельный контроллер паяльной станции представляет собой обычный электронный коммутатор, ограничивающий или увеличивающий полезную мощность в нагревательной спирали нагрузки.

Вследствие этого основным элементом регулятора в составе станции или вне её является мощный питающий узел, обеспечивающий возможность варьирования температуры жала в строго заданных пределах.

Образец классической подставки под паяльник со встроенным в неё регулируемым модулем питания приводится на фото.

Простая схема регулятора мощности для паяльника

Стремясь повысить качество пайки и предохранить жало паяльника от преждевременного разрушения из-за перегрева, радиолюбители нередко используют различные устройства, позволяющие регулировать среднее значение напряжения на обмотке нагревательного элемента паяльника.

 

При этом изменяется мощность, выделяемая нагревательным элементом, а значит, и температура жала паяльника. Часто применяемые для этой цели контактные духпозиционные переключатели, которые монтируют, как правило, в подставке для паяльника, неудобны в пользовании. Во-первых, после того, как паяльник снят с такой подставки, требуется некоторое время для его «догревания» перед пайкой, а во-вторых, снятый с подставки он вскоре перегревается.

Для регулирования мощности паяльника лучше всего подходят тиристорные регуляторы мощности. Многие радиолюбители уже применяют такие тиристорные регуляторы мощности — как самодельные, так и выпускаемые промышленностью для осветительных приборов. Однако они не всегда обеспечивают плавную и стабильную регулировку мощности.

Дело в том, что у тиристоров (тринисторов) средней мощности, чаще всего используемых в регуляторах, велико значение удерживающего тока (минимального анодного тока, при котором тиристор может удерживаться в открытом состоянии). Для тиристоров серии КУ202 по техническим условиям этот ток может достигать 300 мА при температуре окружающей среды — 60° С. При реальных условиях эксплуатации он, конечно, меньше, но все же остается соизмеримым с током, протекающим через нагреватель паяльника (180 мА при мощности 40 Вт и напряжении 220 В).

Иными словами, с этими тиристорами надежное регулирование при малой мощности нагрузки либо вообще невозможно, либо происходит лишь в узкой центральной области полупериода, где ток нагрузки хотя бы немного превышает удерживающий ток тринистора (тиристора). К тому же ток удержания — параметр, зависящий от многих факторов, в том числе и от температуры тиристора, поэтому работа такого регулятора не может быть температурно стабильной. Отсюда следует, что при маломощной нагрузке для регулятора необходимо выбирать тиристоры с малым током удержания.

Ниже описана конструкция тиристорного регулятора мощности, рассчитанного на работу с нагрузкой, имеющей номинальную мощность от нескольких ватт до 100 Вт. Регулятор выполнен в виде сетевой штепсельной вилки и позволяет регулировать мощность в пределах примерно от 50 до 97 % от номинальной. В регуляторе применен тринистор КУ10ЗВ, у которого удерживающий ток не превышает десятых долей миллиампера.

Принципиальная схема тиристорного регулятора мощности для регулировки температуры жала паяльника.

Отрицательные полуволны сетевого напряжения беспрепятственно проходят через диод VD1, обеспечивая около половины мощности паяльника. Тиристор VS1, включенный встречно-параллельно диоду VD1, регулирует мощность в течение положительных полупериодов. Принцип управления тринистором — фазоимпульсный. На управляющий электрод тринистора поступают импульсы, вырабатываемые генератором, состоящим из аналога одно-переходного транзистора (VT1. VT2) и времязадающей цепи R5R6C1.

Время от начала положительного полупериода сетевого напряжения до момента срабатывания генератора и открывания тринистора определяется положением движка переменного резистора R5. Для повышения помехоустойчивости и улучшения температурной стабильности тринистора его управляющий переход зашунтирован резистором R1.

Цепь R2R3R4VT3 формирует из сетевого напряжения трапецеидальные импульсы длительностью 10 мс и напряжением примерно 7 В, которыми питается генератор. В качестве стабилизирующего элемента применен эмиттерный переход транзистора VT3, включенный в обратном направлении. Такой «стабилитрон» работает при значительно меньшем токе стабилизации (десятки микроампер против 5… 10 мА у КС168А). Это позволило, во первых, сэкономить место на печатной плате и, во вторых, уменьшить мощность, рассеиваемую цепью резисторов R2—R4.

Если предполагается работа с припоями, имеющими температуру плавления менее 180°С, то входную часть регулятора следует собирать по схеме на рис. слева, а либо б. Регулятор, собранный по схеме рис. а, имеет пределы регулирования примерно от 0 до 95 % номинальной мощности нагрузки, а по схеме рис. б — при разомкнутых контактах выключателя SA1 примерно от 0 до 50 % (при замыкании контактов SA1 входная часть становится такой же, как на рис. выше.

В регуляторе применены резистор R5 — СП-0,4, остальные резисторы — МЛТ; конденсатор С1 — КМ-5; транзисторы подойдут с любыми буквенными индексами.

Регулятор собран в карболитовой коробке (с крышкой на резьбе) диаметром 45 и высотой 20 мм, использован футляр от фотопринадлежностей. Внешний вид регулятора показан на рис. в начале статьи. Можно использовать любую другую подходящую коробку, но обязательно из хорошего изоляционного материала. Ручка регулятора не должна быть металлической.

Все детали собраны на печатной плате диаметром 36 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. К фольге платы припаяны две гайки М2,5, в которые при сборке ввинчивают штыри вилки через отверстия в корпусе, при этом плата оказывается фиксированной в футляре.

 

ВНИМАНИЕ!

Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая, налаживая и эксплуатируя ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками (см., например, статью – Общие правила электробезопасности).

 

 

Справочные материалы:
Симисторы и тиристоры TAG – основные характеристики, цоколевка
Расшифровка буквенной маркировки интегральных, SMD предохранителей

 

 

 

Регулятор температуры сетевого паяльника – RadioRadar

Предлагаемое устройство позволяет регулировать температуру жала паяльника не только от минимальной до номинальной, но и устанавливать её больше номинальной, подавая на паяльник немного повышенное напряжение.

Обычно температуру жала сетевого паяльника регулируют изменением питающего напряжения. В таких случаях широко применяют фазоимпульсные регуляторы на тринисторах. Для этих же целей можно с успехом применить регуляторы, описание которых приведено в статье автора “Регуляторы яркости КЛЛ, и не только…” (“Радио”, 2017, №4, с. 40-44). Но регулировка возможна только от максимума в сторону уменьшения. Это удобно, если требуется перевести паяльник в “дежурный” режим с последующим быстрым возвратом к рабочей температуре. Но в некоторых случаях мощности паяльника оказывается недостаточно, и требуется на короткое время включить его в форсированном режиме с повышенной температурой. Для предлагаемого вниманию читателей регулятора это не проблема. С его помощью можно изменять напряжение питания сетевого паяльника от требуемого значения (хоть от нескольких вольт) до 290 В. С такой же лёгкостью этим устройством можно регулировать яркость свечения КЛЛ и ламп накаливания, а также температуру маломощных (до 60 Вт) нагревательных приборов.

Схема регулятора показана на рис. 1. Она практически аналогична регулятору, схема которого представлена на рис. 12 в упомянутой выше статье. Основное отличие заключается в том, что на выходе установлен конденсатор, который заряжается до амплитудного значения импульсов напряжения, поступающих на выход. Именно это напряжение с максимальным значением 300…320 В подаётся на нагрузку.

Рис. 1. Схема регулятора

 

Сетевое напряжение через токоограничивающий резистор R1 (выполняющий ещё и функцию предохранителя) и выключатель SA1 поступает на помехоподавляющий фильтр C1L1L2C2 и далее на мостовой выпрямитель на диодах VD1-VD4. Диод VD5, резисторы R2, R3, R8, конденсатор С3 и светодиод HL1 образуют цепь питания микросхемы DA1 и затвора транзистора VT1. Светодиод сигнализирует о работе регулятора. Пульсирующее напряжение поступает на управляющий вход (вывод 1) микросхемы DA1 с резистивного делителя R4-R7. Выходное напряжение регулируют резистором R6.

В качестве порогового устройства применена микросхема параллельного стабилизатора напряжения серии TL431 (DA1), передаточная характеристика которой сравнительно крутая. При напряжении на управляющем входе не более 2,5 В ток через неё не превышает 0,3…0,4 мА. Он резко возрастёт, если напряжение превысит указанное значение. Поэтому в самом начале каждого полупериода сетевого напряжения ток через микросхему мал, и на затвор полевого транзистора через резистор R8 поступает открывающее напряжение с конденсатора С3. Напряжение на затворе ограничивает стабилитрон VD6. Поскольку транзистор открыт, конденсатор С4 будет заряжаться в те моменты, когда напряжение на нём меньше сетевого. Когда напряжение сети превысит пороговое значение, установленное резистором R6, напряжение на микросхеме DA1 уменьшится примерно до 2 В, в результате чего полевой транзистор закроется и зарядка конденсатора прекратится. При уменьшении сетевого напряжения до порогового значения транзистор вновь откроется и конденсатор подзарядится. Таким образом, конденсатор С4 заряжается до напряжения, значение которого фиксировано, а это значит, что напряжение питания паяльника (или другой нагрузки) оказывается стабилизированным.

Диод VD7 устраняет влияние конденсатора С4 на работу регулятора. Если нагрузка не подключена, резисторы R9 и R10 обеспечивают разрядку конденсатора С4 после выключения регулятора. Поскольку через резистор R8 постоянно протекает ток, значение которого ограничено резисторами R2 и R3, напряжение на конденсаторе С3 не превышает 35 В.

Большинство элементов устройства размещены на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм, чертёж которой показан на рис. 2. Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, Р1-4 и импортные, переменный – серии PC-16S с пластмассовыми корпусом и осью, что обеспечит электробезопасность. Оксидные конденсаторы – импортные, остальные – плёночные, дроссели – серии RLB1314 или аналогичные индуктивностью 47…150 мкГн. Светодиод – любого цвета свечения повышенной яркости с диаметром корпуса 3…5 мм. Стабилитрон – любой маломощный на напряжение стабилизации 12…14 В, замена транзистора IRF840 – IRFBC40. Выключатель питания движковый – KBB70-2P2W, он установлен на одной из стенок корпуса, а на противоположной размещены гнёзда XS1 и XS2.

Рис. 2. Чертёж печатной платы устройства

 

Смонтированная плата показана на рис. 3. Ось резистора выведена на стенку корпуса (его габаритные размеры без выступающих частей – 50x55x80 мм) с сетевой вилкой и снабжена ручкой с указателем и шкалой (рис. 4). На эту же сторону выведен светодиод. Для этого на плате и в корпусе сделаны отверстия соответствующего диаметра. Плата закреплена в корпусе с помощью крепёжной гайки переменного резистора. Полевой транзистор снабжён ребристым теплоотводом.

Рис. 3. Смонтированная плата

 

Рис. 4. Внешний вид прибора

 

Может возникнуть резонный вопрос. Почему при мощности паяльника не более 50…60 Вт (средний ток – не более 0,25…0,3 А) потребовался теплоотвод для транзистора? Всё дело в том, что в регуляторе энергия запасается в конденсаторе С4 в течение не всего полупериода сетевого напряжения, а только его части. Это означает, что амплитуда тока зарядки превышает среднее значение в несколько раз, поэтому на полевом транзисторе и рассеивается существенно большая мощность. Это же относится и к дросселям помехоподавляющего фильтра. Они должны быть рассчитаны на ток, приблизительно в два-три раза больше среднего тока нагрузки.

Налаживание сводится к установке интервала регулировки выходного напряжения подборкой резисторов R4, R5 и R7. Чтобы обеспечить более плавную регулировку напряжения, её интервал следует уменьшить. Например, сделать его от 180 до 290 В. Следует ещё раз отметить положительное свойство регулятора – стабилизация выходного напряжения в случае, если оно меньше амплитуды сетевого.

Автор: И. Нечаев, г. Москва

РЕГУЛЯТОР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ ДЛЯ ПАЯЛЬНИКА

   Хорошая пайка радиоэлементов является залогом успешной работы собранного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов. Предлагается проверенная схема кнопочного регулятора температуры сетевого паяльника, с визуальной индикацией установленной мощности на светодиодном цифровом индикаторе.

Схема регулятора для паяльника

   Как в процессе работы оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению колпачка регулятора, но мы предлагаем собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением. Предлагаемый регулятор собран на основе популярного контроллера PIC16F628A. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять и другие МК без внутреннего тактирования. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы есть заготовки под контроллер PIC16F628A и LED индикатор с общим анодом.

   Одной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, другой – снижаем. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность. Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания.

   После сборки и успешного запуска, пришла мысль объединить два блока (второй для низковольтного паяльника на 12 В). На фотографиях вы видите электронный трансформатор Tashibra 220-12 в центре корпуса. И вот что получилось:

   В настоящее время пользуюсь данным регулятором почти год, работает без перебоев. Как более простой вариант – можно взять схему обычного тиристорного регулятора. Схема была впервые опубликована на radiokot.ru, сборка и фото – sterc.

   Форум

   Форум по обсуждению материала РЕГУЛЯТОР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ ДЛЯ ПАЯЛЬНИКА




МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS – новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.


SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.



Регулятор температуры жала паяльника, простая схема

В радиолюбительской практике невозможно обойтись без паяльника. Он всегда находится на рабочем месте, должен быть наготове. Большинство простых и распространённых паяльников имеют фиксируемую мощность, следовательно, и температуру нагрева жала, что не всегда оправданно. Конечно, если вы включаете его на непродолжительное время, чтобы быстро что-либо припаять , то можно обойтись без регулятора температуры.

Для чего нужен регулятор температуры жала паяльника

Самый распространённый паяльник, выпускаемый промышленностью,  имеет мощность в 40 ватт. Этой мощности вполне хватит для припаивания крупных, теплоёмких, деталей, где требуется прогрев до температуры плавления припоя.

Но использовать паяльник такой мощности, например, при монтаже радиодеталей крайне неудобно. Олово с перегретого жала постоянно скатывается, место пайки получается непрочным. К тому же жало очень быстро покрывается окалиной и её приходится счищать, а на рабочей поверхности медного жала образуются так называемые кратеры, которые можно удалить при помощи напильника. Длина такого жала будет очень быстро убавляться.

При использовании регулятора температуры жала паяльник всегда наготове, его температура будет оптимальна для конкретной работы, вы никогда не перегреете радиокомпоненты. Если вам нужно не надолго отлучиться, то достаточно убавить напряжение на паяльнике, а не выключать его из сети, как раньше. По возвращении на рабочее место достаточно добавить регулятором напряжение, и тёплый паяльник быстро наберёт нужную температуру.

Схема регулятора температуры для паяльника

Ниже представлена простая схема регулятора мощности:

Эту схему я использовал для своего регулятора лет 20 назад, этим паяльником я до  сих пор  пользуюсь. Конечно, некоторые детали, такие как: транзисторы, неоновая лампочка — можно заменить современными.

Детали устройства:

  • Транзисторы; КТ 315Г, МП 25 можно заменить на КТ 361Б
  • Тиристор; КУ 202Н
  • Стабилитрон; Д 814Б или с буквой В
  • Диод;КД 202Ж
  • Резисторы постоянные: МЛТ- 3к, 2к-2 шт, 30к, 100 ом, 470к
  • Резистор переменный; 100к
  • Конденсатор; 0,1 мкФ

Как видите, схема устройства очень простая. Её повторить под силу даже начинающему.

Делаем простой регулятор температуры паяльника своими руками

Представленное устройство построено по так называемому однополупериодному регулятору мощности. То есть при полностью открытом тиристоре VS 1, который управляется транзисторами VT 1 и VT 2, одна полуволна сетевого напряжения проходит через диод VD 1, а другая полуволна через тиристор. Если повернуть движок переменного резистора R 2 в противоположную сторону, то тиристор VS 1 закроется, а на нагрузке будет присутствовать одна полуволна, которая пройдёт через диод VD 1:

Поэтому данным регулятором невозможно убавить напряжение меньше 110 вольт. Как показывает практика, это и не нужно, так как при минимальном напряжении температура жала настолько мала, что олово еле плавится.

Номиналы деталей, представленные на схеме, подобраны для совместной работы с паяльниками  большой мощности. Если вам это не требуется, то силовые элементы, тиристор и диод можно заменить на менее мощные. Если у вас не окажется в наличии двухватного резистора  R 5 номиналом 30 кило ом, то его можно составить из двух последовательно соединённых резисторов по 15 кило ом, как у меня:

 Данное устройство не нуждается в настройке. Собранное правильно и из исправных деталей, оно начинает работать сразу.

 

Внимание! Будьте осторожны. Данный регулятор температуры не имеет гальванической развязки по сети. Вторичные цепи имеют высокий потенциал.

Остаётся подобрать подходящих размеров корпус. Разместить розетку для паяльника:

Предохранитель выводить наружу не обязательно, например, у меня он впаян в разрыв сетевого шнура. А вот переменный резистор нужно установить в удобное место и ,конечно, проградуировать шкалу, например, в вольтах:

Получившийся регулятор очень надёжный, что проверено временем, и прослужит он вам много лет, да и паяльник скажет вам спасибо.

проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника – темы и материалы проекта B.Sc, HND и OND

КОНСТРУКЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЯ

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: Проект, который вы собираетесь просмотреть, касается «проектирования и изготовления регулятора температуры паяльника». Пожалуйста, расслабьтесь и внимательно изучите представленный ниже исследовательский материал. Эта тема проекта «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из 5 (пяти) глав.Полный проектный материал/описание включает: Резюме + Введение + и т. д. + Обзор литературы + методология + и т. д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки/Библиография. уменьшить стресс от перехода из одной школьной библиотеки в другую во имя поиска исследовательских материалов «дизайн и конструкция регулятора температуры паяльника». Мы не поощряем любые формы плагиата.Эта услуга является законной, потому что все учебные заведения разрешают своим студентам читать предыдущие проекты, книги, статьи или документы при разработке своих собственных работ.


ТИТУЛ

КОНСТРУКЦИЯ И КОНСТРУКЦИЯ РЕГУЛЯТОРА ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЯ

BY


EE / H3013 / 01430
Отдел электротехники и электроники
Школа инжиниринга
Институт —

ДЕКАБРЬ 2018 ГОДА



СТРАНИЦА УТВЕРЖДЕНИЯ

Настоящим удостоверяется, что исследовательская работа «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» —, Рег. № EE/h3007/01430, представленный в частичном выполнении требования о присуждении высшего национального диплома по электротехнике и электронике, был утвержден.

По
Инж. —                                                    Инж. —
Руководитель                                                Начальник отдела.
Подпись………………. Подпись……………….

……………………………….
англ. —
Внешний наблюдатель


ПОСВЯЩЕНИЕ
Этот проект посвящен Всемогущему Богу за его защиту, доброту, силу в моей жизни на протяжении всего периода, а также моему — за его финансовую поддержку и моральную заботу обо мне.Также моему наставнику — за ее академические советы, которые она часто дает мне. Да защитит их Всемогущий Бог от опасностей этого мира и благословит все их начинания Аминь.


ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Успешное завершение этого проекта не могло бы стать реальностью без поддержки моего — и других людей. Моя безмерная признательность моему скромному и способному руководителю г-ну. — за его доброту в руководстве этим проектом.
Моя горячая благодарность моим родителям за их моральную, духовную и финансовую поддержку на протяжении всего моего обучения в этом учреждении.
Я признателен некоторым из моих лекторов, среди которых г-н — и д-р —. Я также признателен за поддержку некоторых сотрудников — среди которых: генеральный директор, заместитель генерального директора, внутренний аудитор г-н — и —. Наконец, я выражаю признательность моей старшей сестре —, милосердию моих милых друзей —, —, — и многим другим, кто очень мне помог.


ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА: Настоящая работа «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» представляет собой законченный и хорошо проработанный проектный материал исключительно для академических целей, одобренный разными преподавателями из разных высших учебных заведений. Мы сделали Предварительные страницы , Реферат и Главу первую «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» видимыми для всех, то полный материал по «Проектированию и изготовлению регулятора температуры паяльника» должен быть заказал для. Приятного просмотра!!!


РЕЗЮМЕ

Паяльник — это инструмент, используемый для ремонта и сборки электронных схем. Этот прибор большую часть времени работает при подключении к розетке (110/220 В переменного тока). Это приводит к постоянному потреблению энергии. В дополнение к этому потреблению, это также приводит к ухудшению состояния паяльного жала.
При пайке иногда возникает необходимость контролировать температуру паяльника.Невозможно каждый раз менять припой. Если вы просто паяете небольшие резисторы и микросхемы, 15 Вт, вероятно, будет достаточно, но вам, возможно, придется немного подождать между соединениями, чтобы наконечник восстановился. При пайке более крупных компонентов, особенно с радиаторами (например, регуляторы напряжения), или при большом количестве пайки вам, вероятно, понадобится утюг на 25 или 30 Вт.
Для пайки более крупных изделий, таких как медная проволока 10 калибра, кожухи двигателей или большие радиаторы, вам может понадобиться утюг мощностью более 50 Вт. Паяльники бывают разной мощности и обычно работают от сети переменного тока 230 В. Однако у них нет контроля температуры. Низковольтные паяльники (например, 12 В) обычно являются частью паяльной станции и предназначены для использования с регулятором температуры. Правильный паяльник или станция с регулируемой температурой стоят дорого. Это простая схема, обеспечивающая ручное управление температурой обычного паяльника на 220 В переменного тока. Схема состоит из TRIAC1, DIAC1, потенциометра VR1, резистора и конденсатора.

Оглавление
Название
Заголовок Page
Approval Page
ОБСЛУЖИВАНИЕ
Page
ОБСЛУЖИВАНИЕ
Page
ОБСЛУЖИВАНИЕ
ACKNALLED
Абстрактный
Таблица контента

Глава

1.0 Введение
1.1 Фон проекта
1.2 Целью проекта
1.3      ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
1.4      ЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТА
1.5      ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
1. 6      ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЕКТА
1.7 Преимущества проекта
1.8 Проблема / ограничение проекта
1.9 Организация проекта
1.9 Организация проекта

Глава 2
2.0 Обзор литературы
2.1 Обзор связанных исследований
2.2 Обзор связанных условий
2.3 Процесс пайки
2.4 Паяльник

ГЛАВА ТРЕТЬЯ.3 Эксплуатация системы
3.4 Описание цепи
3.5 Системная схема диаграммы
3.6 Операция цепи
3.7 Важность и функция основных компонентов, используемых в этой схеме

Глава четыре
Анализ результатов
4.0 Процедура строительства и тестирование
4.1 УПАКОВКА
4.2      СБОРКА СЕКЦИЙ
4.3      ИСПЫТАНИЯ
4.4.1 ИСПЫТАНИЯ ПЕРЕД ВНЕДРЕНИЕМ
4.4.2  ИСПЫТАНИЯ ПОСЛЕ ВНЕДРЕНИЯ
4.5 результат
4.6 Анализ затрат
4.7 Проблема, столкнувшись

Глава пять
5.1 Вывод
5. 2 Рекомендация
5.3 Ссылки


ГЛАВА ПЕРВАЯ: Доступна полная первая глава этой работы. Заказать полную работу для скачивания. Первая глава этой работы посвящена введению в данное исследование. В этой главе обсуждались предыстория, значение, объем, цель, необходимость (польза), ограничения и проблемы, преимущества данной работы.

ГЛАВА ВТОРАЯ : Доступна полная вторая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» . Заказать полную работу для скачивания. Вторая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из обзора литературы. В этой главе были рассмотрены все сопутствующие работы по «проектированию и изготовлению регулятора температуры паяльника» .

ГЛАВА ТРЕТЬЯ: Доступна полная третья глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» . Заказать полную работу для скачивания. Глава третья «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из методологии. В этой главе обсуждались все методы, использованные при выполнении этой работы.

ГЛАВА ЧЕТЫРЕ: Доступна полная четвертая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» . Заказать полную работу для скачивания. Глава четвертая «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из всех испытаний, проведенных во время работы, и результатов, полученных после всей работы

ГЛАВА ПЯТАЯ : Доступна полная пятая глава по проектированию и изготовлению «проектирования и изготовления регулятора температуры паяльника» .Заказать полную работу для скачивания. Пятая глава «Проектирование и изготовление регулятора температуры паяльника» состоит из заключения, рекомендации и ссылок.



Чтобы СКАЧАТЬ полный материал по этой конкретной теме выше нажмите “ЗДЕСЬ”

Вам нужны наши Банковские счета ? нажмите ЗДЕСЬ

Для просмотра других связанных тем нажмите ЗДЕСЬ

Кому: SUMMIT новая тема(ы), создайте новую тему ИЛИ вы не видели свою тему на нашем сайте, но хотите подтвердить доступность вашей темы нажмите ЗДЕСЬ

Вы хотите, чтобы мы исследовали вашу новую тему? если да, нажмите ЗДЕСЬ

У вас есть вопросы по поводу нашей почты/услуг? нажмите ЗДЕСЬ для ответов на ваши вопросы

Вы также можете посетить нашу страницу в Facebook по адресу fb. me/hyclas для просмотра нашей связанной конструкции (или дизайна).


Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами любым из следующих способов:

Мобильный номер: +2348146561114 или +2347015391124 [Mr. Невинный]

Адрес электронной почты : [email protected]

Номер Watsapp :+2348146561114

Чтобы просмотреть наше изображение дизайна: Вы также можете посетить нашу страницу в Facebook по адресу fb.me/hyclas для наших дизайнерских фото/фото.


ЕСЛИ ВЫ ДОВОЛЬНЫ НАШИМИ УСЛУГАМИ, ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАБУДЬТЕ ПРИГЛАСИТЬ СВОИХ ДРУЗЕЙ И СОПУТНИКОВ НА НАШУ СТРАНИЦУ.

Цепь таймера цикла PLC контроля температуры паяльника

Обеспечение точного контроля температуры — одна из проблем при работе с обычным паяльником с розеткой. Лучший способ контролировать температуру — это использовать высококачественную паяльную станцию, но многие люди, работающие с электроникой, имеют в своем наборе инструментов один или несколько сменных паяльников.

Паяльник 110 В 60 Вт со схемой контроля температуры по таймеру цикла

Хотя эти сменные паяльники считаются хорошими инструментами с большим оставшимся сроком службы, они могли бы быть гораздо лучшими инструментами, если бы существовал надежный способ обеспечить постоянный и точный контроль температуры с их помощью.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Ниже представлена ​​фотография блока, которая натолкнула меня на мысль найти способ регулирования температуры обычного подключаемого паяльника. Устройство сильно нагрелось при первом использовании. Имеет встроенный регулировочный диск. Даже после того, как я повернул циферблат вниз, припой быстро выкипел, а наконечник начал окисляться. Кажется, теперь с этой новой схемой все работает довольно хорошо.

Подключаемый паяльник 110 В 60 Вт с керамическим нагревательным элементом

Высококачественная паяльная станция использует встроенный датчик температуры в сочетании с контроллером для подачи питания на утюг импульсами на полной мощности. Частота и длительность этих импульсов зависит от температуры датчика.Таким образом можно очень точно регулировать температуру паяльника.

Паяльная станция Hakko FX-888D

Обычный способ регулирования температуры большинства подключаемых паяльников – это использование какого-либо регулятора яркости, поскольку они не имеют встроенного датчика температуры. Они не посылают импульсы через разные промежутки времени, а управляются постоянным потоком энергии с постоянной скоростью.

Нелегко добиться постоянной температуры на подключаемом паяльнике с диммером или другим постоянным потоком мощности.У меня возникла идея, что, возможно, подача питания на паяльник в виде синхронизированных импульсов может быть выходом. Единственный способ узнать это — проверить.

ВНИМАНИЕ!! – НЕ ПЫТАЙТЕСЬ построить эту схему, если вы не знаете, что делаете! Существует возможная опасность поражения электрическим током , КОТОРОЕ МОЖЕТ БЫТЬ СМЕРТЕЛЬНЫМ . В этой цепи есть оголенные провода, и вы не должны касаться частей, по которым проходит переменный ток. Если вы решите построить эту схему или работать с ней, вы делаете это на свой страх и риск!

Ниже показана электрическая схема для проекта:

Схема подключения таймера задержки/таймера цикла ПЛК (щелкните для увеличения)

Схема использует таймер цикла для отправки синхронизированных импульсов мощности на выход GFCI.В эту розетку втыкается паяльник. В схеме используется таймер задержки для холодного пуска и переключатель мгновенного действия для теплого пуска. Он также имеет источник постоянного тока 12 В для питания двух цепей таймера.

На этой схеме подключения также показаны предохранитель (F1) и главный выключатель (SW1), которые будут установлены на готовом устройстве в корпусе. Розетка GFCI рассчитана на 15 ампер, но паяльник мощностью 60 Вт, работающий от 110 В, потребляет только 0,55 ампер. Предохранитель предназначен для защиты реле на двух цепях таймера, которые рассчитаны на 10 ампер для 110 В.На практике я бы использовал предохранитель на 5 или 8 ампер, если переключатели SW1 и SW2 рассчитаны на ток более 8 ампер.

Модули таймера и электронные компоненты

Я нашел этот модуль реле времени цикла ПЛК онлайн по очень разумной цене. ПЛК расшифровывается как «программируемый логический контроллер». ПЛК — это система для автоматизации и управления электромеханическими процессами, такими как контроль температуры.

Модуль реле таймера цикла ПЛК

Идея заключалась в том, чтобы рассчитать время включения и время отключения (рабочий цикл) для определенной температуры для конкретного паяльника и посмотреть, будет ли это регулировать температуру паяльника способом, который был бы близок к тому, как он работал для качественная паяльная станция.

Я собрал более раннюю версию схемы, но она меня пока не устраивала. Он будет включать и выключать питание через определенные промежутки времени, но для нагрева утюга все равно потребуется много времени.

Схема тестирования таймера цикла ПЛК – первая версия

Затем мне пришла в голову идея, что я могу использовать схему таймера задержки для подачи полной мощности на утюг только в течение начального периода нагрева. Таймер задержки может быть подключен либо для инициирования соединения, либо для прекращения соединения по истечении определенного интервала времени.Этот блок подключается для прекращения подачи питания на розетку GFCI по истечении времени, необходимого для холодного запуска.

Другими словами, когда схема впервые включается, линия переменного тока подает питание на розетку GFCI в течение временной задержки, на которую настроено устройство. При его срабатывании реле переключается на разомкнутый контакт и отключает подачу переменного тока в розетку.

Таймер задержки должен быть установлен где-то в диапазоне от 0 до 100 секунд. Просто у меня была схема таймера задержки, которую я не использовал, но она работала только в течение 0–10 секунд.Я знал, что этого недостаточно, поэтому взломал устройство.

Модуль реле таймера задержки 12 В пост. тока

Устройство имело триммерный потенциометр на 100 тыс. Если 100 кОм вызовет 10-секундную задержку, то я решил, что мне нужен триммер с десятикратным сопротивлением, поэтому я заменил его на триммер на 1 МОм:

Подстроечный резистор на 1 МОм

Честно говоря, хак был немного неаккуратным, потому что я использовал паяльник только для нагрева контактных площадок на печатной плате. Триммер имеет 3 вывода, и перемещение паяльника между контактными площадками просто не помогает.Чтобы выполнить работу правильно, вам понадобится термовоздушная паяльная станция, а у меня ее нет (но теперь я планирую ее приобрести). Вы должны иметь возможность нагревать все колодки одновременно. Но мне удалось припаять выводы наполовину, и все заработало, так что, по крайней мере, я мог проверить концепцию.

Мне также приходилось использовать секундомер каждый раз, когда я регулировал горшок триммера. Это было большим неудобством. Для ежедневного использования этой схемы необходимо найти более подходящий модуль таймера задержки с цифровым дисплеем.У меня есть один в заказе, и я посмотрю, смогу ли я заставить его работать.

Использование секундомера каждый раз, когда я устанавливаю потенциометр триммера на таймер задержки

Следующим хаком было использование 12-вольтового адаптера переменного тока для источника питания. Платы работают от 12В постоянного тока. Я хотел, чтобы устройство было автономным, и я не хотел, чтобы его нужно было подключать к двум розеткам переменного тока.

Адаптер переменного тока 12 В

Адаптер переменного тока легко демонтировался. Печатная плата выскользнула наружу, и я просто перерезал провода.

Разборка адаптера переменного тока 12 В

Ниже представлена ​​фотография печатной платы источника питания постоянного тока 12 В.

Печатная плата источника питания постоянного тока 12 В

Готовая тестовая плата показана ниже с выключателем дверного звонка для теплого запуска и двухпозиционным переключателем для запуска функции непрерывного цикла на таймере цикла ПЛК. По умолчанию он инициирует обратный отсчет для непрерывной работы при первом включении, но если устройство приостанавливается при включении питания, непрерывную функцию необходимо повторно инициировать импульсом 12 В.

Тестовая плата таймера цикла ПЛК

Установка таймера цикла и таймера задержки

Единственный способ определить время включения и время выключения для таймера цикла и время холодного пуска для таймера задержки — методом проб и ошибок. Сначала держите эти две настройки раздельно. Не пытайтесь настроить их одновременно, иначе вы будете разочарованы.

Просто помните, что время включения и выключения таймера цикла определяет постоянную температуру.Даже если у вас слишком много или слишком мало времени для холодного пуска, это только продлит время, необходимое для того, чтобы температура установилась в относительно постоянное состояние. Просто отмечайте время включения и выключения, а также рабочий цикл каждый раз, когда вы вносите изменения.

Вы можете установить более продолжительное или более короткое время включения и выключения без изменения рабочего цикла. Например, 2 секунды включения и 6 секунд выключения — это рабочий цикл 25%. То есть 1 секунда включена и 3 секунды выключена. Они оба имеют рабочий цикл 25%, но могут давать разные результаты.Рабочий цикл — это всего лишь руководство, помогающее сузить время включения и выключения. Это индикатор, и он помогает при проверке различных комбинаций времени включения и выключения.

Определение времени включения и выключения таймера цикла

Например, в моем случае целевая температура, к которой я стремился, составляла 343°C (650°F). Причина, по которой я выбрал эту температуру, заключается в том, что мой Hakko FX-888D настроен на эту температуру, и он хорошо работает для меня, поэтому я хотел настроить свой подключаемый паяльник на ту же температуру.

Я только что сделал снимок и включил устройство на 5 секунд и выключил на 3 секунды. Это рабочий цикл 62,5%. Рабочий цикл будет равен времени включения (5 секунд), деленному на сумму времени включения и выключения (5 плюс 3 = 8). Это 5/(5+3) или 5/8 = 0,625 или 62,5%. Паяльник был слишком горячим (я выключил его, когда температура превысила 470°C), поэтому я попробовал наоборот: 3 секунды включен и 5 секунд выключен (рабочий цикл 37,5%).

Температура установилась на уровне 399°C. Я попробовал еще несколько комбинаций. Когда я попробовал 2 секунды включить и 6 секунд выключить (рабочий цикл 25%), температура была 350°C.Я приближался. Я знал, что окончательное время включения и выключения будет иметь рабочий цикл, который должен быть чуть менее 25%. После еще нескольких попыток с целыми числами я начал использовать десятые доли секунды. После еще примерно трех попыток я попробовал включить 1,6 секунды и выключить 5 секунд. Это был рабочий цикл 24,2%. Температура была довольно близка к 343 ° C, поэтому я остановился на ней.

Определение времени задержки холодного пуска

Для времени задержки холодного запуска я пробовал 43 секунды, затем 42 секунды, затем 40, затем 38 и, наконец, 36 секунд.Это, казалось, работало хорошо, поэтому я остановился на этом.

В реальных условиях схема должна использоваться вместе с термометром для жала паяльника, чтобы знать, когда паяльник достигает заданной температуры, и иметь возможность измерять, как долго нужно нажимать переключатель мгновенного действия при выполнении горячего запуска. Но как только паяльник достигает заданной температуры, нет необходимости продолжать измерение температуры.

Определение времени горячего старта

Не было другого практического способа, кроме как использовать переключатель мгновенного действия для теплого запуска.Но было намного проще понять это, просто сняв видео холодного запуска и наблюдая за термометром наконечника и замечая, когда загорается красный светодиод на таймере задержки. После подачи полной мощности на паяльник в течение нескольких секунд температура будет продолжать расти после отключения питания.

Я заметил, что при срабатывании таймера задержки температура была примерно 280°C. Таймер цикла работал, и он продолжал увеличиваться с довольно стабильной скоростью, пока не начал замедляться около 330 ° C или около того.Она продолжала расти, пока не достигла целевой температуры 343°C. Поэтому, когда я делал теплый старт, я просто удерживал кнопку и смотрел температуру. Я хотел выпустить его около 280°C. Я был не прав, но это было близко.

Защитное отключение для таймера задержки

Не используя устройство в реальных повседневных операциях, я могу придумать еще одно усовершенствование. Если таймер задержки случайно сбрасывается и начинает новый обратный отсчет, когда паяльник уже достиг заданной температуры, это может вызвать проблему.

Паяльник может перегреться и повредить заготовку или жало паяльника, а также создать проблемы для оператора. Это может произойти, если есть плохое соединение на положительной или отрицательной линии питания 12 В, идущей к таймеру задержки. Если один из этих проводов будет иметь прерывистый контакт с винтовыми клеммами на модуле, то это возможно.

Должно быть какое-то защитное отключение в линии переменного тока, идущей от реле таймера задержки к розетке GFCI.После срабатывания таймера задержки необходимо перерезать провод, идущий к розетке переменного тока. Это можно сделать с помощью реле на 110 В, подключенного к нормально разомкнутой стороне реле таймера задержки. Реле 110 В должно быть переключателем SPDT с нормально замкнутыми контактами, замыкающими цепь линии переменного тока, которая идет к розетке GFCI. Когда реле 110В находится под напряжением, оно переключается в нормально разомкнутое положение и перерезает линию к розетке.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Родственные

Схема паяльника с регулируемой температурой и инструкция

Описание

Одной из причин дороговизны коммерческих паяльных станций является то, что они, как правило, требуют использования паяльников со встроенными датчиками температуры, такими как термопары. Эта схема устраняет необходимость в специальном датчике, поскольку она измеряет температуру нагревательного элемента паяльника непосредственно по его сопротивлению.Таким образом, эта схема, в принципе, будет работать с любым железом, сопротивление которого изменяется предсказуемо и в правильном направлении в зависимости от температуры (т. е. с положительным температурным коэффициентом).

Паяльник, который идеально подходит для использования с этим контроллером, можно приобрести в компании Dick Smith Electronics (Cat T-2100). Эта схема работает от батареи 12 В или источника постоянного тока, работающего от сети. Он работает следующим образом: преобразователь постоянного тока (IC1, Q1, D1, Q2, T1, D2, L1 и т. д.) повышает входное напряжение 12 В постоянного тока примерно до 16 В.Более высокое напряжение повышает мощность утюга и сокращает время прогрева. Это выходное напряжение подается на мост сопротивления, в котором нагревательный элемент утюга образует одно плечо.

Принципиальная схема:

Другие компоненты моста включают резисторы R7-R9 и потенциометры VR2-VR4. Когда утюг достигает заданной температуры, установленной VR4, на выходе IC2a ​​устанавливается высокий уровень, посылая сигнал на переключающий регулятор IC1. Это переводит выход преобразователя на относительно низкое напряжение.Двухцветный светодиод показывает, что утюг достиг заданной температуры, меняя цвет с красного на зеленый. Теперь утюг начинает охлаждаться, пока не упадет ниже заданной температуры, после чего выходное напряжение преобразователя постоянного тока снова становится высоким, и цикл повторяется.

Степень гистерезиса, встроенная в схему, заставляет светодиод мигать красным и зеленым цветом, в то время как утюг поддерживается на заданной температуре. Откалибруйте схему следующим образом: пока утюг еще относительно холодный, контролируйте входное напряжение и ток и отрегулируйте VR1 так, чтобы входная мощность (Вольты x Амперы) составляла около 50 Вт.Когда вы это сделаете, установите VR4 на максимум и отрегулируйте VR2 так, чтобы светодиод мигал красным и зеленым, когда утюг достиг желаемой максимальной температуры.

Наконец, установите VR4 в среднее положение и отрегулируйте VR3 так, чтобы светодиод мигал, когда утюг достигает желаемой средней рабочей температуры. Например, вы можете установить максимальную температуру примерно на 400°C, а среднюю рабочую температуру примерно на 350°C. Общий температурный диапазон в этом случае должен составлять приблизительно от 280°C до 400°C.Проверьте правильность калибровки и при необходимости повторите процедуру регулировки. При регулировке используйте температурный щуп, предпочтительно разработанный специально для паяльников, а не гадания.

Примечание:

ВР4 должен иметь логарифмическую конусность для компенсации нелинейности термостойкой характеристики паяльника.

Регулятор температуры паяльника | BAT

Паяльник — это ручной инструмент, который используется для пайки.Паяльник подает тепло для расплавления припоя, так что расплавленный припой может течь между стыком двух заготовок. Паяльник широко используется в электрических и электронных рабочих целях. Существуют разные виды паяльников, которые используются для разных проектов.

Это означает, что если вы работаете в домашних или бытовых целях, вам просто нужен маленький паяльник, а если вы работаете на заводе или в промышленных устройствах, то вам нужен большой паяльник.Контроллер температуры паяльника используется для контроля температуры паяльника. Вы можете подключить пайку для подключения регулятора температуры, чтобы уменьшить время нарастания температуры паяльника. Температура паяльника очень важна для небольшого электронного или другого небольшого металлического устройства.

Принцип работы регулятора температуры паяльника

Температура контура регулятора температуры может варьироваться от самого высокого значения для управления рассеиванием тепла.Прежде всего, подключите схему регулятора температуры к паяльнику, чтобы повысить температуру паяльника за очень короткое время. TRIAC (триод для переменного тока) подключается к цепи регулятора температуры и переключает высокое напряжение и большой ток на части сигнала переменного тока.

Триод для переменного тока (TRIAC) зажигается под разными углами для получения различной шкалы температуры от 00 до самого высокого уровня.Подключенный DIAC (диод переменного тока) управляет зажиганием в обоих направлениях цепи или других компонентов.

Вы можете использовать потенциометр для контроля температуры. Порядок работы регулятора температуры паяльника очень прост и удобен. Вы в любом случае должны генерировать тепло, и вы не должны использовать это тепло для плавления рожона или припоя. Регулятор температуры паяльника используется для контроля температуры паяльника.

Работа DIAC

DIAC представляет собой диод переменного тока и состоит из трех слоев и пятислойной структуры.Он начинает проводить напряжение после пробоя превышенного определенного напряжения. Большинство диодов переменного тока имеют напряжение пробоя около 30 вольт, если напряжение пробоя достигает сопротивления компонента, резко уменьшающегося. По этой причине на диоде переменного тока (DIAC) происходит падение напряжения, а затем увеличивается ток.

Если значение тока падает ниже значения тока удержания, то DIAC возвращается в непроводящее состояние. DIAC просто начинают проводить напряжение после превышения указанного напряжения пробоя.Большинство DIAC имеют напряжение пробоя 30 вольт, но фактическое напряжение пробоя полностью зависит от спецификации типа этого компонента. Когда напряжение пробоя достигает напряжения, сопротивление компонентов резко уменьшается.

  • DIAC широко используется в современной электронике благодаря своей симметричной природе. Применение DIAC приведено ниже.
  • DIAC можно использовать с устройством Triode in AC (TRIAC) для симметричного переключения полупериода переменного тока
  • DIAC широко используется для бытового или промышленного освещения
  • DIAC можно использовать в люминесцентных лампах в качестве стартера

Работа симистора

DIAC и TRIAC широко используются для контроля температуры паяльника.TRIAC состоит из трехконтактных устройств для управления протеканием тока для обеих половин. TRIAC ведет себя как обычный тип тиристоров, которые соединены или соединены спиной к спине. Это означает, что одна конечная часть соединена с другой начальной точкой.

Каждому симистору требуется минимальный удерживающий ток, чтобы обеспечить минимальную проводимость при переходе сигналов через точку пересечения. Легко сказать, что TRIAC, подключенный к его клемме затвора, может запускаться как отрицательными, так и положительными импульсами запуска, управляемыми отрицательными и положительными напряжениями.Существует четыре уровня построения TRIAC.

Это устройство может работать в обоих направлениях при срабатывании одного импульса. Поместите PNPN на положительную сторону, а NPNPT на отрицательную. Он действует как выключатель разомкнутой цепи, который блокирует ток в замкнутом состоянии. TRIAC широко используется в различных электронных работах

  • TRIAC используется для управления коммутационными приложениями
  • TRIAC используется для приложений переменного тока в качестве устройства управления фазой
  • TRIAC также используется для управления скоростью
  • Он используется в двигателях переменного и постоянного тока
  • TRIAC используется для измерения температуры приложения управления

Заключение

Контроллер температуры паяльника очень прост в конструкции. Схемы регуляторов температуры созданы с использованием очень простых и дешевых электронных устройств. Регулятор температуры утюга довольно дорог и используется для контроля температуры паяльника. Существуют разные типы паяльников, которые используются для разных проектов или целей.

Бангладеш Automation Technologies — это учебный институт по программированию HMI, VFD, микроконтроллеров, сервоприводов и ПЛК. Мы предоставляем обширное обучение промышленной автоматизации нашим хорошо обученным преподавателем автоматизации.Если вы хотите, вы можете прийти в Бангладеш Automation Technologies, чтобы пройти обучение по промышленной автоматизации.

«Регулятор температуры паяльника для бедных»

«Регулятор температуры паяльника для бедняков»

Это описывает регулятор температуры паяльника бедняка. Или, скорее, регулятор температуры для домашнего мастера. Обратите внимание, что это работа в процессе для 120 В, если вы хотите его доделать, конечно, иначе он должен быть полным на 220В. Это было украдено с форумов по лазерным указкам, но на самом деле из югославского журнала Erwo.Это воссоздание схемы и макета для этого контроллера и попытка преобразовать его для использования на 120 В.

У меня есть паяльная станция Ungar 4624, которая уже имеет температурный контроль, но также есть неуправляемый утюг Craftsman мощностью 45 Вт. Этот утюг получает ГОРЯЧИЙ , может быть ТОЖЕ горячий. Я не хочу от него избавляться, потому что у меня есть дополнительный нагревательный элемент, поэтому я решил поискать какой-нибудь способ контролировать тепло.

Из-за того, что нагревательный элемент имеет положительный температурный коэффициент, как и большинство металлов, чем горячее он становится, тем больше сопротивление, что хорошо, поскольку он будет саморегулировать температуру до такой степени, что он не будет разгоняться, как полупроводники.По мере того, как становится жарче, сопротивление увеличивается – течет меньше тока – выделяется меньше тепла – охлаждается. .. сопротивление снижается – течет больше тока и т. д. Отлично, если вы хотите запустить его при одной фиксированной температуре, но не так уж хорошо. для пайки термочувствительных компонентов!

Обратите внимание, что вы должны использовать утюг, который становится «слишком горячим», потому что он может регулировать только вниз. Это ограничит тепло, которое может получить «слишком горячее» железо. В идеале вы хотите использовать утюг не менее 30-40 Вт. НЕ используйте это для паяльного пистолета – поскольку в нем есть полупроводники, использование с индуктивной нагрузкой может иметь неожиданные последствия.Кроме того, паяльные пистолеты с немного опыта, вам не нужен терморегулятор.


Обратите внимание, что снимок экрана может не соответствовать последней версии исходного кода xpcb. Я все еще делаю последние правки, чтобы повысить безопасность и технологичность.

Файлы

исходная схема в формате gEDA gschem и формате pdf. На данный момент выглядит только для UNIX, но схема такая же, как и на другом сайте, за исключением аннотаций на английском языке.
Символ SCR, который используется, но отсутствует в библиотеках gschem
макет печатной платы в формате xPCB GNU PCB layout editor.Есть бинарник Windows!

Теория работы и схемы

Эта схема пытается сравнить сопротивление нагревательного элемента с фиксированное значение, создаваемое делителем напряжения, состоящим из R1 и R2 (Не обращайте внимания на D1 — он достаточно мал, мы не будем об этом беспокоиться. Он используется для того, чтобы убедиться, что операционный усилитель сравнивает только часть волны, когда нагреватель всегда включен и не получают отрицательных напряжений). Также обратите внимание… не странно ли, что напряжение на R3 зависит от сетевого напряжения? Ну, чтобы не бояться, его сравнивают с «опорным» напряжением, которое также зависит от сетевого напряжения! Так что это не будет иметь такого большого эффекта, как если бы мы сравнивали против источника постоянного напряжения.(Если вы смотрите на это достаточно… Мистер Уитстон выскочит!)

Теперь у меня нет хорошего способа измерить температуру и сопротивление поэтому я ищу в Интернете и нахожу таблицу:

Свойства нихрома (скопировано с Wiretron):

+
° F 68 200 400 600 800
° С 20 93 204 315 ​​ 427
NiCrA %увеличение 0 0. 8 2.0 3.0 3.3 4.8 4,8
Nicrc% Увеличение 0 1.7 3.5 5.2 6.9

Как видно, коэффициент сопротивления, связанный с температурой, очень мал. Я измерил сопротивление холода моего утюга мощностью 45 Вт 120 В переменного / постоянного тока и составило около 305 Ом. при комнатной температуре, так что это будет наш базовый уровень. Он и R3 образуют делитель напряжения, и в холодном состоянии напряжение будет Vmain*R3/(R3+305).Предполагая, что в нагревателе используется нихром-А, используя приведенную выше таблицу, при температуре 600 ° F, напряжение будет Vmain*R3/(R3+305*3,3). Используя Резистор 15 Ом для R3 (кажется наиболее подходящим для утюга на 45 Вт), 120*15/(15+305)=5,625 В против 120*15/(15+(305+3,3%))=5,453 В. Это разница менее 200 мВ при разнице более 500 градусов! Потенциометры сократят это еще больше. С момента получения LM339 очень высокий, несколько милливольт будут иметь значение – затем снова нам нужно быть начеку – напряжение смещения будет играть большую роль в это. Глядя на лист данных National Semiconductor на их LM339, мы можем см. есть напряжение смещения ± 3 мВ. К счастью, мы имеем дело с сотни милливольт, так что это будет не так уж плохо (плюс это дело бедняка – это достаточно близко :). Однако, возможно, лучший операционный усилитель может дать больше точное управление… Увы, для использования потребуется некоторая модификация схемы. операционные усилители вместо компаратора-драйвера, такого как LM339.

«Эталон» R1 и R2 будет Vmain*10K/(10K+330K) или около 3.53В. Сравнивая это с напряжением, которое мы получили от другого делителя, мы определим включать или не включать нагреватель на вторую половину цикла. Резистор 47 кОм и конденсатор 1 мкФ фильтруют низкие частоты. удерживает напряжение через вторую фазу сигнала переменного тока. Нагреватель питается от половины сигнала переменного тока из-за D2, поэтому он всегда будет генерировать как минимум половину мощности утюга без контроль. Цепь повернет другую половину цикла переменного тока через D4 и SCR, если сопротивление слишком низкое – значит, если слишком холодно. LM339 отключит выход, позволяя резистору 100 кОм питать ток в транзисторе, включив его. Транзистор тогда подтягивает затвор к катоду тринистора, включая его и запирая для той фазы, когда температура слишком низкая. Неоновая контрольная лампочка горит, когда вторая половина волны включена – используйте как духовку – когда свет гаснет, он достиг нужной температуры. По окончании фазы SCR отключится, и измерение начнется снова.

С другой стороны, если элемент слишком горячий, сопротивление будет выше, и компаратор будет иметь более низкое напряжение.Это заставит выход компаратора тянуть вывод вниз. Это остановит ток, протекающий в базу Q1, и закроет его. выключенный. Затем R11 будет удерживать затвор SCR при том же потенциале, что и анод, сохраняя это от проводки.

Поскольку эта схема изначально была рассчитана на 220 В переменного тока, работа на 120 В, типичная для США и Японии, потребует модификаций. Хотя я считаю, что большинство компонентов можно использовать как есть, это все еще анализируется. Заметные исключения: R3 должен быть значительно снижен.Поскольку мы переходим с 220 В на 120 В, нам нужно разделить на четыре , чтобы сохранить правильные отношения – так что этот резистор должен быть около 30 Ом в примере, чтобы сохранить пропорции правильные. Это связано с тем, что мощность пропорциональна возвести в квадрат напряжения, а напряжения в делителе оставить одинаковыми соотношение в качестве эталонного делителя при сохранении той же потребляемой мощности, надо уменьшить сопротивление не в два, а в четыре раза (на самом деле, (220/120) 2 , но достаточно близко).Обратите внимание, что многие резисторы нуждаются в этой коррекции, но схема может по-прежнему правильно работать со значениями 220 В и рассеивать меньше мощности, так как не так сильно падает напряжение в сети 120 В.

Теперь с измененным резистором R3 нам все еще нужно сместить дерево переменных резисторов. что я думаю довольно плохо, но на самом деле нет никакого способа это из-за допусков паяльника. Нам нужно откалибровать сопротивление провода сопротивления в железо, которое отличается от железа к железу, и поэтому нуждаются в потенциометрах.

R7 и R8 также необходимо модифицировать для использования на 120 В, вероятно, вместе с переменные резисторы. На данный момент я думаю, что R7 и R8 нужно уменьшить вдвое. но никогда не ниже четырехкратного R3 или около того, иначе вы бы рассеяли много тепла в этом резисторе или горшке. Сам горшок, возможно, тоже придется разделить пополам, но вы можете просто в любом случае используйте 500 Ом. Делитель R1 и R2 будет по-прежнему правильно делить при 120 В, поэтому он может не нуждаются во внимании. Есть надежда, что оставшееся напряжение Делитель 33:1 (при 120В это около 3.53В) находится в диапазоне Усилитель LM339. И эталонная, и сенсорная ноги должны быть достаточно закрыть, иначе усилитель не будет иметь никакого эффекта. R11 скорее всего тоже понадобится должно быть изменено примерно на 22 кОм, но должно быть только ¼ Вт насколько я могу судить. R6 также может потребоваться уменьшить, вероятно, примерно до 20 кОм. (хотя кажется, что при 220 В он будет рассеивать более 1 Вт…)

Я изменил схему, чтобы использовать TO92 2N3904/PN2222/2N4401, потому что они распространены в США, где я живу, вместо BC548 в Европе.Просто переверните плоской стороной для использования BC548. Большинство SCR ТО-220 должны иметь одинаковую цоколевку. так что оставили как есть. Перебирая числа, можно использовать TO-92, но будьте осторожны и используйте тринистор TO-202 не менее 400 В.

Сборка контроллера и ОПАСНОСТЬ

Теперь это отказ от ответственности: Я НЕ НЕСУ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБОЙ ПРИЧИНЕННЫЙ ВАМ УЩЕРБ НА СЕБЯ ИЛИ ВАШЕ ИМУЩЕСТВО ОТ СОЗДАНИЯ/ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТОЙ ЦЕПИ!!!

Это очень опасный проект, так как он напрямую связан с 120В.Основная причина, по которой я не люблю перфорированную доску, еще раз подчеркивается следующим образом: так как мы имеем дело со смертельным 120V, мы не можем играть в игры с свободные провода. Итак, травленая доска. Пожалуйста, используйте более прочное стекловолокно 1/16″ FR4, чтобы построить это. Также имейте в виду, что эта схема НАПРЯЖЕНА. Вы можете соберите это в ЗАЗЕМЛЕННЫЙ металлический корпус с 3-контактной вилкой, иначе это нужно быть специально построены для обеспечения безопасности. Я не знаю, что потребуется, чтобы внести этот список в список UL, но потенциометры ОЧЕНЬ опасны, так как НЕ изолированы от сетевого напряжения.Вам, скорее всего, понадобится пластиковый вал, пластиковые потенциометры, чтобы пользователь мог как минимум две формы изоляции от резистивного элемента. Вам определенно понадобится огромная ручка с одним дополнительным изоляционным слоем. вместе со специальными потенциометрами, и схема должна быть в пластике короб в качестве второго слоя утепления – с двойной изоляцией. А еще лучше, это должен работать от разделительного трансформатора, такого как этот от MCM/Tenma. Люди всегда должны работать над электроникой, которая подключена к жизни. настенное питание через изолирующий трансформатор.

Обратите внимание, что этот макет не совсем совпадает с оригиналом. Помимо того, что на моем есть аннотация компонента (наряду с тот факт, что мой может быть немного меньше), Я немного изменил его, чтобы убрать две перемычки, которые трудно увидеть в оригинальные фотографии и не имеют следов, которые идут между компонентами, которые иметь зазор между выводами менее 0,1 дюйма (вывод ИС) – он должен быть легко подготовлен с помощью изготовления переноса тонера. Также ссылка через IC есть больше не нужно, нашел другой способ добраться до эмиттера транзистора без обмана через IC и WATCH OUT, конденсатор 470 мкФ вставляется в ПРОТИВОПОЛОЖНОМ направлении, как оригинал!!! НЕ вставляйте конденсатор задом наперед, чтобы он не взорвался, если вы используете этот макет с оригинально собранным образом!!!

Поскольку я перерисовал это, чтобы я мог изготовить печатную плату, схема доступна.Захват схемы находится в схематическом формате gEDA и печатная плата нарисована в xPCB (оба бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом). Поскольку исходные файлы доступны, вы можете создавать файлы Gerber, если так желательно и получить сторонний дом для изготовления доски.

Обратите внимание, что теория работы этого очень похожа на большинство бестермопарные паяльные станции с регулируемой температурой, за исключением того, что у них есть «встроенные» изолирующие трансформаторы – они имеют тенденцию работать при 24 В переменного тока на несколько ампер – для снижения риска поражения электрическим током, поскольку вся схема изолирована от сети.Потому что отопление элемент такой же, как чувствительный элемент, сам наконечник может не попасть в желаемая температура перед выключением нагревателя, так что это еще один недостаток этой цепи. Обратите внимание, что большинство «настоящих» встроенных датчиков/обогрева элементные паяльники тоже устроены по-разному – жало и “термомасса” самого утюга сведено к минимуму, чтобы наконечник оставался как можно ближе к одному и тому же температура нагревательного змеевика и, следовательно, датчика, насколько это возможно. Наконечник как правило, находится внутри нагревательного элемента.Этого не будет с «дешевые» утюги, и, таким образом, вы увидите серьезные отклонения в термоконтроле. То лучший тип, конечно, с дискретным датчиком, встроенным в наконечник и Hakko “T12” – один из таких.

Вы найдете два основных типа дешевых неуправляемых утюгов: у одного есть этот толстый заостренный короткий кусок металлической проволоки с наружной резьбой и вставляется менее чем на полдюйма в отверстие утюга, с набором винт, чтобы затянуть. ИЗБЕГАЙТЕ ЭТОГО ТИПА для контроля температуры, это ужасно железо для начала.У этого типа совершенно ужасная выравнивание температуры и кончик может иметь дельту на многие десятки градусов от нагревательного элемента. Другой дешевый тип имеет «толстый» конец на сменном наконечнике. Утюг имеет охватываемый конец с резьбой, который входит в наконечник без установочного винта. Этот тип лучше подходит для выравнивания температуры и, следовательно, более идеален для этот дешёвый контроллер хоть и не велик – по крайней мере у него больше тепловая масса.

Не зря его называют паяльником для бедняков. регулятор температуры!!!


Обновлено 22 окт 2015 – аннотация о паяльниках
Обновлено 07 янв 2018 – опечатки и исправления

Самодельная паяльная станция на ATmega8

Могучий паяльник.Если он вам нужен, вы хотите его или просто любите что-то строить, то этот проект для вас.

Какой инструмент является одним из самых важных в наборе инженера-электрика? Я расскажу вам об одном, который вы, вероятно, любите и ненавидите; паяльник. Вам не нужно быть EE, чтобы нуждаться в нем, он вам понадобится, даже если вы просто мастер, который любит ремонтировать вещи по дому.

Для основных задач подойдет стандартный паяльник, который вы подключаете к стене, но для более деликатных работ, таких как ремонт и сборка электронных схем, вам понадобится паяльная станция.Контроль температуры имеет решающее значение, чтобы не сжечь компоненты, особенно интегральные схемы. Кроме того, вам также может понадобиться, чтобы он был достаточно мощным, чтобы поддерживать определенную температуру, если вы обнаружите, что у вас есть большой заземляющий слой, к которому вы хотите припаяться.

Будучи студентом, поступающим в университет далеко от дома, я обнаружил, что нецелесообразно снимать паяльную станцию ​​с рабочего места, чтобы носить ее с собой, когда я прихожу домой. Я решил, что лучше купить новый, а еще лучше построить новый.

Дизайн

Когда я проектировал паяльную станцию, я имел в виду несколько ключевых качеств.

  • Портативность – Это достигается за счет использования импульсного источника питания (SMPS) вместо обычного трансформатора и выпрямительного моста.
  • Простой дизайн – Мне не нужны были ни ЖК-дисплеи, ни ненужные светодиоды, ни кнопки. Я просто хотел, чтобы светодиодный сегментный дисплей показывал мне заданную и текущую температуру. Я также хотел простую ручку для выбора температуры (потенциометр) и без потенциометра для регулировки точности, поскольку это можно легко сделать с помощью программного обеспечения.
  • Универсальный — я использовал стандартную 5-контактную вилку авиатора (некоторый тип DIN), чтобы она была совместима с паяльниками Hakko и их жалом.

Лучший способ регулирования температуры паяльника, на мой взгляд, это использование микроконтроллера в качестве ПИД (пропорционально-интегрально-дифференциального) регулятора. Очень вероятно, что вы слышали о PID раньше, например, 3D-принтеры используют его для установки температуры горячего конца. Этот принцип не нов, так как его можно использовать для всего, что требует автоматической настройки, и он широко используется в отрасли.Даже ваш домашний цифровой термостат использует этот тип контроллера.

Как это работает

 

Прежде всего, поговорим о PID. Чтобы объяснить это прямо, давайте возьмем наш конкретный случай с паяльной станцией. Система постоянно отслеживает ошибку, которая представляет собой разницу между заданным значением (в нашем случае, температурой, которую мы хотим, и нашей текущей температурой). Он регулирует выход микроконтроллера, который управляет нагревателем с помощью ШИМ, по следующей формуле:

 

.

 

Как видим, есть три параметра Kp, Ki, Kd. Параметр Kp пропорционален ошибке в настоящее время. Параметр Ki учитывает ошибки, которые накапливались с течением времени. Параметр Kd является предсказанием будущей ошибки. В нашей настройке мы используем библиотеку PID Бретта Борегара для адаптивной настройки, которая имеет два набора параметров: агрессивный и консервативный. Когда текущая температура далека от уставки, контроллер использует агрессивные параметры, в противном случае – консервативные.Это позволяет нам иметь низкое время нагрева, сохраняя при этом точность.

Вот схема. Он использует 8-битный микроконтроллер ATMEGA8 в DIP (вы можете использовать ATMEGA168-328, если у вас есть один из них), который очень распространен, а вариант 328 можно найти в Arduino UNO. Я выбрал его, потому что с помощью Arduino IDE очень просто программировать, в котором также есть несколько хороших библиотек, готовых к работе.

Температура считывается термопарой, встроенной в паяльник. Мы усиливаем напряжение, генерируемое термопарой, примерно в 120 раз, используя операционный усилитель из-за термоэлектрического эффекта. Выход подключается к выводу ADC0 микроконтроллера, который преобразует напряжение в значение от 0 до 1023.

Уставка задается потенциометром, используемым в качестве делителя напряжения. Он подключен к выводу ADC1 ATMEGA8. Диапазон 0–5 В (выход потенциометра) изменяется на 0–1023 с помощью АЦП и снова на 0–350 градусов Цельсия с помощью функции «карта».

Список материалов

Артикул Значение Граф
IC1 АТМЕГА8-П 1
У1 ЛМ358 1
Q1 ИРФ540Н 1
Р4 120к 1
Р6; Р3 2
Р5;Р1 10к 2
С3;С4;С7 100 нФ 3
Y1 16 МГц 1
С1;С2 22 пФ 2
Р2 100 1
У2 ЛМ7805 1
С5;С6 100 мкФ (можно меньше) 2
Р7; Р8; Р9; Р10; Р11; Р12; Р13; Р14 150 8

Вот список материалов, экспортированных из Кикад. Кроме того, вам потребуется: 

  • Клон паяльника Hakko, самые популярные на eBay и китайских сайтах (с термопарой, а не термистором)
  • Блок питания 24В 2А (рекомендую ИИП, но можно использовать трансформатор с выпрямительным мостом)
  • Потенциометр 10k
  • Электрическая вилка авиационного типа с 5 контактами
  • Электрический разъем для монтажа на панели
  • Печатная плата
  • Выключатель питания
  • Штыревые разъемы 2,54 мм
  • Много проводов
  • Соединители Дюпон
  • Кейс (I мой, напечатанный на 3D-принтере)
  • Один дисплей с тройной светодиодной матрицей
  • Программатор
  • AVR ISP (для этого можно использовать Arduino).

Конечно, вы можете легко заменить светодиодную матрицу на ЖК-дисплей или использовать кнопки вместо потенциометра, в конце концов, это ваша паяльная станция. Я указал свои варианты дизайна, но вы можете сделать это, как хотите. Если вам нужна помощь с вашим кодом или если вы меняете компоненты, оставьте комментарий, и я помогу вам!

Инструкции по сборке

 

Во-первых, вам нужно сделать печатную плату. Используйте любой метод, который вы предпочитаете, я рекомендую перенос тонера, так как это самый простой способ.Кроме того, моя печатная плата длиннее, потому что я хотел, чтобы она была размером с SMPS, чтобы я мог поставить одну поверх другой. Не стесняйтесь изменять его, вы можете скачать файлы и отредактировать их с помощью Kicad. После этого припаяйте все детали к печатной плате.

Не забудьте установить переключатель между блоком питания и разъемом питания. Используйте относительно толстые провода для сети, а также для соединения между источником питания и печатной платой, а также между выходом MOSFET (H на печатной плате) и проводом заземления для выхода.Чтобы подключить потенциометр, подключите 1-й контакт к 5 В, 2-й контакт к POT и 3-й контакт к земле. Все необходимые соединения находятся на печатной плате. Обратите внимание, что для светодиодной матрицы я использовал общий анод, но у вас он может быть другим. Вам придется немного изменить код, но инструкции прокомментированы в скетче. Подключите контакты E1-E3 к общим анодам/катодам, а контакты a-dp к соответствующим контактам массива. Вы должны обратиться к таблице данных для этого. Наконец, установите штекер для паяльной станции и припаяйте соединения.Здесь вам поможет картинка со схемой.

Теперь самое интересное, загрузка кода. Для этого вам понадобится библиотека PID. Если у вас есть программатор AVR ISP, вы знаете, что вам нужно делать. Подключите контакты +5v, Ground и MISO, MOSI, SCK и RESET, загрузите скетч Arduino, откройте его (на вашем компьютере должна быть установлена ​​среда Arduino IDE) и нажмите «Загрузить».

Если у вас его нет, вы можете использовать для этого Arduino. Подключите Arduino (UNO/NANO) к ПК, перейдите в файл -> примеры -> ArduinoISP и загрузите его.Затем перейдите в «Инструменты» -> «Программист» -> «Ардуино как интернет-провайдер». Подключите, как показано ниже (ИЗОБРАЖЕНИЕ), а затем загрузите эскиз Arduino, откройте его и нажмите «Скетч» -> «Загрузить с помощью программатора».

ВНИМАНИЕ! Если вы, как и я, используете ATMEGA8 вместо 168/328 и ваша версия Arduino выше 1.6.0, вам необходимо следовать этим инструкциям:

.

Вот и все. Теперь вы можете наслаждаться своей паяльной станцией, созданной своими умелыми руками.

 

Калибровка

Я солгал, это не так.Нам нужно откалибровать его сейчас. Поскольку нагреватели и термопары внутри имеют вариации, особенно если вы используете не оригинальный паяльник Hakko, нам необходимо его откалибровать.

Во-первых, вам понадобится цифровой мультиметр с термопарой для измерения температуры наконечника, хотя лучший способ сделать это — купить термометр для наконечника (на eBay есть несколько поддельных термометров Hakko, которых должно хватить). После того, как вы измерили температуру, вам нужно настроить значение по умолчанию «510» в этой строке кода: map(Input, 0, 510, 25, 350), используя эту формулу:

 

  

 

, где TempRead — это температура, отображаемая на вашем цифровом термометре, а TempSet — это температура, которую вы установили на своей паяльной станции. Это всего лишь приблизительная настройка, но ее должно быть достаточно, вам не нужна исключительная точность для пайки.Я использовал градусы Цельсия, потому что они обычно используются в электронике, но вы можете изменить код на градусы Фаренгейта, если хотите.

Чехол с 3D-печатью (дополнительно)

Я сам спроектировал и напечатал корпус, потому что могу сложить SMPS и печатную плату, чтобы было красиво и аккуратно. К сожалению, чтобы использовать этот случай, вам нужно будет найти точный тип SMPS. Если он у вас есть и вы хотите его создать или изменить в соответствии со своими потребностями, вы можете скачать файлы. Я напечатал свой с заполнением 20%, 0.3 слоя высоты. Вы можете использовать большее заполнение и меньшую высоту слоя, если у вас есть время и терпение.

Заключение

Есть еще много вещей, которые можно улучшить, например, использовать специализированную ИС термопары с компенсацией холодного спая. Если у вас есть какие-либо предложения, вам нужны новые функции или у вас просто возникли проблемы во время сборки, оставьте комментарий.

Я оставлю вас еще раз внимательно прочитать инструкции; найти свои части и построить вещь. Желаю вам пайки без ожогов!

 

Паяльная станция.почтовый индекс

Попробуйте этот проект сами! Получите спецификацию.

Паяльная станция с регулируемой температурой – SMEE

Паяльная станция 1, вид сверху

Брайан Нил описывает, как он разработал и установил новую схему управления и программу для несуществующей паяльной станции Weller, используя Arduino Uno в качестве испытательного стенда. Он с удовольствием вступает в дискуссию с членами. Если вы хотите это сделать, просто оставьте свой комментарий в отведенном для этого месте в конце статьи, и он свяжется с вами.

 

Несколько лет назад я перехватил паяльник Weller с регулируемой температурой и связанную с ним «паяльную станцию» на пути к скипу. На нем была приклеена этикетка с надписью «Дисплей сломан», что казалось многообещающим, если это все, что было не так. К сожалению, он должен был просто сказать «Сломанный»! Ни дисплея, ни нагрева, ничего. Тем не менее, это был один из более сложных утюгов с регулируемой температурой, а не однотемпературный утюг «Magnastat», поэтому, похоже, заслуживал более пристального внимания.

Я немного покопался в Интернете и с удовольствием нашел принципиальную схему для этой модели. Однако оказалось, что, хотя компания Weller продавала аналогичные модели в течение значительного периода времени, внутри были различные изменения, и в моей более поздней модели использовалась пара керамических печатных плат с компонентами для поверхностного монтажа, а ключевые полупроводниковые элементы были скрыты под каплями эпоксидной смолы. Не было никаких очевидных поломанных дорожек или чего-то подобного, и хотя схемы имели некоторое сходство с информацией, которую я нашел, было мало шансов провести какой-либо разумный поиск неисправностей.Даже дисплей был припаян к одной из плат таким образом, что его было трудно снять без повреждений. Итак, на данный момент у меня был паяльник с рабочим элементом 24 В и термисторным датчиком температуры PTC, а также подставка с терморегулятором и блоком питания 24 В. Казалось, стоит продолжить, так как это качественные инструменты, а также запасные наконечники и так далее. Все, что мне нужно было заменить, — это схему, определяющую температуру наконечника, считывающую положение потенциометра установки температуры и соответствующим образом регулирующую мощность элемента.Мне также нужно было заменить дисплей температуры и найти способ управлять им. Так что, тогда никаких проблем…

На самом деле, хотя я выполнял эту работу для паяльника, точно такие же методы могут быть адаптированы для любых требований по контролю температуры. Может, печь для термообработки, а может быть, улучшить температурную стабильность моей кофеварки?

Вместо того, чтобы пытаться подражать оригинальной схеме, я хотел исследовать использование цифровой системы контроля температуры. Я разбил требования на четыре основных функциональных блока.

Нижняя часть паяльной станции

Сердцем новой системы будет 8-битный микроконтроллер ATmega. Я выбрал его, поскольку он был мне знаком в качестве контроллера для моего 3D-принтера. Это член семейства микроконтроллеров, используемых в аппаратном обеспечении Arduino, для которого существует множество доступных программ с открытым исходным кодом, включая полезную (и бесплатную) среду разработки программного обеспечения. Я уже использовал это для обновления моего контроллера 3D-принтера. У меня также был доступ к программному обеспечению для контроля температуры с открытым исходным кодом, используемому 3D-принтером в качестве отправной точки для идей.Хотя платы Arduino очень полезны и просты в использовании, мне не нужны были все возможности, которые они предлагают, но я мог заниматься разработкой программного обеспечения, используя их. Затем я мог бы взять голый чип ATmega и добавить несколько дополнительных компонентов, чтобы получить пригодную для использования встраиваемую систему. ATmega 328P, используемый в Arduino Uno, представляет собой 28-битное устройство, которое подключается к разъему DIL, но включает аналого-цифровое (AD) преобразование и достаточное количество цифровых контактов ввода-вывода, и стоит всего несколько фунтов. Я уверен, что есть и другие, еще более дешевые варианты, но сочетание приемлемой стоимости, знакомости и простоты использования упростило решение.Я смог запрограммировать Arduino и протестировать другие схемы, собранные на макетной плате. После тестирования я подключил 328P к разъему на Veroboard, на котором была построена остальная часть схемы.

Тремя другими блоками, которые требовали разработки, были измерение температуры, цифровой дисплей и управление мощностью элемента. Цель состояла в том, чтобы использовать существующий трансформатор 24 В, а также выпрямитель/конденсатор и переменный резистор с регулируемой температурой.

Измерение температуры было сложной задачей, так как в утюге использовался термистор PTC с низким значением (порядка 30R). В 3D-принтере используется более распространенный термистор NTC 100K, а измерение температуры осуществляется путем зарядки конденсатора через чувствительный термистор и измерения напряжения через фиксированный интервал. Мне нужно было найти способ превратить небольшие изменения сопротивления в небольшое сопротивление во что-то полезное, и в итоге я получил мостовую схему, управляющую входом операционного усилителя с довольно высоким коэффициентом усиления. Это дало достаточный размах напряжения в интересующем диапазоне температур, чтобы его можно было использовать. Выход операционного усилителя поступает непосредственно на один из аналоговых входных контактов 328P.АЦП на 328P преобразует диапазон входного напряжения 0–5 В в число 0–1023; Выход схемы датчика в полезном диапазоне температур составлял около 2-4 В, что давало диапазон цифровых чисел около 400-800. Это означает, что разрешение значений температуры внутри программы не очень высокое, но вполне достаточное для работы. Целевая температура устанавливается с помощью существующего потенциометра, на который подается напряжение 5 В, и стеклоочистителя, подключенного к дополнительному аналоговому входному контакту.

Деталь паяльной станции

В дисплее используется дешевое 3-разрядное 7-сегментное светодиодное устройство, выбранное отчасти потому, что оно подходит к существующему отверстию на передней панели с небольшой обрезкой.Сегменты и входы выбора цифр управляются цифровыми выходными контактами 328P через набор дешевых переключающих транзисторов общего назначения для обработки задействованных токов. Общее потребление тока превысило бы пределы 328P, если бы ему пришлось управлять дисплеем напрямую. Декодирование цифр для освещения соответствующих полос дисплея и выбора цифр выполняется 328P, а не добавляется какая-либо дополнительная внешняя схема. Существуют стандартные микросхемы декодера/драйвера, которые выполняли бы эту работу, и, оглядываясь назад, я мог бы пойти по этому пути, если бы мне пришлось выполнять эту работу снова.

Планировал использовать симистор для переключения питания на элемент под управлением 328П. Я рассматривал возможность использования 24 В постоянного тока и, например, полевого МОП-транзистора с пропорциональным ШИМ-управлением тепловложением вместо 24 В переменного тока и симистора. Первоначальная конструкция использовала симистор и коммутацию переменного тока, и я пошел тем же путем, потому что мог избежать коммутационных переходных процессов — я бы коммутировал около 2-3 А, используя постоянный ток. Мой 3D-принтер использует ШИМ для регулирования температуры сопла экструдера, и это очень хорошо (в пределах 1 градуса Цельсия при температуре около 190 градусов Цельсия), но меня беспокоил высокочастотный шум, создаваемый переключением постоянного тока.Используя симистор и переменный ток, я стремился переключаться при пересечении нуля сетевого цикла, поэтому никогда не переключал значительный ток.

Чтобы позволить мне использовать один и тот же трансформатор для питания 24 В постоянного тока для электроники и 24 В переменного тока для нагревательного элемента, я включил оптоизолированный драйвер симистора, который также упростил управление симистором с выхода 328P. Оптоизоляция означает отсутствие прямых соединений между входом и выходом — полная электрическая изоляция. Симистор автоматически обеспечивает отключение при пересечении нуля, но я стремился также использовать включение при пересечении нуля, чтобы избежать переходных процессов переключения.Чтобы добиться этого, я взял питание переменного тока от силового трансформатора и использовал пару диодов для подачи положительных импульсов, обрезанных до напряжения питания постоянного тока. Это пошло на один из выводов 328P, который был настроен на прерывание по одному фронту входного импульса. В процедуре обслуживания прерывания принималось решение о включении или выключении, так что включение должно происходить при нулевом или очень близком к нулю напряжении питания переменного тока. Одновременно с включением симистора процедура обслуживания прерывания запустила таймер, который выключил симистор через 14 мс, т. е. во втором полупериоде входного переменного тока.Таким образом, сам симистор выключится в конце цикла, готовый к принятию решения о включении/выключении в начале следующего. Я хотел бы проверить, насколько точно работает вся синхронизация импульсов, но мой осциллограф был из того же источника, что и паяльник, и я еще не успел его починить…

ПИД-регулятор

Микроконтроллер 328P реализует алгоритм регулирования температуры на основе ПИД-регулятора. Ну, это было бы хорошо, если бы я включил в него элемент «D», но это, похоже, не сильно добавило возможности контроля температуры, поэтому я отказался от него после некоторых экспериментов.Для тех, кто не знаком с ПИД, иногда называемым трехчленным управлением, это процесс использования измерений фактической температуры (или того, чем вы пытаетесь управлять), сравнения ее с желаемой и увеличения. или уменьшая входную мощность до тех пор, пока они не совпадут. Элемент P прост. P означает пропорциональный. Возьмите разницу между фактическим и требуемым значениями и добавьте или вычтите мощность (в данном случае) пропорционально разнице. Большая разница = большая входная мощность, и когда фактическая температура приближается к требуемой, входная мощность уменьшается.Проблема с пропорциональной системой управления заключается в том, что она, как правило, не позволяет достичь требуемой температуры. Подводимая теплота зависит от размера ошибки (разница между фактическим и требуемым), и в конечном итоге вы всегда будете иметь небольшую ошибку, потому что, если ошибка равна нулю, то и поправка также равна нулю. Простой способ обойти это — измерить кумулятивную ошибку за некоторый период и сгенерировать поправку к подводимой теплоте на ее основе. Чем дольше фактическая температура имеет небольшую погрешность, тем больше становится коррекция, и в течение некоторого периода это приводит к целевому значению.Это I или Интегральный компонент. Те, чья память восходит к школьным урокам математики и исчисления, могут помнить, что интегралы имеют дело с суммой множества малых значений, что мы и делаем здесь. Грубо говоря, обратная связь по ошибкам P приближает результат к желаемому, а компонент I помогает ему получить отдачу. Компонент D (дифференциал) смотрит на то, как быстро фактическая температура приближается к требуемому значению, но я не нашел, что это особенно полезно на практике.Баланс компонентов P и I может сделать довольно хорошую работу.

На практике все немного сложнее. Что делает моя система (в значительной степени основанная на механизме контроля температуры из кода Sprinter для 3D-принтеров), так это имеет встроенные знания о том, сколько энергии требуется для определенной температуры. Я установил тестовую систему, которая позволяла мне варьировать потребляемую мощность в диапазоне предустановленных значений, и измерил полученную температуру. Значения сохранялись в программе, загруженной в микроконтроллер.Затем я смог настроить программу управления, чтобы обеспечить необходимое количество тепла для любой требуемой температуры наконечника, и, в принципе, я был бы достаточно близок к этому. Затем ПИД-регулятор добавляет или вычитает рассчитанное количество мощности на основе ошибок P и I, как описано, чтобы обеспечить точную температуру наконечника. Это также означает, что он нагревается быстрее (поскольку он использует полную мощность при нагревании, а затем отключается, когда приближается) и может компенсировать потерю тепла на наконечнике во время использования, если в мастерской есть сквозняк или что-то еще.

Программа имеет несколько параметров, которые регулируют, насколько «поправочные» коэффициенты P и I изменяют базовое значение подводимой теплоты. Я потратил некоторое время на их настройку; например, если I-фактор слишком велик, температура быстрее достигнет заданного значения, но затем будет постоянно превышать и отклоняться от заданного значения; слишком мал, и для достижения цели требуется больше времени. Именно здесь плата Arduino как часть макетной платы действительно выигрывает — так легко настроить код, загрузить новую версию, протестировать ее и повторять до тех пор, пока не будет удовлетворен.

Прерывания и переключение питания

Результат вычислений ПИД-регулятора представляет собой число, представляющее пропорцию мощности между нулем и полной мощностью, которую необходимо применить. Чтобы объяснить, проще всего представить эту «пропорцию» как число от 0 до 100, то есть фактически процент полной мощности, которую необходимо применить. Я могу переключать мощность только в полных сетевых циклах, поэтому мощность 50% означает включение нагревателя на 50 циклов из 100, мощность 66% означает 66 циклов из 100 и так далее.

Аппаратное обеспечение настроено на отправку прерывания микроконтроллеру в начале каждого сетевого цикла. Прерывание в компьютерных терминах — это способ сообщить процессору, что он должен немедленно отреагировать на какое-то внешнее событие. По сути, «остановите все, что вы делаете, немедленно запустите определенный фрагмент кода, а затем вернитесь к тому, что вы делали». Альтернативой является то, что процессор «опрашивает» внешнюю величину. Вот как программа измеряет температуру наконечника или значение термостата для установки температуры.Программа решает, когда она собирается это сделать. Прерывание необходимо, когда требуется немедленная реакция, как в этом случае, когда мы должны принять решение о включении/выключении в начале каждого сетевого цикла.

Самый простой способ преобразовать выходное значение ПИД-регулятора в решение о переключении — использовать счетчик. В начале каждого сетевого цикла возникает прерывание, и код прерывания подсчитывает прерывания (=сетевые циклы). Логика такова:

               (происходит прерывание)

                Если значение PID >= счетчик

                               Включить нагрев

                Еще

                               Выключить нагрев

                Endif

                Счетчик = счетчик + 1

                Если счетчик > 99

                              Счетчик = 0

                Endif

               (конец обработки прерывания)

Происходит следующее: для первых циклов «Значения PID» из 100 циклов питание включается и выключается на оставшуюся часть периода. Для сети 50 Гц это означает период в 2 секунды, а мощность 50% будет означать включение на 1 секунду и выключение на 1 секунду. На практике, для большего разрешения, я использую диапазон 0-255 для «значения PID» и максимальное значение счетчика, а не 0-100, что означает, что управление осуществляется в течение примерно 5-секундного периода. Я был обеспокоен тем, что это приведет к слишком большим колебаниям температуры из-за относительно длительных периодов включения / выключения, и я искал способ добиться большего. В идеале 50% должны означать попеременные циклы включения/выключения, 66% — два цикла включения, один цикл выключения и т. д.Гораздо более тонкая детализация и потенциально лучшая стабилизация температуры, если бы я мог это сделать.

Метод, который я придумал, возможно, не оригинален, учитывая, что оригинального в такого рода вещах мало, но я не помню, чтобы где-то видел его описание. Опять же, мы используем счетчик, но на этот раз мы используем его немного по-другому.

               (происходит прерывание)

                Счетчик = счетчик + значение PID

                Если счетчик > 99

                               Включить нагрев

                              Счетчик = счетчик – 100

                Еще

                               Выключить нагрев

                Endif

               (конец обработки прерывания)

 

Чтобы увидеть, как это работает, самый простой способ — изучить его с некоторыми примерами значений.Например, предположим, что счетчик начинается с 0, а значение PID = 25,

.

После прохода 1:       counter = 25; отогрев

После прохода 2:       counter = 50; отогрев

После прохода 3:       counter = 75; отогрев

После прохода 4:       counter = 0; тепло на

…и мы вернулись к началу. Вы можете видеть, что нагрев включен в течение 1 из 4 сетевых циклов = 25%.

Попробуйте со значением PID = 67.

После прохода 1:       counter = 67; отогрев

После прохода 2:       counter = 34; тепло на

После прохода 3:       counter = 1; тепло на

После прохода 4:       counter = 68; отогрев

После прохода 5:       counter = 35; тепло на

После прохода 6:       counter = 2; тепло на

…и так далее.Это 2 сетевых цикла из 3, и если вы продолжите достаточно долго, вы обнаружите, что нагрев включен ровно 67% времени (иногда нагрев будет включен в течение 3 из 3 сетевых циклов, и алгоритм занимает позаботится об этом автоматически). Умно, а? Он работает для любого значения значения PID, а также работает в моем случае, когда значение PID находится в диапазоне от 0 до 255, а порог счетчика равен 254, а не 99. Я использую 255, а не 100, просто для более точной детализации управления нагревателем, хотя сомневаюсь, что это имеет какое-то реальное значение на практике.

Переключение симистора

Выход микроконтроллера управляет драйвером оптоизолированного симистора. Выходная сторона драйвера симистора запускает симистор, который управляет подачей 24 В переменного тока на нагревательный элемент. Оптоизолятор легко управляется непосредственно от выходного контакта микроконтроллера, а также обеспечивает гальваническую развязку между управляющей электроникой и симистором и его питанием 24 В. Это позволяет без проблем питать управляющую электронику и нагревательный элемент одним и тем же источником питания.

Основная программа

Это довольно просто. Микроконтроллер имеет внутренние часы, которые можно считывать из программы. Программа просто непрерывно выполняет один и тот же цикл, каждый раз проверяя часы. Каждые полсекунды код считывает целевую температуру из термостата, считывает температуру наконечника утюга и пересчитывает «значение PID» (доля доступной мощности нагревателя, требуемая) для использования в процедуре прерывания. Он также обновляет дисплей температуры каждые 2 секунды.Всякий раз, когда терморегулятор изменяется более чем на небольшую величину, дисплей переключается на отображение заданной температуры в течение 5 секунд, а затем возвращается к отображению температуры наконечника.

Код драйвера дисплея также прост. Выберите последовательные цифры из значения температуры, затем вызовите соответствующую подпрограмму, чтобы зажечь соответствующие сегменты 7-сегментного дисплея, установив соответствующие выходные контакты. Таким образом, есть 7 контактов, предназначенных для вывода сегментного дисплея, плюс еще 3, которые управляют линиями «выбора цифр» на модуле дисплея.Мне не нужно было использовать десятичные точки для отображения температуры, поэтому я решил использовать их, чтобы указать, когда на нагреватель подается питание. Как правило, они остаются включенными, пока утюг нагревается, а затем просто немного мерцают, когда наконечник достигает заданной температуры.

В целом этот дисплейный код не очень удачный. Одна большая проблема заключается в том, что кажущаяся яркость любой цифры зависит от того, как долго этот конкретный набор сегментов освещен, и довольно сложно убедиться, что каждая цифра горит одинаковое количество времени.Это одна из причин, по которой было бы полезно использовать внешний драйвер дисплея, поскольку он обычно управляет яркостью и т. д. Внешний драйвер также устранит необходимость в 10 переключающих транзисторах, но, как ни странно, подходящий чип декодера/драйвера обычно стоит дороже, чем микроконтроллер! Тем не менее, пока код помещается в доступное пространство памяти и доступно достаточное количество циклов ЦП, сложность ничего не стоит (после того, как она написана…) и текущая настройка работает адекватно. На практике дисплей немного ярче, но цифры довольно близки к той же яркости.

Сборка и тестирование

Деталь паяльной станции

На фотографиях показана общая технология строительства. Когда я начинал, это был эксперимент, поэтому я довольно грубо собрал кое-что на Veroboard. На одной плате находится аналоговая схема – компоненты измерения температуры и связанный с ними усилитель, схема возведения квадрата импульса в сеть и соединения от регулятора установки температуры. Он также содержит драйвер опто-триака и сам симистор.Вторая плата содержит микроконтроллер, дисплей и транзисторы драйвера дисплея. Микроконтроллер имеет два конденсатора и времязадающий кварц, и это все необходимые ему внешние схемы поддержки. На самом деле, он, вероятно, мог бы справиться с меньшими затратами, но с меньшей точностью синхронизации, но когда я начинал проект, я не был уверен, нужен ли мне точный тайминг или нет.

Платы соединяются коротким ленточным кабелем и занимают место, занимаемое исходной платой в сборе, а также дополнительный отсек внутри корпуса.Где-то там есть пара микросхем с 3-контактным стабилизатором, дающих 12 В для схемы операционного усилителя и 5 В для микроконтроллера и дисплея. Обе платы были бы намного аккуратнее с печатными платами, но они работают!

Испытательный стенд для паяльной станции

Для тестирования я использовал плату Arduino Uno с кодом, который будет использоваться на целевом встроенном микроконтроллере. На фотографии тестовой установки показана плата Uno, подключенная к «настоящей» плате с помощью перемычек, соединяющих соответствующие контакты. В этот момент я тестировал код управления температурой, поэтому не нуждался в подключении дисплея; соединения предназначены для измерения температуры, настройки температуры, сетевого импульса для прерывания и выхода нагревателя. Остальные провода – питание и земля. С этой настройкой я мог поместить код отладки в программу и отправить полезную информацию обратно на ноутбук, на котором запущена среда программирования Arduino. Очень полезно получать такую ​​информацию из системы, когда вы ее разрабатываете, потому что в противном случае это просто черный ящик, который работает или нет по своему усмотрению, и вы не видите, что происходит внутри.Например, алгоритму мощности нагревателя требуется хорошая оценка требуемой мощности для любой заданной температуры, а механизм обратной связи ПИД-регулятора затем корректирует ее небольшими значениями по мере необходимости. Чтобы найти требуемую мощность, я мог бы изменить код, чтобы установить фиксированную настройку мощности (30%, 40% или что-то еще) и позволить температуре установиться. Выполнение этого для нескольких различных настроек мощности дало график зависимости температуры от мощности нагревателя. Я также мог отслеживать величины обратной связи ПИД-регулятора, пока утюг нагревался и достигал заданной температуры, чтобы помочь настроить переменные обратной связи.Основываясь на своем опыте работы с нагревателями для 3D-принтеров, я искал систему, которая бы нагревалась быстро, превышала заданную температуру не более чем на 5%, а затем возвращалась к заданному значению.

Выводы

В итоге я получил утюг с регулируемой температурой, который быстро нагревается (на полной мощности), а затем стабилизируется в пределах, как правило, ±4 градуса по Цельсию от заданной температуры, чего достаточно для всех практических целей. По-прежнему существует проблема со случайными колебаниями от горшка для установки температуры, из-за которых дисплей время от времени переключается на «установленную температуру»; горшку больше 20 лет, и через некоторое время они становятся «шумными». Я думаю о смене горшка на поворотный энкодер; на микроконтроллере есть запасные входные контакты, которые позволяют мне подсчитывать импульсы, чтобы использовать их для установки повышения/понижения температуры. Я также хотел бы найти способ легко изменять яркость дисплея; если бы я раздобыл небольшой поворотный энкодер с нажимным переключателем, возможно, я мог бы использовать его для изменения температуры и яркости. В этом и есть замечательная особенность микроконтроллеров — легко добавить подобную функциональность с минимальными затратами на дополнительное оборудование.

Ядро этой конструкции может быть легко адаптировано для других целей. Самое большое изменение будет на стороне измерения температуры, но подойдет любой, который обеспечивает разумный диапазон напряжения от 0 до 5 В для требуемого диапазона температур. Если бы у меня был выбор, я бы использовал термистор NTC, который использует мой 3D-принтер, и повторно использовал бы код из программы управления принтером, но это годится только для температуры около 250 ° C и также означало бы модификацию железа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.