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
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.
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
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
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 T@NK. 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!
| РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS > Регулятор мощности в вилке паяльника О регуляторах мощности для паяльников очень много написано статей и приведено множество разнообразных схем, в том числе и на сайте РадиоКот. Интерес к данному типу устройств, как видно не ослабевает, да это и понятно, ведь от него зависит качество пайки, долговечность жала паяльника и самого паяльника. И тот кто делает первые шаги в электронике, в первую очередь должен позаботится о комфортных условиях пайки. Наверно кто-то скажет: « ну вот опять о регуляторе мощности », но тем не менее хочется поделится ещё одной конструкцией, именно для паяльника, возможно она окажется кому нибудь полезной (а точнее несколькими конструкциями на данную тему).
Плату конечно нужно проектировать под конкретный корпус. Плата 63Х32
Момент зажигания индикатора 150…..160В
Файлы: Все вопросы в Форум.
|
Простейший регулятор температуры жала паяльника.
Практически каждый радиолюбитель сталкивается с проблемой перегретого паяльника, когда жало греется больше чем нужно. Паять таким паяльником не совсем удобно: припой начинает менять цвет, покрываясь оксидной пленки, флюс моментально испаряется или вообще начинает постреливать и т.п. Выход из положения может быть очень простым.
Нам понадобится две вещи, это проводной выключатель (который крепится непосредственно на провод) и диод напряжением по обратному току не ниже 250 вольт и током более 0,5 ампера (в зависимости от мощности паяльника, из расчета 100 Вт = 0,5 А).
Приступим к сборке. Для этого, в удобном для Вас месте необходимо вскрыть изоляцию токоведущего провода, а именно одного из провода и присоединить выключатель. В выключатель вмонтировать диод, подключив его параллельно контактам выключателя. Смотрите схему.
Собираем, включаем, проверяем.
Работает устройство так: когда контакты выключателя сомкнуты на паяльник идет 100% мощности, соответственно жало греется на столько же. Это режим используется для быстрого прогрева паяльника. Как только паяльник прогрелся (5-20 мин.) следует выключить выключатель. При выключенном выключателе ток пойдет через диод, а диод пропустит только половину фазы переменного напряжения и следовательно 50% мощности, температура паяльника снизится.
У меня паяльник мощностью 60 Ватт. Температура во втором режиме отлично подходит для пайки самыми распространенными припоями. У меня так же был паяльник с мощностью 100 и 30 ватт с данным регулятором с ними так же было приятно работать без перегрева.
Хочу отметить, что с применением данного простейшего регулятора у меня начисто отпало желание мастерить более сложные или покупать дорогие.
Но все же я хочу предложить еще один вариант регулятора. Сам я им не пользовался, но друзья утверждают, что данный регулятор довольно не плох в работе.
Идея вот в чем. В магазинах электротоваров продают уже готовые регуляторы, правда для осветительных приборов. На вид он немного больше обычного выключателя и с успехом может быть применен и для паяльника. Смотрите рисунок.
Недостатком такого регулятора является его «невидимость регулировки». Иными словами если его использовать для лампочки, то очевидно видим уровень регулируемой яркости. А с паяльником все грустно. Нельзя визуально удивить его температуру и приходится его подкручивать от случая к случаю. Но выход все же есть. Нужно просто напросто откалибровать регулятор и отметить положения маркером.
Какой бы регулятор Вы не выбрали при его установке или наладке не забудьте отключить его от сети! Удачи.
Схема тиристорного регулятора мощности без помех
Для того, чтобы получить качественную и красивую пайку требуется правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить определенную температуру его жала в зависимости от марки применяемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева паяльника, которые с успехом заменят многие промышленные несравнимые по цене и сложности.
Внимание, нижеприведенные тиристорные схемы регуляторов температуры гальванически не развязаны с эклектической сетью и прикосновение к токоведущим элементам схемы может привести к поражению электрическим током!
Для регулировки температуры жала паяльника применяют паяльные станции, в которых в ручном или автоматическом режиме поддерживается оптимальная температура жала паяльника. Доступность паяльной станции для домашнего мастера ограничена высокой ценой. Для себя я вопрос по регулированию температуры решил, разработав и изготовив регулятор с ручной плавной регулировкой температуры. Схему можно доработать для автоматического поддержания температуры, но я не вижу в этом смысла, да и практика показала, вполне достаточно ручной регулировки, так как напряжение в сети стабильно и температура в помещении тоже.
Классическая тиристорная схема регулятора
Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из главных моих требований, отсутствию излучающих помех в питающую сеть и эфир. А для радиолюбителя такие помехи делают невозможным полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, то конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования такая схема тиристорного регулятора может с успехом применяться, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60вт. Поэтому я и решил представить эту схему.
Для того, что понять как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора. Тиристор, это полупроводниковый прибор, который либо открыт, либо закрыт. чтобы его открыть, нужно на управляющий электрод подать положительное напряжение 2-5 В в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначен k). После того, как тиристор открылся (сопротивление между анодом и катодом станет равно 0), закрыть его через управляющий электрод не возможно. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначены a и k) не станет близким к нулевому значению. Вот так все просто.
Работает схема классического регулятора следующим образом. Сетевое напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампочку накаливания или обмотку паяльника), на мостовую схему выпрямителя, выполненную на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При нахождении среднего вывода резистора R1 в крайнем левом положении, его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает увеличиваться, конденсатор С1 начинает заряжаться. Когда С1 зарядится до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, закоротит диодный мост и через нагрузку пойдет максимальный ток (верхняя диаграмма).
При повороте ручки переменного резистора R1, его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и надо будет больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, по этому тиристор уже откроется не сразу, а спустя некоторое время. Чем больше будет величина R1, тем больше будет время заряда С1, тиристор будет открываться позднее и получаемая мощность нагрузкой будет пропорционально меньше. Таким образом, вращением ручки переменного резистора, осуществляется управление температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампочки накаливания.
Выше приведена классическая схема тиристорного регулятора выполненная на тиристоре КУ202Н. Так как для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальный около 20 мА), то уменьшены номиналы резисторов R1 и R2, а R3 исключен, а величина электролитического конденсатора увеличена. При повторении схемы может возникнуть необходимость увеличения номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.
Простейшая тиристорная схема регулятора
Вот еще одна самая простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенный вариант классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип работы ее такой же, как и классической схемы. Отличаются схемы только тем, что регулировка в данной схеме регулятора температуры происходит только по положительному периоду сети, а отрицательный период проходи через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%. Для регулировки температуры нагрева жала паяльника большего и не требуется. Если диод VD1 исключить, то диапазон регулировки мощности станет от 0 до 50%.
Если в разрыв цепи от R1 и R2 добавить динистор, например КН102А, то электролитический конденсатор С1 можно будет заменить на обыкновенный емкостью 0,1 mF. Тиристоры для выше приведенных схем подойдут, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на прямое напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В.
Приведенные выше схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом можно применять для регулирования яркости свечения светильников, в которых установлены лампочки накаливания. Регулировать яркость свечения светильников, в которых установлены энергосберегающие или
Опыт использования паяльника с регулировкой
В последнее время пришлось ремонтировать много всякой мелочевки. Однако делать это имеющимся в наличии паяльником ЭПСН-25 было не всегда удобно.Был заказан и получен не дорогой китайский паяльник с регулировкой температуры от 200 до 450 градусов.
В комплекте с паяльником идет набор жал из пяти штук для выполнения различных видов работ (реплики Hakko 900-й серии).
Заявленная мощность паяльника 60 Ватт. Немного огорчила длина провода – 1,38 метра. Как по мне, так провод коротковат, но тут все индивидуально и зависит от организации рабочего места и расположения розеток.
Перед включением, разобрав паяльник, провел осмотр его внутреннего мира. Пайка приличная, схема симисторного регулятора (обычный диммер), присутствует индикаторный светодиод (сообщает только о подаче сетевого напряжения).
Термодатчик отсутствует, но его наличие за такие деньги и не ожидалось. Нагревательный элемент заявлен как керамический – присутствует характерная ступенька. Однако в сети есть фото такого разбитого нагревателя. И не смотря на ступеньку, внутри была нихромовая проволока. Так что, не могу утверждать, что тут керамический нагреватель. Его сопротивление составляет 592 Ома.
Казалось бы, все не плохо, но первые же результаты сильно озадачили. Первое знакомство паяльника с канифолью привело к голливудскому появлению облака дыма и растрескиванию канифоли по всей глубине. Регулировка мало помогала. Паяльник был отложен в сторону до прибытия ваттметра и термометра. Сначала попробовал делать замеры температуры погружным кухонным термометром, но предел его измерения 300 градусов и инертность заставили отказаться от его услуг.
На всю процедуру рассматривания внешнего вида и внутреннего мира, включения, вызова волшебного дыма, выхода из ступора ушло минут 20. Жало (реплика 900M-К) самое массивное из набора после этого приобрело весьма бледный вид и отказалось дружить с оловом. ОНО ОБГОРЕЛО!!!
Поскольку посылки приехали с разницей в три недели, то по мере их поступления делались сначала замеры потребляемой мощности, а потом температуры. Фото делались как дома, так и в «домике в деревне», поэтому окружающий фон на фото хоть и отличается, но сделаны они собственноручно и на них фигурирует один и тот же паяльник.
ИТАК:
По прибытию ваттметра, решил измерить мощность потребляемую паяльником и, оказалось, что заявленные 60 Вт он потребляет лишь в момент включения (весьма трудно запечатлеть фотоаппаратом). При этом регулятор температуры выведен в максимальное положение. Жало устанавливать не стал – их хоть в наборе и много, но все же.
Показания ваттметра быстро падают до 40 Ватт и далее снижаются до 30,1 Вт.
Далее дав паяльнику остыть, вывел регулятор на минимум и снова провел замеры потребления.
На минимуме старт потребления так же начинается из района в 60 Ватт, но резко снижается до 25,2 и окончательно стабилизируется на 20, 6 Вт.
Обратите внимание — нагрев происходит во второй половине нагревателя там, где находится жало.
Но паяем мы не потребляемой мощностью, а жалом с определенной температурой и до прибытия термометра паяльник вновь отправился на скамейку запасных.
По прибытию термометра провел замеры в тех же положениях регулятора – максимум и минимуму.
В максимуме температура достигла 587 градусов!!! (Мне подсунули выжегатель???)
В минимуме — 276 градусов.
Доработал схему регулировки добавлением параллельно имеющемуся конденсатору еще одного конденсаторов суммарной емкостью 47 наноФарад * 400 Вольт.
Так с потребляемой мощностью уже и так все ясно, т. е. она не критична, то сделал только замеры температуры на максимуме и минимуме и уже в собранном виде – с жалом:
На максимуме получилось:
На минимуме:
что граничит с уровнем нагрева привычного для меня паяльника ЭПСН-25.
В сети есть информация о том, что нагревательный элемент можно отпаять от платы и слегка его выдвинуть вперед – это якобы должно увеличить передачу тепла жалу паяльника. 
Попробовал, но существенной разницы не заметил – недогревом паяльник и так не страдал. Кроме того нельзя забывать о линейном расширении материалов в результате нагрева и при такой модификации, в собранном виде нагреватель упирается в холодное жало, а при нагреве благодаря линейному расширению нагреватель может разрушиться. Косвенно об этом говорит то, что после данных испытаний гайка, фиксирующая жало, оказалась довольно сильно ослаблена. Поэтому от данной модификации отказался и вернул нагреватель в исходное состояние.
Для практических испытаний жал выбрал самое массивное (реплика 900M-К) жало. Почему именно его? Масса определяет теплоемкость, а следовательно оно будет медленнее остывать. Кстати, все жала залужены с завода и не магнитятся. Т.е. это даже репликой назвать сложно – жалкое подобие. Позже самое массивное жало, примененное в начале тестирования, было пущено под надфиль и можно предположить, что жала изготовлены из меди. Однако смущает их вес, для изготовленных из меди довольно легкие, хотя это мое субъективное мнение не основанное на химическом анализе)).
Со всеми жалами экспериментировать не стал, а по привычке выбрал реплику 900М-Т-3С (круглое со скосом). Привык по такой форме жала, используя ЭПСН-25.
Но и тут ждало фиаско – даже после доработки паяльника, жало обгорело на минимальной мощности. Остальные даже не стал устанавливать – обгорят. Цена всего набора за себя сама говорит.
Поскольку уже терять было нечего, то вспомнил про надфиль и безжалостно заточил жало Т3С по привычной технологии. Думал, все, в ведро, но оказалось, что в таком виде жало отлично дружит с оловом и пайка приобрела новый смысл)). Сколько продержится сказать не могу, но пока результатом доволен.
В ИТОГЕ:
1. Вещь для энтузиастов – без доработки использовать вряд ли получится;
2. Жала из набора – мусор;
3. Покупка новых жал – лотерея) ибо подделок полно;
4. Тактильные ощущения от использования паяльника самые положительные – в руке лежит как влитой, благодаря резиновой обкладке хват уверенно фиксируется и скольжение руки отсутствует, нагрев верхней части рукоятки после часа использования на температуре в районе 250 градусов (выпаивал доноров) в диапазоне «отсутсвует» до «не значительный»;
5. Не большой вынос рабочей поверхности жала от рукоятки паяльника – однозначный плюс;
6. Быстрый нагрев, малый расход припоя, несомненные удобства пайки SMD компонентов, возможность смены жал для разных видов работ.
Да это не профинструмент для работы каждый день в течении 8 часов, но для большинства радиолюбителей, набивающих руку, самое то (с учетом изложенного выше).
Еще одно качество, которое не могу отнести к недостаткам, но благодаря которому есть отличие от использования обычного паяльника малой мощности с обычным жалом – на жалах нового паяльника не задерживается канифоль. Т.е. пока донесешь ее до платы, жало уже сухое. Это обусловлено малогабаритностью жал из комплекта и как следствие небольшой площадью поверхности.
Из положения вышел с помощью флюса Amtech RMA-223. Пайка получается идеальная. Худшие результаты показала спиртоканифольная смесь.
Учитывая, что к каждому инструменту нужно привыкнуть, могу сказать, что паяльником после полученного опыта и внесенных корректив в целом доволен. Для себя пусть каждый решает самостоятельно.
Регулятор нагрева паяльника в корпусе удлинителя
Одной из первых схем для начинающего радиолюбителя часто становится тиристорный регулятор мощности для паяльника.
По этой проторенной дорожке решил пойти и я, но пойти дальше и сделать такой регулятор более удобным в использовании.
Содержание / Contents
Сразу после покупки нового паяльника я решил собрать для него тиристорный регулятор — схема простая, детали не редкие. Но результат меня не слишком обрадовал, т.к. заметное изменение мощности происходило только в крайнем секторе положении движка резистора. Поэтому «каноническую» схему я немного доработал: уменьшил номинал переменного резистора и подключил к нему последовательно постоянный резистор, чтобы не крутить «крутилку» вхолостую.
Силовые детали тоже взял мощнее, чем в оригинальной схеме — на тот случай, если буду подключать что-то мощнее своего 30-ваттного паяльника.
Однако, собрать схему — это полдела, теперь нужен корпус. Городить какие-то «коробочки» в разрез шнура паяльника мне не хотелось, да и нельзя будет потом к регулятору подключить что-то другое, кроме паяльнка. Очень вовремя под руку попался удлинитель на 6 розеток с перегоревшей «клавишей» — выключателем. Вот на место выключателя я и решил встроить регулятор, подключив только к первой розетке: 
Также добавил неоновую лампочку, заменив неисправную из «клавиши».
Теперь практическая часть: как закрепить все это в удлинителе?
Выход нашёлся быстро: в Г-образном радиаторе просверлил отверстие и закрепил винтом с потайной головкой в дне корпуса удлинителя:
Затем открыл одну из пластиковых «секций» по три розетки и соединил с регулятором и второй «секцией» по своей схеме:
Припаял неонку в прозрачной термоусадке:
Почти готово!
Теперь нужно сделать «заглушку» — крепление переменного резистора. В качестве материала выбрал оргстекло 4 мм. Делаю шаблон:
Вырезаю ножовкой, шлифую торцы гравёром. Готовая крышка:
Затем её нужно закрепить на корпусе удлинителя. Для этого выбрал маленькие саморезики-шурупчики, добытые из разобранной китайской техники. При вкручивании использую особую хитрость: сверлю отверстие чуть меньше шурупа, вкручиваю его на пару оборотов и нагреваю зажигалкой. Разогретый шуруп плавит оргстекло, выдавливая резьбу:
Вот и готовое устройство:
Надеюсь, эта статья пригодится новичкам, а «бывалые» датагорцы подскажут мне что-нибудь полезное.
Всем удачи! Спасибо за внимание!
Камрад, смотри полезняхи!
Вадим Худобец (Vadim Khudobets)
Украина, Киев
Год рождения — 1997, на данный момент — студент КПИ
назначение электрического прибора, простые схемы сборки для начинающих
Типичной проблемой при работе с паяльником является обгорание жала. Связано это с его большим нагревом. Во время работы паяльные операции требуют неодинаковой мощности, поэтому приходится использовать паяльники с разной мощностью. Для защиты устройства от перегрева и скорости изменения мощности лучше всего применять паяльник с регулировкой температуры. Это позволит за считаные секунды изменить параметры работы и продлить срок эксплуатации устройства.
История происхождения
Паяльник — это инструмент, предназначенный для передачи тепла материалу при соприкосновении с ним. Прямое его назначение — создание неразъемного соединения посредством расплавления припоя.
До начала XX века существовали два типа паяльных приспособлений: газовый и медный. В 1921 году изобретатель из Германии Эрнст Сакс изобрёл и зарегистрировал патент на паяльник, нагрев которого происходил под действием электрического тока. В 1941 году Карл Уэллер запатентовал инструмент трансформаторного вида, напоминающего формой пистолет. Пропуская через свой наконечник ток, он быстро нагревался.
Через двадцать лет этот же изобретатель предложил использовать термоэлемент в паяльнике для контроля температуры нагрева. В конструкцию входили спрессованные друг с другом две металлические пластинки с разным тепловым расширением. С середины 60-х годов из-за развития полупроводниковых технологий паяльный инструмент стал выпускаться импульсного и индукционного типа работы.
Виды паяльников
Основное различие паяльных устройств заключается в их максимальной мощности, от которой зависит и температура нагрева. Кроме этого, электрические паяльники разделяются по значению питающего их напряжения. Они выпускаются как для сети переменного напряжения 220 вольт, так и постоянного его значения разной величины. Разделение паяльников происходит также по виду и принципу действия.
По принципу работы бывают:
- нихромовые;
- керамические;
- импульсные;
- индукционные;
- термовоздушные;
- инфракрасные;
- газовые;
- открытого типа.
По виду они бывают стержневые и молотковые. Первые предназначены для точечного нагрева, а вторые для прогрева определённой площади.
Принцип работы
Большинство приборов в основе работы используют преобразование электрической энергии в тепловую. Для этого во внутренней части устройства располагается нагревательный элемент. Но некоторые типы устройства просто нагреваются на огне или используют подожжённый направленный поток газа.
В нихромовых устройствах используется проволочная спираль, через которую пропускается ток. Спираль располагается на диэлектрике. Нагреваясь, спираль передаёт тепло медному жалу. Температура нагрева регулируется термодатчиком, который при достижении определённого значения нагрева отсоединяет спираль от электрической линии, а при остывании опять подключает её к ней. Термодатчиком является не что иное, как термопара.
В керамических паяльниках в качестве нагревателей используются стержни. Регулировка в них чаще всего осуществляется методом понижения величины напряжения подающегося на керамические стержни.
Индукционное оборудование работает за счёт индуктора. Жало покрывается ферромагнетиком. С помощью катушки наводится магнитное поле и появляются в проводнике токи, приводящие к нагреву жала. При работе наступает такой момент, что жало теряет свои магнитные свойства, нагрев останавливается, а при остывании свойства возвращаются и нагрев восстанавливается.
Работа импульсных паяльников основана на использовании высокочастотного трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора имеет несколько витков, выполненных из толстого провода, концы которого и являются нагревателями. Частотный преобразователь увеличивает частоту входного сигнала, который снижается на трансформаторе. Регулировка нагрева происходит при помощи регулировки мощности.
Термовоздушный паяльник, или, как его называют, термофен, при работе использует горячий воздух, который нагревается при прохождении через спираль, выполненную из нихрома. Температуру в нём можно регулировать как снижением величины напряжения подаваемого на проволоку, так и изменением потока воздуха.
Одним из видов паяльников стали устройства, использующие инфракрасное излучение. В основе их работы лежит процесс нагрева излучением с длиной волны до 10 мкм. Для регулирования применяется сложный узел управления, изменяющий как длину волны, так и её интенсивность.
Газовые представляют собой обычные горелки, вместо жала использующие сопла разного диаметра. Управление температурой практически невозможно, кроме изменения интенсивности выхода газа с помощью заслонки.
Понимая принцип работы паяльника, можно не только осуществить его ремонт своими руками, но и доработать его конструкцию, например, сделать его регулируемым.
Устройства для регулировки
Цена паяльников с регулировкой температуры превышает цену обыкновенных устройств в несколько раз. Поэтому в некоторых случаях есть смысл купить хороший обыкновенный паяльник, а регулятор выполнить самому. Таким образом, управление паяльным оборудованием выполняется двумя способами контроля:
- мощностью;
- температурой.
Контроль температуры позволяет достичь более точных показателей, но реализовать проще управление мощностью. При этом регулятор можно выполнить независимым и подключать к нему различные приборы.
Универсальный стабилизатор
Паяльник с терморегулятором можно изготовить, используя заводского исполнения диммер или сконструировать по его аналогии самостоятельно. Диммер — это регулятор, с помощью которого изменяется мощность, подводимая к паяльнику. В сети 220 вольт протекает ток переменной величины с синусоидальной формой. Если этот сигнал обрезать, то на паяльник будет подаваться уже искажённая синусоида, а значит, изменится и величина мощности. Для этого перед нагрузкой в разрыв включается устройство, которое пропускает ток только в момент достижения сигналом определённой величины.
Диммеры различают по принципу действия. Они могут быть:
- аналоговыми;
- импульсными;
- комбинированными.
Схема диммера реализуется с использованием различных радиокомпонентов: тиристоров, симисторов, специализированных микросхем. Самая несложная модель диммера выпускается с механической ручкой регулятора. Принцип действия модели основан на изменении сопротивления в цепи. По сути, это тот же самый реостат. Диммеры на симисторах обрезают передний фронт входного напряжения. Контроллеры используют в своей работе сложную электронную схему понижения напряжения.
Самостоятельно выполнить диммер проще, используя для этого тиристор. Для схемы не понадобятся дефицитные детали, и собирается она простым навесным монтажом.
Работа устройства основана на способности открывания тиристора в моменты времени при подаче сигнала на его управляющий вывод. Входной ток, поступая на конденсатор через цепочку резисторов, заряжает его. При этом динистор открывается и пропускает через себя кратковременно ток, поступающий на управление тиристора. Конденсатор разряжается и тиристор закрывается. При следующем цикле всё повторяется. Изменяя сопротивление цепи, регулируется длительность заряда конденсатора, а значит и время открытого состояния тиристора. Таким образом, устанавливается время, в течение которого паяльник подключается к сети 220 вольт.
Простой терморегулятор
Используя в качестве основы стабилитрон TL431, можно собрать простой терморегулятор своими руками. Такая схема состоит из недорогих радиокомпонентов и практически не нуждается в настройке.
Стабилитрон VD2 TL431 включён по схеме компаратора с одним входом. Величина требуемого напряжения определяется делителем, собранным на резисторах R1-R3. В качестве R3 используется термистор, свойство которого заключается в уменьшении сопротивления при нагреве. С помощью R1 устанавливается значение температуры, при котором устройство отключает паяльник от питания.
При достижении на стабилитроне значения сигнала, превышающего 2,5 вольта, он пробивается, и через него поступает питание на коммутационное реле K1. Реле подаёт сигнал на управляющий вывод симистора и паяльник включается. При нагреве сопротивление термодатчика R3 уменьшается. Напряжение на TL431 опускается ниже сравниваемого и цепь питания симистора разрывается.
Для паяльного инструмента мощностью до 200 Вт симистор можно использовать без радиатора. В качестве реле подойдёт РЭС55А с рабочим напряжением 12 вольт.
Повышение мощности
Случается так, что возникает потребность не только уменьшить мощность паяльного оборудования, но и наоборот, увеличить. Смысл идеи заключается в том, что можно использовать напряжение, возникающее на сетевом конденсаторе, значение которого составляет 310 вольт. Обусловлено это тем, что сетевое напряжение имеет амплитудное значение больше чем его эффективное в 1,41 раза. Из этого напряжения формируются импульсы прямоугольной амплитуды.
Меняя коэффициент заполнения, можно управлять эффективным значением импульсного сигнала от нуля до 1,41 от эффективного значения входного напряжения. Таким образом, мощность нагрева паяльника будет изменяться от нуля до удвоенной номинальной мощности.
Входная часть представляет собой стандартно собранный выпрямитель. Выходной блок выполнен на полевом транзисторе VT1 IRF840 и способен коммутировать паяльник с мощностью 65 Вт. Управление работой транзистора происходит микросхемой с широтно-импульсной модуляцией DD1. Конденсатор С2 стоит в корректирующей цепочке и задаёт частоту генерации. Питание микросхемы осуществляется на радиодеталях R5, VD4, C3. Диод VD5 используется для защиты транзистора.
Паяльная станция
Паяльная станция, это в принципе, тот же самый регулируемый паяльник. Её отличие от него в наличии удобной индикации и дополнительных приспособлениях, помогающих облегчить процесс пайки. Обычно к такому оборудованию подключается электрический паяльник и фен. Если есть опыт радиолюбителя, можно попробовать собрать схему паяльной станции своими руками. В её основе лежит микроконтроллер (МК) ATMEGA328.
Программируется такой МК на программаторе, для этого подойдёт Adruino или самодельное устройство. К микроконтроллеру подключается индикатор, в качестве которого используется жидкокристаллический дисплей LCD1602. Управление станцией простое, для этого используется переменное сопротивление на 10 кОм. Поворотом первого выставляется температура паяльника, второго — фена, а третьим можно уменьшить или увеличить поток воздуха фена.
Полевой транзистор, работающий в ключевом режиме, вместе с симистором устанавливается на радиатор через диэлектрическую прокладку. Светодиоды используются с малым потреблением тока, не более 20 мА. Паяльник и фен, подключаемые к станции, должны иметь встроенную термопару, сигнал с которой обрабатывается МК. Рекомендуемая мощность паяльника 40 Вт, а фена — не более 600 Вт.
Источник питания потребуется на 24 вольта с током не меньше двух ампер. Для питания можно задействовать готовый адаптер от моноблока или ноутбука. Кроме стабилизированного напряжения он содержит различного вида защиту. А можно выполнить и самостоятельно аналоговый типа. Для этого потребуется трансформатор со вторичной обмоткой, рассчитанной на 18–20 вольт, и выпрямительный мост с конденсатором.
После сборки схемы проводится её наладка. Все операции заключаются в подстройке температуры. В первую очередь выставляется температура на паяльнике. Например, на индикаторе выставляем 300 градусов. Затем, прижав термометр к жалу, с помощью регулируемого резистора, устанавливается температура, соответствующая реальным показаниям. Таким же образом калибруется и температура фена.
Все радиоэлементы удобно приобрести в китайских интернет-магазинах. Такое устройство без учёта самодельного корпуса обойдётся порядка ста долларов США со всеми принадлежностями. Прошивку для устройства можно скачать тут: http://x-shoker.ru/lay/pajalnaja_stancija.rar.
Конечно, собрать начинающему радиолюбителю цифровой регулятор температуры своими руками будет сложно. Поэтому можно приобрести готовые модули стабилизации температуры. Они представляют собой платы с распаянными разъёмами и радиодеталями. Понадобится только купить корпус или изготовить его самостоятельно.
Таким образом, используя стабилизатор нагрева паяльника, легко добиться его универсальности. При этом диапазон изменения температуры достигается в пределах от 0 до 140 процентов.