|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Імпульсний блок живлення до паяльника із термостатом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Технології радіоаматора Паяння електропаяльником було і залишається, мабуть, найпоширенішою операцією в роботі радіоаматора. Температура жала, її регулювання та стабільність, швидкість нагрівання паяльника – ось головні параметри, які визначають якість паяння та зручність у роботі. У радіоаматорській літературі [1,2] вже описувалися конструкції паяльників та блоків живлення до них, у яких датчиком температури жала є термопара. Всі вони заслуговують на увагу, мають свої переваги і недоліки. Електропаяльник, описаний у [1], хоч і з'єднується з блоком живлення двопровідним кабелем, не може забезпечити максимальної стабільності температури, оскільки термопара не має безпосереднього контакту з жалом паяльника. Блок живлення в цілому виходить досить складним: тільки в електронному регуляторі використовується 5 інтегральних мікросхем, крім того, потрібно забезпечити 3 напруги живлення, два з яких повинні мати хоча б найпростіші стабілізатори. Більше вдала конструкція запропонована в [2]. Завдяки нетрадиційному включенню операційного підсилювача (без ООС, живлення пульсуючою напругою), автору вдалося звести до мінімуму кількість деталей у блоці живлення. Простою, але надійною виявилася конструкція паяльника. Все це важливо для початківця радіоаматора. Той, хто має деякий досвід конструювання імпульсних блоків живлення, може виготовити електронний блок із широтноімпульсним (ШІ) регулюванням потужності паяльника. Через відсутність низькочастотного трансформатора блок живлення має менші маси та габарити. Крім того, на відміну від описаних раніше конструкцій, що працюють за принципом "періодичний нагрівання - охолодження", тут використовується плавна зміна потужності за допомогою ШІ регулювання, завдяки чому відсутні періодичні коливання температури. Схема блоку живлення паяльника зображено на рис.1. Для зручності в ній можна виділити два функціональні вузли: аналоговий та цифровий.
Основу аналогової частини становить диференціальний підсилювач, зібраний на операційному підсилювачі DA1. Висновки термопари паяльника підключають у зазначеній полярності контактів 1-2 роз'єму X1 через резистори R5, R6 до входів ОУ. Дільник R2, R3 створює штучний корпус – аналоговий загальний провід. При рівності пар резисторів R4, R9 та R5, R6 коефіцієнт посилення визначається ставленням R4/R5 або R9/R6. Сигнал з виходу DA1 через фільтр НЧ R14 С10 R15 подається на емітер транзистора VT3, на його базу подається опорна напруга, що знімається з двигуна резистора R19. При вказаних на схемі номіналах резисторів R18-R20 опорну напругу можна змінювати з 3,8 до 11,2 (відносно виведення 4 DA1). Приблизно в таких же межах повинен змінюватися посилений сигнал термопари на виведенні 6 DA1 при зміні температури паяльника в діапазоні температур, що задаються. З цією метою використовують балансування ОУ з допомогою висновків 1 чи 5 (у разі висновок 1). Для стійкості підсилювача та усунення наведень з боку перетворювача напруги служать конденсатори С2-С5, С8, С9. Вони звужують смугу посилюваних частот "згори", покращують ослаблення синфазного сигналу, але не впливають на коефіцієнт посилення, так як схема є підсилювачем постійного струму (суворо кажучи, підсилювачем струму, що повільно змінюється). Роботу цифрового вузла – схеми формування ШІ сигналу – розглянемо за допомогою спрощених осцилограм, зображених на рис.2.
Генератор прямокутних імпульсів (рис.2, а) зібраний на логічних елементах DD1.1, DD1.2. Частота імпульсів визначається елементами R1, С1 та при налаштуванні встановлюється близько 40 кГц. По фронту кожного імпульсу, що надходить на тактовий вхід тригера DD2.1, останній перемикається в одиничний стан (на виводі 13 - високий рівень, на виводі 12 - низький). З цього моменту починається заряд конденсатора С7 через R12, R16, VT2. Коли напруга С7 досягне порога скидання тригера по входу R, DD2.1 переключиться в нульовий стан, і напруга високого рівня на виведенні 12 відкриє транзистор VT1, який швидко розряджає конденсатор С7. Ланцюжок R8С6 форсує цей процес. Час зарядки С7, а значить, і ширину імпульсів, що формуються тригером регулює транзистор VT2. На рис.2 б крива 1 зображує вихідну напругу підсилювача термопари (висновок 6 DA1), пряма лінія 2 відповідає напрузі на движку резистора R19. У початковий період часу, коли холодний паяльник увімкнений в мережу, його температура безперервно зростає, а напруга підсилювача DA1 зменшується. Коли ця напруга стає на 1-1,2 менше опорного напруги, встановленого на двигуні резистора R19, транзистор VT3 відкривається. Струм колектора VT3 є струмом бази транзистора VT2, який, відкриваючись під час дії високого рівня напруги на виводі 13 DD2.1, збільшує швидкість зарядки конденсатора С7 до порогової напруги (рис.2,в). При цьому імпульси, що формуються тригером DD2.1, стають коротшими (рис.2, г). Ці імпульси з виходу 13 DD2.1 надходять на входи елементів 2І-НЕ DD1.3 та DD1.4. Імпульси з виходу 12 DD2.1 подаються дільник DD2.2. Поділені на 2 протифазні сигнали надходять на інші входи елементів DD1.3, DD1.4. Роботу схеми ілюструють відповідні осцилограми рис.2, зняті щодо виведення 7 цифрових ІМС DD1, DD2, крім останньої осцилограми. На рис.2 показана форма напруги, прикладеного до обмотки 1-2 трансформатора Т1. Імпульси полярності, що чергується, з паузами між ними через Т1 прикладаються до баз ключових транзисторів VT4 і VT5 напівмостового перетворювача і по черзі відкривають їх. Як видно з рис.2, при нагріванні паяльника паузи між імпульсами мінімальні (вони потрібні для усунення наскрізного струму VT4, VT5), а потужність, що виділяється нагрівальним елементом, найбільша. Як тільки жало паяльника нагрілося до встановленої температури, паузи збільшуються, імпульси на стільки ж коротшають, у результаті потужність зменшується, а температура стабілізується. Вся схема живиться від випрямленої напруги 220, що проходить через фільтр L1 L2 С17 С18. Нагрівальний елемент паяльника підключається до обмотки 3-4 трансформатора Т2. Для гальванічної розв'язки термопари використовується окрема обмотка 1-2. Напруга цієї обмотки випрямляється мостом VD4, заряджає конденсатор С13 до напруги, близької до амплітуди імпульсів і залежить від їх ширини. Живлення мікросхеми подається від С13 через параметричний стабілізатор R21 VD3. Для запуску перетворювача потрібно коротко натиснути кнопку SA1. При цьому напруга 300 з конденсатора С16 через струмообмежувальні резистори R22, R26 підключається до стабілітрону VD3, подаючи початкову напругу живлення мікросхем. Перетворювач, запустившись, забезпечує живлення схеми обмотки 12 Т2 після відпускання кнопки SA1. Хоча R23, R26 забезпечують електробезпеку, слід уникати дотику жала паяльника та одночасного натискання на кнопку запуску. Після відпускання останньої паяльник має повну гальванічну розв'язку від мережі. До обмотки 12 трансформатора Т2 через R22 підключений світлодіод HL1, він не тільки сигналізує про включення паяльника, але і служить своєрідним індикатором режиму роботи термостабілізатора: при включенні паяльника світлодіод спалахує з найбільшою яскравістю (потужність максимальна), при нагріванні жала зменшується, сигналізуючи про готовність паяльника до роботи. У пристрої можна застосувати резистори МЛТ, яка вказана на схемі потужності. R19 – будь-який малогабаритний змінний. Слід врахувати, що залежність температури від кута повороту ручки R19 буде такою самою, як опору, тому, якщо бажана лінійна шкала температури, використовують резистор групи А. Конденсатори С14, С15, С17, С18 типу K73-17; С12, С13, С16 – K50-27, К50-29, К50-35. Інші – керамічні. Транзистори VT4, VT5 можна замінити на КТ858А, КТ859А, КТ872А та інші високовольтні, мікросхеми К561ЛА7, К561ТМ2 – на відповідні їм із серій 564, 164. Перемикач SA1 – будь-який малогабаритний безфікс. Котушки L1, L2 намотані на тороїдальному магнітопроводі К16х10х4,5 з фериту марки М2000HM1 і містять 20 витків складеного вдвічі дроту ПЕЛШО-0,25. Для трансформатора Т1 використаний такий же сердечник, що і L1, L2. Обмотка 1-2 містить 150 витків дроту ПЕЛШО-0,15, обмотки 3-4, 5-6 - по 14 витків ПЕЛШО-0,25. Трансформатор Т2 намотаний на кільці К28х16х9 із фериту М2000HM1. Спочатку намотують обмотку 5-6 - 230 витків дроту ПЕЛШО0,25. Обмотка 1-2 містить 53 витка ПЕЛШО-0,15. Останньою намотують обмотку 3-4 проводом ПЕВ-2 1,0. Для паяльника з опором нагрівального елемента 15 Ом обмотка 3-4 містить 42 витки, а максимальна потужність виходить близько 40 Вт. Щоб виготовленого блоку можна було живити паяльники з іншим опором нагрівача, обмотку 3-4 виконують з відведеннями. Конструкція блоку живлення довільна. Все залежить від смаку та здібностей радіоаматора. Мені вдалося розмістити пристрій у корпусі розміром 85х80х20 мм, склеєному з полістиролу і металевою кришкою, що закривається. Монтаж вийшов дуже щільний - друкарською. Електронний блок був попередньо зібраний, налагоджений та випробуваний на макетній платі. Паяльник можна виготовити за технологією, описаною в [2]. Правда, на мій погляд, вибір стійки-токопідведення електролампочки для виготовлення термопари не зовсім вдалий: провід там занадто товстий і його довжина недостатня. З цією метою зручніше використовувати провід діаметром 0,2-0,3 мм. Для налагодження пристрою зовнішнє джерело постійного струму 30-35 підключають до конденсатора С13 ("плюс" джерела - до "плюсу" С13), термопару паяльника - до гнізд 1-2 (у зазначеній полярності) роз'єму X1. Для регулювання температури паяльника на нагрівальний елемент подають напругу з ЛАТР. Спочатку проводять балансування ОУ резистором R11 і при необхідності коригування коефіцієнта посилення підбором резисторів R5 та R6, зберігаючи їхню рівність. При правильно встановленому режимі напруга на виводі 6 щодо виведення 4 DA1 змінюється з 10-11 (при мінімальній температурі жала паяльника) до 3-4 В (при максимальній). Для визначення температури можна, наприклад, використовувати плавлення поліетилену (нижня межа) та свинцю (верхній). Далі за допомогою осцилографа перевіряють наявність у характерних точках відповідних осцилограм (рис.2). Особливу увагу слід звернути на ширину імпульсів (рис.2,д), що відповідає захисному інтервалу t3 - проміжку часу, коли транзистори VT4 і VT5 закриті, t3 встановлюють рівним 4-5 мкс при холодному паяльнику підбором R16. На закінчення зовнішнє джерело живлення відключають від С13, нагрівач паяльника підключають до гнізда 3-4 роз'єму X1 і, увімкнувши блок живлення в мережу, запускають його натисканням кнопки SA1, при цьому повинен спалахнути світлодіод HL1. Відведення обмотки 3-4 Т2 підбирають так, щоб паяльник нагрівався до робочої температури за 30-50 с, а блок живлення знаходився в режимі стабілізації температури в будь-якому положенні регулятора R19. Переконатись у цьому можна так. У режимі, що встановився, повертають ручку регулятора температури на невеликий кут в одну, а потім в іншу сторону, при цьому яскравість свічення світлодіода в одному випадку повинна помітно зменшуватися, в іншому збільшуватися. Розмістивши пристрій у корпусі, градуюють шкалу регулятора температури. література:
Автор: І.М.Танасійчук
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Електрика поводиться як вода ▪ Хромбук Samsung Galaxy Chromebook 2 ▪ Викиди CO2 убережуть Землю від льодовикового періоду ▪ Вертоліт із м'язовим приводом ▪ Природа допомагає дітям вчитися
▪ розділ сайту Блискавкозахист. Добірка статей ▪ стаття Солодкий тягар слави. Крилатий вислів ▪ стаття Іспити з якого предмету скасували у радянських школах 1988 року? Детальна відповідь ▪ стаття Начальник АЗС. Посадова інструкція ▪ стаття Система упорскування палива KE-Jetronic. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Фокус з трьома шашками. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page