Термостабілізатор для паяльника. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Технології радіоаматора

 Коментарі до статті

Автор цієї статті пропонує дуже цікаву ідею - використовувати як термодатчик системи стабілізації температури жала електропаяльника його нагрівальну обмотку. Реалізація ідеї дозволяє термостабілізувати паяльник без його переробки. Пристрій можна використовувати для стабілізації температури та інших нагрівальних приладів.

Ті радіоаматори, які користуються електропаяльниками заводського виготовлення, для регулювання температури їхнього жалу зазвичай застосовують ручний регулятор потужності, а не термостабілізатор. Воно і зрозуміло, адже для термостабілізатора потрібно встановити на паяльник термодатчик, що спричиняє зміну його конструкції. Термостабілізатори зазвичай використовують спільно з низьковольтними електропаяльниками, часто виготовленими самостійно.

Якщо ж немає можливості або бажання робити паяльник з термодатчиком, можна скористатися простим способом, який не вимагає доробки готового паяльника. Ідея полягає в тому, що датчиком температури є нагрівальний елемент паяльника.

Відомо, що електричний опір чистих металів прямо пропорційно до абсолютної температури, тому, вимірюючи опір, можна судити про температуру. Хоча опір провідників, що застосовуються для нагрівальних елементів, залежить від температури менше, такий підхід можна застосувати і тут. У цьому випадку зручно вимірювати температуру нагрівального елемента по споживаному струму.

До переваг запропонованого методу стабілізації температури можна віднести простоту реалізації, більш швидке розігрівання паяльника (порівняно з регулятором потужності) та достатню для радіоаматорської практики стабільність температури жала. Недолік - необхідність індивідуального підстроювання під потужність конкретного паяльника.

Принципова схема термостабілізатора, що реалізує вказану вище ідею, зображено на рис. 1.

Регулювання температури нагрівача відбувається в результаті зміни числа напівперіодів мережної напруги, що подаються на нього. Вихідний вузол пристрою, який забезпечує включення триністора в моменти переходу мережної напруги через нуль, побудований за рекомендаціями статті А. Леонтьєва та С. Лукаша "Вихідний вузол регулятора потужності" у "Радіо", 1993 № 4, с. 40,41. Температуру стабілізації задають резистором R4. Вона може бути встановлена ​​в межах приблизно 20...100% максимальної. Пристрій розрахований на спільну роботу з паяльником потужністю 30 Вт на напругу живлення 220 В. Про використання термостабілізатора з навантаженням іншої потужності сказано нижче.

Розгляд роботи термостабілізатора почнемо з моменту, коли триністор VS1 відкрито. Тимчасові діаграми, що відображають роботу пристрою, показано на рис. 2.

Випрямлена діодами VD1 -VD4 напруга мережі створює пульсуючий струм через нагрівальний елемент Rн паяльника та резистори R1 і R2. Значення цього струму визначає переважно опір Rн, оскільки він значно більше, ніж R1+R2. При цьому напруга на вході, що не інвертує, ОУ DA1 має амплітуду близько 3 В.

Компаратор, виконаний на операційному підсилювачі DA1, порівнює цю напругу з напругою, що знімається з двигуна змінного резистора R4. На виході компаратор формує прямокутні імпульси, тривалість яких залежить від того, наскільки напруга на резисторах R1 і R2 перевищує напругу знімається з движка резистора R4.

У міру розігріву паяльника струм через його нагрівач зменшується, отже, зменшується падіння напруги на резисторах R1 та R2 та імпульси на виході компаратора стають коротшими. Компаратор DA1 управляє роботою транзистора VT1. Стабілітрон VD6 необхідний для закриття транзистора на час низького рівня на виході компаратора.

Коли транзистор VT1 закритий, конденсатор C3 заряджається через резистори R11 та R12. Напруга високого рівня на виході компаратора відкриває транзистор VT1 і конденсатор C3 розряджається через резистор R12. Таким чином, напруга на цьому конденсаторі залежить від шпаруватості імпульсів на виході компаратора. Доки напруга на конденсаторі менше порога перемикання елемента DD1.3, дозволена робота вихідного вузла.

У моменти, коли напруга мережі близько до нуля, елемент DD1.3 формує прямокутні імпульси. Диференціюючий ланцюг C4R14 і елемент DD1.4 вкорочують ці імпульси, а емітерний повторювач на транзисторі VT2 посилює їх струмом. На початку напівперіоду напруги вони відкривають триністор VS1.

У міру збільшення температури паяльника зменшується амплітуда напруги на резисторах R1 і R2 і деякий момент тривалості імпульсів на виході компаратора стане недостатньо для розрядки конденсатора до порогу перемикання логічного елемента DD1.3. В результаті вихідний вузол відключить паяльник.

У такому стані пристрій міг би перебувати необмежено довго. Але для контролю температури необхідно протікання струму через нагрівальний елемент, тому термостабілізатор введений генератор на елементах DD1.1 і DD1.2. Він формує імпульси тривалістю близько 0,1...0,2 з частотою приблизно 1 Гц.

Імпульси з виходу генератора через резистор R10 надходять на базу транзистора VT1 і відкривають його, конденсатор C3 розряджається і вихідний вузол подає напругу паяльник. Якщо за час паузи паяльник встиг хоч трохи охолонути, то після спаду імпульсу генератора не відбуватиметься відключення паяльника доти, доки температура жала не підніметься до заданої.

У пристрої використані постійні резистори МЛТ, підстроювальний R2 – СП5-14, змінний R4 – СП2-2-0,5. Конденсатори С1, C3, С4 – із серії КМ, оксидний С2 – К50-35. Мікросхема К561ЛЕ5 замінна на К1561ЛЕ5. Можна використовувати і К564ЛЕ5, але потрібна корекція друкованої плати. Компаратор можна зібрати на ОУ К544УД1, К544УД2 із будь-яким буквеним індексом. Замість КС133А підійде будь-який стабілітрон на напругу стабілізації 3,3...5,6 В. Транзистори - будь-які серії КТ315, КТ342, КТ3102.

Термостабілізатор зібраний на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту товщиною 1 мм. Креслення плати показано на рис. 3.

Плату встановлюють у міцну коробку із ізоляційного матеріалу. На передню панель виводять ручку змінного резистора R4 та гнізда Х1. Пластикова ручка резистора R4 повинна бути механічно та електрично міцною. Пам'ятайте, що всі деталі пристрою знаходяться під напругою мережі.

Для налагодження зручно використовувати світлодіодний індикатор, схема якого показана на рис. 4. Індикатор включають послідовно з паяльником.

Двигун резистора R2 встановлюють у крайнє ліве за схемою положення, а двигун резистора R4 - у нижнє, що відповідає заданню максимальної температури нагрівача. Включають термостабілізатор, при цьому світлодіод індикатора має впевнено світити. За відсутності свічення необхідно підібрати резистор R5 меншого опору. Через деякий час, коли паяльник розігріється до максимальної температури, переміщають двигун резистора R2 вправо за схемою, доки світлодіод не почне блимати. Якщо цього не вдалося досягти, слід збільшити опір резистора R5 та повторити описану процедуру.

Після встановлення максимальної температури дають паяльнику охолонути і перевіряють нижню межу регулювання резистором R4. Для зручності користування шкалою регулятора можна проградуювати.

Опір резисторів R1 і R2 повинен бути таким, щоб напруга на вході OY DA1, що не інвертує, знаходилася в межах 2,5...3,5 В. Опір резисторів R4 і R5 вибирають так, щоб напруга на движку резистора R4 можна було змінювати від значення, відповідного падіння напруги на резисторах R1 і R2 при холодному паяльнику до падіння напруги на цих резисторах при розігрітому.

Пристрій можна використовувати не тільки для стабілізації температури жала паяльника, але і в інших випадках, коли використовуються електричні нагрівачі. Важливо лише забезпечити хороший тепловий контакт між нагрівачем і середовищем, що нагрівається.

Автор: М.Козлов, м. Набережні Човни, Татарстан

Дивіться інші статті розділу Технології радіоаматора.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Пластикові шестерні замість металевих 07.05.2015 Шестерні із пластику, армованого вуглецевим волокном, можуть замінити звичні металеві шестерні в агрегатах автомобілів. Враховуючи величину моменту, що крутить, і потужність, необхідні для приведення в рух автомобіля вагою більше тонни, можна припустити, що шестерні з пластику будуть зруйновані протягом декількох хвилин. Проте вчені з Університету Гіфу (Японія) спільно з фахівцями компанії Central Fine Tool розробили пластикову шестірню, посилену вуглецевим волокном, яка має достатню міцність, щоб замінити металеві деталі у транспортних засобах. Тонкий вуглецевий шар посилює і зміцнює зуби шестерні, до того ж такі робили мають значно меншу вагу, а значить, роблять автомобіль легшим і покращують його паливну економічність. Пластикові шестерні виходять значно дешевшими у виробництві, ніж їх металеві аналоги. Японські інженери сподіваються запустити свою розробку у виробництво до 2017 року, доопрацювавши та вдосконаливши конструкцію шестерень. Це не перша спроба використовувати пластик у конструкції автомобільних агрегатів – німецькі інженери нещодавно запропонували робити з нього блок циліндрів ДВС.

Інші цікаві новини:

▪ Йогуртові бактерії перемагають лікарськостійких.

▪ Нові мікроконтролери з ядром ARM7

▪ Новий USB-роз'єм не буде несумісний із нинішнім

▪ Гаджет для моніторингу соціальних сторінок

▪ РНК-шпилька для редагування геному

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Цікаві факти. Добірка статей

▪ стаття Книги мають долю. Крилатий вислів

▪ статья Який продукт у російських магазинах часто продають під виглядом спаржі? Детальна відповідь

▪ стаття Піретрум рожевий. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Транзисторний УМЗЛ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перетворювальні підстанції та установки. Загальні вимоги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024