はんだごてデジタル電源コントローラー。スキーム、説明

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はんだごてデジタルパワーコントローラー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電気はんだごてのこて先の最適温度は、高品質なはんだ付けを行うために最も重要な条件です。アマチュア無線の実践では、無線工学機器を設置する際、設計者は熱特性が大きく異なる交換可能な先端を備えた同じはんだごてを使用する必要があるため、これは特に重要です。さまざまなはんだを使用する場合、そのブランドが不明な場合も多く、はんだこて先の温度を実験的に選択する必要もあります。この記事の著者は、私たちの雑誌の出版物でアマチュア無線家によく知られている電力調整器の有効性を分析し、繰り返しのために彼自身のバージョンのはんだごて加熱温度調整器、つまりデジタルを提案しています。

はんだごての加熱制御方法 [1] は、その出力が非動作状態 (はんだごてがスタンドにある) でのみ調整され、動作出力が 100% の場合、交換不可能な状態でのみ肯定的な結果が得られます。ヒント。アマチュア無線の実践では、はんだごての電力を動作モードと待機モードで個別に動作制御することによって良好な結果が得られることが示されています。この方法は、はんだごてを長時間にわたって常に使用可能な状態に維持することと、はんだごてによるこて先の作動部分の磨耗との間の妥協点を見つけることができるため、こて先のシングルモードの精密な温度安定化よりもさらに好ましい方法です。はんだ内の銅の溶解。

現在、熱機器用の中電力レギュレータ用にいくつかの「アマチュア無線規格」が確立されています[2]。その本質は、電源電圧が「ゼロ」を通過する遷移に近い瞬間に電源トリニスタまたはトライアックを開くパルス幅方式によって調整が実行されるという事実にあります。これは「サイレント規制」手法と呼ばれることがよくあります。 CMOS チップの使用により、パルス幅信号を生成するための単純な回路ソリューションが提供されます。その欠点には、おそらく、設定抵抗エンジンの極端な位置での発電機の曖昧さ、および出力スケールをマークする必要性が含まれます。これらの欠点から解放されたデバイス [13] では、パルス幅信号を形成するデジタル原理が適用されます。モード切り替え時に調整が必要な要素が含まれていないため、マルチモードのはんだごて電力制御を構成する場合に特に便利です。

はんだごてデジタル電源コントローラーのそのような変形例の図を図に示します。 1. [4] に記載されているトライアックコントローラーを基本的な解決策として使用しました。 NI LED が超小型回路の電源に追加され、デバイスがネットワークに接続されていることを示します。この追加は、いわば「無料」であることが判明しました * - LED は、クエンチングコンデンサ C1 を再充電する主電源電流の半波によって電力を供給されますが、このコンデンサはデバイスへの電力供給には直接使用されません。 LED」は 15 mA を超えません。極性を変更すると、ツェナーダイオード VDZ の安定化電圧と VD2 ダイオードの直流電圧降下の合計に等しい逆電圧のほぼすべてが VD1 ダイオードに印加され、その逆抵抗は大幅に増加します。 LEDより大きいです。

（クリックして拡大）

デバイスが高温で動作することが予想され、VD1 ダイオードの逆電流が増加する場合は、LED を逆電圧から保護するために 1 ～ 3 kOhm の抵抗で分流できます。

トランジスタ VT1 は、主電源電圧が「ゼロ」を通過する瞬間を強調するために使用されます。ダイオード VD4 は、このトランジスタのエミッタ接合を逆電圧の半波から保護します。トランジスタ VT2 は、トランジスタ VT1 のコレクタから取得した信号を反転し、フロントの急峻性を高めます。これにより、追加のドライバなしで信号を 1 進カウンタ DDXNUMX の CN 入力に直接供給できるようになります。

マイクロ回路の入力における計数パルスの先頭は、主電源電圧の正の（ネットワーク配線図によると下側と比較して）各半サイクルの終わりに形成されます。同時に、デコーダを内蔵したカウンタの出力 0 ～ 9 に「running * High レベル信号 (log. 1)」が表示されます。このレベルの信号が出力 9 (ピン 11) で発生すると、 ) カウンタの要素 DD2.1 、 DD2.2 に組み立てられた RS フリップフロップは、DD10 要素のピン 2.1 でハイレベル状態に設定され、トライアックトリガーパルス発生器 VS1 の動作を無効にします。 . ジェネレータは要素 DD2.3、DD2.4 で作成されます。この状態では、レギュレータの負荷は通電されていません。ネットワークは、RS フリップフロップをハイレベルによって反対の状態に切り替えた後に発生します。 DD8 エレメントのピン 2.1 のレベル信号。

オフパルスに対するロードオンパルスの到着の瞬間は、要素 DD8 のピン 2.1 に接続されたカウンタの出力番号によって決まります。したがって、動作モードおよび待機モードにおいてはんだごてに供給される電力は、それぞれスイッチＳＡ１およびＳＡ２の接点の位置を決定する。モードの変更は、スタンド上のはんだごてを保持するロッカーでボタンが押されると、SF1 スイッチで行われます。どちらのモードでも、電力はスイッチ SA2 および SA1 によって 10 ～ 100% まで 10% 刻みで設定されます。抵抗 R1 は、スイッチング時の素子 DD2 のピン 7 の信号の不確実性を排除します。

ネットワークの動作期間中、トライアックスタートパルスジェネレータ \/S1 は継続的に動作し、約 60 V の主電源電圧で 20 W の有効負荷でトライアックをオンにすることができます。相対電力を視覚的に評価できます。 HL2 インジケーターの点灯によって負荷に伝達されます。トライアック制御電極には数十ミリアンペアの電流パルスが流れますが、平均電流は数ミリアンペアです。レギュレータの出力における信号の一定成分はゼロに近いため、特定の制限の下では、降圧変圧器を介してネットワークに接続された低電圧はんだごての電力を制御できます。この制限は、変圧器の動作の特殊性に関連しています。トランスの負荷が切断されると、高品質のインダクタがレギュレータ出力に接続され、振幅電源電圧の 600 倍（約 11 V）にほぼ等しい電圧サージが発生します。したがって、このモードは非常に望ましくありません。偶発的な負荷切り替えの場合のレギュレータの安全性を確保するため、レギュレータの出力は、特性ブレークポイントが 350 ～ 300 V のバリスタ RXNUMX によって分路されます。ただし、レギュレータがアクティブ負荷でのみ使用される場合は、バリスタを除外できます。。

25 番目の制限は、変圧器の動作周波数が低いため、変圧器の過渡プロセスに関連しています。変圧器がネットワークに接続されている場合（電圧がゼロであっても）、最初の半サイクルは磁気回路の一次磁化に費やされ、一次巻線の電流が増加します。たとえば、変圧器を介してネットワークに接続された一般的なはんだごて EPSN 24/7219 (GOST 83-2,5) の場合、電流パルスの振幅は 12 A で、これは定常状態の XNUMX 倍です。 XNUMX 番目の半サイクルの電流振幅の値は、定常状態の値を約超えました。

50% 増加し、10 番目の半サイクルでは約 XNUMX% 増加します。したがって、負荷がかかっている変圧器であっても、できるだけ頻繁にオンにしないことが望ましいです。これは、電力制御に整数の全周期を使用することにより、一方ではゼロに近い定数成分の値が得られ、他方では熱慣性との妥協点が得られるためです。負荷、実装の容易さ、単位時間あたりの負荷スイッチング数の減少。

かつて、私たちの業界では、プラスチックケースに組み込まれたクエンチングコンデンサを介して主電源から電力が供給される、同じ電力の変圧器ユニットに近いサイズの低電圧はんだごてを製造していました。これらのはんだごてはレギュレーターには接続できません。それでもこれが発生する場合は、ヒューズ FU1 がレギュレータを故障から保護します。

レギュレータの外観を図に示します。 2、およびその部品のレイアウトと取り付け - 図。 3. 構造的にははんだごて台の形をしており（家庭用無線機の統一電源のプラスチックケースを流用）、ほとんどの部品がユニバーサルプリント基板上に配置・実装されています。

はんだごてデジタルパワーコントローラー

はんだごては、直径 2,5 mm の鋼線から曲げられたスタンドの 1 つの金属ラックに置かれます。ノーズストラットは可動式で、そのロッカーは押しボタンスイッチ SF1 (MP1-1) に機械的に接続されています。本体上面にはスイッチ ZV1（電気スタンドのプッシュ式）、スイッチ SA2、SA1（MPN-1）、LED НL2、HL1 が配置されています。スイッチ SA2 および SA2 の接点の位置によって負荷に供給される電力が一意に決定されるため、HLXNUMX LED はデバイスのパフォーマンスの一般的な監視にのみ必要であるため、必要に応じて除外できます。

小型の多位置スイッチの入手が難しい場合は、単一のピン部分を可動接点として使用し、それに細いフレキシブルワイヤをはんだ付けする、1列多ピンコネクタのメス部分に置き換えられます。主電源との接触を避けるために、凹型ソケットを備えたコネクタを使用し、スイッチSF91の可動接点の回路を開くには、100 ... XNUMX kOhmの抵抗を持つ抵抗器を含めることをお勧めします。

レギュレータは最大 150 W の負荷電力向けに設計されているため、トライアックはヒートシンクなしで動作できます。サイズを縮小し、デバイス部品のレイアウトを容易にするために、プラスチックケースに入った小型トライアック TC-106 を、表面積 10 cm2 のアルミニウム製フラッグヒートシンクラジエーターに取り付けて使用できます。

文学

AristovA.自動はんだごてパワーレギュレーター-ラジオ。 1981. No. 12、p。 51。
Nechaev I. 干渉しないパワーレギュレーター。 - ラジオ。 1991 年、第 2 号、p. 67、68。
ルカシェンコ S. 干渉しないパワーレギュレーター。 - ラジオ、1987 年、第 12 号、p. 22.
ビリュコフ S. トライアックパワーレギュレーター。 - ラジオ。 1996年、第1号、p. 44-46。

著者：P。ポリャンスキー、モスクワ

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