はんだごて用の熱安定剤。スキーム、説明

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はんだごて用の熱安定剤。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事の著者は、非常に興味深いアイデアを提案しています。その加熱巻線を、電気はんだごての先端の温度安定化システムの温度センサーとして使用するというものです。このアイデアを実装すると、はんだごてを変更することなく熱的に安定させることができます。このデバイスは、温度や他の加熱デバイスを安定させるために使用できます。

工場製の電気はんだごてを使用するアマチュア無線家は、通常、こて先の温度を制御するために温度安定装置ではなく、手動の電力調整器を使用します。それもそのはず、熱安定器の場合ははんだごてに温度センサーを取り付ける必要があり、その設計変更が必要となります。熱安定剤は通常、低電圧電気はんだごてと組み合わせて使用され、多くの場合独立して製造されます。

温度センサー付きはんだごてを作る可能性や希望がない場合は、完成したはんだごてを改造する必要のない簡単な方法を使用できます。温度センサーがはんだごての発熱体であるという考え方です。

純金属の電気抵抗は絶対温度に正比例することが知られており、抵抗を測定することで温度を判断することができます。発熱体に使用される導体の抵抗は温度にあまり依存しませんが、このアプローチはここでも適用できます。検討中のケースでは、発熱体の温度を発熱体の消費電流によって測定すると便利です。

提案された温度安定化方法の利点には、実装の容易さ、（電力コントローラと比較して）はんだごてのより速い加熱、およびアマチュア無線の練習に十分なこて先温度の安定性が含まれます。欠点は、特定のはんだごての出力を個別に調整する必要があることです。

上記のアイデアを実装した熱安定器の概略図を図に示します。 1.

はんだごて用熱安定剤

ヒーターの温度制御は、ヒーターに印加される主電源電圧の半サイクル数を変更することによって行われます。主電源電圧がゼロを通過する瞬間にトリニスタが確実に含まれるようにするデバイスの出力ノードは、A. Leontiev と S. Lukash による「Radio」、1993 年、No. 4、p.40,41 の記事「電力コントローラの出力ノード」の推奨事項に従って構築されます。 4。安定化温度は抵抗 R20 によって設定されます。最大値の約100～30%の範囲で設定可能です。このデバイスは、220 V の電源電圧で XNUMX W の電力のはんだごてと連携して動作するように設計されています。異なる電力の負荷での熱スタビライザーの使用については、以下で説明します。

サーマルスタビライザの動作の検討は、トリニスタ VS1 がオープンになった瞬間から始まります。デバイスの動作を反映したタイミング図を図に示します。 2.

はんだごて用熱安定剤

ダイオード VD1 ～ VD4 によって整流された主電源電圧は、はんだごての発熱体 Rn と抵抗器 R1 および R2 を流れる脈動電流を生成します。この電流の値は、R1 + R2 よりもはるかに大きいため、主に抵抗 Rn を決定します。この場合、オペアンプ DA1 の非反転入力の電圧の振幅は約 3 V になります。

オペアンプ DA1 で作られたコンパレータは、この電圧を可変抵抗器 R4 エンジンから取得した電圧と比較します。出力では、コンパレータは方形パルスを生成します。そのパルスの持続時間は、抵抗器 R1 と R2 の両端間の電圧が抵抗器 R4 エンジンから得られる電圧をどれだけ超えるかによって決まります。

はんだごてが温まると、ヒーターを流れる電流が減少するため、抵抗器 R1 と R2 の両端の電圧降下が減少し、コンパレータの出力のパルスが短くなります。コンパレータ DA1 はトランジスタ VT1 の動作を制御します。ツェナーダイオード VD6 は、コンパレータの出力でトランジスタをローレベルにするために必要です。

トランジスタ VT1 が閉じると、コンデンサ C3 は抵抗 R11 および R12 を介して充電されます。コンパレータの出力の高レベル電圧によりトランジスタ VT1 が開き、コンデンサ C3 が抵抗 R12 を介して放電されます。したがって、このコンデンサの両端の電圧は、コンパレータの出力におけるパルスのデューティサイクルに依存します。コンデンサの両端の電圧が素子 DD1.3 のスイッチングしきい値より小さい限り、出力ノードの動作は許可されます。

主電源電圧がゼロに近い場合、DD1.3 素子は方形パルスを生成します。微分回路 C4R14 と素子 DD1.4 はこれらのパルスを短縮し、トランジスタ VT2 のエミッタフォロワがそれらの電流を増幅します。主電源電圧の半サイクルの開始時に、トリニスタ VS1 が開きます。

はんだごての温度が上昇すると、抵抗器 R1 と R2 にかかる電圧の振幅が減少し、ある時点でコンパレータの出力におけるパルスの持続時間が十分ではなくなり、コンデンサを論理素子 DD1.3 のスイッチングしきい値まで放電できなくなります。その結果、出力ノードははんだごての電源をオフにします。

デバイスは無期限にこの状態のままになる可能性があります。ただし、温度を制御するには、発熱体に電流を流す必要があるため、要素 DD1.1 および DD1.2 に基づく発電機がサーモスタットに導入されます。約 0,1 ... 0,2 秒の持続時間と約 1 Hz の周波数のパルスを生成します。

発生器の出力から抵抗器R10を介してパルスがトランジスタVT1のベースに入り、トランジスタVT3を開き、コンデンサCXNUMXが放電され、出力ノードははんだごてに電圧を供給します。一時停止中にはんだごてが少なくとも少し冷える時間があった場合、ジェネレータのパルスが減衰した後、こて先の温度が設定温度に上昇するまではんだごてはオフになりません。

このデバイスは固定抵抗 MLT、チューニング R2 - SP5-14、可変 R4 - SP2-2-0,5 を使用します。コンデンサC1、C3、C4 - KMシリーズ、酸化物C2 - K50-35。チップ K561LE5 は K1561LE5 に交換可能です。 K564LE5も使用可能ですが、プリント基板の修正が必要です。コンパレータは、任意の文字インデックスを備えた OU K544UD1、K544UD2 に組み立てることができます。 KS133A の代わりに、安定化電圧 3,3 ... 5,6 V のツェナーダイオードが適しています。トランジスタ - KT315、KT342、KT3102 シリーズのいずれかです。

熱安定装置は、厚さ 1 mm のガラス繊維フォイルで作られたプリント基板上に組み立てられています。基板図を図に示します。 3.

はんだごて用熱安定剤

ボードは断熱材で作られた丈夫なボックスに設置されています。可変抵抗器 R4 のノブとソケット X1 はフロントパネルにあります。抵抗器 R4 のプラスチックハンドルは機械的および電気的に強い必要があります。デバイスのすべての部分が主電源電圧下にあることに注意してください。

調整には、図に示すLEDインジケータを使用すると便利です。 4. はんだごてと直列にインジケーターがオンになります。

はんだごて用熱安定剤

抵抗器 R2 のスライダーは図の左端に設定され、抵抗器 R4 のスライダーは下端に設定されます。これは、ヒーターの最高温度の設定に対応します。サーモスタットをオンにすると、インジケーター LED が確実に点灯します。グローがない場合は、より低い抵抗値の抵抗 R5 を選択する必要があります。しばらくして、はんだごてが最高温度まで加熱されたら、LEDが点滅し始めるまで、スキームに従って抵抗器R2のスライダーを右に動かします。これが達成されない場合は、抵抗器 R5 の抵抗値を増やし、説明されている手順を繰り返す必要があります。

最高温度を設定後、はんだごてが冷めてから、抵抗R4で規定の下限値を確認してください。使いやすさを考慮して、レギュレータの目盛には目盛を付けることができます。

抵抗器 R1 と R2 の抵抗値は、非反転入力 OY DA1 の電圧が 2,5 ～ 3,5 V 以内になるようにする必要があります。抵抗器 R4 と R5 の抵抗値は、抵抗器 R4 のエンジン両端の電圧が、はんだごてが冷たいときの抵抗器 R1 と R2 の両端の電圧降下に対応する値から、加熱されたときのこれらの抵抗器の両端の電圧降下まで変化できるように選択されます。

こて先温度の安定化だけでなく、電気ヒーターを使用する場合にもご使用いただけます。ヒーターと加熱媒体の間の良好な熱接触を確保することのみが重要です。

著者: M.コズロフ、ナベルジニーチェルヌイ、タタールスタン

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