|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Zasilacz impulsowy do lutownicy z termostatem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ham Radio Technologie Lutowanie lutownicą elektryczną było i pozostaje prawdopodobnie najczęstszą operacją w pracy radioamatora. Temperatura grotu, jego regulacja i stabilność, szybkość nagrzewania lutownicy to główne parametry, które decydują o jakości lutowania i łatwości użytkowania. W literaturze radioamatorskiej [1,2] opisano już konstrukcje lutownic i zasilaczy do nich, w których czujnikiem temperatury grota jest termopara. Wszystkie zasługują na uwagę, mają swoje zalety i wady. Lutownica elektryczna opisana w [1], choć podłączona do zasilania przewodem dwużyłowym, nie może zapewnić maksymalnej stabilności temperaturowej, ponieważ termoelement nie ma bezpośredniego kontaktu z grotem lutownicy. Zasilacz jako całość okazuje się dość skomplikowany: w elektronicznym regulatorze zastosowano tylko 5 układów scalonych, dodatkowo należy zapewnić 3 napięcia zasilania, z których dwa muszą mieć co najmniej najprostsze stabilizatory. Bardziej udaną konstrukcję zaproponowano w [2]. Dzięki nietradycyjnemu włączeniu wzmacniacza operacyjnego (brak sprzężenia zwrotnego, tętnienie napięcia zasilania) autorowi udało się zminimalizować liczbę części w zasilaczu. Konstrukcja lutownicy okazała się prosta, ale niezawodna. Wszystko to jest ważne dla początkującego radioamatora. Ktoś, kto ma pewne doświadczenie w projektowaniu zasilaczy impulsowych, może wykonać układ elektroniczny z regulacją mocy lutownicy impulsowej (PW). Ze względu na brak transformatora niskiej częstotliwości zasilacz ma mniejszą wagę i wymiary. Dodatkowo w przeciwieństwie do wcześniej opisywanych konstrukcji, które działają na zasadzie „okresowego grzania – chłodzenia”, tutaj zastosowano płynną zmianę mocy za pomocą sterowania SHI, dzięki czemu nie występują okresowe wahania temperatury. Obwód zasilania lutownicy pokazano na rys. 1. Dla wygody można w nim wyróżnić dwie jednostki funkcjonalne: analogową i cyfrową.
Podstawą części analogowej jest wzmacniacz różnicowy, montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA1. Przewody termopary lutownicy są podłączone we wskazanej polaryzacji do styków 1-2 złącza X1 poprzez rezystory R5, R6 do wejść wzmacniacza operacyjnego. Dzielnik R2, R3 tworzy sztuczną obudowę - wspólny przewód analogowy. Jeżeli pary rezystorów R4, R9 i R5, R6 są sobie równe, wzmocnienie jest określone stosunkiem R4/R5 lub R9/R6. Sygnał z wyjścia DA1 przez filtr dolnoprzepustowy R14 C10 R15 jest podawany do emitera tranzystora VT3, do jego podstawy przykładane jest napięcie odniesienia, pobrane z silnika rezystora R19. Przy wartościach rezystorów R18-R20 wskazanych na schemacie napięcie odniesienia można zmienić z 3,8 na 11,2 V (względem pinu 4 DA1). W przybliżeniu w tych samych granicach wzmocniony sygnał termopary na pinie 6 DA1 powinien zmieniać się, gdy temperatura lutownicy zmienia się w określonym zakresie temperatur. W tym celu stosowane jest równoważenie wzmacniacza operacyjnego przy użyciu styków 1 lub 5 (w tym przypadku styku 1). Dla stabilności wzmacniacza i eliminacji zakłóceń od strony przetwornicy napięcia zastosowano kondensatory C2-C5, C8, C9. Zawężają wzmocnione pasmo „od góry”, poprawiają tłumienie w trybie wspólnym, ale nie wpływają na wzmocnienie, ponieważ obwód jest wzmacniaczem prądu stałego (ściśle mówiąc, wolnozmiennym wzmacniaczem prądu). Działanie węzła cyfrowego - schemat generowania sygnału SHI - zostanie rozważone za pomocą uproszczonych oscylogramów pokazanych na rys. 2.
Generator impulsów prostokątnych (ryc. 2, a) jest montowany na elementach logicznych DD1.1, DD1.2. Częstotliwość impulsów jest określana przez elementy R1, C1 i jest ustawiana podczas strojenia na około 40 kHz. Na krawędzi każdego impulsu docierającego do wejścia zegara wyzwalacza DD2.1, ten ostatni przełącza się w stan pojedynczy (na pinie 13 - wysoki, na pinie 12 - niski). Od tego momentu ładowanie kondensatora C7 rozpoczyna się przez R12, R16, VT2. Kiedy napięcie na C7 osiągnie próg resetowania wyzwalacza na wejściu R, DD2.1 przełącza się na zero, a napięcie wysokiego poziomu na pinie 12 otwiera tranzystor VT1, który szybko rozładowuje kondensator C7. Łańcuch R8C6 wymusza ten proces. Czas ładowania C7, a co za tym idzie szerokość impulsów generowanych przez wyzwalacz, jest regulowany przez tranzystor VT2. Na rys. 2b krzywa 1 przedstawia napięcie wyjściowe wzmacniacza termopary (pin 6 DA1), linia prosta 2 odpowiada napięciu na rezystorze R19 silnika. W początkowym okresie czasu, gdy zimna lutownica jest podłączona do sieci, jej temperatura stale rośnie, a napięcie wzmacniacza DA1 maleje. Kiedy napięcie to staje się o 1-1,2 V mniejsze niż napięcie odniesienia ustawione na rezystorze silnika R19, tranzystor VT3 otwiera się. Prąd kolektora VT3 jest prądem bazowym tranzystora VT2, który otwierając się podczas wysokiego poziomu napięcia na pinie 13 DD2.1, zwiększa szybkość ładowania kondensatora C7 do napięcia progowego (ryc. 2, c). W tym przypadku impulsy generowane przez wyzwalacz DD2.1 stają się krótsze (rys. 2d). Te impulsy z wyjścia 13 DD2.1 są podawane na wejścia elementów 2I-NOT DD1.3 i DD1.4. Impulsy z wyjścia 12 DD2.1 podawane są na dzielnik DD2.2. Podzielone przez 2 przeciwfazowe sygnały podawane są na pozostałe wejścia elementów DD1.3, DD1.4. Działanie układu ilustrują odpowiednie przebiegi na ryc. 2, pobrane względem wyjścia 7 cyfrowych układów scalonych DD1, DD2, z wyjątkiem ostatniego przebiegu. Rysunek 2, k pokazuje kształt napięcia przyłożonego do uzwojenia 1-2 transformatora T1. Impulsy o naprzemiennej polaryzacji z przerwami między nimi są doprowadzane przez T1 do podstaw kluczowych tranzystorów VT4 i VT5 konwertera półmostkowego i otwierają je jeden po drugim. Jak widać na ryc. 2, gdy lutownica jest nagrzana, przerwy między impulsami są minimalne (są potrzebne do wyeliminowania prądu skrośnego VT4, VT5), a moc uwalniana przez element grzejny jest największa. Gdy tylko grot lutownicy nagrzeje się do ustawionej temperatury, przerwy rosną, impulsy są skracane o taką samą wartość, w wyniku czego moc spada, a temperatura stabilizuje się. Cały obwód zasilany jest napięciem wyprostowanym 220 V przechodzącym przez filtr L1 L2 C17 C18. Element grzejny lutownicy jest podłączony do uzwojenia 3-4 transformatora T2. Oddzielne uzwojenie 1-2 służy również do izolacji galwanicznej termopary. Napięcie tego uzwojenia jest prostowane przez mostek VD4, ładuje kondensator C13 do napięcia zbliżonego do amplitudy impulsów i mało zależnego od ich szerokości. Zasilanie jest dostarczane do mikroukładów z C13 przez parametryczny stabilizator R21 VD3. Aby uruchomić konwerter należy krótko nacisnąć przycisk SA1. W tym przypadku napięcie 300 V z kondensatora C16 przez rezystory ograniczające prąd R22, R26 jest podłączone do diody Zenera VD3, dostarczając początkowe napięcie zasilania do mikroukładów. Przetwornica po uruchomieniu podaje zasilanie do obwodu z uzwojenia 12 T2 po zwolnieniu przycisku SA1. Chociaż R23, R26 zapewniają bezpieczeństwo elektryczne, należy unikać dotykania końcówki lutownicy i jednoczesnego naciskania przycisku start. Po zwolnieniu ostatnia lutownica posiada pełną izolację galwaniczną od sieci. Dioda LED HL12 jest podłączona do uzwojenia 2 transformatora od T22 do R1, nie tylko sygnalizuje włączenie lutownicy, ale także służy jako rodzaj wskaźnika trybu pracy stabilizatora termicznego: gdy lutownica jest włączona, dioda świeci z największą jasnością (maksymalna moc), gdy grot zostanie nagrzany do temperatury stabilizacji, jasność świecenia nieznacznie maleje, sygnalizując gotowość lutownicy do pracy. W urządzeniu można zastosować rezystory MLT wskazane na schemacie mocy. R19 - dowolna mała zmienna. Należy zauważyć, że zależność temperatury od kąta obrotu pokrętła R19 będzie taka sama jak rezystancja, dlatego jeśli pożądana jest liniowa skala temperatury, stosuje się rezystor z grupy A. Kondensatory C14, C15, C17, C18 typ K73-17; C12, C13, C16 - K50-27, K50-29, K50-35. Reszta to ceramika. Tranzystory VT4, VT5 można zastąpić mikroukładami KT858A, KT859A, KT872A i innymi wysokonapięciowymi, K561LA7, K561TM2 - odpowiednimi z serii 564, 164. Przełącznik SA1 - dowolny mały rozmiar bez mocowania. Cewki L1, L2 nawinięte są na toroidalny obwód magnetyczny K16x10x4,5 wykonany z ferrytu M2000HM1 i zawierają 20 zwojów złożonego na pół drutu PELSHO-0,25. Dla transformatora T1 zastosowano ten sam rdzeń co w L1, L2. Uzwojenie 1-2 zawiera 150 zwojów drutu PELSHO-0,15, uzwojenia 3-4, 5-6 - po 14 zwojów drutu PELSHO-0,25. Transformator T2 nawinięty jest na pierścieniu K28x16x9 wykonanym z ferrytu M2000HM1. Najpierw uzwojenie jest nawijane na 5-6 - 230 zwojów drutu PELSHO0,25. Uzwojenie 1-2 zawiera 53 zwoje PELSHO-0,15. Uzwojenie 3-4 jest nawinięte jako ostatnie drutem PEV-2 1,0. W przypadku lutownicy o rezystancji elementu grzejnego 15 omów uzwojenie 3-4 zawiera 42 zwoje, a maksymalna moc wynosi około 40 watów. Aby lutownice o różnej rezystancji grzałki mogły być zasilane z wyprodukowanego bloku, uzwojenie 3-4 jest wykonane z odczepami. Konstrukcja zasilacza jest dowolna. Wszystko zależy od gustu i umiejętności radioamatora. Urządzenie udało mi się umieścić w walizce o wymiarach 85x80x20 mm, sklejonej ze styropianu i zamkniętej metalową pokrywą. Instalacja okazała się bardzo gęsta - zadrukowana-zawiasowa. Jednostka elektroniczna została wstępnie zmontowana, wyregulowana i przetestowana na płytce stykowej. Lutownicę można wykonać w technologii opisanej w [2]. To prawda, moim zdaniem wybór podstawki zasilającej żarówkę do wykonania termopary nie jest do końca udany: drut tam jest za gruby, a jego długość niewystarczająca. W tym celu wygodniej jest użyć drutu o średnicy 0,2-0,3 mm. Aby zainstalować urządzenie, zewnętrzne źródło prądu stałego 30-35 V jest podłączone do kondensatora C13 („plus” źródła - do „plusa” C13), termopara lutownicy - do gniazd 1-2 ( we wskazanej biegunowości) złącza X1. Aby wyregulować temperaturę lutownicy, jej element grzejny jest zasilany z LATR. Najpierw wzmacniacz operacyjny jest zrównoważony rezystorem R11 i, jeśli to konieczne, reguluje się wzmocnienie, wybierając rezystory R5 i R6, utrzymując je na tym samym poziomie. Gdy tryb jest ustawiony poprawnie, napięcie na pinie 6 względem styku 4 DA1 zmienia się z 10-11 V (przy minimalnej temperaturze grotu lutowniczego) do 3-4 V (przy maksymalnej). Do określenia temperatury można na przykład wykorzystać topnienie polietylenu (dolna granica) i ołowiu (górna granica). Następnie za pomocą oscyloskopu sprawdzają obecność odpowiednich oscylogramów w charakterystycznych punktach (ryc. 2). Szczególną uwagę należy zwrócić na szerokość impulsu (ryc. 2, e), która odpowiada odstępowi ochronnemu t3 - przedział czasu, w którym tranzystory VT4 i VT5 są zamknięte, t3 jest ustawiony na 4-5 μs przy zimnym lutowaniu prasować wybierając R16. Podsumowując, zewnętrzne źródło zasilania jest odłączone od C13, grzałka lutownicy jest podłączona do gniazd 3-4 złącza X1 i po włączeniu zasilania należy go uruchomić, naciskając przycisk SA1, podczas gdy dioda HL1 powinna się zaświecić w górę. Zaczep uzwojenia 3-4 T2 jest dobrany tak, aby lutownica nagrzewała się do temperatury roboczej w ciągu 30-50 s, a zasilacz znajdował się w trybie stabilizacji temperatury w dowolnym położeniu pokrętła regulatora R19. Możesz to zweryfikować w ten sposób. W stanie ustalonym należy przekręcić pokrętło regulacji temperatury o mały kąt w jednym kierunku, a następnie w drugim kierunku, przy czym jasność diody LED w jednym przypadku powinna zauważalnie zmniejszyć się, w drugim przypadku wzrosnąć. Po umieszczeniu urządzenia w obudowie skalibruj skalę regulatora temperatury. Literatura:
Autor: I.N.Tanasiychuk
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Inteligentny materiał do kamuflażu ▪ Systemy pamięci taśmowych Fujitsu Eternus LT ▪ Elektryczna stymulacja mózgu pozwala popełniać mniej błędów
▪ sekcja serwisu Wskaźniki, czujniki, detektory. Wybór artykułów ▪ artykuł Normy higieniczne dotyczące zawartości chemikaliów w wodzie. Podstawy bezpiecznego życia ▪ artykuł Kim są Amazonki? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł z plecaka. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Alternatywne źródła energii. Informator ▪ Artykuł Podstępny król. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony