|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Stabilizator termiczny końcówki lutownicy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ham Radio Technologie Autor proponuje urządzenie, które można replikować do utrzymywania optymalnej temperatury grotu lutownicy poprzez pomiar rezystancji grzałki podczas krótkotrwałych odłączeń od sieci. Na łamach czasopism radiotechnicznych wielokrotnie publikowano różne urządzenia do kontroli temperatury grotu lutownicy, wykorzystujące grzałkę lutownicy jako czujnik temperatury i utrzymujące ją na zadanym poziomie. Po bliższym przyjrzeniu się okazuje się, że wszystkie te regulatory są jedynie stabilizatorami mocy cieplnej grzejnika. Dają one oczywiście pewien efekt: grot mniej się wypala, a lutownica nie przegrzewa się tak bardzo, gdy leży na stojaku. Ale to wciąż jest dalekie od kontrolowania temperatury żądła. Rozważmy pokrótce dynamikę procesów termicznych w lutownicy. Na ryc. 1 przedstawia wykresy zmian temperatury grzałki i grotu lutownicy od momentu wyłączenia grzałki. Z wykresów wynika, że w pierwszych ułamkach sekundy różnica temperatur jest na tyle duża i niestabilna, że na podstawie temperatury grzałki w tym momencie nie można dokładnie określić temperatury końcówki, a tak właśnie działają wszystkie wcześniej publikowane regulatory , w którym grzejnik pełni rolę czujnika temperatury. Z rys. 1 widać, że krzywe zależności temperatury grota i grzałki od czasu jej wyłączenia dopiero po dwóch, a nawet więcej trzech, czterech sekundach są wystarczająco bliskie, aby zinterpretować temperaturę grzałki jak temperatura końcówki z wystarczającą dokładnością. Ponadto różnica temperatur staje się nie tylko niewielka, ale także prawie stała. Według autora to właśnie regulator mierzy temperaturę grzałki po pewnym czasie od jej wyłączenia, dzięki czemu jest w stanie dokładniej kontrolować temperaturę grota.
Ciekawostką jest porównanie zalet takiego regulatora ze stacją lutowniczą wykorzystującą czujnik temperatury wbudowany w grot lutownicy. W stacji lutowniczej zmiana temperatury grotu lutownicy powoduje natychmiastową reakcję ze strony urządzenia sterującego, a wzrost temperatury grzałki jest proporcjonalny do zmiany temperatury grotu. Fala zmian temperatury dociera do grotu lutownicy w ciągu 5...7 sekund. Kiedy zmienia się temperatura grotu konwencjonalnej lutownicy, fala zmian temperatury przechodzi od grotu do grzejnika (przy bliskich parametrach termodynamicznych - 5...7 s). Jego sterownik zadziała w ciągu 1...7 s (zależy to od ustawionego progu temperatury) i podniesie temperaturę grzejnika. Odwrotna fala zmiany temperatury dotrze do grotu lutownicy w ciągu tych samych 5...7 sekund. Wynika z tego, że czas reakcji konwencjonalnej lutownicy wykorzystującej grzałkę jako czujnik temperatury jest 2...3 razy dłuższy niż czas reakcji lutownicy z czujnikiem temperatury wbudowanym w grot. Oczywiście stacja lutownicza ma dwie główne zalety w porównaniu z lutownicą wykorzystującą grzejnik jako czujnik temperatury. Pierwszy (drobny) to cyfrowy wskaźnik temperatury. Drugi to czujnik temperatury wbudowany w końcówkę. Na początku wskaźnik cyfrowy jest po prostu ciekawy, a potem regulacja i tak toczy się dalej w myśl zasady „trochę więcej, trochę mniej”. Lutownica wykorzystująca grzejnik jako czujnik temperatury ma następujące zalety w porównaniu ze stacją lutowniczą: - jednostka sterująca nie zaśmieca miejsca na stole, ponieważ można ją zabudować w niewielkiej obudowie w postaci karty sieciowej;
Rozważmy cechy konstrukcyjne lutownic o różnych konstrukcjach i mocy. Tabela pokazuje wartości rezystancji grzejników różnych lutownic, gdzie Pw - moc lutownicy, W; RK - rezystancja zimnej grzałki lutownicy, Ohm; Rr- - opór na gorąco po rozgrzaniu przez trzy minuty, Ohm. Różnica pomiędzy tymi temperaturami pokazuje, że TCS grzejników może różnić się 50-krotnie. Lutownice z dużym TCS-em mają grzałki ceramiczne, chociaż zdarzają się wyjątki. Lutownice z małymi TKS są przestarzałej konstrukcji z grzejnikami nichromowymi. Trzeba osobno zaznaczyć, że niektóre lutownice mogą mieć wbudowaną diodę - czujnik temperatury, a ja trafiłem na jedną lutownicę, która była dość ciekawa: w jednej polaryzacji połączenia TKS była dodatnia, a w drugiej - negatywny. W związku z tym należy najpierw zmierzyć rezystancję lutownicy w stanie zimnym i gorącym, aby podłączyć ją do regulatora z odpowiednią polaryzacją. Obwód sterownika pokazano na ryc. 2. Czas włączenia grzejnika jest stały i wynosi 4...6 s. Czas trwania stanu wyłączenia zależy od temperatury grzałki, cech konstrukcyjnych lutownicy i jest regulowany w zakresie 0...30 s. Można założyć, że temperatura grotu lutownicy stale „waha się” w górę i w dół. Pomiary wykazały, że zmiana temperatury grota pod wpływem impulsów sterujących nie przekracza jednego stopnia, co tłumaczy się znaczną bezwładnością cieplną konstrukcji lutownicy.
Rozważ działanie regulatora. Zgodnie ze znanym obwodem zasilacz jednostki sterującej jest montowany na mostku prostowniczym VD6, kondensatorach gaszących C4, C5, diodach Zenera VD2, VD3 i kondensatorze wygładzającym C2. Sam węzeł jest zmontowany na dwóch wzmacniaczach operacyjnych, dołączonych do komparatorów. Wejście nieodwracające (pin 3) wzmacniacza operacyjnego DA1.2 jest zasilane napięciem odniesienia z dzielnika rezystancyjnego R1R2. Jego wejście odwracające (pin 2) zasilane jest napięciem z dzielnika, którego górne ramię składa się z obwodu rezystancyjnego R3-R5, a dolne ramię grzejnika podłączonego do wejścia wzmacniacza operacyjnego poprzez diodę VD5. W momencie włączenia zasilania rezystancja grzejnika zmniejsza się, a napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1.2 jest mniejsze niż napięcie na wejściu nieodwracającym. Na wyjściu (pin 1) DA1.2 będzie maksymalne napięcie dodatnie. Wyjście DA1.2 jest ładowane w obwód szeregowy składający się z rezystora ograniczającego R8, diody LED HL1 i diody emitującej wbudowanej w transoptor U1. Dioda HL1 sygnalizuje włączenie grzejnika, a dioda świecąca transoptora otwiera wbudowany fototriak. Do nagrzewnicy doprowadzane jest napięcie sieciowe 7 V prostowane mostkiem VD220. Dioda VD5 zostanie zamknięta przy tym napięciu. Wysoki poziom napięcia z wyjścia DA1.2 przez kondensator SZ oddziałuje na wejście odwracające (pin 6) wzmacniacza operacyjnego dA 1.1. Na jego wyjściu (pin 7) pojawia się niski poziom napięcia, który poprzez diodę VD1 i rezystor R6 obniży napięcie na wejściu odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1.2 poniżej standardowego. Zapewni to utrzymanie wysokiego poziomu napięcia na wyjściu tego wzmacniacza operacyjnego.Stan ten pozostaje stabilny przez czas określony przez obwód różnicujący C3R7. W miarę ładowania kondensatora C3 napięcie na rezystorze R7 obwodu spada, a gdy spada poniżej wartości standardowej, na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1. 1 niski poziom sygnału zmieni się na wysoki. Wysoki poziom sygnału zamknie diodę VD1, a napięcie na wejściu odwracającym DA1.2 stanie się wyższe niż standardowe, co doprowadzi do zmiany wysokiego poziomu sygnału na wyjściu wzmacniacza operacyjnego DA1.2 na niski i wyłączenie diody HL1 i transoptora U1. Zamknięty fototriak odłączy mostek VD7 i grzejnik lutownicy od sieci, a otwarta dioda VD5 połączy go z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego DA1.2. Zgaśnięcie diody HL1 oznacza, że nagrzewnica jest wyłączona. Na wyjściu DA1.2 niski poziom napięcia będzie się utrzymywał do czasu, aż w wyniku ochłodzenia grzałki lutownicy jej rezystancja spadnie do punktu przełączenia DA1.2, określonego jak wspomniano powyżej przez napięcie odniesienia z dzielnika R1R2 . Kondensator C3 do tego czasu będzie miał czas na rozładowanie przez diodę VD4. Następnie po przełączeniu DA1.2 transoptor U1 włączy się ponownie i cały proces się powtórzy. Czas chłodzenia grzałki lutownicy będzie dłuższy, im wyższa będzie temperatura całej lutownicy i tym mniejsze będzie zużycie ciepła w procesie lutowania. Kondensator C1 redukuje zakłócenia i zakłócenia o wysokiej częstotliwości z sieci. Płytka drukowana ma wymiary 42x37 mm i jest wykonana z jednostronnie pokrytego folią włókna szklanego. Jego rysunek i rozmieszczenie elementów pokazano na ryc. 3.
LED HL1, diody VD1, VD4 - dowolne małej mocy. Dioda VD5 - dowolny typ na napięcie co najmniej 400 V. Diody Zenera KS456A1 można zastąpić diodą Zenera KS456A lub jedną diodą Zenera 12 V o maksymalnym dopuszczalnym prądzie większym niż 100 mA. Kondensator tlenkowy C3 należy sprawdzić pod kątem wycieków. Podczas sprawdzania kondensatora za pomocą omomierza jego rezystancja powinna być większa niż 2 megaomy. Kondensatory C4, C5 to importowane kondensatory foliowe na napięcie przemienne 250 V lub domowe K73-17 na napięcie 400 V. Mikroukład LM358P można zastąpić LM393P.W tym przypadku prawy zacisk rezystora R8 zgodnie z schemat należy podłączyć do dodatniej linii zasilającej centrali, a anodę diody LED HL1 - bezpośrednio do wyjścia DA1.2 (pin 1). W takim przypadku nie ma potrzeby instalowania diody VD1. Rezystancję rezystora R6 należy dobrać w oparciu o istniejącą grzałkę. Powinna być mniejsza od rezystancji grzałki w stanie zimnym o około 10%. Rezystancję rezystora dostrajającego R5 dobiera się tak, aby przedział regulacji temperatury nie przekraczał 100 оC. Aby to zrobić, oblicz różnicę rezystancji zimnej i dobrze nagrzanej lutownicy i pomnóż ją przez 3,5. Wynikowa wartość będzie rezystancją rezystora R5 w omach. Typ rezystora - dowolny wieloobrotowy. Zmontowany blok należy wyregulować. Obwód rezystorów R3-R5 zostaje tymczasowo zastąpiony dwoma połączonymi szeregowo zmiennymi lub rezystorami dostrajającymi o wartościach 2,2 kOhm i 200...300 Ohm. Następnie urządzenie z podłączoną lutownicą podłącza się do sieci. Po osiągnięciu zadanej temperatury końcówki przy silnikach z rezystorem tymczasowym urządzenie zostaje odłączone od sieci. Rezystory są lutowane i mierzony jest całkowity opór wprowadzonych części. Od otrzymanej wartości odejmuje się połowę wcześniej obliczonej rezystancji R5. Będzie to całkowita rezystancja rezystorów stałych R3, R4, które wybiera się spośród dostępnych według wartości najbliższej wartości całkowitej. Przełącznik można umieścić w przerwie tego obwodu rezystancyjnego. Po wyłączeniu lutownica przejdzie w tryb ciągłego grzania. Dla tych, którzy potrzebują lutownicy do kilku trybów lutowania, sugeruję zainstalowanie przełącznika i kilku obwodów rezystancyjnych dla różnych trybów. Na przykład do lutu miękkiego i do lutu normalnego. Gdy obwód jest uszkodzony - tryb wymuszony. Moc użytej lutownicy jest ograniczona maksymalnym prądem mostka prostowniczego KTs407A (0,5 A) i transoptora MOS3063 (1 A). Dlatego w przypadku lutownic o mocy większej niż 100 W konieczne jest zainstalowanie mocniejszego mostka prostowniczego i zastąpienie transoptora przekaźnikiem optoelektronicznym o wymaganej mocy. Porównanie działania różnych lutownic wraz z opisywanym urządzeniem wykazało, że najbardziej odpowiednie są lutownice z grzałką ceramiczną o dużym TCR. Wygląd jednego z wariantów zmontowanego bloku po zdjęciu pokrywy pokazano na ryc. 4.
Przypominam o środkach bezpieczeństwa. Należy zachować ostrożność zwłaszcza przy ustawianiu: urządzenie nie posiada izolacji galwanicznej od napięcia zasilania 220 V! Autor: L. Elizarov
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ SHARP aktualizuje linię telewizorów LCD AQUOS o 6 modeli ▪ Brelok aktywuje układ odpornościowy ▪ Nowy sposób chemicznego przekształcania plastiku w paliwo ▪ Solidny plastik, który rozkłada się w ciągu kilku dni
▪ sekcja serwisu Baterie, ładowarki. Wybór artykułów ▪ artykuł Ta książka to mały tom, dużo cięższy. Popularne wyrażenie ▪ Artykuł szwajcarski. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ Artykuł Farbowanie wełny. Proste przepisy i porady ▪ Artykuł Soda Bank ożywa. 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