Lutownica oporowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ham Radio Technologie

 Komentarze do artykułu

Lutownica jest głównym „narzędziem pracy” radioamatora, a biorąc pod uwagę powszechne stosowanie bardzo „delikatnych” tranzystorów polowych i mikroukładów CMOS, nakłada się na nią bardzo rygorystyczne wymagania.

Najpopularniejszym elementem grzejnym lutownicy jest cewka nichromowa izolowana od pręta cienką rurką z miki. Mika ma bardzo wysoką stałą dielektryczną (nie bez powodu kondensatory mikowe są uważane za najlepsze), więc wszystkie przetworniki wysokiego napięcia wchodzące do spirali lutownicy przez przewody zasilające przechodzą prawie bez przeszkód do jej końcówki. Jeśli jednocześnie końcówka lutownicy dotknie ścieżki, do której przylutowany jest tranzystor polowy (co zdarza się bardzo często), „żywotność” tego tranzystora jest w dużym niebezpieczeństwie. Kolejną wadą takich lutownic jest ich mała wytrzymałość (nawet słabe siły boczne przy wylutowywaniu elementów, nie mówiąc już o uderzeniach, mogą ją unieruchomić).

Oczywiście ciągła praca z taką lutownicą jest niewygodna. Dlatego wielu radioamatorów stosuje różne sztuczki:

• zasilać lutownicę obniżonym napięciem (12 ... 36 V). To napięcie jest bezpieczne dla tranzystorów polowych, ale lutownica wymaga własnego źródła o odpowiednim napięciu;
• zwiększyć grubość dielektryka (miki), co utrudnia przenoszenie ciepła z cewki grzejnej na grot lutownicy;
• inne materiały są używane jako element grzejny.

Zdecydowałem się pójść tą ostatnią drogą. Z pewnością każdy widział potężne domowe rezystory z serii PEV. Są to więc gotowe elementy grzejne do lutownicy o mocy 30...60 W! Pozostaje tylko zastanawiać się, dlaczego oparte na nich opisy lutownic rzadko spotyka się w literaturze. W końcu potężne rezystory są zaprojektowane do znacznego przegrzania. Bezboleśnie wytrzymują nagrzewanie do 500 ... 600 ° C, a to kilkakrotnie wyższa niż temperatura topnienia lutu. Ułatwia takie "niestandardowe" zastosowanie rezystorów oraz fakt, że rezystory PEV-7,5 posiadają wewnętrzny otwór o średnicy 5 mm. te. taką samą średnicę jak grot standardowej 40-watowej lutownicy. Grubość ceramicznego dielektryka rezystora wynosi około 3 mm, czego nie można porównać z warstwą miki o grubości 8 milimetrów.

Jak pokazała praktyka, wyłączenie wrażliwych elementów przy pomocy takiej lutownicy jest prawie niemożliwe, nawet jeśli jest ona zasilana z sieci 220 V. Dodatkowo stosując rezystor można zapomnieć o przebiciu dielektryka (zdarza się to bardzo często przy lutownicach „mikowych”). Kolejnym plusem lutownicy „rezystorowej” jest duży zakres wartości znamionowych (rezystancji) rezystorów, więc wybór odpowiedniej nie jest trudny, a w przypadku awarii grzałki wystarczy po prostu wymienić rezystor.

Przemysłowe 40-watowe lutownice świetnie nadają się do przeróbek (ryc. 1), chociaż obudowę można łatwo przygotować we własnym zakresie. Jedyną trudnością, jaka może się pojawić, jest średnica rezystora PEV-7,5 (taki rezystor może przez długi czas rozpraszać moc do 50 W, jednocześnie nagrzewając się do temperatur powyżej 500°C) nieco większa niż metalowa końcówka uchwytu zwykła lutownica. Jeśli jest wykonany z metalowej płytki zwiniętej w rurkę, trzeba będzie ją lekko rozciągnąć (rozszerzyć) od strony żądła, aby rezystor „wspiął się” w nią (solidna rurka będzie musiała zostać przecięta na całej długości ). Rezystor jest utrzymywany w rurze z powodu tarcia i bardzo niezawodnie. Rurkę z rezystorem należy obrócić tak, aby wyprowadzenia rezystora wystawały - wtedy nie przeszkadzają tak bardzo w pracy.

Rys.. 1

Lutowanie przewodów do wyprowadzeń rezystora nie ma sensu - wyprowadzenia nagrzewają się prawie do temperatury samego rezystora, czyli powyżej temperatury topnienia lutu. Najlepiej zabrać ze sobą specjalne wtyczki, które są stosowane w radiach samochodowych, lodówkach i innych urządzeniach gospodarstwa domowego, gdzie wymagane jest zapewnienie niezawodnych styków bez lutowania. Przewody z opornika wkłada się w otwory rurki uchwytu w pobliżu samego uchwytu (temperatura tam nie jest zbyt wysoka i bezpieczna dla izolacji przewodów), a następnie jak zwykle wyprowadzane są przez uchwyt.

Dla lutownicy 40W zasilanej z akumulatora samochodowego rezystor powinien mieć ok. 5,1 oma (wyprodukuje ok. 30W mocy). Uwzględnia to rezystancję przewodów (około 1 oma). Przy takiej rezystancji lutownica normalnie się nagrzewa jeśli napięcie akumulatora jest powyżej 12 V. i nie przegrzewa się przy maksimum (14,4 V).

Jeśli lutownica ma być podłączona przez automatyczny termostat (z termoparą zainstalowaną na grocie), wówczas rezystancję rezystora można zmniejszyć do 3,6 ... 4,7 Ohm. Wtedy nagrzeje się szybciej – nie 2…3 minuty, a tylko 40 s. A domowe kanały ściekowe są praktycznie niewrażliwe na przeciążenia prądowe. Dla innych napięć zasilania rezystancja rezystora musi być inna, jak widać z tabeli. Regulator temperatury w celu zwiększenia wydajności i zmniejszenia nagrzewania elementu regulacyjnego musi pracować w trybie pulsacyjnym. Bezwładność cieplna lutownicy jest bardzo duża, a częstotliwość impulsów prądu może być mniejsza niż 1 Hz. Zbyt duży (powyżej 1 kHz) jest niepożądany. Chociaż pojemność między cewką rezystora a grotem lutownicy jest znikoma, jak wiadomo, wraz ze wzrostem częstotliwości pojemność maleje i znacznie trudniej będzie poradzić sobie z przetwornikami wysokiej częstotliwości wzdłuż przewodów zasilających.

Rezystory domowe są pokryte specjalną farbą, która ciemnieje po podgrzaniu (zmienia kolor z zielonego na czarny). Nie ma się czego bać, gdy ostygnie, znów robi się zielony. Opisana konstrukcja działa u mnie już ponad rok i wygląd rezystora nie ucierpiał przez ten czas. Końcówka lutownicy silnie pali się do rezystora, ale ta wada jest również nieodłączna w konwencjonalnych lutownicach. Ponadto łatwo go wybić, wkładając odpowiedni pręt do rezystora. To prawda, nie próbuj zbyt mocno - ceramiczny korpus rezystora łatwo ulega uszkodzeniu przez silne uderzenia.

Termostat można zmontować według najprostszego schematu (rys. 2).

Rys.. 2

Spośród czujników termicznych dostępnych dla większości radioamatorów najlepiej jest tutaj użyć termistorów. Nie da się zmierzyć tak wysokich temperatur czujnikami półprzewodnikowymi – po kilku godzinach pracy ich charakterystyka ulega pogorszeniu. Należy również zrezygnować z termistorów dyskowych - ich wyprowadzenia są lutowane zwykłym lutem, a po nagrzaniu lutownicy odpadają. Termistory rurkowe są dobre (obudowa jest podobna do konwencjonalnych rezystorów MLT-0,25, tylko dwa razy dłuższa), jednak są dość trudne do naprawienia. Początkowa rezystancja termistora może być prawie dowolna. Po podgrzaniu zmniejsza się dla wszystkich rezystorów do kilkudziesięciu omów. Przed przymocowaniem termistora do końcówki lutownicy wskazane jest owinięcie jej (grotu) nitkami azbestowymi lub innym izolatorem żaroodpornym.

Termostat jest montowany zgodnie z klasycznym schematem - komparator napięcia na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 i wyzwalacz Schmitta na DA1.2. Charakterystyczną cechą układu LM358 jest jego zdolność do porównywania napięć o amplitudzie zbliżonej do napięcia na ujemnym styku zasilania (pin 4). Większość innych niedrogich układów scalonych strajkuje w tym trybie. Można go zastąpić ukraińskim ICPA358P lub 4-elementowym LM324 lub KR1401UD2.

Rezystor dostrajający R1 reguluje temperaturę końcówki. Wraz ze spadkiem jego rezystancji spada również temperatura. Szeregowo z R1 pożądane jest włączenie stałego rezystora o rezystancji około 1 kOhm - mikroukład „nie lubi” więcej niż 4/5 napięcia zasilania, które ma być przyłożone do jego wejść.

Podczas gdy temperatura końcówki jest niska, rezystancja termistora R4 jest dość duża, napięcie na bezpośrednim wejściu DA1.1 jest większe niż napięcie na odwrotnym, a moc wyjściowa wzmacniacza operacyjnego jest wysoka. Na wyjściu DA1 2 - ten sam poziom, tranzystor VT1 jest otwarty i dostarcza napięcie do lutownicy. Gdy ten ostatni się nagrzewa, rezystancja termistora maleje i wkrótce napięcia na obu wejściach DA1.1 wyrównają się. Wzmacniacz zacznie się losowo przełączać (nie ma sprzężenia zwrotnego, a jego wprowadzenie jest niezwykle trudne, ponieważ sprzężenie zwrotne działa normalnie tylko wtedy, gdy napięcia na wejściach wzmacniacza operacyjnego są bliskie połowie napięcia zasilania, podczas gdy w naszym przypadku są są tylko o setki miliwoltów większe od zera).

Aby zwalczyć zakłócenia o wysokiej częstotliwości na wyjściu DA1.1, do obwodu dodano wyzwalacz Schmitta na wzmacniaczu DA1.2. Do stanu logicznego „0” przechodzi dopiero wtedy, gdy składowa stała sygnału (dowolnego kształtu i częstotliwości) na wyjściu wzmacniacza DA1.1 spadnie poniżej 1/4 napięcia zasilania, tj. po osiągnięciu przez lutownicę temperatury roboczej. Następnie tranzystor VT1 również się wyłącza. Od pewnego czasu temperatura grotu lutownicy wzrasta z powodu bezwładności cieplnej, a napięcie na wyjściu DA1.1 maleje. Następnie żądło zaczyna się ochładzać, a napięcie na wyjściu DA1.1 wzrasta. Gdy tylko (składowa stała) przekroczy 3/4 napięcia zasilania, spust DA1.2 ponownie się przełącza i lutownica zaczyna się nagrzewać.

Napięcie zasilania musi mieścić się w zakresie 5 ... 20 V, napięcie U2 (na rezystorze obciążenia) może być dowolne. Ale sam rezystor (rezystancja i moc) i tranzystor VT1 muszą być dla niego obliczone. Podczas korzystania z tranzystorów bipolarnych między wyjściem DA1.2 a podstawą tranzystora potrzebny jest rezystor o rezystancji 100 ... 470 omów (im niższe napięcie, tym niższa rezystancja), emiter VT1 jest podłączony do wspólnego przewodu. Oba napięcia mogą być nieuregulowane. Prąd pobierany w obwodzie U1 nie przekracza dziesięciu miliamperów.

Pożądane jest stosowanie w urządzeniu tranzystorów polowych, zwłaszcza gdy napięcie U2 jest mniejsze niż 100 V. Wtedy tranzystor będzie zimny, a cały obwód można schować w uchwycie lutownicy. Tranzystor bipolarny przy tym napięciu wymaga małego radiatora. Pożądane jest zwiększenie pojemności kondensatora C3, aby zapewnić bardziej niezawodne działanie. Jeśli nie można ustawić wymaganej temperatury za pomocą rezystora R1, należy zmniejszyć rezystancję R3 lub lepiej wybrać termistor R4 o dużej rezystancji.

Autor: A.Koldunov, Grodno.

Zobacz inne artykuły Sekcja Ham Radio Technologie.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Szympans jako szczyt ewolucji 20.09.2007 Czas przestać myśleć, że człowiek jest szczytem ewolucji. W rzeczywistości szympansy są bardziej „zaawansowanym” gatunkiem. Grupa genetyków z University of Michigan (USA) badała sekwencje DNA w 13 genach ludzi, szympansów i makaków rezus. Okazało się, że 888 geny szympansów uległy zmianie w wyniku doboru naturalnego, odkąd ludzie i szympansy oddzielili się od wspólnego przodka około 233 milionów lat temu. Spośród ludzkich genów tylko 6 zmieniły się od tego czasu. Tak więc ewolucja szympansów poszła dalej niż nasza. Czy to nie oznacza, że ​​małpy po pewnym czasie staną się mądrzejsze od ludzi?

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Bezzałogowe roboty będą ładować pojazdy elektryczne

▪ Marsjański helikopter Ingenuity ustanawia rekord wysokości

▪ Najcieńszy 15,6-calowy ultrabook firmy NEC

▪ Rowerek trójkołowy VOOK E-Trike Speed

▪ inteligentny plastik

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część witryny internetowej elektryka. Wybór artykułu

▪ artykuł Niech zabójcy zaczną pierwsi. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Dlaczego środek Ziemi jest gorący? Szczegółowa odpowiedź

▪ domowy artykuł z kurkumy. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Czujka dymu przeciwpożarowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Połączone chusteczki do nosa. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024