Регулятор мощности паяльника
Наиболее удобным устройством, позволяющим регулировать температуру жала
электропаяльника, является тиристорный регулятор мощности. Ниже приведено
описание одного из таких регуляторов, построенного на доступных элементах и
рассчитанного на совместную работу с наиболее распространенными
электропаяльниками мощностью 40 и 80 Вт.
Регулятор нормально работает совместно с нагрузкой мощностью до 200 Вт, а
если тиристор установить на теплоотвод с эффективной поверхностью рассеяния
тепла 200 - 250 кв.см, мощность нагрузки можно довести до 400 Вт. Применение
тиристора КУ201 позволило без усложнения увеличить стойкость регулятора к
случайным замыканиям цепи нагрузки.
Паяльник соединен последовательно с тиристором VS1 (см. рис.1),
встречно-параллельно которому включен диод VD1. При закрытом тиристоре через
нагреватель паяльника протекают минусовые полупериоды сетевого тока, обеспечивая
его работу с мощностью, равной примерно половине номинальной. Когда тиристор
полностью открыт каждый полупериода, паяльник работает при мощности, близкой к
номинальной.
Рис. 1. Регулятор мощности паяльника. Схема
В течение отрицательных полупериодов сети напряжение между
точками А и Б равно прямому падению напряжения на диоде VD1 (около 0,6 В),
поэтому узел формирования импульсов, открывающих тиристор, не работает и он
закрыт. В начале положительного полупериода диод VD1 закрывается и напряжение
Uаб между точками А и Б увеличивается, соответственно увеличивается и напряжение
Uвб между точками В и Б.
К середине полупериода напряжение Uаб становится равным амплитудному
значению, а напряжение Uвб, достигнув примерно 7 В, далее не увеличивается. Этим
устройство обязано "стабилитрону", в роли которого выступает обратно включенный
эмиттерный переход транзистора VT3.
Стабилизированным напряжением Uвб питается формирователь открывающих
импульсов, собранный на конденсаторе С1 и аналоге однопереходного транзистора
VT1VT2. Конденсатор С1 начинает заряжаться от начала плюсового полупериода, а
напряжение на нем увеличивается до момента открывания аналога однопереходного
транзистора. В этот момент конденсатор разряжается через управляющий переход
тиристора, что приводит к его открыванию.
Время зарядки конденсатора до момента открывания тиристора в пределах
полупериода можно регулировать переменным резистором R2, изменяя тем самым
мощность, выделяемую в нагрузке.
Как только открывается тиристор, напряжение на нем (Uаб) уменьшается примерно
до 2 В и формирователь открывающих импульсов выключается. Тиристор остается
открытым до конца плюсового полупериода, после чего закрывается. С началом
очередного минусового полупериода сети описанный процесс повторяется.
Переключателем SA1 выбирается режим работы регулятора. В верхнем по схеме
положении переключателя регулятор включен и позволяет устанавливать мощность
паяльника в пределах от 50 до 100% от номинальной. В среднем положении
переключателя регулятор и паяльник выключены, а в нижнем - регулятор выключен, а
паяльник включен на полную номинальную мощность.
Регулятор собирают на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита
толщиной 1 мм. Чертеж одного из вариантов печатной платы устройства,
рассчитанного на работу с паяльником 40 или 80 Вт, показан на рис.2.
Плата изготовлена без травления хлорным железом; нужно только прорезать
фольгу резаком по линиям чертежа и удалить пинцетом не заштрихованные ее
участки. Детали на плату монтируются со стороны фольги. Места припайки выводов
обозначены на чертеже точками.
Плату можно поместить в прямоугольную коробку из теплостойкой пластмассы,
которую удобно использовать одновременно в качестве подставки для паяльника. На
одной из стенок коробки монтируют гнезда X1, арматуру предохранителя FU1 и
переменный резистор R3.
Около ручки резистора R3 целесообразно нанести простейшую шкалу из шести
равных делений и оцифровать их числами 50, 60, 70, .... .100, означающими
мощность в процентах от номинальной. На самом деле зависимость мощности от угла
поворота ручки не линейна, но эта неточность для практики пайки несущественна,
тогда как наличие шкалы заметно облегчает пользование регулятором.
Более удобной будет шкала, если вместо поворотного применить ползунковый
переменный резистор, т. е. с поступательным перемещением движка.
Можно собрать регулятор и в металлической коробке, но следует проследить за
тем, чтобы коробка не оказалась под напряжением сети. Ручка переменного
резистора должна быть обязательно пластмассовой.
Номинал переменного резистора R2 может быть в пределах от 33 кОм до 100 кОм.
Транзисторы - с любыми буквенными индексами. Конденсатор С1 - емкостью от 0,05
до 0,1 мкФ. Диод VD1 - кремниевый на обратное напряжение не менее 300 В и прямой
ток не менее 0,5 А; Если ограничиться мощностью нагрузки 200 Вт, то подойдет
диод Д226Б.
Налаживания регулятор, как правило, не требует. Если после сборки он не
заработал, это говорит о неисправности либо тиристора, либо одного из
транзисторов. Неисправность транзистора VT3 можно установить, временно заменив
его стабилитроном Д814А, a транзисторы VT1 и VT2 - заведомо исправными.
Если в собранном регуляторе мощности исправен, но не открывается тиристор
(нет регулирования мощности), это означает, что примененный экземпляр тиристора
имеет низкую чувствительность по управлению. Такой экземпляр лучше заменить
более чувствительным.
Рис. 2. Регулятор мощности паяльника. Чертеж печатной
платы устройства
Л.ЛОМАКИН, г.Москва
|
