Схема. Регулятор мощности паяльника

      Для быстрой и качественной пайки необходимо поддерживать жало паяльника в рабочем состоянии. Для этого с жала периодически удаляют образующиеся в процессе работы раковины и производят лужение. Если обеспечить паяльнику нормальный температурный режим (без перегрева), то эти операции не придется делать часто. Помочь радиолюбителю продлить жизнь паяльнику может предлагаемая схема регулятора мощности паяльника.

      Схема регулятора мощности паяльника (РМП) питается сетевым (220 В) напряжением и предназначен для глубокой (от 0 и почти до 100%) регулировки мощности в нагрузке. В состав схемы регулятора мощности входит цифровой 7-сегментный индикатор установленной мощности, работающий совместно с простейшим 3-разрядным аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Индикатор условно, цифрами от «0» до «7», отображает мощность в нагрузке, устанавливаемую потенциометром «Регулировка». Регулятор мощности паяльника имеет индикатор перегорания предохранителя. При перегорании предохранителя включается красный мигающий светодиод. Основная сложность при повторении РМП — изготовление сдвоенного переменного резистора с разными номиналами двух его половинок.

      Схема регулятора мощности паяльника (рис.1) состоит из:
— 3-разрядного АЦП на элементах R1…R5, DD1.1, DD1.2, DD1.3;
— дешифратора DD2 4-разрядного двоичного кода в 7-элементный;
— 7-элементного светодиодного индикатора HG1 красного цвета с объединенными катодами и повышенной светоотдачей;
— бестрансформаторного блока питания на R7, R8, С1…С5, VD1, VD2, DA1;
— регулятора мощности на элементах С6, RP1.2, R9, R10…R13, VD3, VD4, VT1, VS1;
— индикатора перегорания предохранителя FU1 на С7, HL1, VD5, VD6, R14;
— включателя питания — тумблера SA1.
    Схема Регулятор мощности паяльника 1   
      После замыкания контактов тумблера SA1 напряжение 220 В поступает на бестрансформаторный блок питания регулятора мощности. Большая часть напряжения гасится на балластном конденсаторе С5, остальная поступает на однополупериодный выпрямитель, составленный из стабилитрона VD2 и диода VD1. Резистор R8 ограничивает бросок тока при включении питания, a R7 разряжает конденсатор С5 после его выключения. Положительные полуволны ослабленного по амплитуде сетевого напряжения снимаются с катода VD1 и сглаживаются конденсатором С4 большой емкости. Постоянное напряжение с С4 поступает на вход интегрального стабилизатора DA1, а с его выхода — напряжение +5 В — на конденсатор С2.

      С конденсатора С2 стабилизированное напряжение +5 В подается на левый по схеме регулятора мощности вывод переменного резистора RP1.1. С его движка постоянное напряжение от 0 до +5 В поступает на вход АЦП (левые по схеме выводы R1, R2 и вывод 2 DD1.1). АЦП преобразует входное напряжение в 3-разрядный двоичный инвертированный код. Выход (вывод 3) DD1.1 является старшим разрядом АЦП, а выход (вывод 10) DD1.3 — младшим разрядом. Входы (выводы 1, 5, 9) элементов DD1.1, DD1.2, DD1.3 подключены к шине +5 В, за счет чего элементы DD1 Исключающее ИЛИ превращаются в инверторы (элементы НЕ).

      Номиналы резисторов R1 …R5, входящих в состав АЦП, должны иметь соотношение R-2R-4R и допуск не хуже 0,25%. В авторском варианте АЦП резисторы составлены из резисторов одного номинала (42,7 кОм) с допуском ±0,25%. Резисторы R1, R2 образуют два параллельно соединенные, R3, R4 — один резистор сопротивлением 42,7 кОм, R5 — два последовательно соединенных.
      3-разрядный двоичный код с выхода АЦП поступает на входы дешифратора DD2, преобразующего 4-разрядный двоичный код в 7-элемент-ный. Старший разряд DD2 не задействован, и на входе 8 (выводе 4) DD2 постоянно установлен лог. «0». С выходов DD2 код поступает на одноименные входы светодиодного индикатора HG1. Изменяемому напряжению на среднем выводе RP1.1 (входе АЦП) от 0 до +5 В соответствует изменение показаний HG1 от 0 до 7.

      Сетевое напряжение после включения SA1 подается на обмотку паяльника по цепи FU1-RH-VD4-SA1. Тиристор VS1 подключен встречно-параллельно выходам «+» и «-» диодного моста VD4. С выхода «+» моста VD4 пульсирующее напряжение положительной полярности через балластный резистор R12 поступает на катод стабилитрона VD3 и на фазосдвигающее устройство управления тиристором VS1, собранное на элементах С6, RP1.2, R9…R11, R13, VT1. Стабилитрон VD3 ограничивает максимальное напряжение фазосдвигающего устройства на уровне 11 В. Фазосдвигающая цепь RP1.2-R9-C6 обеспечивает регулируемый временной сдвиг запускающих импульсов на управляющем электроде тиристора VS1.

      При возрастании напряжения на верхней по схеме обкладке конденсатора С6 до порога срабатывания однопереходного транзистора VT1, он открывается, и конденсатор С6 разряжается, формируя на резисторе R11 импульс положительной полярности, который через токоограничительный резистор R13 поступает на управляющий электрод VS1. От величины фазового сдвига (момента открывания) VS1 в каждую положительную полуволну выпрямленного напряжения зависит мощность, подаваемая в нагрузку RH.

      На паяльнике RH рассеивается мощность, зависящая от положения движка потенциометра RP1.2. Левому (по схеме) положению движка соответствует 0-я мощность в нагрузке, а правому — около 100% мощности. Так как половинка потенциометра RP1.2 механически связана с другой его половинкой (RP1.1), калибровка шкалы потенциометра не требуется. Индикатор HG1 условно (цифрами от 0 до 7) отображает мощность в нагрузке, устанавливаемую потенциометром «Регулировка».

      При перегорании предохранителя FU1 включается блок индикации на С7, HL1, VD5, VD6, R14. Ток протекает через однополупериодный выпрямитель на диоде VD6, токоограничительный резистор R14 и поступает на мигающий светодиод HL1, который ярко вспыхивает, предлагая заменить предохранитель. Стабилитрон VD5, включенный параллельно HL1, является типовой защитой HL1 от повышенного прямого, а VD6 — от высокого обратного напряжения. Конденсатор С7 является фильтром постоянного тока и обеспечивает стабильную работу HL1.
Схема Регулятор мощности паяльника 2
      В схеме регулятора мощности применены прецизионные резисторы R1…R5 с допуском 0,25…0,5% типа С2-13, С2-14, С2-29В, С2-31, остальные резисторы — МЛТ, С2-23, С2-33. Так как сдвоенные переменные резисторы с разными номиналами являются большой редкостью, потенциометр RP1 рекомендуется изготовить из двух одинарных. Подойдут резисторы типа СП4-1 (0,5 Вт) группы А. Конструктивно связать резисторы можно с помощью проволочной кулисы, изготовленной из куска большой канцелярской скрепки (рис.2). Конденсаторы С2, С4, С7 — оксидные, К50-35 или зарубежного производства. Конденсаторы С5 и С6 — типа К73-17 с рабочим напряжением 400 В. Их можно заменить К73-11, К73-16В или подобными. Остальные конденсаторы — керамические, КМ или К10-17. Диод VD1 можно заменить на 1N4004…1N4007, КД102Б. Стабилитроны VD2, VD3 — Д814Д, КС512А, 2С512А, VD5 — КС156А, 2С156А,2С147А. Диод VD6—КД102Б, 1N4004…1N4007. Диодный мост VD4 можно заменить единичными диодами типа 1N4004…1N4007 или мостом DB107. Мигающий светодиод VD1 типа ARL-5013URC-B можно заменить ARL-3014URD-B. Однопереходный транзистор VT1 — КТ117 с любым буквенным индексом. Интегральный стабилизатор DA1 78L05 имеет отечественный аналог КР1157ЕН502А. HMCDD1 К561Л П2 имеет зарубежный аналог CD4030; DD2 К176ИД2 аналогов не имеет. Тиристор VS1 — КУ201К (Л) или КУ202 с буквенными индексами К, Л, М, Н. Тумблер SA1 — МТ1, можно заменить MTS-202, MTS-102.

      Плата РМП устанавливается в прямоугольном пластмассовом корпусе подходящих размеров из диэлектрического материала. Ручка потенциометра RP1 также должна быть из изоляционного материала.
      Перед первым включением РМП необходимо тщательно проверить монтаж на соответствие схеме. При настройке схемы регулятора мощности паяльника следует помнить, что устройство работает от бестрансформаторного блока питания, и прикосновение к элементам схемы незащищенными руками может привести к поражению электрическим током.
      При настройке РМП временно делают разрыв в точке соединения выхода DA1 с остальной частью схемы (сеть 220 В не используют), с лабораторного блока питания на верхний (по схеме) вывод С2 подают напряжение +5 В и проверяют работу «низковольтной» части РМП при помощи осциллографа.

      Для этого плавно вращают ручку потенциометра RP1 из крайнего левого в крайнее правое положение и убеждаются, что цифры на индикаторе HG1 изменяются от 0 до 7. Если чередование цифр обратное (от 7 до 0), следует поменять местами крайние выводы RP1.1. Когда порядок следования цифр нарушен, нужно убедиться в том, что номиналы резисторов R1…R5 имеют допуск не более 0,25% и при несоответствии их заменить. Базовое сопротивление R (на схеме такое сопротивление имеют R1 и R2) — не принципиально и может быть от 15 до 30 кОм. Важно, чтобы резисторы были прецизионные (с допуском не хуже 0,25%), а группы резисторов R1, R2; R3, R4 и R5 имели соотношение R-2R-4R.

      По окончании настройки низковольтной части схемы регулятора мощности паяльника отключают лабораторный блок питания. На вход РМП подают напряжение 220 В и проверяют вольтметром напряжения на входе и на выходе DA1 (10 и 5 В соответственно). Отключив сеть, восстанавливают соединение выхода DA1 с остальной частью схемы.
      Далее проверяют работу регулятора мощности. Для этого устанавливают RP1.2 в крайнее левое по схеме положение. Включают тумблер SA1 и проверяют постоянное напряжение на катоде VD3 (+11 В). Плавно переводят RP1.2 в крайнее правое положение, на обмотке паяльника должно установиться около 100% мощности, а показание HG1 — цифра 7. Диапазон фазового сдвига при управлении тиристором VS1 можно скорректировать изменением емкости конденсатора С6 в пределах 0,015…0,22 мкФ.

    Если 0-я мощность в нагрузке устанавливается не в самом крайнем левом положении RP1.2, то его можно зашунтировать постоянным резистором. Для этого устанавливают RP1.2 в крайнее левое положение, подпаивают параллельно ему подстроечный резистор сопротивлением 1…2,2 МОм и уменьшением сопротивления этого резистора добиваются появления мощности в нагрузке. Затем измеряют сопротивление подстроечного резистора и параллельно RP1.2 припаивают постоянный резистор с ближайшим (большим) номиналом. Учитывая бестрансформаторное питание, все перепайки выполняются обязательно при отключенном питании. Мощность в нагрузке (на обмотке паяльника) контролируют вольтметром. Для удобства паяльник можно заменить лампой накаливания (60…75 Вт) и контролировать мощность визуально по яркости свечения лампы.

Похожие статьи:
Симисторный регулятор мощности
Регулятор мощности на транзисторе IRF840
Регулятор мощности с малым уровнем помех.
Таймер-регулятор мощности
Двухканальный регулятор мощности с ДУ
Цифровой регулятор мощности с дистанционным управлением
Симисторные регуляторы мощности
Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере PIC16F628A
Симисторный регулятор мощности паяльника, не создающий помех
Регулятор мощности на 555-м таймере

Читайте также:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *