Da bi lemljenje bilo visokokvalitetno, morate vlastitim rukama sastaviti regulator snage lemilice. U nastavku ćemo navesti takve uređaje koji se sastavljaju pomoću tiristora. U nekima od njih se kontrolira snaga lemilice bez galvanske izolacije od električne mreže, pa se svi dijelovi pod naponom moraju pažljivo izolirati.
Jednostavan tiristorski regulator
Ovo je najjednostavnija opcija. Koristi minimalan broj dijelova. Umjesto konvencionalnog diodnog mosta koristi se samo jedna dioda. Regulacija temperature se odvija samo u toku pozitivnog polutalasa struje, a u negativnom periodu napon prolazi kroz pomenutu diodu bez promjena. Stoga, u ovom slučaju, podešavanje snage lemilice vlastitim rukama može se izvršiti u rasponu od 50 do 100%. Ako uklonite diodu, ona će se pomjeriti u raspon od 0-49%. Ako se dinistor (KN102A) umetne u prekid u lancu otpora, tada se elektrolit može zamijeniti običnim kondenzatorom kapaciteta 0,1 mikrofarada.
Da biste napravili takav regulator snage, trebate koristiti tiristore kao što su KU103V, KU201L, KU202M, koji rade na naprijed naponu većem od 350 V. Bilo koja dioda može se koristiti za obrnutu potencijalnu razliku od najmanje 400 volti.
Povratak na sadržaj
Klasična verzija tiristorskog uređaja
On stvara radio smetnje u mreži i zahtijeva ugradnju filtera. Ali može se uspješno koristiti za promjenu svjetline žarulja sa žarnom niti ili promjenu temperature grijaćih elemenata snage od 20 do 40 W.
Ovaj uređaj radi po sljedećem principu:
- uređaj se napaja preko uređaja čija se temperatura ili svjetlina moraju promijeniti;
- tada struja prelazi na diodni most;
- pretvara naizmjeničnu struju u jednosmjernu;
- preko promjenljivog otpornika i filtera od dva otpora i kondenzatora dolazi do upravljačkog terminala tiristora, koji se otvara i propušta maksimalnu vrijednost struje kroz sijalicu ili lemilicu;
- ako okrenete dugme varijabilnog otpornika, ovaj proces će se dogoditi s kašnjenjem, što ovisi o vremenu pražnjenja kondenzatora;
- O tome zavisi nivo temperature do kojeg se vrh lemilice zagreva.
Povratak na sadržaj
Regulator snage lemilice bez radio smetnji
Razlika između ove opcije i prethodne je odsustvo smetnji u električna mreža. Radi u periodu kada napon napajanja prolazi kroz nultu tačku. Nije teško napraviti takav regulator lemilice vlastitim rukama, a njegova efikasnost doseže 98%. Podložan naknadnoj modernizaciji.
Uređaj radi ovako: mrežni napon se izravnava diodnim mostom, a konstantna komponenta ima oblik sinusoide, koja pulsira frekvencijom od 100 Hz.
Prošavši kroz otpor i zener diodu, struja ima maksimalnu amplitudu napona od 8,9 V. Njen oblik se mijenja i postaje pulsirajući, te puni kondenzator.
Mikrokrugovi dobijaju potrebnu snagu, a otpori su potrebni da bi se smanjila amplituda napona od oko 20-21 V i obezbedio takt signal za LSI i pojedinačne 2ILI-NE logičke ćelije, koje se sve pretvaraju u pravougaone impulse. Na drugim pinovima mikrokola dolazi do inverzije i formiranja impulsnog sata tako da tiristor ne može utjecati na logiku. Kada pozitivni signal prođe na upravljački terminal tiristora, on se otvara i može se izvršiti lemljenje.
Ovaj ima raspon od 49-98%, što vam omogućava da podesite instrument od 21 do 39 W.
Povratak na sadržaj
Unutrašnja ugradnja uređaja i ostalih njegovih dijelova
Svi dijelovi od kojih je sastavljen regulator nalaze se na štampanoj ploči koja je izrađena od fiberglasa. Ovaj uređaj ne sadrži galvansku izolaciju i direktno je priključen na mrežno napajanje, pa je uređaj bolje instalirati u kutiju iz bilo kojeg izolacijski materijal na primjer, plastika. Ne bi trebao biti veći od adaptera. Biće potrebno više električni kabl viljuškom.
Na osovinu promjenjivog otpornika mora se staviti ručka izrađena od bilo kojeg izolacijskog materijala, na primjer, tekstolita ili plastike. Oko njega, na tijelu regulatora snage lemilice, nanose se oznake s odgovarajućim brojevima, koje će pokazati stupanj zagrijavanja vrha.
Kabel koji povezuje regulator sa lemilom zalemljen je direktno na ploču. Umjesto toga, možete ugraditi konektore na kućište, a zatim spojiti nekoliko lemilica. Struja koju troši gore opisani uređaj prilično je mala. To je jednako 2 mA, što je manje od onoga što LED dioda u prekidaču s pozadinskim osvjetljenjem. Stoga se ne morate truditi da osigurate temperaturni režim.
Nakon montaže, uređaj ne zahtijeva podešavanje. Ako nema grešaka u instalaciji i svi dijelovi su u ispravnom stanju, tada bi regulator snage trebao proraditi odmah nakon uključivanja u napajanje.
Ako se gore opisani uređaj čini teškim za proizvodnju, onda se može napraviti jednostavniji, ali će se morati instalirati dodatni filteri kako bi se smanjile radio smetnje. Izrađuju se od feritnih prstenova na koje su namotani zavoji bakrene žice.
Možete koristiti slične elemente uklonjene iz računarskih napajanja, štampača, televizora i druge slične opreme.
Filter se postavlja ispred ulaza regulatora, između uređaja i kabla za napajanje.
Treba ga instalirati što bliže tiristoru, koji je izvor radio smetnji. Filter se također može postaviti u ili na unutrašnjost kućišta. Što je više zavoja namotano na njega, to je mreža pouzdanije zaštićena od smetnji. U najjednostavnijem slučaju, oko prstena možete omotati 2-3 žice kabla za napajanje. Možete ukloniti feritne jezgre sa računara, otpadnih štampača, starih monitora ili skenera. Sistemska jedinica računara je povezana sa njima kablom koji ima zadebljanje. U njega je montiran feritni filter.
Osnova je bio članak u časopisu Radio broj 10 za 2014. godinu. Kada sam naišao na ovaj članak, svidjela mi se ideja i jednostavnost implementacije. Ali ja osobno koristim male niskonaponske lemilice.
Direktni krug za niskonaponske lemilice ne može se koristiti zbog niskog otpora grijača lemilice i, kao posljedica, značajne struje mjernog kruga. Odlučio sam da ponovim šemu.
Dobiveni krug je pogodan za bilo koje lemilo s naponom napajanja do 30V. Grejač koji ima pozitivan TCR (vruće ima veći otpor). Keramički grijač će dati najbolje rezultate. Na primjer, možete pokrenuti lemilicu od stanica za lemljenje sa pregorelim temperaturnim senzorom. Ali rade i lemilice s nihromskim grijačem.
Budući da ocjene u krugu ovise o otporu i TKS-u grijača, prije nego što ga implementirate, morate odabrati i provjeriti lemilo. Izmjerite otpor grijača u hladnom i vrućem stanju.
Također preporučujem provjeru reakcije na mehaničko opterećenje. Ispostavilo se da je jedan od mojih lemilica imao problem. Izmjerite otpor hladnog grijača, nakratko ga uključite i ponovo izvršite mjerenje. Nakon zagrijavanja, mjerenja otpora, pritisnite vrh i lagano tapkajte, simulirajući rad sa lemilom, pazite na skokove otpora. Moja lemilica se na kraju ponašala kao da nema grijač nego karbonski mikrofon. Kao rezultat toga, pri pokušaju rada, malo jače pritiskanje dovelo je do isključivanja zbog povećanja otpora grijača.
Na kraju sam ga prepravio sklopljeno kolo za EPSN lemilicu s otporom grijača od 6 oma. EPSN lemilica je najgora opcija za ovo kolo; nizak TCR grijača i visoka termička inercija dizajna čine termičku stabilizaciju sporom. Ali ipak, vrijeme zagrijavanja lemilice smanjeno je za 2 puta bez pregrijavanja, u odnosu na zagrijavanje naponom koji daje približno istu temperaturu. A s produženim kalajisanjem ili lemljenjem, pad temperature je manji.
Razmotrimo operativni algoritam.
1. U početnom trenutku vremena na ulazu 6 U1.2 napon je blizu 0, upoređuje se sa naponom iz razdjelnika R4, R5. Napon se pojavljuje na izlazu U1.2. (Otpornik POS R6 povećava histerezu U1.2 radi zaštite od smetnji.)
2. Sa izlaza U1.2, napon kroz otpornik R8 otvara tranzistor Q1. (Otpornik R13 je potreban kako bi se osiguralo da je Q1 zatvoren ako operacijsko pojačalo ne može proizvesti napon jednak negativnom naponu napajanja)
3. Mjerna struja teče kroz grijač lemilice RN, diodu VD3, otpornik R9 i tranzistor Q1. (snaga otpornika R9 i struja tranzistora Q1 biraju se na osnovu veličine mjerne struje, dok pad napona na lemilici treba birati oko 3 V, ovo je kompromis između tačnosti mjerenja i snage raspršene R9 Ako je rasipanje snage preveliko, tada možete povećati otpor R9, ali će se tačnost stabilizacije temperature smanjiti).
4. Na ulazu 3 U1.1, kada teče mjerna struja, pojavljuje se napon u zavisnosti od odnosa otpora R9 i RN, kao i pada napona na VD3 i Q1, koji se poredi sa naponom iz razdjelnika R1. , R2, R3.
5. Ako napon na ulazu 3 pojačala U1.1 premašuje napon na ulazu 2 (hladno lemilo niske otpornosti RN). Napon će se pojaviti na izlazu 1 U1.1.
6. Napon sa izlaza 1 U1.1 preko ispražnjenog kondenzatora C2 i diode VD1 se dovodi na ulaz 6 U1.2, na kraju zatvara Q1 i isključuje R9 iz mjernog kruga. (Dioda VD1 je potrebna ako operacijsko pojačalo ne dozvoljava negativan ulazni napon.)
7. Napon sa izlaza 1 U1.1 preko otpornika R12 puni kondenzator C3 i kapacitivnost kapije tranzistora Q2. A kada se dostigne granični napon, tranzistor Q2 se otvara i uključuje lemilo, dok se dioda VD3 zatvara, odvajajući otpor grijača lemilice RN iz mjernog kruga. (Otpornik R14 je neophodan da garantuje zatvaranje Q2 ako operaciono pojačalo ne može da ispusti napon jednak negativnom naponu napajanja, kao i kada više visokog napona napon napajanja kola na kapiji tranzistora nije prelazio 12 V.)
8. Otpornik R9 i otpor grijača RN su isključeni iz mjernog kruga. Napon na kondenzatoru C1 održava otpornik R7, kompenzujući moguće curenje kroz tranzistor Q1 i diodu VD3. Njegov otpor bi trebao znatno premašiti otpor grijača lemilice RN kako ne bi došlo do greške u mjerenju. U ovom slučaju, kondenzator C3 je bio potreban kako bi RN bio isključen iz mjernog kruga nakon što je R9 isključen, inače se krug ne bi zaključao u položaj grijanja.
9. Napon sa izlaza 1 U1.1 puni kondenzator C2 kroz otpornik R10. Kada napon na ulazu 6 U1.2 dostigne polovinu napona napajanja, tranzistor Q1 se otvara i počinje novi ciklus mjerenja. Vrijeme punjenja se bira ovisno o toplinskoj inerciji lemilice, tj. njegove dimenzije, za minijaturno lemilo 0,5c za EPSN 5c. Ne isplati se činiti ciklus prekratkim jer će se samo temperatura grijača početi stabilizirati. Vrijednosti prikazane na dijagramu daju trajanje ciklusa od približno 0,5 s.
10. Kroz otvoreni tranzistor Q1 i otpornik R9, kondenzator C1 će se isprazniti. Nakon što napon na ulazu 3 od U1.1 padne ispod ulaza 2 od U1.1, na izlazu će se pojaviti nizak napon.
11. Nizak napon od izlaza 1 U1.1 preko diode VD2 će isprazniti kondenzator C2. I također kroz lanac otpornika R12, kondenzator C3 će zatvoriti tranzistor Q2.
12. Kada je tranzistor Q2 zatvoren, dioda VD3 će se otvoriti i struja će teći kroz mjerni krug RN, VD3, R9, Q1. I kondenzator C1 će početi da se puni. Ako se lemilica zagreje od podešenu temperaturu a otpor RN se dovoljno povećao tako da napon na ulazu 3 od U1.1 ne prelazi napon iz razdjelnika R1, R2, R3 na ulazu 2 od U1.1, tada će niski napon ostati na izlazu 1 od U1 .1. Ovo stanje će trajati sve dok se lemilica ne ohladi ispod temperature postavljene otpornikom R2, a zatim će se ciklus rada ponoviti počevši od prve tačke.
Izbor komponenti.
1. Operativno pojačalo Koristio sam LM358 sa njim kolo može raditi do napona od 30V. Ali možete, na primjer, koristiti TL 072 ili NJM 4558, itd.
2. Tranzistor Q1. Izbor ovisi o veličini mjerne struje. Ako je struja oko 100 mA, onda možete koristiti tranzistore u minijaturnom paketu, na primjer, u paketu SOT-23 2N2222 ili BC-817 Za veće mjerne struje, možda ćete morati instalirati snažnije tranzistore u TO-. 252 ili SOT-223 paket sa maksimalnom strujom od 1A i više na primjer D 882, D1802, itd.
3. Otpornik R9. Najtopliji dio u krugu raspršuje gotovo cijelu mjernu struju. Snaga otpornika može se približno izračunati kao (U^2)/R9. Otpor otpornika je odabran tako da pad napona tokom mjerenja na lemilici bude oko 3V.
4. Dioda VD3. Preporučljivo je koristiti Schottky diodu sa rezervom struje kako bi se smanjio pad napona.
5. Tranzistor Q2. MOSFET bilo koje snage N. Koristio sam 32N03 uklonjen sa stare matične ploče.
6. Otpornik R1, R2, R3. Ukupni otpor otpornika može biti od jedinica kilo-oma do stotina kilo-oma, što vam omogućava da odaberete otpore R1, R3 razdjelnika, ispod raspoloživog promjenjivog otpornika R2. Teško je precizno izračunati vrijednost razdjelnih otpornika budući da mjerni krug sadrži tranzistor Q1 i diodu VD3, teško je uzeti u obzir tačan pad napona na njima.
Približan omjer otpornosti:
Za hladno lemilo R1/(R2+R3)≈ Rcold/ R9
Za maksimalno grijani R1/R2≈ RNhot/ R9
7. Budući da je promjena otpora za stabilizaciju temperature mnogo manja od oma. Zatim, za spajanje lemilice treba koristiti visokokvalitetne konektore, ili još bolje, direktno zalemiti kabel lemilice na ploču.
8. Sve diode, tranzistori i kondenzatori moraju biti projektovani za napon od najmanje jedan i po napona napajanja.
Zbog prisutnosti diode VD3 u mjernom krugu, krug ima malu osjetljivost na promjene temperature i napona napajanja.Nakon proizvodnje, došla je ideja kako smanjiti ove efekte.Potrebno je zamijeniti Q1 na N MOSFET-u sa niskim otporom na uključenje i dodati još jednu diodu sličnu VD3. Dodatno, obje diode se mogu povezati s komadom aluminija za termički kontakt.
Izvršenje.
Završio sam shemu koristeći što je više moguće SMD komponente instalacija Otpornici i keramički kondenzatori tipa 0805.Elektroliti u kućištu B.LM358 čip u kućištu SOP-8. ST34 dioda u SMC paketu. Tranzistor Q1 može se montirati u bilo koji od SOT-23, TO-252 ili SOT-223 paketi. Tranzistor Q2 može biti u TO-252 ili TO-263. Otpornik R2 VSP4-1. Otpornik R9 kao najtoplija stavkabolje je postaviti van ploče, samo za lemilice snage manje od 10W moguće je kao R9 Lemljenje 3 2512 otpornika.
Ploča izrađena od obostranog PCB-a. S jedne strane bakar nije urezan i koristi se ispod zemlje na ploči, rupe u koje su zalemljeni kratkospojnici označeni su kao rupe sa metalizacijom, preostale rupe na strani punog bakra su upuštene bušilicom većeg prečnika. Za štampanje ploče u obliku ogledala.
Malo teorije. Ili zašto visoka frekvencija upravljanje nije uvijek dobro.
Ako pitate koja je kontrolna frekvencija bolja. Najvjerovatnije će odgovor biti što veći to bolje, odnosno tačniji.
Pokušaću da objasnim kako ja razumem ovo pitanje.
Ako uzmemo opciju kada je senzor na vrhu vrha, onda je ovaj odgovor tačan.
Ali u našem slučaju senzor je grijač, iako u mnogim stanicama za lemljenje senzor nije u vrhu, već pored grijača. U takvim slučajevima ovaj odgovor neće biti tačan.
Počnimo s preciznošću zadržavanja temperature.
Kada lemilica leži na postolju i počnu upoređivati regulatore temperature, koje kolo točnije drži temperaturu i često govorimo o brojevima od jednog stepena ili manje. Ali da li je tačnost temperature zaista toliko važna u ovom trenutku? Uostalom, u suštini je važnije održavati temperaturu u trenutku lemljenja, odnosno koliko lemilica može održati temperaturu tokom intenzivnog izvlačenja snage iz vrha.
Zamislimo pojednostavljeni model lemilice. Grejač na koji se napaja struja i vrh iz kojeg izlazi mala snaga u vazduh kada lemilica leži na postolju ili velika tokom lemljenja. Oba ova elementa imaju termičku inerciju ili, drugim riječima, toplinski kapacitet, grijač u pravilu ima znatno manji toplinski kapacitet. Ali postoji termički kontakt između grijača i vrha, koji ima svoj toplinski otpor, što znači da da bi se neka snaga prenijela sa grijača na vrh, mora postojati temperaturna razlika. Toplinski otpor između grijača i vrha može imati različite vrijednosti ovisno o dizajnu. U kineskim stanicama za lemljenje prijenos topline se uglavnom odvija kroz zračni otvor i kao rezultat toga, lemilica snage pola stotine vati i, prema indikatoru, održava temperaturu do određenog stupnja, ne može zalemiti jastučić na ploči. Ako se senzor temperature nalazi u vrhu, tada možete jednostavno povećati temperaturu grijača. Ali naš senzor i grijač su jedna cjelina, i sa povećanjem snage izvlačenja iz vrha u vrijeme lemljenja, temperatura vrha će pasti jer je zbog toplinskog otpora potreban pad temperature za prijenos snage.
Ovaj problem se ne može u potpunosti riješiti, ali se može smanjiti što je više moguće. A to će biti moguće zbog nižeg toplinskog kapaciteta grijača u odnosu na vrh. I tako imamo kontradikciju: da bismo prenijeli snagu na vrh, moramo povećati temperaturu grijača da bismo održali temperaturu vrha, ali ne znamo temperaturu vrha jer mjerimo temperaturu na grijaču .
Kontrolna opcija implementirana u ovoj šemi omogućava nam da riješimo ovu dilemu na jednostavan način. Iako možete pokušati smisliti optimalnije modele upravljanja, složenost sheme će se povećati.
I tako u krugu, energija se opskrbljuje grijaču na određeno vrijeme i ono je dovoljno dugo da se grijač zagrije znatno iznad stabilizacijske temperature. Između grijača i vrha pojavljuje se značajna temperaturna razlika i toplinska snaga se prenosi na vrh. Nakon isključivanja grijanja, grijač i vrh počinju da se hlade. Grijač se hladi prijenosom snage na vrh, a vrh se hladi prijenosom snage u vanjsko okruženje. Ali zbog nižeg toplotnog kapaciteta, grijač će imati vremena da se ohladi prije nego što se temperatura vrha značajno promijeni, a ni tokom zagrijavanja temperatura na vrhu neće imati vremena da se značajno promijeni. Ponovno pokretanje će se dogoditi kada temperatura grijača padne na temperaturu stabilizacije, a budući da se snaga prenosi uglavnom na vrh, temperatura grijača u ovom trenutku će se neznatno razlikovati od temperature vrha. A točnost stabilizacije će biti veća što je toplinski kapacitet grijača niži i što je toplinski otpor između grijača i vrha niži.
Ako je trajanje ciklusa grijanja prekratko (visoka kontrolna frekvencija), tada grijač neće doživjeti trenutke pregrijavanja kada dođe do efektivnog prijenosa snage na vrh. I kao rezultat toga, u vrijeme lemljenja doći će do snažnog pada temperature vrha.
Ako je vrijeme zagrijavanja predugo, toplinski kapacitet vrha neće biti dovoljan da izgladi skokove temperature do prihvatljive vrijednosti, a druga opasnost je ako, pri velikoj snazi grijača, toplinski otpor između grijača i vrha bude visoka, tada se grijač može zagrijati iznad dopuštenih temperatura za njegov rad, što će dovesti do njegovog kvara.
Kao rezultat toga, čini mi se da je potrebno odabrati elemente za podešavanje vremena C2 R10 tako da pri mjerenju temperature na kraju vrha budu vidljive manje temperaturne fluktuacije. Uzimajući u obzir tačnost indikacije testera i inerciju senzora, primjetne fluktuacije od jednog ili nekoliko stupnjeva neće dovesti do fluktuacija stvarne temperature veće od deset stupnjeva, a takva temperaturna nestabilnost je više nego dovoljna za radio-amater lemilica.
Evo šta se konačno dogodilo
Pošto se lemilo na koje sam prvobitno računao pokazalo nepodobnim, pretvorio sam ga u verziju za EPSN lemilicu sa grejačem od 6 oma. Bez pregrijavanja radio sam od 14V, napajao sam 19V u kolo da bi bila rezerva za regulaciju.
Izmijenjeno pod opcija sa VD3 instalacijom i zamena Q1 sa MOSFET-om. Nisam redizajnirao ploču, samo sam ugradio nove dijelove.
Osjetljivost kola na promjene napona napajanja nije potpuno nestala. Takva osjetljivost neće biti primjetna na lemilicama s keramičkim vrhom, ali za nihrom postaje primjetna kada se napon napajanja promijeni za više od 10%.
LUT naknada
Ožičenje nije baš prema dijagramu ploče. Umjesto otpornika, zalemio sam diodu VD5, izrezao stazu do tranzistora i izbušio rupu za žicu od otpornika R9.
LED i otpornik idu na prednju ploču. Ploča će biti pričvršćena na varijabilni otpornik, jer nije velika i ne očekuju se mehanička opterećenja.
Konačno, kolo je poprimilo sljedeći oblik, označavam apoene koje sam dobio za bilo koje drugo lemilo, koje se mora odabrati kao što sam gore napisao; Otpor grijača lemilice naravno nije točno 6 oma. Tranzistor Q1 je morao biti uzet zbog kućišta za napajanje, nisam ga samo promijenio, iako su oba mogla biti ista. Čak se i PEV-10 otpornik R9 zagrijava osjetljivo. Kondenzator C6 ne utiče posebno na rad i ja sam ga uklonio. Također sam lemio keramiku na ploči paralelno sa C1, ali je bilo dobro i bez nje.
P.S. Pitam se da li će neko sklopiti jedan za lemilicu sa keramičkim grejačem, ja još nemam šta da testiram.Pišite ako je potrebno Dodatni materijali ili objašnjenja.
Za pristojan kvalitet lemljenja, kućni majstor, a još više za radio amatera, jednostavan i praktičan regulator temperature vrha lemilice bit će koristan. Prvi put sam vidio dijagram uređaja u časopisu " Mladi tehničar” iz ranih 80-ih, i nakon što sam prikupio nekoliko primjeraka, i dalje ga koristim.
Za sastavljanje uređaja trebat će vam:
- dioda 1N4007 ili bilo koja druga, sa dozvoljenom strujom od 1A i naponom od 400 - 600V.
-tiristor KU101G.
-elektrolitički kondenzator 4,7 mikrofarada sa radnim naponom od 50 - 100V.
-otpor 27 - 33 kilo-oma sa dozvoljenom snagom 0,25 - 0,5 vati.
-promenljivi otpornik 30 ili 47 kilo-om SP-1, sa linearnom karakteristikom.
Radi jednostavnosti i preglednosti, nacrtao sam postavljanje i međusobnu povezanost dijelova.
Prije montaže potrebno je izolirati i oblikovati vodove dijelova. Na terminale tiristora stavljamo izolacijske cijevi dužine 20 mm, a na terminale diode i otpornika dužine 5 mm. Radi jasnoće, možete koristiti obojenu PVC izolaciju uklonjenu sa odgovarajućih žica ili nanijeti termoskupljajući materijal. Nastojeći da ne oštetimo izolaciju, savijamo vodiče, vodeći se crtežom i fotografijama.
Svi dijelovi su montirani na stezaljke promjenjivog otpornika, spojeni u kolo s četiri točke lemljenja. Umetnemo sastavne provodnike u rupe na stezaljkama promjenjivog otpornika, sve obrezujemo i lemimo. Skraćujemo provodnike radio elemenata. Pozitivni terminal kondenzatora, upravljačka elektroda tiristora, otporni terminal, spojeni su zajedno i fiksirani lemljenjem. Telo tiristora je anoda zbog sigurnosti, mi ga izolujemo.
Da biste dizajnu dali gotov izgled, prikladno je koristiti kućište iz izvora napajanja s utikačem.
Na gornjoj ivici kućišta izbušimo rupu prečnika 10 mm. Ubacimo navojni dio promjenjivog otpornika u rupu i pričvrstimo ga maticom.
Za spajanje tereta koristio sam dva konektora s rupama za igle promjera 4 mm. Na tijelu označavamo središta rupa, s razmakom između njih od 19 mm. U izbušenim rupama prečnika 10 mm. umetnite konektore i učvrstite maticama. Spajamo utikač na kućištu, izlazne konektore i sklopljeno kolo, mjesta za lemljenje mogu se zaštititi termoskupljanjem. Za promjenjivi otpornik potrebno je odabrati ručku od izolacijskog materijala takvog oblika i veličine da pokrije osovinu i maticu. Sastavljamo tijelo i sigurno pričvršćujemo ručku regulatora.
Regulator provjeravamo spajanjem žarulje sa žarnom niti od 20 - 40 W kao opterećenje. Okretanjem dugmeta osiguravamo da se svjetlina lampe glatko mijenja, od pola svjetline do punog intenziteta.
Kod rada sa mekim lemovima (na primjer POS-61), sa lemilom EPSN 25, dovoljno je 75% snage (položaj kontrolnog dugmeta je otprilike u sredini hoda). Važno: svi elementi kola imaju napon napajanja od 220 volti! Moraju se poštovati mere predostrožnosti za električnu energiju.
Da bi lemljenje bilo lijepo i kvalitetno, potrebno je pravilno odabrati snagu lemilice i osigurati temperaturu vrha. Sve ovisi o marki lema. Za vaš izbor, nudim nekoliko krugova tiristorskih regulatora za regulaciju temperature lemilice, koja se može napraviti kod kuće. Oni su jednostavni i mogu lako zamijeniti industrijske analoge, štoviše, cijena i složenost će se razlikovati.
Pažljivo! Dodirivanje elemenata tiristorskog kola može dovesti do ozljeda opasnih po život!
Za regulaciju temperature vrha lemilice koriste se stanice za lemljenje koje održavaju postavljenu temperaturu u automatskom i ručnom načinu rada. Dostupnost stanice za lemljenje ograničena je veličinom vašeg novčanika. Ovaj problem sam riješio tako što sam napravio ručni regulator temperature koji ima glatko podešavanje. Shema se može lako modificirati za automatsko održavanje dati mod temperatura. Ali zaključio sam da je ručno podešavanje dovoljno, jer su sobna temperatura i struja mreže stabilne.
Klasični krug tiristorskog regulatora
Klasično regulatorno kolo bilo je loše po tome što je imalo smetnje koje se emituju u zrak i mrežu. Za radio amatere, ova smetnja ometa njihov rad. Ako modificirate krug tako da uključuje filter, veličina strukture će se značajno povećati. Ali ovaj krug se može koristiti i u drugim slučajevima, na primjer, ako je potrebno podesiti svjetlinu žarulja sa žarnom niti ili uređaji za grijanje, čija je snaga 20-60 W. Stoga predstavljam ovaj dijagram.
Da biste razumjeli kako to funkcionira, razmotrite princip rada tiristora. Tiristor je poluvodički uređaj zatvorenog ili otvorenog tipa. Da biste ga otvorili, na kontrolnu elektrodu se primjenjuje napon od 2-5 V, ovisno o odabranom tiristoru, u odnosu na katodu (slovo k na dijagramu). Tiristor se otvorio i između katode i anode formirao se napon jednak nuli. Ne može se zatvoriti kroz elektrodu. Ostat će otvoren sve dok vrijednosti napona katode (k) i anode (a) ne budu blizu nule. Ovo je princip. Krug radi na sljedeći način: kroz opterećenje (namotaj lemilice ili žarulja sa žarnom niti), napon se dovodi na ispravljački diodni most, napravljen od dioda VD1-VD4. Služi za transformaciju naizmjenična struja u konstantu, koja se mijenja prema sinusoidnom zakonu (1 dijagram). U krajnjem lijevom položaju otpor srednjeg terminala otpornika je 0. Kako napon raste, kondenzator C1 se puni. Kada je napon C1 2-5 V, struja će teći do VS1 kroz R2. U tom slučaju, tiristor će se otvoriti, diodni most će se kratko spojiti, a maksimalna struja će proći kroz opterećenje (dijagram iznad). Ako okrenete dugme otpornika R1, otpor će se povećati, a kondenzatoru C1 će trebati duže da se napuni. Stoga se otvaranje otpornika neće odmah dogoditi. Što je moćniji R1, to će duže trebati da se napuni C1. Okretanjem dugmeta udesno ili ulevo, možete podesiti temperaturu grejanja vrha lemilice.
Gornja fotografija prikazuje krug regulatora sastavljen na tiristor KU202N. Za kontrolu ovog tiristora (tehnički list pokazuje struju od 100 mA, u stvarnosti je 20 mA), potrebno je smanjiti vrijednosti otpornika R1, R2, R3, eliminirati kondenzator i povećati kapacitivnost. Kapacitet C1 se mora povećati na 20 μF.
Najjednostavniji krug tiristorskog regulatora
Evo još jedne verzije dijagrama, samo pojednostavljene, s minimalnim detaljima. 4 diode zamjenjuju se jednim VD1. Razlika između ove šeme je u tome što se prilagođavanje dešava kada je period mreže pozitivan. Negativni period, koji prolazi kroz VD1 diodu, ostaje nepromijenjen, snaga se može podesiti od 50% do 100%. Ako isključimo VD1 iz kola, snaga se može podesiti u rasponu od 0% do 50%.
Ako koristite KN102A dinistor u razmaku između R1 i R2, morat ćete zamijeniti C1 kondenzatorom kapaciteta 0,1 μF. Za ovo kolo su prikladne sljedeće vrijednosti tiristora: KU201L (K), KU202K (N, M, L), KU103V, sa naponom većim od 300 V. Sve diode čiji obrnuti napon nije manji od 300 V.
Gore navedeni krugovi su uspješno prikladni za podešavanje žarulja sa žarnom niti u lampama. Podesite LED i štedljive lampe neće uspjeti jer jesu elektronska kola menadžment. To će uzrokovati da lampica treperi ili radi puna moć, što će ga na kraju onemogućiti.
Ako želite koristiti regulatore za rad na mreži od 24,36 V, morat ćete smanjiti vrijednosti otpornika i zamijeniti tiristor odgovarajućim. Ako je snaga lemilice 40 W, napon mreže je 36 V, trošit će 1,1 A.
Tiristorski krug regulatora ne emituje smetnje
Ova shema se razlikuje od prethodne po potpunom odsustvu proučavanih radio smetnji, budući da se procesi odvijaju u trenutku kada je napon mreže 0. Prilikom početka izrade regulatora pošao sam od sljedećih razmatranja: komponente moraju imati niska cijena, visoka pouzdanost, male dimenzije, samo kolo treba da bude jednostavno, lako ponovljivo, efikasnost treba da bude blizu 100%, i ne bi trebalo da bude smetnji. Kolo mora biti nadogradivo.
Princip rada kola je sljedeći. VD1-VD4 ispravljaju mrežni napon. Rezultat konstantan pritisak varira u amplitudi jednakoj polovini sinusoide sa frekvencijom od 100 Hz (1 dijagram). Struja koja prolazi kroz R1 do VD6 - zener dioda, 9V (dijagram 2) ima drugačiji oblik. Kroz VD5, impulsi se pune C1, stvarajući napon od 9 V za mikro krugove DD1, DD2. R2 se koristi za zaštitu. Služi za ograničavanje napona koji se dovodi do VD5, VD6 na 22 V i generiše taktni impuls za rad kola. R1 prenosi signal na 5, 6 pinova elementa 2 ili nelogičkog digitalnog mikrokola DD1.1, koji zauzvrat invertira signal i pretvara ga u kratak pravokutni impuls (dijagram 3). Impuls dolazi sa 4. pina DD1 i dolazi do pina D br. 8 okidača DD2.1, koji radi u RS modu. Princip rada DD2.1 je isti kao i DD1.1 (4 dijagrama). Pregledajući dijagrame br. 2 i 4, možemo zaključiti da razlike praktično nema. Ispostavilo se da sa R1 možete poslati signal na pin br. 5 DD2.1. Ali to nije istina, R1 ima mnogo smetnji. Morat ćete ugraditi filter, što nije preporučljivo. Bez formiranja dvostrukog kola neće biti stabilnog rada.
Upravljački krug je baziran na DD2.2 okidaču; Sa pina br. 13 okidača DD2.1, impulsi se šalju na pin 3 DD2.2, čiji se nivo prepisuje na pin br. 1 na DD2.2, koji se u ovoj fazi nalaze na D ulazu mikrokolo (pin 5). Suprotan nivo signala je na pin 2. Predlažem da razmotrimo princip rada DD2.2. Pretpostavimo da na pin 2 postoji logičan. C2 se puni do potrebnog napona preko R4, R5. Kada se pojavi prvi impuls sa pozitivnim padom na pinu 2, formira se 0, C2 se prazni kroz VD7. Sljedeći pad na pin 3 će postaviti logičan na pin 2, C2 će početi da akumulira kapacitet kroz R4, R5. Vrijeme punjenja ovisi o R5. Što je veći, duže će biti potrebno da se C2 napuni. Sve dok kondenzator C2 ne akumulira 1/2 kapacitivnosti, pin 5 će biti 0. Pad impulsa na ulazu 3 neće uticati na promjenu logičkog nivoa na pinu 2. Kada je kondenzator potpuno napunjen, proces će se ponoviti. Broj impulsa specificiran otpornikom R5 će biti poslan na DD2.2. Pad impulsa će se dogoditi samo u onim trenucima kada mrežni napon prođe kroz 0. Zbog toga nema smetnji na ovom regulatoru. Impulsi se šalju sa pina 1 DD2.2 na DD1.2. DD1.2 eliminiše uticaj VS1 (tiristora) na DD2.2. R6 je postavljen da ograniči kontrolnu struju VS1. Napon se dovodi do lemilice otvaranjem tiristora. To se događa zbog činjenice da tiristor prima pozitivan potencijal od kontrolne elektrode VS1. Ovaj regulator vam omogućava da podesite snagu u rasponu od 50-99%. Iako je otpornik R5 promjenjiv, zbog uključenog DD2.2, lemilica se podešava postupno. Kada je R5 = 0, napaja se 50% snage (dijagram 5), ako se okrene pod određenim uglom, biće 66% (dijagram 6), zatim 75% (dijagram 7). Što je bliže izračunatoj snazi lemilice, to je glatkiji rad regulatora. Recimo da imate lemilo od 40 W, njegova snaga se može podesiti u području od 20-40 W.
Dizajn i detalji regulatora temperature
Delovi regulatora se nalaze na štampanoj ploči od fiberglasa. Ploča je smještena u plastično kućište od bivšeg adaptera sa električnim utikačem. Na os otpornika R5 postavljena je plastična ručka. Na tijelu regulatora postoje oznake sa brojevima koje vam omogućavaju da shvatite koje temperaturni režim odabrano.
Kabel lemilice je zalemljen na ploču. Priključak lemilice na regulator može se odvojiti kako bi se mogli povezati drugi objekti. Kolo troši struju koja ne prelazi 2mA. Ovo je čak i manje od potrošnje LED diode u rasvjeti prekidača. Nisu potrebne posebne mjere za osiguranje načina rada uređaja.
Na naponu od 300 V i struji od 0,5 A, koriste se mikro krugovi DD1, DD2 i serije 176 ili 561; bilo koje diode VD1-VD4. VD5, VD7 - puls, bilo koji; VD6 je zener dioda male snage sa naponom od 9 V. Bilo koji kondenzator, otpornik također. Snaga R1 bi trebala biti 0,5 W. Nije potrebno dodatno podešavanje kontrolera. Ako su dijelovi u dobrom stanju i nije bilo grešaka tokom povezivanja, odmah će raditi.
Šema je razvijena davno, kada nije bilo laserskih štampača i kompjutera. Iz ovog razloga štampana ploča rađen po starinskoj metodi, korišćen je papir za grafikone čiji je rastojanje mreže 2,5 mm. Zatim je crtež čvršće zalijepljen “Momentom” na papir, a sam papir na folijski fiberglas. Zašto su bušene rupe, ručno su ucrtani tragovi provodnika i kontaktnih pločica.
Još uvijek imam crtež regulatora. Prikazano na fotografiji. U početku je korišten diodni most s ocjenom KTs407 (VD1-VD4). Nekoliko puta su se pokidale i morale su biti zamijenjene sa 4 diode tipa KD209.
Kako smanjiti nivo smetnji od tiristorskih regulatora snage
Da bi se smanjile smetnje koje emituje tiristorski regulator, koriste se feritni filteri. Oni su feritni prsten sa namotom. Ovi filteri se nalaze u pulsni blokovi napajanje za televizore, kompjutere i druge proizvode. Svaki tiristorski regulator može biti opremljen filterom koji će efikasno potisnuti smetnje. Da biste to učinili, morate provući mrežnu žicu kroz feritni prsten.
Feritni filter treba postaviti u blizini izvora koji emituju smetnje, direktno na mjestu gdje je tiristor instaliran. Filter se može nalaziti i izvan kućišta i iznutra. Što je veći broj zavoja, filter će bolje potisnuti smetnje, ali dovoljno je provući žicu koja ide do izlaza kroz prsten.
Prsten se može skinuti sa interfejsnih žica kompjuterske periferije, štampača, monitora, skenera. Ako pogledate žicu koja povezuje monitor ili štampač sa sistemskom jedinicom, primijetit ćete cilindrično zadebljanje na njoj. Upravo na ovom mjestu nalazi se feritni filter koji služi za zaštitu od visokofrekventnih smetnji.
Uzimamo nož, režemo izolaciju i uklanjamo feritni prsten. Sigurno vaši prijatelji ili vi imate stari interfejs kabl za CRT monitor ili inkjet štampač.
Lemilica je alat bez kojeg domaći majstor ne može, ali nije uvijek zadovoljan uređajem. Činjenica je da obično lemilo, koje nema termostat i stoga se zagrijava do određene temperature, ima niz nedostataka.
Šema kola lemilice.
Ako je tokom kratkotrajnog rada sasvim moguće učiniti bez regulatora temperature, onda se s konvencionalnim lemilom, koji je dugo vremena povezan na mrežu, njegovi nedostaci u potpunosti manifestiraju:
- lem se otkotrlja s pretjerano zagrijanog vrha, što rezultira slabim lemljenjem;
- na vrhu se stvara kamenac koji se mora često čistiti;
- radna površina postaje prekrivena kraterima i moraju se ukloniti turpijom;
- to je neekonomično - u intervalima između lemljenja, ponekad prilično dugim, nastavlja da troši nazivnu snagu iz mreže.
Regulator temperature za lemilo omogućava vam da optimizirate njegov rad:
Slika 1. Dijagram jednostavnog termostata.
- lemilo se ne pregreva;
- postaje moguće odabrati vrijednost temperature lemilice koja je optimalna za određeni posao;
- Tokom pauza, dovoljno je koristiti regulator temperature kako biste smanjili zagrijavanje vrha, a zatim u pravo vrijeme brzo vratili potreban stupanj grijanja.
Naravno, možete koristiti LATR kao termostat za lemilicu od 220 V, a za lemilicu od 42 V možete koristiti napajanje KEF-8, ali nemaju ga svi. Drugi izlaz je korištenje industrijskog dimmera kao regulatora temperature, ali oni nisu uvijek komercijalno dostupni.
DIY regulator temperature za lemilicu
Povratak na sadržaj
Najjednostavniji termostat
Ovaj uređaj se sastoji od samo dva dela (slika 1):
- Prekidač SA sa normalno otvorenim kontaktima i zaključavanjem.
- Poluvodička dioda VD, dizajnirana za direktnu struju od oko 0,2 A i reverzni napon od najmanje 300 V.
Slika 2. Dijagram termostata koji radi na kondenzatorima.
Ovaj regulator temperature radi na sljedeći način: u početnom stanju, kontakti SA prekidača su zatvoreni i struja teče kroz njih grijaći element lemilica tokom pozitivnih i negativnih poluciklusa (slika 1a). Kada pritisnete SA dugme, njegovi kontakti se otvaraju, ali poluprovodnička dioda VD propušta struju samo tokom pozitivnih poluperioda (slika 1b). Kao rezultat toga, energija koju grijač troši je prepolovljena.
U prvom načinu rada, lemilo se brzo zagrijava, u drugom - njegova temperatura se lagano smanjuje, ne dolazi do pregrijavanja. Kao rezultat toga, možete lemiti u prilično ugodnim uvjetima. Prekidač je zajedno s diodom spojen na prekid u napojnoj žici.
Ponekad se SA prekidač montira na postolje i aktivira se kada se lemilica stavi na njega. U pauzama između lemljenja kontakti prekidača su otvoreni i snaga grijača je smanjena. Kada se lemilica podigne, potrošnja energije se povećava i brzo se zagrijava do radne temperature.
Kondenzatori se mogu koristiti kao balastni otpor, koji se može koristiti za smanjenje energije koju troši grijač. Što je njihov kapacitet manji, veći je otpor protoku naizmjenične struje. Dijagram jednostavnog termostata koji radi na ovom principu prikazan je na Sl. 2. Dizajniran je za spajanje lemilice od 40W.
Kada su svi prekidači otvoreni, u strujnom kolu nema struje. Kombinacijom položaja prekidača možete dobiti tri nivoa grijanja:
Slika 3. Krugovi triak termostata.
- Najniži stepen zagrevanja odgovara zatvaranju kontakata prekidača SA1. U ovom slučaju, kondenzator C1 se uključuje u seriju s grijačem. Njegov otpor je prilično visok, pa je pad napona na grijaču oko 150 V.
- Prosječni stepen zagrijavanja odgovara zatvorenim kontaktima prekidača SA1 i SA2. Kondenzatori C1 i C2 su povezani paralelno, ukupni kapacitet dubl. Pad napona na grijaču se povećava na 200 V.
- Kada je prekidač SA3 zatvoren, bez obzira na stanje SA1 i SA2, grijač se napaja punim mrežnim naponom.
Kondenzatori C1 i C2 su nepolarni, dizajnirani za napon od najmanje 400 V. Da bi se postigla potrebna kapacitivnost, nekoliko kondenzatora može se spojiti paralelno. Preko otpornika R1 i R2 kondenzatori se isprazne nakon što se regulator isključi iz mreže.
Postoji još jedna opcija za jednostavan regulator, koji nije inferioran u odnosu na elektroničke u pouzdanosti i kvaliteti rada. Da bi se to postiglo, serijski se sa grijačem priključuje varijabilni žičani otpornik SP5-30 ili neki drugi odgovarajuće snage. Na primjer, za lemilo od 40 W prikladan je otpornik snage 25 W i otpornost od oko 1 kOhm.
Povratak na sadržaj
Tiristorski i triak termostat
Rad kola prikazanog na sl. 3a, rad prethodno rastavljenog kola na sl. je vrlo sličan. 1. Poluprovodnička dioda VD1 prolazi kroz negativne poluperiode, a tokom pozitivnih poluperioda struja prolazi kroz tiristor VS1. Udio pozitivnog poluciklusa tokom kojeg je tiristor VS1 otvoren u konačnici ovisi o položaju motora promjenjivog otpornika R1, koji reguliše struju kontrolne elektrode i, posljedično, ugao paljenja.
Slika 4. Šema strujnog kruga triac termostata.
U jednom ekstremnom položaju tiristor je otvoren tokom cijelog pozitivnog poluperioda, u drugom je potpuno zatvoren. U skladu s tim, snaga koju raspršuje grijač varira od 100% do 50%. Ako isključite VD1 diodu, snaga će se promijeniti sa 50% na 0.
Na dijagramu prikazanom na sl. 3b, tiristor c podesivi ugao otključavanje VS1 uključeno je u dijagonalu diodnog mosta VD1-VD4. Kao rezultat toga, napon pri kojem je tiristor otključan se podešava i za vrijeme pozitivnog i negativnog poluciklusa. Snaga koju rasipati grijač mijenja se kada se promjenjivi otpornik R1 okrene sa 100% na 0. Možete bez diodnog mosta ako koristite triac umjesto tiristora kao kontrolni element (slika 4a).
Unatoč svoj svojoj atraktivnosti, termostat s tiristorom ili triakom kao upravljačkim elementom ima sljedeće nedostatke:
- s naglim povećanjem struje u opterećenju nastaje jak impulsni šum, koji zatim prodire u rasvjetnu mrežu i zračne valove;
- izobličenje talasnog oblika mrežnog napona usled unošenja nelinearnih izobličenja u mrežu;
- smanjenje faktora snage (cos ϕ) zbog uvođenja reaktivne komponente.
Da bi se minimizirao impulsni šum i nelinearna izobličenja, poželjno je instalirati mrežne filtere. Najjednostavnije rješenje je feritni filter koji se sastoji od nekoliko zavoja žice namotane oko feritnog prstena. Takvi se filteri koriste u većini sklopnih izvora napajanja za elektronske uređaje.
Feritni prsten se može uzeti iz žica koje povezuju sistemsku jedinicu računara sa perifernim uređajima (na primjer, monitorom). Obično imaju cilindrično zadebljanje, unutar kojeg se nalazi feritni filter. Uređaj za filtriranje je prikazan na sl. 4b. Što više okreta, to je kvalitetniji filter. Feritni filter treba postaviti što je moguće bliže izvoru smetnji - tiristoru ili trijaku.
U uređajima s glatkom promjenom snage, klizač regulatora treba kalibrirati i njegov položaj označiti markerom. Prilikom postavljanja i instaliranja, trebali biste isključiti uređaj iz mreže.
Krugovi svih gore navedenih uređaja prilično su jednostavni i može ih ponoviti osoba s minimalnim vještinama sastavljanja elektroničkih uređaja.