Термостабилизатор для паяльника своими руками

Термостабилизатор жала паяльника

Автор предлагает доступное для повторения устройство для поддержания оптимальной температуры жала паяльника путём измерения сопротивления нагревателя во время кратковременных отключений его от сети.

На страницах радиотехнических журналов неоднократно публиковались различные устройства управления температурой жала паяльника, использующие нагреватель паяльника в качестве датчика температуры и поддерживающие её на заданном уровне. При ближайшем рассмотрении оказывается, что все эти регуляторы являются всего лишь стабилизаторами тепловой мощности нагревателя. Они, конечно, дают определённый эффект: меньше выгорает жало и паяльник не так сильно перегревается, пока лежит на подставке. Но это ещё далеко до управления именно температурой жала.

Рассмотрим кратко динамику тепловых процессов в паяльнике. На рис. 1 представлены графики изменения температуры нагревателя и жала паяльника с момента выключения нагревателя. На графиках видно, что в первые доли секунды разность температур настолько велика и непостоянна, что температуру нагревателя в этот момент никак нельзя использовать для точного определения температуры жала, а именно так работают все ранее опубликованные регуляторы, в которых нагреватель используют в качестведатчикатемпературы. Из рис. 1 видно, что кривые зависимости температуры жала и нагревателя от времени его выключения только через две и тем более три-четыре секунды достаточно сближаются для того, чтобы с достаточной точностью интерпретировать температуру нагревателя как температуру жала. Кроме того, разность температур становится не только малой, но и практически постоянной. По мнению автора, именно регулятор, измеряющий температуру нагревателя через определённое время после его отключения, способен более точно управлять температурой жала.

Рис. 1. Графики изменения температуры нагревателя и жала паяльника с момента выключения нагревателя

У паяльника, использующего нагреватель в качестве датчика температуры, перед паяльной станцией преимущества следующие:

— блок управления не загромождает пространство на столе, так как он может быть встроен в небольшой по размерам корпус в виде сетевого адаптера;

— блок управления можно использовать практически с любым бытовым паяльником;

— простота повторения, посильная и начинающему радиолюбителю.

Схема регулятора представлена на рис. 2. Длительность включённого состояния нагревателя фиксирована и составляет 4. 6 с. Длительность выключенного состояния зависит от температуры нагревателя, конструктивных особенностей паяльника и регулируется в интервале 0. 30 с. Может возникнуть предположение, что температура жала паяльника постоянно «качается» вверх и вниз. Измерения показали, что изменение температуры жала под воздействием управляющих импульсов не превышает одного градуса, и объясняется это значительной тепловой инерционностью конструкции паяльника.

Рис. 2. Схема регулятора

Печатная плата размерами 42×37 мм изготовлена из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Её чертёж и расположение элементов приведены на рис. 3.

Рис. 3. Чертёж печатной платы и расположение элементов на ней

Сравнение работы разных паяльников совместно с описанным устройством показало, что наиболее пригодны паяльники с керамическим нагревателем с большим ТКС. Внешний вид одного из вариантов собранного блока со снятой крышкой приведён на рис. 4.

Рис. 4. Внешний вид одного из вариантов собранного блока со снятой крышкой

Напоминаю о технике безопасности. Будьте внимательны, особенно при налаживании: блок не имеет гальванической развязки с питающим напряжением 220 В!

Автор: Л. Елизаров, г. Макеевка Донецкой обл., Украина

Источник

Термостабилизатор температуры жала

00Для качественной пайки требуется установка точной температуры жала. При пайке одним из самых важных параметров является температура паяльника. Температура жала должна быть ниже, чем температура горения канифоли и выше температуры ее кипения, и плавления олова.

Радиолюбителям, имеющим низковольтный электропаяльник со встроенной термопарой и четырехпроводным кабелем для подключения к устройству регулирования температуры, рекомендую изготовить простой стабилизатор температуры жала.

Температура жала паяльника.

Проверенная схема с применением оптопары MOC306

ps
Схема термостабилизатора температуры жала (нажмите для увеличения)

ПП для этого варианта проверенная мотажом

ps bp m

ps psb m

Было сделано три варианта. Разброс параметров регулировки температуры при применении однотипных термопар не превышал 10%. Это при отсутствии рег. резисторов. Один раз подстроил на макете. Термопара МАНГАНИН-НИХРОМ.
Вот последний снимок двух термостабилизаторов.

ps4

Как намотать паяльник?

Скручиваем манганин с нихромом:

Как самому сделать термопару?

Берутся два провода из различных металлов.
Концы туго скручиваются и чирк угольным электродом, подключённым к трансформатору 6-30в, 5-10а.
На конце получится шарик. Это и есть спай термопары.
Металлы могут быть разными.
В промышленности используют специфические
(предсказуемые)- хромель, алюмель, копель.
Для паяльников использую нихром и манганин.
Легко найти.
Тарировать не имеет смысла.

p1

p2

Термопара и «вечное жало»

p3

Перед намоткой нагревателя

p4

p5

Размещение термочувствительного элемена вблизи рабочей зоны и зачеканивание его непосредственно в тело стержня благотворно сказывается на инерционности системы и на точность поддержания заданной температуры.

Некоторые данные:
1.Выход на раб.темп.225град.-50сек.
2.Подержка темп.(интервал между включ.и выключ.)-4 град.
3.Выставленная шкала регулировки 26-320 град(если регулятор выставить на минимум,паяльник остывает до комнатной темп.и выключается)
4.Калибровка термопары паяльника в сравнении с показаниями мультиметра 3-4 град(правда технология термопары,жало паяльника да и сам паяльник в корне отличается от варианта Юхсы)
5.Паяльник 24в*50w со сменными жалами(практически можно вставить любое-медь,керамику или вечное)

p6

Источник

Firewind777 › Блог › Почти «паяльная станция» своими руками (регулятор температуры паяльника)

2543d1es 100

Паяльная станция вещь очень удобная, однако недешевая. В России ее можно купить примерно от 4-5 тысяч рублей, на Алиэкспрессе цена где-то от 3000 р. Когда-нибудь я ее куплю, а пока мне нужна ее основная функция — регулировка температуры паяльника. Поэтому подумал и сделал временную замену своими руками из подручных материалов). Вот такая штука вышла:

aa6183es 960

Материалами послужили:
— куски фанеры
— деревянные штапики
— светорегулятор (диммер)
— розетка
— пружинка
— кабель-ввод PG-7
— провод сечением 1,5 мм2
— сетевой шнур с вилкой на конце
— гвозди, саморезы, болт, гайки, шайбы, клей, краска

Я взял 1 кусок фанеры толщиной 5 мм и выпилил из него стенки. Из деревянного штапика квадратного сечения 10×10 мм выпилил столбики (так называемые «сухари» для скрепления стенок между собой):

bba183es 960

В верхней крышке разметил и вырезал лобзиком 2 отверстия для розетки и диммера:

b3a183es 960

2ba183es 960

Стенки крепил к штапикам маленькими гвоздями:

e7a183es 960

1fa183es 960

806183es 960

306183es 960

После сборки основной части коробки стыки внутри промазал клеем из термопистолета для увеличения прочности конструкции:

b06183es 960

Покрасил все это дело белой акриловой водоэмульсионной краской:

c46183es 960

b46183es 960

Установил на крышку «фурнитуру» от диммера и розетки:

746183es 960

Соединил их проводами (диммер в разрыв провода от сети):

3c6183es 960

Окончательно собрал, прикрутив крышку к корпусу маленькими саморезами, а также установив пружинку-подставку для паяльника:

c26183es 960

d26183es 960

Получилась не особо красивая, нехитрая приблуда, однако свои функции выполняет хорошо) Теперь паяльник можно не выключать из розетки (ручка диммера имеет фиксатор в начале хода, как в старых советских радиоприемниках, и паяльник можно полностью выключить этой ручкой). Также можно регулировать температуру жала, что позволит не перегревать его и компоненты, избавиться от углей канифоли.

Источник

СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЬНИКА

Многим знаком недорогой паяльник с Алиэкспресс с встроенным регулятором напряжения. Димер это лучше, чем ничего, но нормальной работы с паяльником он не обеспечивает. В свое время Л. Елизаров из г. Макеевка Донецкой области опубликовал схему стабилизатора температуры для паяльника без датчика. За счет измерения изменения сопротивления нагревательного элемента. Схема много где публиковалась. Была еще одна статья в журнале Радио.

stabilizatorpajalnika2 1

Некоторое время назад я уже применял первую схему для паяльника с керамическим нагревателем и пистолетной рукояткой. На снимке он верхний в уже переделанном виде.

stabilizatorpajalnika2 3

Работа стабилизатора понравилась. Тот паяльник является основным для меня уже пожалуй с год. Но рукоять толстовата. Он тяжелее нового. Да и любопытно.

Дальше ориентируемся на измененную схему (Доработка стабилизатора жала паяльника).

Измерение сопротивления нагревателя с Али (нижний на снимке) дало результат около 450 Ом в холодном состоянии и около 1,5 килоом в хорошо прогретом. Т.е. сопротивление изменяется раза в три. Решил адаптировать схему и для него. По факту получилось по второй доработанной схеме. R1 – 820 Ом, R2 – подстроечник 200-500 Ом. R3 выведен наружу и сопротивление его 470-500 Ом. С такими номиналами мой паяльник регулирует температуру где то от 220 до 350 градусов.

stabilizatorpajalnika2 4

В качестве корпуса использовал обычный разветвитель-двойник из магазина. Фото платы и корпуса далее.

stabilizatorpajalnika2 5

Двойник разбирается с помощью болгарки, ножа, пассатижей, бокорезов убирается лишнее с верхней крышки. На снимке видно до какого состояния примерно.

stabilizatorpajalnika2 1

Обратите внимание на полупрозрачную пленочку. Плата стала расслаиваться и я снял верхний слой. И он прекрасно подходит в качестве страховочной прокладки между шинами двойника (которые соединяю с платой проводами методом пайки) и платой. Внутрь это все вставляется примерно так:

stabilizatorpajalnika2 2

Верхняя крышка, сборка. Устройство в сборе.

stabilizatorpajalnika2 7

Доработка самого паяльника несложная вовсе

Суть ее проста – изъять симистор и соединить провод паяльника с нагревателем напрямую. Лично я провод заменил (провод с вилкой пригодится), а симистор повесил за одну ногу на плате паяльника. Родной регулятор уже не используется. Крутилку использую в качестве заглушки и фиксатора платы.

Практика с этим паяльником пока не велика, но не вижу причин для отрицательного результата. Первый переделанный работает прекрасно и является моим основным. Что нужно сделать, если вы решили переделать и свой? Измерьте сопротивление нагревателя в холодном виде и после прогрева. Естественно в отключенном от сети состоянии.

С паяльниками имеющими нихромовые нагреватели не экспериментировал, рекомендаций дать не могу.

О деталях

Печатная плата

stabilizatorpajalnika2 14

Теперь главное. А зачем это все нужно, что это дает? Простой регулятор тока никак не обеспечивает стабилизацию. Если совсем мало, чтобы естественного охлаждения хватало, чтобы паяльник не перегревался, то при пайке будет явно не хватать мощности.

Если нормально при пайке, то при простое будет перегрев. Неизбежно.

Это сказывается очень сильно. Например мои китайские жала, которые шли вместе с паяльником (медные, кстати) таяли просто на глазах. Особенно жалко плоское. Топориком.

Кроме того, при перегреве и длительном простое обгорает кончик и порой его становится крайне сложно облудить. Естественно окисляется припой и превращается в серо-черную кашу. И прежде чем паять вам придется чистить кончик каждый раз. Словом сильно сокращается жизнь жала и комфортность пайки.

Доработанный таким образом паяльник приобретает черты паяльников совсем другой ценовой категории и качества. Фактически это паяльная станция.

Еще один аспект который проверил для себя. Иногда выпаиваю детали двумя паяльниками. Поскольку таких паяльников у меня теперь два, то имело смысл проверить, а не возникает ли между ними разности потенциалов, губительной для извлекаемой детали.

Измерение вольтметром показали нули на диапазоне 20 вольт постоянки и 200 вольт переменки. Одну из сетевых вилок переворачивал. Возможно просто качественная керамика в нагревателях. Правда стоит иметь в виду, в первом переделанном паяльнике вместо ИП на стабилитронах стоит китайский маленький ИБП на 12 вольт (не нашел тогда мощных стабилитронов). Возможно причина еще в этом.

Ну и почему именно такие паяльники особенно интересны для этой переделки.

В обычном режиме он быстро перегревается. А это говорит об избыточной температуре нагревателя. И избыточной мощности. Он имеет керамический нагреватель с достаточно большим сопротивлением и сильным изменением сопротивления при нагреве, что позволяет точнее отслеживать температуру.

Следовательно, после переделки он будет очень быстро нагреваться, так как напряжение подается не после диммера, в урезанном виде, а полное напряжение сети.

По этой же причине он будет быстрее восстанавливать температуру после интенсивного отбора тепла при пайке массивных деталей.

Немного о настройке схемы

Выбирать ее слишком большой не советую. При каком-то сопротивлении регулятор практически перестает отключать нагреватель (светодиод горит, лишь изредка помаргивая). Так легко вообще загробить жала.

При нормальной работе светодиод практически непрерывно светит после включения несколько секунд. Потом появляются паузы, которые по мере прогрева они становятся все длиннее. Мой паяльник на рабочий режим выходит секунд за 20-30.

Тришин А.О.
Г. Комсомольск-на-Амуре.
Ноябрь 2018 г.

Источник

Схемы регуляторов мощности паяльников

При работе с электрическим паяльником температура его жала должна оставаться постоянной, что является гарантией получения высококачественного паяного соединения.

Однако в реальных условиях этот показатель постоянно меняется, приводя к остыванию или перегреву нагревательного элемента и необходимости устанавливать в цепях питания специальный регулятор мощности для паяльника.

Зачем он нужен

Колебания температуры жала паяльного устройства могут быть объяснены следующими объективными причинами:

reguljator moshhnosti 11

Для компенсации воздействия этих факторов промышленностью освоен выпуск ряда устройств, имеющих специальный диммер для паяльника, обеспечивающий поддержание температуры жала в заданных пределах.

Однако при желании сэкономить на обустройстве домашней паяльной станции регулятор мощности вполне может быть изготовлен своими руками. Для этого потребуется знание основ электроники и предельная внимательность при изучении приводимых ниже инструкций.

Принцип работы контролера паяльной станции

reguljator moshhnosti 9Известно множество схем самодельных регуляторов нагрева паяльника, входящих в состав эксплуатируемой в домашних условиях станции. Но все они работают по одному и тому же принципу, заключающемуся в управлении величиной мощности, отдаваемой в нагрузку.

Распространённые варианты самодельных электронных регуляторов могут отличаться по следующим признакам:

Независимо от варианта исполнения любой самодельный контроллер паяльной станции представляет собой обычный электронный коммутатор, ограничивающий или увеличивающий полезную мощность в нагревательной спирали нагрузки.

Вследствие этого основным элементом регулятора в составе станции или вне её является мощный питающий узел, обеспечивающий возможность варьирования температуры жала в строго заданных пределах.

Образец классической подставки под паяльник со встроенным в неё регулируемым модулем питания приводится на фото.

reguljator moshhnosti 10

Преобразователи на управляемых диодах

Каждый из возможных вариантов исполнения устройств отличается своей схемой и регулирующим элементом. Существуют схему регуляторов мощности на тиристорах, симисторах и другие варианты.

Тиристорные устройства

По своему схемному решению большинство известных блоков регулировки изготавливаются по тиристорной схеме с управлением от специально формируемого для этих целей напряжения.

Двухрежимная схема регулятора на тиристоре низкой мощности приводится на фото.

shema reguljatora moshhnosti

Посредством такого прибора удаётся управлять паяльниками, мощность которых не превышает 40 Ватт. Несмотря на небольшие габариты и отсутствие вентиляционного модуля преобразователь практически не греется при любом допустимом режиме работы.

pechatnaja plataТакое устройство может работать в двух режимах, один из которых соответствует состоянию ожидания. В этой ситуации ручка варьируемого по величине резистора R4 установлена в крайне правое по схеме положение, а тиристор VS2 полностью закрыт.

Питание поступает на паяльник через цепочку с диодом VD4, на котором величина напряжения снижается примерно до 110 Вольт.

Во втором режиме работы регулятор напряжения (R4) выводится из крайне правой позиции; причём в среднем его положении тиристор VS2 немного приоткрывается и начинает пропускать переменный ток.

Переход в это состояние сопровождается зажиганием индикатора VD6, срабатывающего при выходном питающем напряжении порядка 150 Вольт.

Путём дальнейшего вращения ручки регулятора R4 можно будет плавно увеличивать мощность на выходе, поднимая его выходной уровень до максимальной величины (220 Вольт).

reguljator moshhnosti

Симисторные преобразователи

Ещё один способ организации управления паяльником предполагает применение электронной схемы, построенной на симисторе и также рассчитанной на нагрузку небольшой мощности.

Эта схема работает по принципу снижения эффективного значения напряжения на полупроводниковом выпрямителе, к которому подключается полезная нагрузка (паяльник).

shema reguljatora moshhnosti 1

Состояние регулировочного симистора зависит от положения «движка» переменного резистора R1, меняющего потенциал на его управляющем входе. При полностью открытом полупроводниковом приборе поступающая в паяльник мощность снижается примерно в два раза.

Простейший вариант управления

shema reguljatora moshhnosti 2Самый простой регулятор напряжения, являющийся «усечённым» вариантом двух рассмотренных выше схем, предполагает механическое управление мощностью в паяльнике.

Такой регулятор мощности востребован в условиях, когда предполагаются длительные перерывы в работе и не имеет смысла держать паяльник всё время включённым.

В разомкнутом положении выключателя на него поступает небольшое по амплитуде напряжение (примерно 110 Вольт), обеспечивающее невысокую температуру нагрева жала.

Для приведения устройства в рабочее состояние достаточно включить тумблер S1, после чего наконечник паяльника быстро нагревается до требуемой температуры, и можно будет продолжить пайку.

reguljator moshhnosti 1

Такой терморегулятор для паяльника позволяет в промежутках между пайками снижать температуру жала до минимального значения. Эта возможность обеспечивает замедление окислительных процессов в материале наконечника и заметно продлевает срок его эксплуатации.

На микроконтроллере

reguljator moshhnosti 3В том случае, когда исполнитель полностью уверен в своих силах, ему можно будет взяться за изготовление термостабилизатора для паяльника, работающего на микроконтроллере.

Этот вариант регулятора мощности выполняется в виде полноценной паяльной станции, имеющей два рабочих выхода с напряжениями 12 и 220 Вольт.

Первое из них имеет фиксированную величину и предназначается для питания миниатюрных слаботочных паяльников. Эта часть устройства собирается по обычной трансформаторной схеме, которую из-за её простоты можно не рассматривать.

На втором выходе собранного своими руками регулятора для паяльника действует переменное напряжение, амплитуда которого может меняться в диапазоне от 0 до 220 Вольт.

Схема этой части регулятора, совмещённая с контроллером типа PIC16F628A и цифровым индикатором выходного напряжения, приводится так же на фото.

shema reguljatora moshhnosti 3

Для безопасной эксплуатации оборудования с двумя отличающимися по величине выходными напряжениями самодельный регулятор должен иметь различные по конструкции (несовместимые между собой) розетки.

simistor 2Подобная предусмотрительность исключает возможность ошибки при подключении паяльников, рассчитанных на разные напряжения.

Силовая часть такой схемы выполнена на симисторе марки ВТ 136 600, а регулировка мощности в нагрузке осуществляется посредством коммутатора кнопочного типа с десятью положениями.

Переключением кнопочного регулятора можно изменять уровень мощности в нагрузке, обозначаемый цифрами от 0 до 9-ти (эти значения выводятся на табло встроенного в устройство индикатора).

В качестве примера такого регулятора, собранного по схеме с контроллером SMT32, может быть рассмотрена станция, рассчитанная на подключение паяльников с жалами марки Т12.

Этот промышленный образец устройства, управляющего режимом нагрева подключаемого к нему паяльника, способен регулировать температуру жала в диапазоне от 9-ти до 99-ти градусов.

С его помощью также возможен автоматический переход в режим ожидания, при котором температура наконечника паяльника снижается до установленного инструкцией значения. Причём длительность этого состояния может регулироваться в интервале от 1 до 60-ти минут.

Добавим к этому, что в этом устройстве также предусмотрен режим плавного снижения температуры жала в течение того же регулируемого промежутка времени (1-60 минут).

В завершении обзора регуляторов мощности паяльных устройств отметим, что их изготовление в домашних условиях не является чем-то совсем недоступным для рядового пользователя.

При наличии определённого опыта работы с электронными схемами и после внимательного изучения приведённого здесь материала любой желающий может справиться с этой задачей вполне самостоятельно.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector