Регулятор температуры жала электропаяльника
Этот регулятор отличается от подобных опубликованных тем, что он регулирует (уменьшает) тепловую мощность паяльника не изменением напряжения его питания, а прерыванием тока через нагреватель на большие или меньшие промежутки времени. Вследствие значительной тепловой инерции паяльника он через некоторое время после изменения средней мощности достигает нового стабильного значения температуры жала. Кроме этого, устройство обеспечивает автоматическое выключение паяльника, если он длительно находится на подставке. Регулятор рассчитан на совместную работу со стандартным паяльником. рассчитанным на работу от сети переменного тока. Нагреватель паяльника подключен к сети через контактную пару электромагнитного реле. При постоянно замкнутых контактах паяльник работает в режиме номинальной мощности. Если же обмотку реле питать импульсами постоянного тока, контакты будут периодически размыкаться и замыкаться. Поэтому средняя мощность, выделяемая в нагревателе паяльника, будет меньше номинальной, причем тем меньше, чем больше время разомкнутого состояния контактов реле по отношению к времени замкнутого. Схема регулятора изображена на рис.1.
Реле К1 служит нагрузкой усилителя тока на транзисторе VT1, питающегося от источника напряжения 9 В. Элемент DD1.4 инвертирует выходной сигнал элемента DD1.3. Когда элемент DD1.3 находится в нулевом состоянии, светит светодиод HL2 "Паяльник включен", открыт транзистор VT1, поэтому реле К1 включено и его контакты (на схеме они не показаны) замкнуты - паяльник разогревается. На элементе DD1.3, конденсаторе С2 и резисторах R4-R6 собрано реле времени. Контакты SF2 смонтированы на подставке паяльника. Когда паяльник не на подставке, контакты SF2 замкнуты, конденсатор С2 разряжен, на обоих входах элемента DD1 3 высокий уровень, а на выходе - низкий. Поэтому паяльник включен. Если паяльник положить на подставку, под его весом разомкнутся контакты SF2 и начнется зарядка конденсатора С2 через резисторы R4, R5. Через некоторое время, зависящее от сопротивления цепи R4R5, напряжение на конденсаторе С2 увеличится настолько, что элемент DD1.3 переключится в единичное состояние. Погаснет светодиод HL2, закроется транзистор VT1 паяльник выключится. На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов, скважность которых можно изменять переменным резистором R1. Контакты SF1 выключатель, совмещенный с этим переменным резистором. Если замкнуть контакты SF1, уровень напряжения на нижнем по схеме входе элемента DD1.3 будет периодически изменяться с низкого на высокий и обратно с частотой генератора. Частота генератора {около 0,5 Гц) при перемещении движка переменного резистора R1 остается почти постоянной. Скважность же импульсов (отношение периода импульсной последовательности к длительности импульсов) изменяется теоретически от единицы до бесконечности. На практике из-за не идеальности диодов VD1, VD2, переменного резистора R1 и логических элементов микросхемы DD1 крайние значения скважности несколько не дотягивают ни до единицы, ни до бесконечности. Говоря иначе, в одном крайнем положении движка резистора R1 паяльник включен практически постоянно, а в другом - выключен. В промежуточных положениях движка реле срабатывает при каждом импульсе и на нагреватель паяльника поступает импульс мощности от сети. Заметим попутно, что такой способ регулирования называют широтно-импульсным (ШИ). Регулятор собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2
Она рассчитана на установку резисторов МЛТ или ВС. Оксидные конденсаторы - К50-35. Стабилизатор КР142ЕН5А можно заменить импортным 7805 или миниатюрным 78L05 с учетом его цоколевки. Реле РЭС22, исполнение РФ4.523.023-01 или другое, на рабочее напряжение 9...12 В, способное работать при напряжении на контактах 220 В переменного тока. Переменные резисторы R1 - СП3-48М, R4 - СП3-46М. Плата размещена в основании подставки паяльника. Питать регулятор можно от встроенного в подставку маломощного выпрямителя (на схеме он не показан) или от внешнего блока питания. Выключатель SF2 представляет собой контактную группу от любого реле открытого типа (серии РЭН, РКН, РКМ, МКУ и др.). Налаживания регулятор не требует. Если потребуется изменить пределы регулирования времени выдержки нахождения паяльника на подставке до его выключения, придется подобрать резистор R5.
П. Крыницкий, г. Казань, Радио №1, 2009г.