烙铁数字电源控制器。方案、说明

烙铁数字电源控制器。无线电电子电气工程百科全书

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电烙铁烙铁头的最佳温度是获得高质量焊接的最重要条件。在业余无线电实践中，这一点特别重要，因为在安装无线电工程设备时，设计人员必须使用具有可互换烙铁头的相同烙铁，而烙铁头的热特性差异很大。使用各种品牌的焊料往往是未知的，也需要通过实验选择烙铁头的温度。本文作者分析了无线电爱好者从我们杂志上的出版物中熟悉的功率调节器的有效性，并提供了重复他自己的烙铁加热温度调节器版本 - 数字。

烙铁加热控制方法[1]，仅在非工作状态（烙铁放在支架上）调节其功率，并且在工作功率为100%时，只有在不可更换的情况下才能给出积极的结果提示。业余无线电实践表明，在工作和待机模式下对烙铁功率进行单独的操作调节可以取得良好的效果。这种方法甚至比烙铁头的单模式精细温度稳定更可取，因为它可以让您在持续保持烙铁数小时处于准备状态与由于烙铁头工作部分磨损之间找到折衷方案。铜在焊料中的溶解。

目前，已经针对热器件的中等功率调节器建立了一些“业余无线电标准”[2]。其本质在于，调节是通过脉宽方法进行的，功率三极管或三端双向可控硅开关元件在接近电源电压通过“零”的转变时打开。它通常被称为“静默调节”方法。 CMOS芯片的使用为产生脉冲宽度信号提供了简单的电路解决方案。它的缺点可能包括发电机在设定电阻引擎的极端位置上的模糊性以及需要标记功率刻度。装置[13]摆脱了这些缺点，其中应用了形成脉冲宽度信号的数字原理。在形成多模式烙铁功率控制时特别方便，因为它不包含切换模式时需要调整的元件。

烙铁数字电源控制器的这种变体的示意图如图 1 所示。 4. 使用[1]中描述的双向可控硅控制器作为基本解决方案。微电路的电源中添加了一个 NI LED，表明设备已连接到网络。这种添加结果可以说是“免费* - LED 由半波电源电流供电，该电源电流为猝灭电容器 C15 充电，该电容器不直接用于为设备供电。流过 LED 的平均电流LED”不超过 2 mA。改变极性时，几乎所有的反向电压（其值等于齐纳二极管 VDZ 的稳定电压和 VD1 二极管上的直流压降之和）都施加到 VDXNUMX 二极管上，其反向电阻显着增加。大于 LED 的。

（点击放大）

如果器件需要在高温下运行，这会增加 VD1 二极管的反向电流，则可以使用 1 ... 3 kOhm 电阻对其进行分流，以保护 LED 免受反向电压影响。

晶体管VT1用于突出电源电压通过“零”的转变时刻。二极管 VD4 保护该晶体管的发射结免受反向电压半波的影响。晶体管VT2将来自晶体管VT1集电极的信号反相，增加前端的陡度，从而使其能够直接馈送到十进制计数器DD1的CN输入端，而无需任何额外的驱动器。

微电路输入端的计数脉冲前端在电源电压的每个正半周期（相对于网络接线图的下半周期）结束时形成。同时，计数器的输出0-9处出现“运行*高电平信号（log.1），该计数器具有内置解码器。当该电平的信号出现在输出9（引脚11 ）的计数器，组装在元件DD2.1、DD2.2上的RS触发器在DD10元件的引脚2.1处被设置为高电平状态，从而禁用双向可控硅触发脉冲发生器VS1的操作. 发电机是在元件 DD2.3, DD2.4 上制作的。在这种状态下，调节器的负载断电。通过高电平将 RS 触发器切换到相反状态后，网络将发生。 DD8 元件引脚 2.1 处的电平信号。

负载开启脉冲相对于关闭脉冲的到达时刻由连接到元件 DD8 引脚 2.1 的计数器的输出编号确定。因此，在工作模式和待机模式下提供给烙铁的功率分别决定了开关SA1和SA2的触点的位置。当用将烙铁固定在支架上的摇杆按下 SF1 开关的按钮时，模式就会发生变化。在两种模式下，功率从 10% 到 100%（以 10% 为增量）由开关 SA1 和 SA2 设置。电阻器 R7 消除了开关时元件 DD8 引脚 2.1 处信号的不确定性。

在网络工作期间，双向可控硅启动脉冲发生器/S1连续工作，可以在市电电压60V左右的情况下开启有功负载20W的双向可控硅，可以直观地评估相对功率通过 HL2 指示灯的发光传送到负载。虽然双向可控硅控制电极的电流脉冲有几十毫安的电流脉冲通过，但平均电流只有几毫安。由于调节器输出端信号的恒定分量接近于零，因此在一定限制下，它可以通过降压变压器控制连接到网络的低压烙铁的功率。这些限制与变压器运行的特殊性有关。如果变压器负载断开，则将高质量电感器连接到稳压器输出，此时会出现电压浪涌，电压浪涌几乎等于电源电压幅度的两倍 - 约 600 V。这种模式是非常不受欢迎的，因此，为了确保为了在意外负载切换时调节器的安全，调节器输出由特性断点为 11 ... 350 V 的压敏电阻 R300 分流。但是，如果调节器仅与有源负载一起使用，则可以排除压敏电阻。

第二个限制与变压器中的瞬态过程相关，因为变压器的工作频率较低。当变压器连接到网络时（即使在零电压），前半周期用于磁路的初级磁化，伴随着初级绕组的电流增加。例如，对于流行的烙铁 EPSN 25/24 (GOST 7219-83)，通过变压器连接到网络，电流脉冲的幅度为 2,5 A，比稳态时大 12 倍。后半周期电流幅值大约超过稳态值

50%，第三个半周期约为 10%。因此，即使是有负载的变压器，也希望尽可能不频繁地开启。这是由于使用整数个完整周期进行功率控制，一方面提供了接近于零的恒定分量值，另一方面提供了热惯性之间的折衷。负载，易于实施以及单位时间内负载切换次数的减少。

曾经，我们的行业生产低压烙铁，通过内置在塑料外壳中的淬火电容器从电源供电，其尺寸接近相同功率的变压器单元。这些烙铁不能连接到调节器。如果这种情况仍然发生，保险丝 FU1 将保护调节器免受故障。

调节器外观如图所示。 2、及其各部件的布置和安装——见图。 3、结构上采用烙铁座的形式（塑料外壳采用家用无线电设备统一电源），大部分零件放置安装在通用印刷电路板上。

烙铁数字电源控制器

烙铁放置在支架的两个金属架上，由直径为 2,5 毫米的钢丝弯曲而成。机头支柱是可移动的，其摇杆机械连接到按钮开关SF1（MP1-1）。开关 ZV1（台灯推式）、开关 SA1、SA2 (MPN-1) 和 LED НL1、HL2 位于设备的顶部面板上。由于开关 SA1 和 SA2 的触点位置唯一地决定了输送到负载的功率，因此仅在对设备性能进行一般监控时才需要 HL2 LED，因此如果需要，可以将其排除。

如果很难获得小型多位置开关，则可以用两排多针连接器的母部分代替，使用单针部分作为活动触点，并在其上焊接一根细软线。为了避免与电源接触，最好使用带有凹进插座的连接器，并打开开关SF1的可移动触点的电路，包括一个阻值为91 ... 100 kOhm的电阻。

该稳压器设计用于高达 150 W 的负载功率，因此三端双向可控硅开关元件无需散热器即可工作。为了减小尺寸并方便器件部件的布局，可以使用塑料外壳中的微型双向可控硅TC-106，安装在表面积为10 cm2的铝旗形散热器散热器上。

文学

Aristov A. 自动烙铁功率调节器 - 收音机。 1981 年，第 12 期，第51.
Nechaev I. 不干扰的电源调节器。 - 收音机。 1991 年，第 2 期，第 67 页。 68、XNUMX。
Lukashenko S. 不干扰的电源调节器。 - 广播，1987 年，第 12 期，第 22 页23. XNUMX.
Biryukov S. 双向可控硅功率调节器。 - 收音机。 1996 年，第 1 期，第44-46。

作者：P. Polyansky，莫斯科

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