Tipičan problem pri radu s lemilom je spaljivanje vrha. To je zbog njegovog visokog zagrijavanja. Tijekom rada, operacije lemljenja zahtijevaju nejednaku snagu, tako da morate koristiti lemilice različite snage. Kako biste zaštitili uređaj od pregrijavanja i brzine promjene snage, najbolje je koristiti lemilo s kontrolom temperature. To će vam omogućiti promjenu radnih parametara u nekoliko sekundi i produljiti vijek trajanja uređaja.
Lemilo je alat dizajniran za prijenos topline na materijal nakon kontakta s njim. Njegova izravna svrha je stvaranje trajne veze topljenjem lemljenja.
Sve do početka 20. stoljeća postojale su dvije vrste uređaja za lemljenje: plinski i bakreni. Godine 1921. njemački izumitelj Ernst Sachs izumio je i registrirao patent za lemilo koje se zagrijavalo električnom strujom. Godine 1941. Karl Weller patentirao je instrument tipa transformatora u obliku pištolja. Propuštanjem struje kroz vrh brzo se zagrijavao.
Dvadeset godina kasnije, isti je izumitelj predložio korištenje termoelementa u lemilu za kontrolu temperature zagrijavanja. Dizajn je uključivao dvije metalne ploče stisnute zajedno s različitim toplinskim širenjem. Od sredine 60-ih, zbog razvoja poluvodičkih tehnologija, alati za lemljenje počeli su se proizvoditi u pulsnim i indukcijskim tipovima.
Glavna razlika između uređaja za lemljenje je njihova maksimalna snaga, koja određuje temperaturu grijanja. Osim toga, električna lemila se dijele prema naponu koji ih opskrbljuje. Proizvode se kako za mrežu izmjeničnog napona od 220 volti tako i za konstantni napon različitih vrijednosti. Lemilice se također dijele prema vrsti i principu rada.
Prema principu rada postoje:
Dolaze u obliku šipke i čekića. Prvi su namijenjeni za točkasto grijanje, a drugi za grijanje određenog prostora.
Većina uređaja temelji se na pretvorbi električne energije u toplinsku. U tu svrhu u unutrašnjosti uređaja nalazi se grijač. Ali neke vrste uređaja jednostavno se zagrijavaju na vatri ili koriste zapaljeni, usmjereni mlaz plina.
Nichrome uređaji koriste žičanu spiralu kroz koju prolazi struja. Spirala se nalazi na dielektriku. Kada se zagrije, spirala prenosi toplinu na bakreni vrh. Temperatura grijanja regulirana je temperaturnim senzorom koji, kada se postigne određena vrijednost grijanja, odvaja zavojnicu od električnog voda, a kada se ohladi ponovno je spaja na njega. Senzor temperature nije ništa više od termoelementa.
Keramička lemilica koristi šipke kao grijače. Podešavanje u njima najčešće se provodi smanjenjem napona koji se primjenjuje na keramičke šipke.
Indukcijska oprema radi pomoću induktora. Vrh je presvučen feromagnetom. Pomoću zavojnice inducira se magnetsko polje i u vodiču se pojavljuju struje, što dovodi do zagrijavanja vrha. Tijekom rada dolazi trenutak kada vrh gubi svoja magnetska svojstva, zagrijavanje prestaje, a kada se ohladi vraćaju se svojstva i ponovno se zagrijava.
Rad pulsnih lemilica temelji se na korištenju visokofrekventnog transformatora. Sekundarni namot transformatora ima nekoliko zavoja od debele žice, čiji su krajevi grijači. Frekvencijski pretvarač povećava frekvenciju ulaznog signala, koju smanjuje transformator. Grijanje se podešava pomoću podešavanja snage.
Lemilo na vrući zrak ili, kako ga još nazivaju, pištolj na vrući zrak, tijekom rada koristi vrući zrak koji se zagrijava prolazeći kroz spiralu izrađenu od nikroma. Temperatura u njemu može se podesiti i smanjenjem napona koji se primjenjuje na žicu i promjenom protoka zraka.
Jedna od vrsta lemilica su uređaji koji koriste infracrveno zračenje. Njihov rad temelji se na procesu zagrijavanja zračenjem valne duljine do 10 mikrona. Za regulaciju se koristi složena upravljačka jedinica koja mijenja i valnu duljinu i njen intenzitet.
Plinski plamenici su obični plamenici, umjesto vrha koriste se mlaznice različitih promjera. Kontrola temperature je gotovo nemoguća, osim promjene intenziteta izlaza plina pomoću zaklopke.
Razumijevajući načelo rada lemilice, ne samo da ga možete sami popraviti, već i modificirati njegov dizajn, na primjer, učiniti ga podesivim.
Cijena lemilica s kontrolom temperature je nekoliko puta veća od cijene konvencionalnih uređaja. Stoga u nekim slučajevima ima smisla kupiti dobro obično lemilo i sami napraviti regulator. Tako, kontrola opreme za lemljenje provodi se na dva načina upravljanja:
Kontrola temperature omogućuje vam postizanje preciznijih pokazatelja, ali je kontrolu snage lakše implementirati. U tom slučaju regulator se može učiniti neovisnim i na njega se mogu spojiti različiti uređaji.
Lemilo s termostatom može se izraditi pomoću tvorničkog dimmera ili ga sami dizajnirati po analogiji. Dimer je regulator koji mijenja snagu dovedenu na lemilo. U mreži od 220 volti teče struja promjenjive jačine sinusnog oblika. Ako se ovaj signal prekine, tada će se iskrivljeni sinusni val isporučiti na lemilo, što znači da će se vrijednost snage promijeniti. Da biste to učinili, uređaj je spojen na razmak prije opterećenja, koji omogućuje protok struje samo kada signal dosegne određenu vrijednost.
Dimeri se razlikuju po principu rada. Oni mogu biti:
Krug zatamnjenja provodi se pomoću različitih radio komponenti: tiristori, trijaci, specijalizirani mikro krugovi. Najjednostavniji model dimmera dostupan je s mehaničkim gumbom za upravljanje. Princip rada modela temelji se na promjeni otpora u krugu. U biti, ovo je isti reostat. Dimeri na trijacima odsijecaju vodeći rub ulaznog napona. U svom radu regulatori koriste složeni elektronički krug za smanjenje napona.
Lakše je sami napraviti dimmer pomoću tiristora. Krug neće zahtijevati oskudne dijelove, a sastavlja se jednostavnom zglobnom instalacijom.
Rad uređaja temelji se na sposobnosti tiristora da se otvori u trenucima kada se signal primijeni na njegov upravljački izlaz. Ulazna struja, koja ulazi u kondenzator kroz lanac otpornika, puni ga. U tom slučaju, dinistor se otvara i nakratko prolazi kroz sebe struju koja se dovodi u kontrolu tiristora. Kondenzator se prazni i tiristor se zatvara. Sljedeći ciklus sve ponavlja. Promjenom otpora kruga regulira se trajanje punjenja kondenzatora, a time i otvoreno vrijeme tiristora. Tako je postavljeno vrijeme tijekom kojeg je lemilo spojeno na mrežu od 220 volti.
Koristeći zener diodu TL431 kao osnovu, možete sastaviti jednostavan termostat vlastitim rukama. Ovaj sklop se sastoji od jeftinih radio komponenti i ne zahtijeva gotovo nikakvu konfiguraciju.
Zener dioda VD2 TL431 spojena je prema krugu komparatora s jednim ulazom. Količina potrebnog napona određena je razdjelnikom sastavljenim na otpornicima R1-R3. Kao R3 koristi se termistor čije je svojstvo da smanjuje otpor pri zagrijavanju. Pomoću R1 postavljate vrijednost temperature pri kojoj uređaj isključuje lemilo iz struje.
Kada zener dioda dosegne vrijednost signala veću od 2,5 volta, ona se probija i kroz nju se napaja prekidački relej K1. Relej šalje signal na upravljački izlaz triaka i lemilo se uključuje. Kada se zagrijava, otpor senzora temperature R3 se smanjuje. Napon na TL431 pada ispod uspoređenog napona i strujni krug napajanja triaka je prekinut.
Za alate za lemljenje snage do 200 W, triac se može koristiti bez radijatora. RES55A s radnim naponom od 12 volti prikladan je kao relej.
Događa se da postoji potreba ne samo za smanjenjem snage opreme za lemljenje, već i, naprotiv, za povećanjem. Značenje ideje je da možete koristiti napon koji se pojavljuje na mrežnom kondenzatoru, čija je vrijednost 310 volti. To je zbog činjenice da mrežni napon ima vrijednost amplitude veću od svoje efektivne vrijednosti za 1,41 puta. Iz tog napona nastaju impulsi pravokutne amplitude.
Promjenom radnog ciklusa možete kontrolirati efektivnu vrijednost impulsnog signala od nule do 1,41 efektivne vrijednosti ulaznog napona. Dakle, snaga grijanja lemilice varira od nule do dvostruke nazivne snage.
Ulazni dio je standardni sklopljeni ispravljač. Izlazna jedinica izrađena je na tranzistoru s efektom polja VT1 IRF840 i može uključiti lemilo snage 65 W. Radom tranzistora upravlja mikro krug s modulacijom širine impulsa DD1. Kondenzator C2 je u lancu korekcije i postavlja frekvenciju generiranja. Mikro krug napajaju radio komponente R5, VD4, C3. Za zaštitu tranzistora koristi se dioda VD5.
Stanica za lemljenje je u načelu isto podesivo lemilo. Njegova razlika od njega je prisutnost prikladnog zaslona i dodatnih uređaja koji olakšavaju proces lemljenja. Obično se na takvu opremu spajaju električno lemilo i sušilo za kosu. Ako imate iskustva kao radio amater, možete pokušati sastaviti krug stanice za lemljenje vlastitim rukama. Temelji se na ATMEGA328 mikrokontroleru (MCU).
Takav MK programira se pomoću programatora, za to je prikladan Adruino ili domaći uređaj. Indikator je spojen na mikrokontroler, koji je LCD1602 zaslon s tekućim kristalima. Kontrola stanice je jednostavna, za to se koristi promjenjivi otpor od 10 kOhm. Okretanjem prvog postavljate temperaturu lemilice, drugog - sušila za kosu, a trećeg možete smanjiti ili povećati protok zraka sušila za kosu.
Tranzistor s efektom polja koji radi u načinu prebacivanja, zajedno s triakom, ugrađen je na radijator kroz dielektričnu brtvu. LED se koriste s niskom potrošnjom struje, ne više od 20 mA. Lemilo i sušilo za kosu spojeni na stanicu moraju imati ugrađeni termoelement, čiji signal obrađuje MK. Preporučena snaga lemilice je 40 W, a sušilo za kosu - ne više od 600 W.
Bit će potreban izvor napajanja od 24 volta sa strujom od najmanje dva ampera. Za napajanje možete koristiti gotov adapter s računala ili prijenosnog računala sve u jednom. Osim stabiliziranog napona sadrži razne vrste zaštite. Ili to možete učiniti sami analognog tipa. Da biste to učinili, trebat će vam transformator sa sekundarnim namotom na 18-20 volti i ispravljački most s kondenzatorom.
Nakon sastavljanja kruga, podešava se. Sve radnje uključuju podešavanje temperature. Prije svega, postavlja se temperatura na lemilici. Na primjer, postavili smo indikator na 300 stupnjeva. Zatim, pritiskom termometra na vrh, pomoću podesivog otpornika, postavlja se temperatura koja odgovara stvarnim očitanjima. Temperatura sušila za kosu kalibrirana je na isti način.
Svi radio elementi mogu se povoljno kupiti u kineskim internetskim trgovinama. Takav uređaj, isključujući kućište domaće izrade, koštat će oko sto američkih dolara sa svim dodacima. Firmware za uređaj možete preuzeti ovdje: http://x-shoker.ru/lay/pajalnaja_stancija.rar.
Naravno, početniku radio amateru bit će teško sastaviti digitalni regulator temperature vlastitim rukama. Stoga možete kupiti gotove module za stabilizaciju temperature. To su ploče s zalemljenim konektorima i radio komponentama. Sve što trebate učiniti je kupiti kućište ili ga sami izraditi.
Dakle, pomoću stabilizatora grijanja lemilice lako je postići njegovu svestranost. U ovom slučaju, raspon promjena temperature postiže se u rasponu od 0 do 140 posto.
Lemilo 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.
Dijagram strujnog kruga lemilice.
Ako je tijekom kratkotrajnog rada sasvim moguće bez regulatora temperature, tada se uz konvencionalno lemilo, dugotrajno spojeno na mrežu, njegovi nedostaci u potpunosti očituju:
Regulator temperature za lemilo omogućuje vam da optimizirate njegov rad:
Slika 1. Dijagram jednostavnog termostata.
Naravno, možete koristiti LATR kao termostat za lemilo od 220 V, a za lemilo od 42 V možete koristiti KEF-8 napajanje, ali nemaju ih svi. Drugi izlaz je korištenje industrijskog dimmera kao regulatora temperature, ali oni nisu uvijek komercijalno dostupni.
Povratak na sadržaj
Ovaj uređaj sastoji se od samo dva dijela (slika 1):
Slika 2. Dijagram termostata koji radi na kondenzatorima.
Ovaj regulator temperature radi na sljedeći način: u početnom stanju, kontakti SA sklopke su zatvoreni i struja teče kroz grijaći element lemilice tijekom pozitivnih i negativnih poluciklusa (slika 1a). Kada pritisnete tipku SA, njegovi kontakti se otvaraju, ali poluvodička dioda VD prolazi struju samo tijekom pozitivnih poluciklusa (slika 1b). Kao rezultat toga, snaga koju troši grijač je prepolovljena.
U prvom načinu, lemilo se brzo zagrijava, u drugom - njegova temperatura lagano opada, ne dolazi do pregrijavanja. Kao rezultat toga, možete lemiti u prilično ugodnim uvjetima. Prekidač zajedno s diodom spojen je na prekid napojne žice.
Ponekad je SA prekidač montiran na postolje i aktivira se kada se na njega postavi lemilo. Tijekom pauza između lemljenja, kontakti prekidača su otvoreni i snaga grijača je smanjena. Kada se lemilo podigne, povećava se potrošnja energije i brzo se zagrijava do radne temperature.
Kondenzatori se mogu koristiti kao balastni otpor, koji se može koristiti za smanjenje snage koju troši grijač. Što je njihov kapacitet manji, to je otpor protoku izmjenične struje veći. Dijagram jednostavnog termostata koji radi na ovom principu prikazan je na sl. 2. Namijenjen je za spajanje lemilice od 40 W.
Kada su svi prekidači otvoreni, u krugu nema struje. Kombinacijom položaja prekidača možete dobiti tri razine grijanja:
Slika 3. Krugovi triac termostata.
Kondenzatori C1 i C2 su nepolarni, predviđeni za napon od najmanje 400 V. Da bi se postigao potreban kapacitet, više kondenzatora se može spojiti paralelno. Preko otpornika R1 i R2, kondenzatori se prazne nakon što je regulator isključen iz mreže.
Postoji još jedna opcija za jednostavan regulator, koji nije niži od elektroničkih u pouzdanosti i kvaliteti rada. Da biste to učinili, promjenjivi žičani otpornik SP5-30 ili neki drugi odgovarajuće snage spojen je u seriju s grijačem. Na primjer, za lemilo od 40 W prikladan je otpornik snage 25 W i otpora od oko 1 kOhm.
Povratak na sadržaj
Rad kruga prikazanog na sl. 3a, rad prethodno rastavljenog kruga na sl. vrlo je sličan. 1. Poluvodička dioda VD1 prolazi negativne poluperiode, a tijekom pozitivnih poluperioda struja prolazi kroz tiristor VS1. Udio pozitivnog poluciklusa tijekom kojeg je tiristor VS1 otvoren u konačnici ovisi o položaju motora promjenjivog otpornika R1, koji regulira struju upravljačke elektrode i, posljedično, kut paljenja.
Slika 4. Dijagram kruga termostata triac.
U jednom krajnjem položaju tiristor je otvoren tijekom cijelog pozitivnog poluciklusa, u drugom je potpuno zatvoren. Sukladno tome, snaga koju troši grijač varira od 100% do 50%. Ako isključite VD1 diodu, snaga će se promijeniti s 50% na 0.
U dijagramu prikazanom na Sl. Na slici 3b, tiristor s podesivim kutom paljenja VS1 uključen je u dijagonalu diodnog mosta VD1-VD4. Kao rezultat toga, napon pri kojem je tiristor otključan podešava se tijekom pozitivnih i negativnih poluciklusa. Snaga koju rasipa grijač mijenja se kada se promjenjivi otpornik R1 okrene sa 100% na 0. Možete učiniti bez diodnog mosta ako kao kontrolni element koristite triak umjesto tiristora (slika 4a).
Unatoč svoj atraktivnosti, termostat s tiristorom ili triakom kao kontrolnim elementom ima sljedeće nedostatke:
Kako bi se smanjio impulsni šum i nelinearna izobličenja, poželjno je instalirati mrežne filtre. Najjednostavnije rješenje je feritni filter, koji se sastoji od nekoliko zavoja žice omotane oko feritnog prstena. Takvi se filtri koriste u većini sklopnih izvora napajanja za elektroničke uređaje.
Feritni prsten može se uzeti iz žica koje povezuju jedinicu računalnog sustava s perifernim uređajima (na primjer, monitor). Obično imaju cilindrično zadebljanje unutar kojeg se nalazi feritni filtar. Filtarski uređaj prikazan je na sl. 4b. Što je više okretaja, to je kvalitetniji filter. Feritni filtar treba postaviti što bliže izvoru smetnji - tiristoru ili trijaku.
U uređajima s glatkom promjenom snage, klizač regulatora treba kalibrirati i njegov položaj označiti markerom. Prilikom postavljanja i instalacije trebali biste odspojiti uređaj s mreže.
Krugovi svih gore navedenih uređaja prilično su jednostavni i može ih ponoviti osoba s minimalnim vještinama sastavljanja elektroničkih uređaja.
Da biste dobili kvalitetno i lijepo lemljenje, potrebno je pravilno odabrati snagu lemilice i osigurati određenu temperaturu vrha, ovisno o marki korištenog lemljenja. Nudim nekoliko krugova domaćih tiristorskih regulatora temperature za grijanje lemilice, koji će uspješno zamijeniti mnoge industrijske koji su neusporedivi po cijeni i složenosti.
Pažnja, sljedeći tiristorski krugovi regulatora temperature nisu galvanski odvojeni od električne mreže i dodirivanje elemenata strujnog kruga opasno je po život!
Za podešavanje temperature vrha lemilice koriste se stanice za lemljenje u kojima se optimalna temperatura vrha lemilice održava u ručnom ili automatskom načinu rada. Dostupnost stanice za lemljenje za kućnog majstora ograničena je visokom cijenom. Za sebe sam riješio pitanje regulacije temperature tako što sam razvio i proizveo regulator s ručnom, bezstupanjskom regulacijom temperature. Krug se može modificirati da automatski održava temperaturu, ali ne vidim smisao u tome, a praksa je pokazala da je ručno podešavanje sasvim dovoljno, jer je napon u mreži stabilan i temperatura u prostoriji je također stabilna .
Klasični tiristorski krug regulatora snage lemilice nije zadovoljio jedan od mojih glavnih zahtjeva, odsutnost smetnji zračenja u mreži napajanja i zračnim valovima. Ali radioamateru takve smetnje onemogućuju potpuno bavljenje onim što voli. Ako je krug dopunjen filtrom, dizajn će se pokazati glomaznim. Ali za mnoge slučajeve uporabe, takav krug tiristorskog regulatora može se uspješno koristiti, na primjer, za podešavanje svjetline žarulja sa žarnom niti i uređaja za grijanje snage 20-60 W. Zato sam odlučio predstaviti ovaj dijagram.
Da bismo razumjeli kako krug radi, detaljnije ću se osvrnuti na princip rada tiristora. Tiristor je poluvodički uređaj koji je otvoren ili zatvoren. da biste ga otvorili, potrebno je primijeniti pozitivan napon od 2-5 V na upravljačku elektrodu, ovisno o vrsti tiristora, u odnosu na katodu (označeno s k na dijagramu). Nakon što se tiristor otvori (otpor između anode i katode postane 0), nije ga moguće zatvoriti preko upravljačke elektrode. Tiristor će biti otvoren sve dok napon između njegove anode i katode (na dijagramu označenih a i k) ne postane blizu nule. Tako je jednostavno.
Klasični regulatorski krug radi na sljedeći način. Mrežni napon izmjenične struje dovodi se kroz opterećenje (žarulja sa žarnom niti ili namotaj lemilice) u strujni krug ispravljačkog mosta izrađen pomoću dioda VD1-VD4. Diodni most pretvara izmjenični napon u istosmjerni napon, koji se mijenja prema sinusoidnom zakonu (dijagram 1). Kada je srednji priključak otpornika R1 u krajnjem lijevom položaju, njegov otpor je 0, a kada napon u mreži počne rasti, kondenzator C1 se počinje puniti. Kada se C1 napuni na napon od 2-5 V, struja će teći kroz R2 do kontrolne elektrode VS1. Tiristor će se otvoriti, kratko spojiti diodni most i maksimalna struja će teći kroz opterećenje (gornji dijagram).
Kada okrenete gumb promjenjivog otpornika R1, njegov otpor će se povećati, struja punjenja kondenzatora C1 će se smanjiti i trebat će više vremena da napon na njemu dosegne 2-5 V, pa se tiristor neće odmah otvoriti, ali nakon nekog vremena. Što je veća vrijednost R1, to će biti duže vrijeme punjenja C1, tiristor će se otvoriti kasnije i snaga koju prima opterećenje bit će proporcionalno manja. Dakle, okretanjem gumba promjenjivog otpornika kontrolirate temperaturu zagrijavanja lemilice ili svjetlinu žarulje sa žarnom niti.
Iznad je klasični krug tiristorskog regulatora napravljen na tiristoru KU202N. Budući da je za kontrolu ovog tiristora potrebna veća struja (prema putovnici 100 mA, stvarna je oko 20 mA), vrijednosti otpornika R1 i R2 se smanjuju, R3 se eliminira, a veličina elektrolitskog kondenzatora se povećava . Prilikom ponavljanja kruga, možda će biti potrebno povećati vrijednost kondenzatora C1 na 20 μF.
Evo još jednog vrlo jednostavnog kruga tiristorskog regulatora snage, pojednostavljene verzije klasičnog regulatora. Broj dijelova je sveden na minimum. Umjesto četiri diode VD1-VD4, koristi se jedna VD1. Njegov princip rada je isti kao kod klasičnog kruga. Krugovi se razlikuju samo po tome što se podešavanje u ovom krugu regulatora temperature događa samo tijekom pozitivnog razdoblja mreže, a negativno razdoblje prolazi kroz VD1 bez promjena, tako da se snaga može podesiti samo u rasponu od 50 do 100%. Za podešavanje temperature zagrijavanja vrha lemilice nije potrebno ništa više. Ako je dioda VD1 isključena, raspon podešavanja snage bit će od 0 do 50%.
Ako dodate dinistor, na primjer KN102A, u otvoreni krug od R1 i R2, tada se elektrolitički kondenzator C1 može zamijeniti običnim s kapacitetom od 0,1 mF. Za gore navedene krugove prikladni su tiristori, KU103V, KU201K (L), KU202K (L, M, N), dizajnirani za prednji napon veći od 300 V. Diode su također gotovo sve, dizajnirane za obrnuti napon od najmanje 300 V.
Gornji krugovi tiristorskih regulatora snage mogu se uspješno koristiti za regulaciju svjetline svjetiljki u koje su ugrađene žarulje sa žarnom niti. Na lampama koje imaju ugrađene štedne ili LED žarulje neće biti moguće podešavati jačinu svjetla, budući da takve žarulje imaju ugrađene elektroničke sklopove, a regulator će jednostavno poremetiti njihov normalan rad. Žarulje će svijetliti punom snagom ili treperiti i to čak može dovesti do njihovog preranog kvara.
Krugovi se mogu koristiti za podešavanje s naponom napajanja od 36 V ili 24 V AC. Trebate samo smanjiti vrijednosti otpornika za red veličine i koristiti tiristor koji odgovara opterećenju. Tako će lemilo snage 40 W pri naponu od 36 V trošiti struju od 1,1 A.
Glavna razlika između kruga prikazanog regulatora snage lemljenog željeza i gore prikazanih je potpuna odsutnost radio smetnji u električnoj mreži, budući da se svi prijelazni procesi događaju u trenutku kada je napon u opskrbnoj mreži nula.
Kada sam počeo razvijati regulator temperature za lemilo, pošao sam od sljedećih razmatranja. Strujni krug mora biti jednostavan, lako ponovljiv, komponente moraju biti jeftine i dostupne, visoka pouzdanost, minimalne dimenzije, učinkovitost blizu 100%, bez zračenih smetnji i mogućnost nadogradnje.
Krug regulatora temperature radi na sljedeći način. Izmjenični napon iz opskrbne mreže ispravlja diodni most VD1-VD4. Iz sinusoidnog signala dobiva se konstantan napon, koji varira u amplitudi kao pola sinusoide s frekvencijom od 100 Hz (dijagram 1). Dalje, struja prolazi kroz granični otpornik R1 do zener diode VD6, gdje je napon ograničen u amplitudi na 9 V i ima drugačiji oblik (dijagram 2). Rezultirajući impulsi pune elektrolitički kondenzator C1 kroz diodu VD5, stvarajući napon napajanja od oko 9 V za mikro krugove DD1 i DD2. R2 obavlja zaštitnu funkciju, ograničavajući maksimalni mogući napon na VD5 i VD6 na 22 V i osigurava stvaranje taktnog impulsa za rad kruga. Od R1, generirani signal se dovodi do 5. i 6. igle elementa 2OR-NOT logičkog digitalnog mikrosklopa DD1.1, koji invertira dolazni signal i pretvara ga u kratke pravokutne impulse (dijagram 3). S pina 4 DD1, impulsi se šalju na pin 8 D okidača DD2.1, koji radi u RS okidaču. DD2.1, kao i DD1.1, obavlja funkciju invertiranja i generiranja signala (Dijagram 4).
Imajte na umu da su signali na dijagramu 2 i 4 gotovo isti i činilo se da se signal s R1 može primijeniti izravno na pin 5 od DD2.1. Ali studije su pokazale da signal nakon R1 sadrži puno smetnji koje dolaze iz opskrbne mreže, a bez dvostrukog oblikovanja krug nije radio stabilno. I instaliranje dodatnih LC filtera kada postoje slobodni logički elementi nije preporučljivo.
Okidač DD2.2 koristi se za sastavljanje upravljačkog kruga za regulator temperature lemilice i radi na sljedeći način. Pin 3 od DD2.2 prima pravokutne impulse od pina 13 od DD2.1, koji s pozitivnim rubom prepisuju na pinu 1 od DD2.2 razinu koja je trenutno prisutna na D ulazu mikrosklopa (pin 5). Na pinu 2 postoji signal suprotne razine. Razmotrimo detaljno rad DD2.2. Recimo na pinu 2, logični jedan. Preko otpornika R4, R5, kondenzator C2 će se napuniti na napon napajanja. Kada stigne prvi impuls s pozitivnim padom, 0 će se pojaviti na pinu 2 i kondenzator C2 će se brzo isprazniti kroz diodu VD7. Sljedeći pozitivni pad na pinu 3 će postaviti logičku na pin 2 i preko otpornika R4, R5, kondenzator C2 će se početi puniti.
Vrijeme punjenja određeno je vremenskom konstantom R5 i C2. Što je veća vrijednost R5, to će duže trebati da se C2 napuni. Sve dok se C2 ne napuni na pola napona napajanja, bit će logička nula na pinu 5, a pozitivni padovi impulsa na ulazu 3 neće promijeniti logičku razinu na pinu 2. Čim se kondenzator napuni, proces će se ponoviti.
Dakle, samo broj impulsa koji je odredio otpornik R5 iz opskrbne mreže će proći na izlaze DD2.2, i što je najvažnije, promjene u tim impulsima će se dogoditi tijekom prijelaza napona u opskrbnoj mreži kroz nulu. Otuda i odsutnost smetnji u radu regulatora temperature.
Iz pina 1 mikro kruga DD2.2 impulsi se dovode do pretvarača DD1.2, koji služi za uklanjanje utjecaja tiristora VS1 na rad DD2.2. Otpornik R6 ograničava upravljačku struju tiristora VS1. Kada se pozitivni potencijal primijeni na upravljačku elektrodu VS1, tiristor se otvara i napon se primjenjuje na lemilo. Regulator vam omogućuje podešavanje snage lemilice od 50 do 99%. Iako je otpornik R5 promjenjiv, podešavanje zbog rada DD2.2 zagrijavanja lemilice provodi se u koracima. Kada je R5 jednak nuli, daje se 50% snage (dijagram 5), kod zakretanja pod određenim kutom već je 66% (dijagram 6), zatim 75% (dijagram 7). Dakle, što je bliža projektiranoj snazi lemilice, to je glatkije podešavanje, što olakšava podešavanje temperature vrha lemilice. Na primjer, lemilo od 40 W može se konfigurirati za rad od 20 do 40 W.
Svi dijelovi tiristorskog regulatora temperature postavljeni su na tiskanu pločicu od stakloplastike. Budući da strujni krug nema galvansku izolaciju od električne mreže, ploča se nalazi u malom plastičnom kućištu nekadašnjeg adaptera s električnim utikačem. Na os promjenjivog otpornika R5 pričvršćena je plastična ručka. Oko ručke na tijelu regulatora, radi lakšeg reguliranja stupnja zagrijavanja lemilice, nalazi se skala s konvencionalnim brojevima.
Kabel koji dolazi iz lemilice zalemljen je izravno na tiskanu ploču. Priključak lemilice možete učiniti odvojivim, tada će biti moguće spojiti druga lemilica na regulator temperature. Iznenađujuće, struja koju troši upravljački krug regulatora temperature ne prelazi 2 mA. To je manje od onoga što troši LED u rasvjetnom krugu prekidača za svjetlo. Stoga nisu potrebne posebne mjere za osiguranje temperaturnih uvjeta uređaja.
Mikrokrugovi DD1 i DD2 su bilo koje serije 176 ili 561. Sovjetski tiristor KU103V može se zamijeniti, na primjer, modernim tiristorom MCR100-6 ili MCR100-8, dizajniranim za sklopnu struju do 0,8 A. U ovom slučaju bit će moguće kontrolirati zagrijavanje lemilice sa snagom do 150 W. Diode VD1-VD4 su bilo koje, dizajnirane za obrnuti napon od najmanje 300 V i struju od najmanje 0,5 A. IN4007 (Uob = 1000 V, I = 1 A) je savršen. Sve pulsne diode VD5 i VD7. Bilo koja zener dioda male snage VD6 sa stabilizacijskim naponom od oko 9 V. Kondenzatori bilo koje vrste. Bilo koji otpornici, R1 snage 0,5 W.
Regulator snage ne treba podešavati. Ako su dijelovi u dobrom stanju i nema pogrešaka pri ugradnji, odmah će raditi.
Sklop je razvijen prije mnogo godina, kada računala, a posebno laserski printeri nisu postojali u prirodi, pa sam napravio crtež tiskane pločice staromodnom tehnologijom na dijagramskom papiru s korakom mreže od 2,5 mm. Zatim je crtež zalijepljen Moment ljepilom na debeli papir, a sam papir je zalijepljen na foliju od stakloplastike. Zatim su izbušene rupe na kućnoj bušilici i ručno su nacrtane staze budućih vodiča i kontaktnih pločica za dijelove za lemljenje.
Sačuvan je crtež tiristorskog regulatora temperature. Evo njegove fotografije. U početku je ispravljački diodni most VD1-VD4 izrađen na mikrosklopu KTs407, ali nakon što je mikrosklop dva puta potrgan, zamijenjen je s četiri diode KD209.
Da bi se smanjile smetnje koje emitiraju tiristorski regulatori snage u električnu mrežu, koriste se feritni filtri, koji su feritni prsten s namotanim zavojima žice. Takvi feritni filtri mogu se naći u svim prekidačkim napajanjima za računala, televizore i druge proizvode. Učinkoviti feritni filter za suzbijanje buke može se naknadno ugraditi u bilo koji tiristorski regulator. Dovoljno je provući žicu koja se spaja na električnu mrežu kroz feritni prsten.
Feritni filtar mora biti instaliran što je moguće bliže izvoru smetnje, odnosno mjestu ugradnje tiristora. Feritni filtar može se postaviti kako unutar tijela uređaja tako i izvana. Što je više zavoja, to će feritni filtar bolje potisnuti smetnje, ali dovoljno je jednostavno provući kabel za napajanje kroz prsten.
Feritni prsten može se uzeti iz žica sučelja računalne opreme, monitora, pisača, skenera. Ako obratite pozornost na žicu koja povezuje jedinicu računalnog sustava s monitorom ili printerom, primijetit ćete cilindrično zadebljanje izolacije na žici. Na ovom mjestu nalazi se feritni filter za visokofrekventne smetnje.
Dovoljno je zarezati plastičnu izolaciju nožem i skinuti feritni prsten. Sigurno vi ili netko koga poznajete imate nepotreban kabel sučelja od inkjet pisača ili starog CRT monitora.
Zbog problema s strujom, ljudi sve više kupuju regulatore snage. Nije tajna da nagle promjene, kao i pretjerano nizak ili visok napon, imaju štetan učinak na kućanske aparate. Kako bi se spriječila materijalna šteta, potrebno je koristiti regulator napona koji će zaštititi elektroničke uređaje od kratkih spojeva i raznih negativnih čimbenika.
Danas na tržištu možete vidjeti veliki broj različitih regulatora za cijelu kuću i za pojedinačne kućanske aparate male snage. Postoje tranzistorski regulatori napona, tiristor, mehanički (podešavanje napona vrši se pomoću mehaničkog klizača s grafitnom šipkom na kraju). Ali najčešći je regulator napona triac. Osnova ovog uređaja su trijaci, koji vam omogućuju da oštro reagirate na skokove napona i izgladite ih.
Triac je element koji sadrži pet p-n spojeva. Ovaj radio element ima sposobnost propuštanja struje u smjeru naprijed i nazad.
Ove komponente se mogu vidjeti u raznim kućanskim aparatima, od sušila za kosu i stolnih lampi do lemilica, gdje je potrebno glatko podešavanje.
Princip rada triaka je prilično jednostavan. Ovo je vrsta elektroničkog ključa koji ili zatvara ili otvara vrata određenom frekvencijom. Kada se otvori P-N spoj triaka, on prolazi mali dio poluvala i potrošač dobiva samo dio nazivne snage. Odnosno, što se P-N spoj više otvara, potrošač dobiva više energije.
Prednosti ovog elementa uključuju:
U vezi s gore navedenim prednostima, triaci i regulatori koji se temelje na njima često se koriste.
Ovaj sklop je prilično jednostavan za sastaviti i ne zahtijeva mnogo dijelova. Takav regulator može se koristiti za reguliranje ne samo temperature lemilice, već i konvencionalnih žarulja sa žarnom niti i LED svjetiljki. Ovaj krug se može koristiti za spajanje raznih bušilica, brusilica, usisavača i brusilica, koje su u početku dolazile bez glatke kontrole brzine.
Takav regulator napona od 220 V možete sastaviti vlastitim rukama iz sljedećih dijelova:
Krug je testiran i radi prilično stabilno pod različitim vrstama opterećenja..
Postoji još jedna shema za univerzalni regulator snage.
Izmjenični napon od 220 V dovodi se na ulaz kruga, a 220 V DC se dovodi na izlaz. Ova shema već ima više dijelova u svom arsenalu, a sukladno tome se povećava složenost sklopa. Na izlaz sklopa moguće je spojiti bilo koje potrošače (DC). U većini kuća i stanova ljudi pokušavaju ugraditi štedne žarulje. Ne može se svaki regulator nositi s glatkim podešavanjem takve svjetiljke, na primjer, nije preporučljivo koristiti tiristorski regulator. Ovaj sklop vam omogućuje da jednostavno povežete ove lampe i napravite od njih neku vrstu noćnih svjetala.
Osobitost sheme je da kada su svjetiljke uključene na minimum, svi kućanski aparati moraju biti isključeni iz mreže. Nakon toga, kompenzator u mjeraču će raditi, disk će se polako zaustaviti, a svjetlo će nastaviti gorjeti. Ovo je prilika da vlastitim rukama sastavite regulator snage triac. Vrijednosti dijelova potrebnih za montažu mogu se vidjeti na dijagramu.
Još jedan zabavni sklop koji vam omogućuje spajanje opterećenja do 5A i snage do 1000W.
Regulator je sastavljen na temelju triaka BT06−600. Princip rada ovog kruga je otvaranje spoja triaka. Što je element više otvoren, to se veća snaga dovodi do opterećenja. U strujnom krugu postoji i LED dioda koja će vam dati do znanja radi li uređaj ili ne. Popis dijelova koji će biti potrebni za sastavljanje uređaja:
Triaci i tiristori uspješno se koriste kao starteri. Ponekad je potrebno pokrenuti vrlo snažne grijaće elemente, kontrolirati uključivanje moćne opreme za zavarivanje, gdje trenutna snaga doseže 300-400 A. Mehaničko uključivanje i isključivanje pomoću kontaktora je inferiorno u odnosu na triac starter zbog brzog trošenja kontaktore, osim toga kod mehaničkog uključivanja dolazi do stvaranja luka koji također štetno djeluje na kontaktore. Stoga bi bilo preporučljivo koristiti triac za ove svrhe. Ovdje je jedna od shema.
Sve ocjene i popis dijelova prikazani su na sl. 4. Prednost ovog sklopa je potpuna galvanska izolacija od mreže, što će osigurati sigurnost u slučaju oštećenja.
Često je na farmi potrebno obaviti radove zavarivanja. Ako imate gotov inverterski aparat za zavarivanje, tada zavarivanje ne predstavlja posebne poteškoće, budući da stroj ima regulaciju struje. Većina ljudi nema takav stroj za zavarivanje i moraju koristiti obični stroj za zavarivanje transformatora, u kojem se struja podešava promjenom otpora, što je prilično nezgodno.
Oni koji su pokušali koristiti triac kao regulator bit će razočarani. Neće regulirati snagu. To je zbog faznog pomaka, zbog čega tijekom kratkog impulsa poluvodički prekidač nema vremena za prebacivanje u "otvoreni" način rada.
Ali postoji izlaz iz ove situacije. Trebali biste primijeniti impuls iste vrste na kontrolnu elektrodu ili primijeniti konstantan signal na UE (kontrolnu elektrodu) dok ne prođe kroz nulu. Krug regulatora izgleda ovako:
Naravno, sklop je prilično kompliciran za sastavljanje, ali ova će opcija riješiti sve probleme s prilagodbom. Sada nećete morati koristiti glomazan otpor i nećete moći napraviti vrlo glatke prilagodbe. U slučaju triaka, moguće je prilično glatko podešavanje.
Ako postoje stalni padovi napona, kao i niski ili visoki napon, preporuča se kupiti regulator triac ili, ako je moguće, sami napraviti regulator. Regulator će zaštititi kućanske aparate i spriječiti štetu.
Regulator snage za lemljenje je uređaj koji vam omogućuje kontrolu procesa lemljenja. Kvaliteta ovog procesa može se značajno povećati ako preuzmete kontrolu nad glavnim parametrima. Lemilo je neophodan kućanski alat za osobu koja voli sve raditi vlastitim rukama.
Glavna karakteristika lemljenja je maksimalna temperatura na vrhu lemilice. Regulator snage za lemljenje osigurava njegovu promjenu u željenom načinu rada. To omogućuje ne samo poboljšanje kvalitete spajanja metala, već i povećanje vijeka trajanja samog uređaja.
Lemljenje metala provodi se zbog činjenice da rastaljeni lem ispunjava prostor između izradaka koji se spajaju i djelomično prodire u njihov materijal. Čvrstoća spojnog šava uvelike ovisi o kvaliteti taline, tj. na njegovu temperaturu zagrijavanja. Ako vrh lemilice nije na dovoljnoj temperaturi, tada morate povećati vrijeme zagrijavanja, što može uništiti materijal dijelova i dovesti do preranog kvara samog uređaja. Prekomjerno zagrijavanje dodatnog metala dovodi do stvaranja proizvoda toplinske razgradnje, što značajno smanjuje kvalitetu zavara.
Temperatura radnog područja vrha lemilice i vrijeme potrebno za podizanje ovise o snazi grijaćeg elementa. Glatka promjena napona omogućuje vam odabir optimalnog načina rada grijača. Stoga je glavni zadatak koji regulator snage za lemljenje mora riješiti postavljanje potrebnog električnog napona i njegovo održavanje tijekom procesa lemljenja.
Povratak na sadržaj
Najjednostavniji krug regulatora snage za lemilo prikazan je na slici 1. Ova je shema poznata već više od 30 godina i pokazala se dobrom za rad kod kuće. Omogućuje vam lemljenje dijelova uz reguliranje snage unutar 50-100%.
Takav elementarni krug sastavljen je na izlaznim krajevima promjenjivog otpornika R1 i kombiniran je s četiri točke lemljenja. Pozitivni priključak kondenzatora C1, krak otpornika R2 i upravljačka elektroda tiristora VD2 zalemljeni su zajedno. Tijelo tiristora djeluje kao anoda, pa ga treba izolirati. Cijeli krug je male veličine i uklapa se u kućište od nepotrebnog napajanja bilo kojeg uređaja.
Na stijenci kućišta izbuši se rupa promjera 10 mm u koju se svojom navojnom nogom učvrsti promjenjivi otpornik. Kao opterećenje može se koristiti bilo koja žarulja snage 20-40 W. Grlo sa žaruljom je učvršćeno u kućište, a vrh žarulje je izvučen u otvor kako bi se po njenom sjaju mogao pratiti rad uređaja.
Dijelovi koje treba koristiti u preporučenom krugu: dioda 1N4007 (može se koristiti bilo koja slična za struju od 1 A i napon do 600 V); tiristor KU101G; elektrolitički kondenzator kapaciteta 4,7 μF za napon od 100 V; otpornik 27-33 kOhm snage do 0,5 W; promjenjivi otpornik SP-1 s otporom do 47 kOhm. Regulator snage lemilice s takvim krugom pokazao se pouzdanim radom s lemilicama tipa EPSN.
Jednostavan, ali moderniji krug može se temeljiti na zamjeni tiristora i diode s triakom, a kao opterećenje može se koristiti i neonska svjetiljka tipa MH3 ili MH4. Preporučuju se sljedeći dijelovi: triac KU208G; elektrolitički kondenzator 0,1 µF; promjenjivi otpornik do 220 kOhm; dva otpornika s otporom od 1 kOhm i 300 Ohm.
Povratak na sadržaj
Regulator snage sastavljen na temelju jednostavnog kruga omogućuje održavanje načina lemljenja, ali ne jamči potpunu stabilnost procesa. Postoji niz prilično jednostavnih dizajna koji vam omogućuju stabilno održavanje i regulaciju temperature na vrhu lemilice.
Električni dio uređaja može se podijeliti na energetski dio i upravljački krug. Funkciju snage određuje tiristor VS1. Napon iz električne mreže (220 V) dovodi se u upravljački krug s anode ovog tiristora.
Radom tiristora snage upravlja se na temelju tranzistora VT1 i VT2. Upravljački sustav napaja parametarski stabilizator, koji uključuje otpor R5 (za uklanjanje viška napona) i zener diodu VD1 (za ograničavanje povećanja napona). Promjenjivi otpornik R2 omogućuje ručnu regulaciju napona na izlazu uređaja.
Sastavljanje regulatora iz instalacije energetskog dijela kruga odvija se na sljedeći način. Noge VD2 diode lemljene su na stezaljke tiristora. Noge otpora R6 spojene su na upravljačku elektrodu i katodu tiristora, a jedna noga otpora R5 povezana je s anodom tiristora, druga noga je spojena na katodu zener diode VD1. Upravljačka elektroda povezana je s upravljačkom jedinicom spajanjem tranzistora VT1 na emiter.
Upravljačka jedinica temelji se na silicijskim tranzistorima KT315 i KT361. Uz njihovu pomoć postavlja se veličina napona stvorenog na upravljačkoj elektrodi tiristora. Tiristor prolazi struju samo ako se na njegovu upravljačku elektrodu primijeni napon otključavanja, a njegova vrijednost određuje snagu struje koja prolazi.
Cijeli krug regulatora je malih dimenzija i lako se uklapa u tijelo nadgradne utičnice. Za lakše bušenje rupa treba odabrati plastično kućište. Preporučljivo je sastaviti dio napajanja i upravljačku jedinicu na različitim pločama, a zatim ih spojiti s tri žice. Najbolja opcija je montirati panele na tiskanu ploču obloženu folijom, ali u praksi se svi spojevi mogu izvesti tankim žicama i paneli se mogu montirati na bilo koju izolacijsku ploču (čak i na debeli karton).
Povratak na sadržaj
Uređaj je sastavljen unutar kućišta utičnice. Krajevi izvoda spojeni su na kontakte utičnice, što će omogućiti spajanje lemilice jednostavnim umetanjem njegovog utikača u utičnice utičnice. Najprije u kućište treba učvrstiti promjenjivi otpornik, a njegov navojni dio izvaditi kroz izbušenu rupu. Zatim u kućište treba postaviti tiristor s priključenom jedinicom za napajanje. Na kraju se u bilo koji slobodan prostor postavlja upravljačka ploča. Utičnica je na dnu pokrivena poklopcem. Na ulaz agregata spojen je kabel s utikačem koji se izvlači iz tijela utičnice za spajanje na električnu mrežu.
Prije spajanja lemilice potrebno je provjeriti regulator snage. Da biste to učinili, spojite voltmetar ili multimetar na stezaljke uređaja (u utičnicu). Na ulazu uređaja dovodi se napon od 220 V. Glatko okrećući gumb promjenjivog otpornika, promatrajte promjenu očitanja uređaja. Ako se napon na izlazu regulatora glatko povećava, tada je uređaj ispravno sastavljen. Praksa korištenja uređaja pokazuje da je optimalna vrijednost izlaznog napona 150 V. Ovu vrijednost treba zabilježiti crvenom oznakom koja označava položaj gumba promjenjivog otpornika. Korisno je zabilježiti nekoliko vrijednosti napona.
