Миниатюрный регулятор мощности для паяльника
Стремясь повысить качество пайки и предохранить жало паяльника от преждевременного разрушения из-за перегрева, радиолюбители нередко используют различные устройства, позволяющие регулировать среднее значение напряжения на обмотке нагревательного элемента паяльника.
При этом изменяется мощность, выделяемая нагревательным элементом, а значит, и температура жала паяльника. Часто применяемые для этой цели контактные духпозиционные переключатели, которые монтируют, как правило, в подставке для паяльника, неудобны в пользовании. Во-первых, после того, как паяльник снят с такой подставки, требуется некоторое время для его «догревания» перед пайкой, а во-вторых, снятый с подставки он вскоре перегревается. Для регулирования мощности паяльника лучше всего подходят тиристорные регуляторы мощности. Многие радиолюбители уже применяют такие тиристорные регуляторы мощности — как самодельные, так и выпускаемые промышленностью для осветительных приборов. Однако они не всегда обеспечивают плавную и стабильную регулировку мощности. Дело в том, что у тиристоров (тринисторов) средней мощности, чаще всего используемых в регуляторах, велико значение удерживающего тока (минимального анодного тока, при котором тиристор может удерживаться в открытом состоянии). Для тиристоров серии КУ202 по техническим условиям этот ток может достигать 300 мА при температуре окружающей среды — 60° С. При реальных условиях эксплуатации он, конечно, меньше, но все же остается соизмеримым с током, протекающим через нагреватель паяльника (180 мА при мощности 40 Вт и напряжении 220 В). Иными словами, с этими тиристорами надежное регулирование при малой мощности нагрузки либо вообще невозможно, либо происходит лишь в узкой центральной области полупериода, где ток нагрузки хотя бы немного превышает удерживающий ток тринистора (тиристора). К тому же ток удержания — параметр, зависящий от многих факторов, в том числе и от температуры тиристора, поэтому работа такого регулятора не может быть температурно стабильной. Отсюда следует, что при маломощной нагрузке для регулятора необходимо выбирать тиристоры с малым током удержания. Ниже описана конструкция тиристорного регулятора мощности, рассчитанного на работу с нагрузкой, имеющей номинальную мощность от нескольких ватт до 100 Вт. Регулятор выполнен в виде сетевой штепсельной вилки и позволяет регулировать мощность в пределах примерно от 50 до 97 % от номинальной. В регуляторе применен тринистор КУ10ЗВ, у которого удерживающий ток не превышает десятых долей миллиампера.
Принципиальная схема тиристорного регулятора мощности для регулировки температуры жала паяльника. Отрицательные полуволны сетевого напряжения беспрепятственно проходят через диод VD1, обеспечивая около половины мощности паяльника. Тиристор VS1, включенный встречно-параллельно диоду VD1, регулирует мощность в течение положительных полупериодов. Принцип управления тринистором — фазоимпульсный. На управляющий электрод тринистора поступают импульсы, вырабатываемые генератором, состоящим из аналога одно-переходного транзистора (VT1. VT2) и времязадающей цепи R5R6C1. Время от начала положительного полупериода сетевого напряжения до момента срабатывания генератора и открывания тринистора определяется положением движка переменного резистора R5. Для повышения помехоустойчивости и улучшения температурной стабильности тринистора его управляющий переход зашунтирован резистором R1. Цепь R2R3R4VT3 формирует из сетевого напряжения трапецеидальные импульсы длительностью 10 мс и напряжением примерно 7 В, которыми питается генератор. В качестве стабилизирующего элемента применен эмиттерный переход транзистора VT3, включенный в обратном направлении. Такой «стабилитрон» работает при значительно меньшем токе стабилизации (десятки микроампер против 5... 10 мА у КС168А). Это позволило, во первых, сэкономить место на печатной плате и, во вторых, уменьшить мощность, рассеиваемую цепью резисторов R2—R4.
В регуляторе применены резистор R5 — СП-0,4, остальные резисторы — МЛТ; конденсатор С1 — КМ-5; транзисторы подойдут с любыми буквенными индексами. Регулятор собран в карболитовой коробке (с крышкой на резьбе) диаметром 45 и высотой 20 мм, использован футляр от фотопринадлежностей. Внешний вид регулятора показан на рис. в начале статьи. Можно использовать любую другую подходящую коробку, но обязательно из хорошего изоляционного материала. Ручка регулятора не должна быть металлической.
Все детали собраны на печатной плате диаметром 36 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. К фольге платы припаяны две гайки М2,5, в которые при сборке ввинчивают штыри вилки через отверстия в корпусе, при этом плата оказывается фиксированной в футляре.
ВНИМАНИЕ! Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая, налаживая и эксплуатируя ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками (см., например, статью - Общие правила электробезопасности).
Справочные материалы:
|
Радиотехника
Если предполагается работа с припоями, имеющими температуру плавления менее 180°С, то входную часть регулятора следует собирать по схеме на рис. слева, а либо б. Регулятор, собранный по схеме рис. а, имеет пределы регулирования примерно от 0 до 95 % номинальной мощности нагрузки, а по схеме рис. б — при разомкнутых контактах выключателя SA1 примерно от 0 до 50 % (при замыкании контактов SA1 входная часть становится такой же, как на рис. выше.