Давно відомо, що коли паяльник перегрівається, то жало покривається окислами та швидко вигоряє, особливо у дешевих китайських. Тому зберемо хорошу схему регулятора потужності, яка керуватиме ступенем його нагрівання.
Основним елементом схеми є потужний симистор (симетричний тиристор). Він працює також як тиристор, але не має анода та катода, струм у ньому може протікати в обох напрямках. Управляє симистор симетричний диністор чи диак, у разі DB3 (радянський аналог КН 102).
Діністор можна знайти в баласті економ лампи, в електронному трансформаторі або купити (коштує копійки). Діністор можна умовно назвати розрядником. Він має певну напругу пробою і відкриється лише після досягнення цього значення.
За даташитом на DB3 це в середньому 28-30В. При кожній напівхвилі напруги мережі конденсатор С1 заряджається через R1 і R2. Коли напруга сягне значення пробою диністора, він відкриється і управляючий електрод симістора надійде напруга. Симистор спрацює (відкриється), струм піде через навантаження.
Ланцюжок VD1, VD2, C2, R3 призначений для нормального спрацьовування тиристора при мінімальній вихідній потужності. Принцип роботи всіх аналогічних схем однаковий: що більше часу затримки включення тиристора, то менше вихідна потужність.
Дана схема відрізняється тим, що стабільно працює за будь-якої вихідної потужності. Замінивши тільки тиристор на потужніший можна отримати регулятор, здатний комутувати навантаження в десятки кіловат. Наприклад, у мене минулої зими він використовувався із обігрівачем на 5кВт. Якщо регулятор використовується для паяльника, то можна обійтися без тепловідведення. У разі потужних навантажень знадобиться відповідний радіатор.
Друкована плата компактна і може поміститися в сірниковій коробці, можна зібрати регулятор навіть у ручці паяльника. Я зібрав його у невеликому корпусі. До речі, багато китайських промислових паяльників доповнені таким простим регулятором анонсують як "паяльну станцію".
Список компонентів
- Купити готовий регулятор потужності можна
- Купити симистор можна
- Діністор 30шт за 0,85$ можна купити
- Діоди 1n4007 100шт за 0,75$ можна купити
Старі паяльники, не оснащені додатковим функціоналом, гріють на повну, поки вилка в мережі. А відключені - швидко остигають. Перегрітий паяльник здатний зіпсувати роботу: їм стає неможливо міцно припаяти будь-що, флюс швидко випаровується, жало окислюється і припій скочується з нього. Недостатньо нагрітий інструмент може зіпсувати деталі, оскільки припій погано плавиться, паяльник можна перетримати впритул до деталей.
Щоб зробити роботу комфортніше, можна зібрати власноруч регулятор потужності паяльника, який обмежить напругу і тим самим не дасть жалу перегріватися.
Варіанти монтажу регуляторів потужності паяльника
Залежно від виду та набору радіодеталей, регулятори потужності паяльника можуть бути різних розмірів, з різним функціоналом. Можна зібрати як невеликий простий пристрій, в якому нагрівання припиняється та відновлюється натисканням кнопки, так і габаритне – з цифровим індикатором та програмним керуванням.
Залежно від потужності та завдань регулятор можна помістити у декілька видів корпусу. Найпростіший і доволі зручний - вилка. Для цього часто використовують зарядний пристрійсмартфон або корпус будь-якого адаптера. Залишиться лише знайти ручку та помістити її у стінці корпусу.
Регулятор потужності своїми руками у вилці
Якщо корпус паяльника дозволяє (там достатньо місця) можна розмістити плату з деталями в ньому. Такий регулятор потужності завжди знаходиться разом із паяльником – його не можна забути чи втратити.
Інший вид корпусу для нескладних регуляторів – розетка. Вона може бути одинарною:
Регулятор потужності в одинарній розетці своїми руками
або являти собою трійник-подовжувач. В останньому дуже зручно поставити ручку зі шкалою.
Регулятор потужності у побутовому трійнику
Як бачите, на місці однієї розеток стоїть ручка перемикача зі шкалою.
Варіантів монтажу регулятора з індикатором напруги своїми руками також багато. Все залежить від кмітливості радіоаматора та фантазії. Це може бути як очевидний варіант - подовжувач із вмонтованим туди індикатором, так і оригінальні рішення.
Регулятор потужності в розетці із цифровим індикатором
Лічильник на корпусі дає точні цифри для робіт, де важлива певна температура.
Регулятор потужності у корпусі звичайної мильниці
Плата тут закріплена усередині гвинтами.
При монтажі не можна забувати про правила безпеки. Деталі потрібно ізолювати - наприклад, термозбіжною трубкою.
- Дивіться також, як зробити
Варіанти схем регулятора потужності паяльника
Регулятор потужності можна зібрати за різними схемами. В основному відмінності полягають у напівпровідниковій деталі – приладі, який регулюватиме подачу струму. Це може бути тиристор чи симистор. Для більш точного керування роботою тиристора або симістора до схеми можна додати мікроконтролер.
Можна зробити найпростіший регулятор з діодом та вимикачем - щоб залишити паяльник у робочому стані на якийсь (можливо, тривалий) час, не даючи йому ні остигати, ні перегріватись. Інші регулятори дають можливість задати температуру жала паяльника плавніше - під різні потреби. Складання пристрою за кожною зі схем проводиться подібним способом. У фотографіях та відеороликах наведено приклади того, як можна зібрати регулятор потужності паяльника своїми руками. На їх основі можна зробити прилад із потрібними особисто вам варіаціями та за власною схемою.
Необхідні елементи для монтажу регулятора потужності паяльника своїми руками
Тиристор - своєрідний електронний ключ. Пропускає струм лише в одному напрямку. На відміну від діода має 3 виходи - електрод, що управляє, анод і катод. Відкривається тиристор шляхом подачі імпульсу на електрод. Закривається при зміні напрямку або припинення подачі струму, що проходить через нього. Тиристор, його головні складові частини та відображення на схемах:
Тиристор
Симистор, чи триак - вид тиристора, лише на відміну цього приладу, двосторонній, проводить струм в обох напрямах. Являє собою, по суті, два тиристори, з'єднані разом. Основні частини, принцип дії та спосіб відображення на схемах. А1 і А2 - силові електроди, G - затвор, що управляє:
Сімістор
У схему регулятора потужності паяльника в залежності від його можливостей також включають наступні радіодеталі:
Резистор - служить для перетворення напруги через струм і назад.
Зовнішній вигляд резистора та спосіб відображення на схемі
Конденсатор - основна роль цього приладу в тому, що він перестає проводити струм, щойно розряджається. І починає проводити знову у міру того, як заряд досягає потрібної величини. У схемах регуляторів конденсатор служить у тому, щоб вимкнути тиристор.
Конденсатор
Діод - напівпровідник, елемент, який пропускає струм у прямому напрямку та не пропускає у зворотному.
Діод
Так діод позначається на схемах:
Діод - позначення
Стабілітрон – підвид діода, використовується в пристроях для стабілізації напруги.
Стабілітрони
Мікроконтролер – мікросхема, за допомогою якої забезпечується електронне керуванняпристроєм. Буває різного ступеня складності.
Мікроконтролер
- Дивіться також схему
Схема регулятора потужності паяльника з вимикачем та діодом
Такий тип регулятора найпростіший у складанні, з найменшою кількістю деталей. Його можна збирати без плати, на вазі. Вимикач (кнопка) замикає ланцюг – на паяльник подається вся напруга, розмикає – напруга падає, температура жала теж. Паяльник при цьому залишається нагрітим - такий спосіб вдалий для режиму очікування. Підійде випрямний діод, розрахований струм від 1 Ампера.
Схема з вимикачем та діодом
Необхідні деталі та інструменти для регулятора потужності паяльника:
- діод (1N4007);
- вимикач із кнопкою;
- кабель з вилкою (це може бути кабель паяльника або подовжувача - якщо є страх зіпсувати паяльник);
- дроти;
- флюс;
- припій;
- паяльник;
- Зачистити та залудити дроти. Залудити діод.
- Припаяти дроти до діода. Видалити зайві кінці діода. Надіти термозбіжні трубки, обробити нагріванням. Можна також використовувати електроізоляційну трубку – кембрик.
- Підготувати кабель з вилкою в тому місці, де зручніше кріпитиме вимикач. Розрізати ізоляцію, перерізати один із проводів, що знаходяться всередині. Частину ізоляції та другий провід залишити цілими. Зачистити кінці розрізаного дроту.
- Розташувати діод усередині вимикача: мінус діода – до вилки, плюс – до вимикача.
- Скрутити кінці розрізаного дроту та дротів, приєднаних до діода. Діод повинен бути всередині розриву.
- Провід можна спаяти. Підключити до клем, затягнути гвинти.
- Зібрати вимикач.
Регулятор потужності на тиристорі своїми руками
Тиристорний регулятор дозволяє плавно встановлювати температуру паяльника від 50 до 100%. Щоб розширити цю шкалу (від нуля до 100%), до схеми потрібно додати діодний міст. Складання регуляторів і на тиристорі, і на симисторі схоже. Метод можна застосувати до будь-якого пристрою такого типу.
Тиристорний регулятор
Ми пропонуємо на вибір 2 схеми регулятора потужності. Перша – з малопотужним тиристором:
Схема з малопотужним тиристором та світловим індикатором
Тиристор невеликої потужності – недорогий, займає мало місця. Його особливість у підвищеній чутливості. Для керування ним використовуються змінний резистор та конденсатор. Підходить для пристроїв потужністю трохи більше 40 Вт. Такий регулятор не потребує додаткового охолодження.
| Тиристор | VS2 | КУ101Е |
| Резистор | R6 | СП-04/47К |
| Резистор | R4 | СП-04/47К |
| Конденсатор | С2 | 22 мф |
| Діод | VD4 | КД209 |
| Діод | VD5 | КД209 |
| Індикатор | VD6 | - |
Друга схема регулятора з потужним тиристором:
Регулятор на тиристорі КУ202Н
Управління тиристором здійснюється рахунок двох транзисторів. Рівень потужності регулює резистор R2. Регулятор, зібраний за схемою, розрахований на навантаження до 100 Вт.
Необхідні компоненти для збирання своїми руками:
| Тиристор | VS1 | КУ202Н |
| Резистор | R6 | 100 ком |
| Резистор | R1 | 3,3 ком |
| Резистор | R5 | 30 ком |
| Резистор | R3 | 2,2 ком |
| Резистор | R4 | 2,2 ком |
| Резистор змінний | R2 | 100 ком |
| Конденсатор | З 1 | 0,1 мкФ |
| Транзистор | VT1 | КТ315Б |
| Транзистор | VT2 | КТ361Б |
| Стабілітрон | VD1 | Д814В |
| Діод випрямляючий | VD2 | 1N4004 або КД105В |
Складання тиристорного (симісторного) регулятора потужності на друкованій платі:
- Зробити монтажну схему – намітити зручне розташування всіх деталей на платі. Якщо плата купується – монтажна схема йде в комплекті.
- Підготувати деталі та інструменти: друковану плату (її потрібно зробити заздалегідь згідно зі схемою або купити), радіодеталі, кусачки, ніж, дроти, флюс, припій, паяльник.
- Розмістити на платі деталі згідно з монтажною схемою.
- Відкусити кусачками зайві кінці деталей.
- Змастити флюсом і припаяти кожну деталь спочатку резистори з конденсаторами, потім діоди, транзистори, тиристор (симістор), диністор.
- Підготувати корпус для збирання.
- Зачистити, залудити дроти, припаяти до плати згідно з монтажною схемою, встановити плату в корпус. Заізолювати місця з'єднання дротів.
- Перевірити регулятор – підключити до лампи розжарювання.
- Зібрати пристрій.
Схема регулятора потужності паяльника з тиристором та діодним мостом
Такий пристрій дає можливість регулювання потужності від нуля до 100%. У схемі використано мінімум деталей. Праворуч на схемі - діаграма перетворення напруги:
Схема з тиристором та діодним мостом
| Резистор | R1 | 42 ком |
| Резистор | R2 | 2,4 ком |
| Конденсатор | C1 | 10 мк х 50 В |
| Діоди | VD1-VD4 | КД209 |
| Тиристор | VS1 | КУ202Н |
Регулятор потужності паяльника на симісторі
Симисторний регулятор за цією схемою зібрати нескладно, монтаж вимагає невеликої кількості радіодеталей. Прилад дозволяє регулювати потужність від нуля до 100%. Конденсатор і резистор забезпечать точну роботу симистора - він відкриватиметься навіть за низької потужності. Як індикатор використовується світлодіод.
Необхідні радіодеталі для збирання своїми руками:
| Конденсатор | C1 | 0,1 мкФ |
| Резистор | R1 | 4,7 ком |
| Резистор | VR1 | 500 ком |
| Діністор | DIAC | DB3 |
| Сімістор | TRIAC | BT136-600E |
| Діод | D1 | 1N4148/16 B |
| Світлодіод | LED | - |
Складання симісторного регулятора за наведеною схемою покроково представлено в наступному відео:
Регулятор потужності на симісторі з діодним мостом
Схема такого регулятора не надто складна. При цьому варіювати потужність навантаження можна у досить великому діапазоні. При потужності понад 60 Вт краще посадити симістор на радіатор. При меншій потужності охолодження не потрібне. Метод складання такий самий, як і у випадку зі звичайним симісторним регулятором.
Схема регулятора на симісторі з діодним мостом
Зразок монтажу регулятора на симістор з діодним мостом на друковану плату:
Регулятор на симісторі – варіант монтажу на платі
Регулятор із симистором - зразок монтажу в корпус:
Регулятор із симістором та діодним мостом - зразок
- Можливо вам також знадобиться схема
Регулятор потужності паяльника із симістором на мікроконтролері своїми руками
Мікроконтролер дозволяє точно встановити та відобразити рівень потужності, забезпечити автоматичне вимкненнярегулятора, якщо з ним довго не працюють. Спосіб монтажу такого регулятора не відрізняється від монтажу будь-якого симисторного регулятора. Паяється на друкованій платі, яка виготовляється заздалегідь. Такий регулятор може замінити паяльну станцію.
- Ще одна важлива
Поради щодо перевірки та налагодження регулятора потужності для паяльника
Перед монтажем зібраний регулятор можна перевірити мультиметром. Перевіряти потрібно лише з підключеним паяльником, тобто під навантаженням. Обертаємо ручку резистора - напруга плавно змінюється.
У регуляторах, зібраних за деякими з наведених схем, вже стоятимуть світлові індикатори. За ними можна визначити, чи пристрій працює. Для інших сама проста перевірка- підключити до регулятора потужності лампочку розжарювання. Зміна яскравості наочно відобразить рівень напруги, що подається.
Регулятори, де світлодіод знаходиться в ланцюзі послідовно з резистором (як на схемі з малопотужним тиристором), можна налагодити. Якщо індикатор не горить, потрібно підібрати номінал резистора – взяти з меншим опором, доки яскравість не буде прийнятною. Надто великої яскравості домагатися не можна – згорить індикатор.
Як правило, регулювання за правильно зібраної схеми не потрібно. При потужності звичайного паяльника (до 100 Вт, середня потужність- 40 Вт) жоден із регуляторів, зібраних за наведеними вище схемами, не вимагає додаткового охолодження. Якщо паяльник дуже потужний (від 100 Вт), то тиристор або симистор потрібно встановити на радіатор, щоб уникнути перегріву.
Симистор із радіатором
Регулятор потужності для паяльника можна зібрати своїми руками, орієнтуючись на власні можливості та потреби. Існує чимало варіантів схем регулятора з різними обмежувачами потужності та різними засобами управління. Тут наведено лише найпростіші з них, які можна зробити своїми руками. Розповісти у:
Для того, щоб отримати якісну і гарну пайку потрібно підтримувати певну температуру жала паяльника в залежності від марки припою, що застосовується. Пропоную саморобний регулятор температури нагріву паяльника, яка з успіхом може замінити багато промислових незрівнянних за ціною та складністю.
Головна відмінність схеми регулятора температури паяльника від багатьох існуючих, це простота і повна відсутність випромінюючих радіоперешкод в електричну мережу, так як всі перехідні процесивідбуваються в час, коли напруга в мережі живлення дорівнює нулю.
Електричні принципові схемирегуляторів температури паяльника
Увага, наведені нижче схеми регуляторів температури гальванічно не розв'язані з еклектичною мережею і дотик до струмоведучих елементів схеми небезпечний для життя!
Для регулювання температури жала паяльника застосовують паяльні станції, в яких у ручному або автоматичному режиміпідтримується оптимальна температура жала паяльника. Доступність паяльної станції для домашнього майстра обмежена високою ціною. Для себе я питання регулювання температури вирішив, розробивши і виготовивши регулятор з ручним плавним регулюванням температури. Схему можна доопрацювати для автоматичної підтримки температури, але я не бачу в цьому сенсу, та й практика показала, що цілком достатньо ручного регулювання, так як напруга в мережі стабільна і температура в приміщенні теж.
Приступаючи до розробки регулятора температури паяльника, я виходив з таких міркувань. Схема повинна бути простою, легко повторюваною, комплектуючі повинні бути дешевими і доступними, висока надійність, мінімальні габарити, ККД близький до 100%, відсутність випромінюючих перешкод, можливість модернізації.
Класична тиристорна схема регулятора
Класична тиристорна схема регулятора температури паяльника не відповідала одному з головних моїх вимог, відсутності випромінюючих перешкод в мережу живлення та ефір. А для радіоаматора такі перешкоди унеможливлюють повноцінно займатися улюбленою справою. Якщо схему доповнити фільтром, то конструкція вийде громіздкою. Але для багатьох випадків використання така схема тиристорного регулятора може успішно застосовуватися, наприклад, для регулювання яскравості світіння ламп розжарювання і нагрівальних приладів потужністю 20-60Вт. Тому я й вирішив уявити цю схему.
Для того, щоб зрозуміти, як працює схема, зупинюся докладніше на принципі роботи тиристора. Тиристор це напівпровідниковий прилад, який або відкритий, або закритий. Що б його відкрити, потрібно на електрод, що управляє, подати позитивну напругу 2-5В залежно від типу тиристора, щодо катода (на схемі позначений k). Після того, як тиристор відкрився (опір між анодом і катодом дорівнює 0), закрити його через керуючий електрод неможливо. Тиристор буде відкритий до тих пір, поки напруга між його анодом і катодом (на схемі позначені a і k) не стане близьким до нульового значення. Отак усе просто.
Працює схема класичного регулятора в такий спосіб. Мережева напруга подається через навантаження (лампочку розжарювання або обмотку паяльника), на бруківку випрямляча, виконану на діодах VD1-VD4. Діодний міст перетворює змінну напругу на постійне, що змінюється за синусоїдальним законом (діаграма 1). При знаходженні середнього виведення резистора R1 в крайньому лівому положенні його опір дорівнює 0 і коли напруга в мережі починає збільшуватися, конденсатор С1 починає заряджатися. Коли С1 зарядити до напруги 2-5В, через R2 струм піде на керуючий електрод VS1. Тиристор відкриється, закоротить діодний міст і через навантаження піде максимальний струм (верхня діаграма). При повороті ручки змінного резистора R1, його опір збільшитися, струм заряду конденсатора С1 зменшитися і треба буде більше часу, щоб напруга на ньому досягла 2-5В, тому тиристор вже відкриється не відразу, а через деякий час. Чим більше буде величина R1, тим більше буде час заряду С1, тиристор відкриватиметься пізніше і отримувана потужність навантаженням буде пропорційно менше. Таким чином, обертанням ручки змінного резистора здійснюється управління температурою нагріву паяльника або яскравістю свічення лампочки розжарювання.
Найпростіша тиристорна схема регулятора
Ось ще одна найпростіша схема тиристорного регулятора потужності, спрощений варіант класичного регулятора. Кількість деталей зведено до мінімуму. Замість чотирьох діодів VD1-VD4 використовується один VD1. Принцип роботи її такий самий, як і класичної схеми. Відрізняються схеми лише тим, що регулювання у цій схемі регулятора температури відбувається лише з позитивного періоду мережі, а негативний період проходи через VD1 без змін, тому потужність можна регулювати лише діапазоні від 50 до 100%. Для регулювання температури нагріву тиснула паяльника більшого і не потрібно. Якщо діод VD1 виключити, діапазон регулювання потужності стане від 0 до 50%. 
Якщо розрив ланцюга від R1 і R2 додати диністор, наприклад КН102А, то електролітичний конденсатор С1 можна буде замінити на звичайний ємністю 0,1mF. Тиристори для наведених вище схем підійдуть, КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), розраховані на пряму напругу більше 300В. Діоди теж практично будь-які, розраховані на зворотну напругу не менше ніж 300В.
Наведені вище схеми тиристорних регуляторівпотужності з успіхом можна застосовувати для регулювання яскравості свічення світильників, у яких встановлені лампочки розжарювання. Регулювати яскравість світіння світильників, в яких встановлені енергозберігаючі або світлодіодні лампочки, не вийде, оскільки в таких лампочках вмонтовані електронні схеми, і регулятор просто порушуватиме їх нормальну роботу. Лампочки світитимуть на повну потужність або блиматимуть і це може навіть призвести до передчасного виходу з ладу.
Схеми можна застосовувати для регулювання при напрузі живлення в мережі змінного струму 36В чи 24В. Потрібно лише на порядок зменшити номінали резисторів та застосувати тиристор, що відповідає навантаженню. Так паяльник потужністю 40 ват при напрузі 36В споживатиме струм 1,1А.
Тиристорна схема регулятора не випромінює перешкоди
Так як мене регулятори, що випромінюють перешкоди не влаштовували, а відповідної готової схеми регулятора температури для паяльника не знайшлося, довелося взятися за розробку самому. Понад 5 років регулятор температури служить безвідмовно. 
Працює схема регулятора температури в такий спосіб. Напруга від мережі живлення випрямляється діодним мостом VD1-VD4. З синусоїдального сигналу виходить постійна напруга, що змінюється амплітудою як половина синусоїди з частотою 100 Гц (діаграма 1). Далі струм проходить через обмежувальний резистор R1 на стабілітрон VD6, де напруга обмежується по амплітуді до 9, і має вже іншу форму (діаграма 2). Отримані імпульси заряджають через діод VD5 електролітичний конденсатор С1, створюючи напругу живлення близько 9В для мікросхем DD1 і DD2. R2 виконує захисну функцію, обмежуючи максимально можливу напругу на VD5 і VD6 до 22В, та забезпечує формування тактового імпульсу для роботи схеми. З R1 сформований сигнал подається ще на 5 і 6 висновки елемента 2АБО-НЕ логічної цифрової мікросхеми DD1.1, яка інвертує сигнал, що надходить і перетворює в короткі імпульси прямокутної форми (діаграма 3). З 4 виведення DD1 імпульси надходять на 8 висновок D тригера DD2.1, що працює в режимі тригера RS. DD2.1 також, як і DD1.1 виконує функцію інвертування та формування сигналу (діаграма 4). Зверніть увагу, що сигнали на діаграмі 2 і 4 практично однакові, і здавалося, що сигнал R1 можна подавати прямо на 5 висновок DD2.1. Але дослідження показали, що в сигналі після R1 знаходиться багато перешкод, що приходять з мережі живлення і без подвійного формування схема працювала не стабільно. А ставити додатково LC фільтри, коли вільні логічні елементи не доцільно.
На тригері DD2.2 зібрана схема управління регулятора температури паяльника і працює наступним чином. На висновок 3 DD2.2 з висновку 13 DD2.1 надходять прямокутні імпульси, які позитивним фронтом перезаписують на виводі 1 DD2.2 рівень, який Наразіприсутній на D вході мікросхеми (висновок 5). На виведенні 2 сигнал протилежного рівня. Розглянемо роботу DD2.2 докладно. Допустимо на висновку 2, логічна одиниця. Через резистори R4, R5 конденсатор С2 зарядиться до напруги живлення. При надходженні першого імпульсу з позитивним перепадом на виведенні 2 з'явиться 0 і конденсатор С2 через діод VD7 швидко розрядиться. Наступний позитивний перепад на виведенні 3 встановить на виведенні 2 логічну одиницю і через резистори R4 R5 конденсатор С2 почне заряджатися. Час заряду визначається постійним часом R5 і С2. Чим величина R5 більша, тим довше заряджатиметься С2. Поки С2 не зарядиться до половини напруги живлення на виведенні 5 буде логічний нуль і позитивні перепади імпульсів на вході 3 не будуть змінювати логічний рівень на висновку 2. Як тільки конденсатор зарядитися, процес повториться.
Таким чином, на виходи DD2.2 буде проходити тільки задане резистором R5 кількість імпульсів з мережі живлення, і найголовніше, перепади цих імпульсів будуть відбуватися, під час переходу напруги в мережі живлення через нуль. Звідси і перешкод від роботи регулятора температури.
З виведення 1 мікросхеми DD2.2 імпульси подаються на інвертор DD1.2, який служить для унеможливлення впливу тиристора VS1 на роботу DD2.2. Резистор R6 обмежує струм керування тиристором VS1. Коли керуючий електрод VS1 подається позитивний потенціал, тиристор відкривається і паяльник подається напруга. Регулятор дає змогу регулювати потужність паяльника від 50 до 99%. Хоча резистор R5 змінний, регулювання за рахунок роботи DD2.2 нагрівання паяльника здійснюється східчасто. При R5 рівному нулю подається 50% потужності (діаграма 5), при повороті на деякий кут вже 66% (діаграма 6), далі вже 75% (діаграма 7). Таким чином, чим ближче до розрахункової потужності паяльника, тим плавніше працює регулювання, що дозволяє легко відрегулювати температуру жала паяльника. Наприклад, паяльник 40 Вт можна буде налаштувати на потужність від 20 до 40 Вт.
Конструкція та деталі регулятора температури
Усі деталі регулятора температури розміщені на друкованій платі. Так як схема не має гальванічної розв'язки з мережею живлення, плата поміщена в невелику пластмасову коробку, яка одночасно є вилкою. На стрижень змінного резистора R5 одягнена пластмасова ручка. 
Шнур, що йде від паяльника, припаяний безпосередньо до друкованої плати. Можна зробити з'єднання паяльника роз'ємним, тоді буде можливість підключати до регулятора температури інші паяльники. Як це не дивно, але струм, споживаний схемою керування регулятора температури, не перевищує 2 мА. Це менше, ніж споживає світлодіод у схемі підсвічування вимикачів освітлення. Тому вжиття спеціальних заходів щодо забезпечення температурного режимупристрою не потрібне.
Мікросхеми DD1 та DD2 будь-які 176 або 561 серії. Діоди VD1-VD4 будь-які, розраховані на зворотну напругу не менше 300В і струм не менше 0,5А. VD5 та VD7 будь-які імпульсні. Стабілітрон VD6 будь-який малопотужний на напругу стабілізації близько 9В. Конденсатори будь-якого типу. Резистори будь-які, R1 потужністю 0,5 Вт. Регулятор температури не потрібно налаштовувати. При справних деталях і без помилок монтаж запрацює відразу.
Мобільний паяльник
Навіть людей, які з паяльником на «ти», часто зупиняє неможливість виконати пайку проводів через відсутність електричного підведення. Якщо місце паяння знаходиться не далеко і є можливість протягнути подовжувач, то не завжди безпечно працювати з паяльником, запитаним від електричної мережі напругою 220 вольт, в приміщеннях з високою вологістю і температурою, з підлогами. Для можливості паяти в будь-якому місці та безпечно, пропоную простий варіант автономного паяльника.
Живлення паяльника від акумулятора UPS комп'ютера
Підключивши паяльник до акумулятора нижче наведеним способом Ви не будете прив'язані до електричної мережі та зможете паяти де знадобиться без подовжувачів з дотриманням вимог правил безпечного проведення робіт.
Зрозуміло, щоб паяти автономно, потрібен акумулятор більшої ємності. Відразу згадується автомобільний. Але він дуже тяжкий, від 12 кг. Однак є й інші типорозміри акумуляторів, наприклад, які використовуються в безперебійних блоках живлення (UPS) комп'ютерної техніки. При вазі всього 1,7 кг вони мають ємність 7 А*годину і видають напругу 12 В. Такий акумулятор можна легко транспортувати.
Для того, щоб звичайний паяльник зробити мобільним, потрібно взяти пластинку фанери, просвердлити в ній 2 отвори діаметром рівним товщині дроту опори для паяльника і приклеїти пластину до акумулятора. При вигинанні опори ширину місця встановлення паяльника потрібно зробити трохи менше діаметра трубки з тепло нагрівачем паяльника. Тоді паяльник вставлятиметься з натягом і фіксуватиметься. Зручно зберігатиме і транспортуватиме.
Для паяння дротів діаметром до 1 мм підійде паяльник, розрахований для роботи на напругі 12 вольт і потужністю від 15 ват. Час безперервної роботи від свіжого зарядженого акумулятора паяльника складе більше 5 годин. Якщо планується паяти дроти більшого діаметра, треба вже брати паяльник потужністю 30 - 40 ват. Тоді час безперервної роботи становитиме щонайменше 2 годин.
Для живлення паяльника підійдуть акумулятори, які вже не можуть забезпечити нормальну роботу безперебійних блоків живлення через втрату з часом своєї ємності. Адже для живлення комп'ютера потрібна потужність від 250 Вт. Навіть якщо ємність акумулятора знизилася до 1 А*години, все одно він забезпечує роботу 30 ватного паяльника протягом 15 хвилин. Цього часу цілком достатньо для виконання пайки кількох провідників.
У разі разової необхідності виконання паяння, можна на якийсь час вилучити з безперебійного блоку живлення акумулятор і після паяння повернути його на місце.
Залишилося на кінці дроту паяльника встановити запресуванням або пайкою роз'єми, надіти їх на клеми акумулятора та мобільний паяльник готовий до експлуатації. Розділ.
Паяльник з регулюванням температури - електроінструмент, необхідний для паяння схильних до перегріву різних радіодеталей (транзисторів, резисторів, конденсаторів, мікросхем, діодів). Використовують його не лише початківці та досвідчені радіоаматори, домашні майстри, а й фахівці, які займаються ремонтом електронних пристроїв. Значно зросла останнім часом популярність такого електроінструменту пояснюється його численними плюсами, можливістю складання своїми руками.
Конструкція
Найпростіший інструмент цього виду з терморегуляцією складається з наступних частин:
- Корпус з друкованою платоювсередині – циліндрична порожня ручка із щільного пластику
- Плата управління – розташований усередині порожнистої ручки контролер;
- Регулятор - резистор зі змінним опором, що має обертову круглу ручку із зазначенням значень температури;
- Світлодіод – індикатор, що сигналізує у тому, що жало нагрілося до заданої температури;
- Трубка-фіксатор з гайкою – штуцер із вставляним усередину його жалом і рухомою гайкою, за допомогою якої він прикручується до корпусу;
- Нагрівальний елемент - трубка, на яку одягається жало;
- Незгоряне жало – попередньо залужена насадка конічної форми термостійким покриттям, що не згорає.
У багатьох сучасних моделях даного електроінструменту регулятор виконаний у вигляді двох кнопок, значення температури вказується на невеликому монохромному рідкокристалічному дисплеї.
Навіщо підвищувати потужність
Підвищення потужності, отже, температури необхідно для того, щоб виробляти пайку різних за стійкістю до температурного впливу та розмірів радіодеталей. Так, для паяння дрібних тиристорів конденсаторів невеликої ємності необхідна температура значно менша, ніж для більших аналогів.
Принцип роботи
Нагрівання та підтримання заданої температури жала такого регульованого паяльника відбуваються наступним чином:
- При підключенні пристрою до джерела живлення струм надходить на регулятор;
- Через зміну опору регулятора встановлюється певний рівень потужності нагрівального елемента, якому відповідає заздалегідь обчислена та встановлена при випробуваннях інструменту температура жала;
- Підтримка строго певної температури жала відбувається завдяки розташованому всередині нього термодатчику – невеликій термопарі, що запобігає перегріванню жала.
Завдяки наявності керуючої нагріванням плати, термодатчика, у процесі роботи з таким інструментом виключені перегрівання та перепалювання дуже чутливих до підвищених температур радіодеталей. До того ж, на відміну від аналогів, що не регулюються, такі інструменти повністю захищені від пробою фази на жало.
Різновиди паяльників із регулюванням температури
всі сучасні пристрої, що застосовуються як окремі електроінструменти, так і у складі паяльних станцій, Залежно від виду нагрівального елемента і способу нагрівання жала, поділяються на імпульсні, пристрої з ніхромовим і керамічним нагрівачем.
Імпульсний паяльник
Такий паяльник являє собою пристрій, що працює від мережі, при цьому знижує напругу мережі, але збільшує частоту струму. Такий пристрій працює не весь час, тільки під час натискання кнопки на рукояті. Завдяки цьому, воно економічніше за аналоги інших видів, дозволяє виконувати паяння дуже дрібних і делікатних радіодеталей.
З ніхромовим нагрівачем
Класичний ніхромовий нагрівальний елемент такого пристрою є металевою трубкою з намотаними на неї склотканиною, слюдою і численними витками тонкого ніхромового дроту. При нагріванні дріт, що має великий опір, розігріває трубку з вставленим у неї мідним жалом.
З керамічним нагрівачем
У таких пристроях жало одягають на трубчастий керамічний нагрівальний елемент, що має електропровідність і великий опір. При проходженні струму ця керамічна трубка майже миттєво розігрівається, забезпечуючи максимально швидке нагрівання встановленого на ній жала.
Переваги і недоліки
Паяльник із регулятором температури має ряд плюсів та мінусів.
До переваг такого інструменту належать:
- Можливість регулювання температури;
- Повне виключення ризику перегріву та псування чутливих до високих температур радіодеталей;
- Швидке нагрівання;
- Доступна ціна;
- Наявність у комплекті до пристрою комплекту негорючих жалів – попередньо залужених насадок, що мають спеціальне покриття, що не обгорає.
З недоліків таких пристроїв можна виділити:
- Низька ремонтопридатність;
- Високу вартість якісних напівпрофесійних та професійних моделей;
- Крихкість нагрівального елемента із кераміки.
Також недоліком дешевих моделей є підроблений керамічний нагрівач, що є порожнистою керамічною трубкою, всередині якої розташований азбестовий стрижень з намотаним тонким ніхромовим дротом. Через невелику товщину дроту такі нагрівачі дуже швидко виходять з ладу через термострикцію – розрив дроту при її охолодженні.
Управління нагріванням
Для керування нагріванням у таких пристроях служать аналоговий або цифровий (кнопковий) терморегулятор, термодатчик в нагрівальному елементі та плата. У деяких моделях і вдосконалених простих паяльниках регулювання температури відбувається завдяки двопозиційним перемикачам, диммерам, електронним блокамуправління.
Перемикачі та димери
Для регулювання температури жала паяльника застосовують такі пристрої, як:
- Перемикачі – двопозиційні тумблери, що дозволяють перемикати інструмент у режим очікування або максимального нагріву;
- Димери – регулятори, що підключаються в розрив проводу, з круглою плавно обертається ручкою, що дозволяють виробляти дуже тонке регулювання ступеня нагрівання жала.
Блоки керування
Блок управління є розташованою окремо від пристрою керуючу плату з регулювальним резистором. У деякі блоки управління також вбудований трансформатор, що понижує.
Найдосконаліші та багатофункціональні блоки керування разом із підключеними до них паяльниками являють собою такий вид пристроїв, як паяльні станції.
Самостійне виготовлення регуляторів потужності для паяльників
Регулятор потужності для паяльника можна не тільки придбати, а й досить легко зібрати самостійно. Монтують його в розрив мережевого кабелю пристрою в корпусах від старих невеликих електроприладів. Для паяння схем застосовують перфоровані текстолітові плати з мідним покриттям.
Нижче наведені схеми терморегуляторів, що найбільш часто збираються, на основі таких радіодеталей, як змінний резистор, симистор, тиристор.
З резистора
Найпростіший терморегулятор для паяльника на основі змінного резистора збирається за наведеною нижче схемою.
З тиристора
Плата терморегулятора з урахуванням тиристора має таку принципову схему.
З симістора
Найпростіший терморегулятор на таких напівпровідникових деталях, як симістори, можна зібрати за наступною схемою.
Схеми регуляторів
Регулятор для паяльника може бути зібраний за двома схемами: диммерною та ступінчастою.
Димерна
Димерна схема включає один регулятор (диммер), підключений до розриву мережевого кабелю пристрою.
Ступінчаста
Регулятор потужності для паяльника, що збирається своїми руками, за ступінчастою схемою передбачає монтаж додаткового контролера в пластиковому корпусі.
Відео
Багато паяльників продаються без регулятора потужності. При включенні до мережі температура підвищується до максимальної та залишається в такому стані. Для її регулювання необхідно відключати пристрій від джерела живлення. У таких паяльників флюс моментально випаровується, утворюються оксиди і жало перебуває у постійно забрудненому стані. Його часто доводиться чистити. Для припаювання великих компонентів потрібна висока температура, а дрібні деталі можна спалити. Щоб уникнути таких проблем, роблять регулятори потужності.
Як зробити надійний регулятор потужності для паяльника своїми руками
Регулятори потужності допомагають керувати ступенем нагрівання паяльника.
Підключення готового регулятора потужності нагрівання
Якщо у вас немає можливості або бажання возитися з виготовленням плати та електронними компонентами, можете купити готовий регулятор потужності в магазині радіотоварів або замовити в інтернеті. Регулятор ще називають димером. Залежно від потужності, пристрій коштує 100-200 рублів. Можливо, після покупки вам доведеться трохи доопрацювати його. Дімери до 1000 Вт зазвичай продаються без радіатора охолодження.
Регулятор потужності без радіатора
А пристрої від 1000 до 2000 Вт із невеликим радіатором.
Регулятор потужності із маленьким радіатором
І лише потужніші продаються з великими радіаторами. Але насправді диммер від 500 Вт повинен мати невеликий радіатор охолодження, а від 1500 Вт вже встановлюють великі алюмінієві пластини.
Китайський регулятор потужності з великим радіатором
Зважте на це при підключенні приладу. У разі потреби встановіть потужний радіатор охолодження.
Доопрацьований регулятор потужності
Для правильного підключенняпристрої до ланцюга подивіться на зворотний бік друкованої плати. Там вказані клеми входу IN та виходу OUT. Вхід підключається до розетки, а вихід до паяльника.
Позначення клем входу та виходу на платі
Монтаж регулятора проводиться різними способами. Для їх здійснення не потрібні спеціальні знання, а з інструментів вам знадобляться лише ніж, дриль та викрутка. Наприклад, можна включити димер у шнур живлення паяльника. Це найлегший варіант.
- Розріжте кабель паяльника на дві частини.
- Підключіть обидва дроти до клем плати. Прикрутіть відрізок з вилкою до входу.
- Підберіть відповідний за розміром пластиковий корпус, проробіть у ньому два отвори та встановіть туди регулятор.
Ще один простий спосіб: можна встановити регулятор та розетку на дерев'яну підставку.
До такого регулятора можна підключати не лише паяльник. Тепер розглянемо складніший, але компактний варіант.
- Візьміть велику вилку від непотрібного блока живлення.
- Вийміть із неї наявну плату з електронними компонентами.
- Просвердліть отвори для ручки диммера та двох клем під вхідну вилку. Клеми продаються у радіомагазині.
- Якщо ваш регулятор зі світловими індикаторами, то для них також зробіть отвори.
- Встановіть у корпус вилки диммер та клеми.
- Візьміть переносну розетку та увімкніть у мережу. Вставте штепсель з регулятором.
Цей пристрій, як і попередній, дозволяє підключати різні пристрої.
Саморобний двоступінчастий регулятор температури
Найпростіший регулятор потужності – двоступінчастий. Він дозволяє перемикатися між двома значеннями: максимальним та половиною від максимального.
Двоступінчастий регулятор потужності
Коли ланцюг у розімкнутому стані, струм протікає через діод VD1. Вихідна напруга 110 В. При замиканні ланцюга вимикачем S1 струм обходить діод, оскільки він підключений паралельно і на виході виходить напруга 220 В. Діод підбирайте відповідно до потужності паяльника. Вихідна потужність регулятора розраховується за формулою: P = I*220, де I – струм діода. Наприклад, для діода зі струмом 0,3 А потужність вважається так: 0,3*220 = 66 Вт.
Так як наш блок складається всього з двох елементів, його можна розмістити в корпусі паяльника за допомогою навісного монтажу.
- Припаяйте паралельно деталі мікросхеми одна до одної безпосередньо з використанням лапок самих елементів та проводів.
- З'єднайте з ланцюгом.
- Залийте все епоксидною смолою, яка служить ізолятором та захистом від зміщень.
- У ручці зробіть отвір під кнопку.
Якщо корпус дуже малий, скористайтеся перемикачем для світильника. Вмонтуйте його в шнур паяльника та вставте паралельно вимикачу діод.
Перемикач для світильника
На симисторі (з індикатором)
Розглянемо просту схемурегулятора на симісторі та виготовимо друковану плату для нього.
Регулятор потужності на симісторі
Виготовлення друкованої плати
Так як схема дуже проста, немає сенсу через неї однією встановлювати комп'ютерну програмудля обробки електросхем. Тим більше, що для друку потрібен спеціальний папір. І не у всіх є лазерний принтер. Тому підемо найпростішим шляхом виготовлення друкованої плати.
- Візьміть шматок текстоліту. Відріжте необхідний мікросхеми розмір. Поверхню зашкурьте та знежирте.
- Візьміть маркер для лазерних дисків та намалюйте схему на текстоліті. Щоб не помилитись, спочатку малюйте олівцем.
- Далі, приступаємо до травлення. Можна купити хлорне залізо, але після нього погано відмивається раковина. Якщо випадково капніть на одяг, залишаться плями, які неможливо остаточно вивести. Тому будемо використовувати безпечний та дешевий метод. Підготуйте пластикову ємність для розчину. Влийте перекис водню 100 мл. Додайте підлогу столової ложки солі та пакетик лимонної кислоти до 50 г. Розчин виготовляється без води. Із пропорціями можна експериментувати. І завжди робіть свіжий розчин. Мідь має вся стравитися. На це йде близько години.
- Промийте плату під струменем колодної води. Висушіть. Просвердліть отвори.
- Протріть плату спиртом - каніфольним флюсом або звичайним розчином каніфолі в ізопропіловому спирті. Візьміть трохи припою та залудіть доріжки.
Для нанесення схеми текстоліт можна зробити ще простіше. Намалювати схему на папері. Приклеїти її скотчем до вирізаного текстоліту та просвердлити отвори. І лише після цього малювати схему маркером на платі та цькувати її.
Монтаж
Підготуйте всі необхідні компоненти для монтажу:
- котушка з припоєм;
- штирі у плату;
- симистор bta16;
- конденсатор на 100 нФ;
- постійний резистор на 2 кому;
- диністор db3;
- змінний резистор з лінійною залежністюна 500 ком.
Починайте монтаж плати.
- Відкусіть чотири штирі і впаяйте їх у плату.
- Встановіть диністор та інші деталі, крім змінного резистора. Симистор припаюйте останнім.
- Візьміть голку та щіточку. Почистіть проміжки між доріжками, щоб усунути можливе замикання.
- Візьміть алюмінієвий радіатор для охолодження симистора. Просвердліть у ньому отвір. Сімістор вільним кінцем з отвором буде закріплений на алюмінієвий радіатор для охолодження.
- Дрібним наждачним папером зачистіть область кріплення елемента. Візьміть теплопровідну пасту марки КПТ-8 та нанесіть невелику кількість пасти на радіатор.
- Закріпіть симистор гвинтом та гайкою.
- Акуратно відігніть плату так, щоб симістор прийняв вертикальне положення по відношенню до неї. Для того, щоб конструкція стала компактною.
- Так як всі деталі нашого пристрою знаходяться під напругою мережі, для регулювання будемо застосовувати ручку із ізолюючого матеріалу. Це дуже важливо. Металеві тримачі тут застосовувати небезпечно для життя. Одягніть пластмасову ручку на змінний резистор.
- Шматком дроту з'єднайте крайній та середній висновки резистора.
- Тепер до крайніх висновків припаяйте два дроти. Протилежні кінці проводів з'єднайте із відповідними висновками на платі.
- Візьміть розетку. Зніміть верхню кришку. Підключіть два дроти.
- Припаяйте до плати один провід від розетки.
- А другий підключіть до проводу двожильного кабелю з вилкою. У мережевого шнура залишилася одна вільна жила. Її припаяйте до відповідного контакту на друкованій платі.
Фактично виходить, що регулятор послідовно включений в ланцюг живлення навантаження.
Схема підключення регулятора до ланцюга
Якщо захочете встановити світлодіодний індикаторрегулятор потужності, то використовуйте іншу схему.
Схема регулятора потужності зі світлодіодним індикатором
Тут додані діоди:
- VD 1 - діод 1N4148;
- VD 2 – світлодіод (індикація роботи).
Схема з симістором дуже громіздка для включення в рукоять паяльника, як у випадку з двоступінчастим регулятором, тому її потрібно підключити зовні.
Встановлення конструкції в окремий корпус
Усі елементи цього пристрою знаходяться під напругою мережі, тому не можна використовувати металевий корпус.
- Візьміть пластикову коробочку. Намітьте, як у ній розміщуватиметься плата з радіатором і з якого боку підключатиме мережевий шнур. Просвердліть три отвори. Два крайні потрібні для кріплення розетки, а середнє для радіатора. Головка гвинта, до якого кріпитиметься радіатор, повинна бути захована під розеткою через електробезпеку. Радіатор має контакт із схемою, а вона має безпосередній контакт із мережею.
- Зробіть ще один отвір збоку корпусу мережного кабелю.
- Встановіть гвинт кріплення радіатора. З зворотного бокунадягніть шайбу. Прикрутіть радіатор.
- Просвердліть отвір відповідного розміру під потенціометр, тобто під ручку змінного резистора. Вставте деталь у корпус та закріпіть штатною гайкою.
- Накладіть розетку на корпус і просвердліть два отвори під дроти.
- Закріпіть розетку двома гайками на М3. Вставте дроти в отвори і закрутіть кришку гвинтом.
- Прокладіть дроти усередині корпусу. Один із них припаяйте до плати.
- Інший до жили мережного кабелю, який попередньо вставте у пластиковий корпус регулятора.
- Заізолюйте місце з'єднання ізолентою.
- Вільний дріт шнура з'єднайте з платою.
- Закрийте корпус кришкою та закрутіть гвинтами.
Регулятор потужності входить у мережу, а паяльник - в розетку регулятора.
Відео: монтаж схеми регулятора на симісторі та складання в корпусі
На тиристорі
Регулятор потужності можна зробити на тиристорі bt169d.
Регулятор потужності на тиристорі
Компоненти схеми:
- VS1 – тиристор BT169D;
- VD1 – діод 1N4007;
- R1 – резистор 220k;
- R3 – резистор 1k;
- R4 – резистор 30k;
- R5 – резистор 470E;
- C1 – конденсатор 0,1mkF.
Резистори R4 та R5 є дільниками напруги. Вони знижують сигнал, тому що тиристор bt169d малопотужний і дуже чутливий. Схема збирається аналогічно регулятору на симісторі. Оскільки тиристор слабкий, він перегріватиметься. Тому радіатор охолодження не потрібний. Таку схему можна вмонтувати в невелику коробку без розетки і з'єднати послідовно з проводом паяльника.
Регулятор потужності у маленькому корпусі
Схема на потужному тиристорі
Якщо в попередній схемі замінити тиристор bt169d більш потужний ку202н і прибрати резистор R5, то вихідна потужність регулятора підвищиться. Такий регулятор збирається з радіатором на тиристорі.
Схема на потужному тиристорі
На мікроконтролері з індикацією
Простий регулятор потужності зі світловою індикацією можна зробити на мікроконтролері.
Схема регулятора на мікроконтролері ATmega851
Підготуйте такі компоненти для його збирання:
За допомогою кнопок S3 та S4 буде змінюватися потужність та яскравість світлодіода. Схема збирається аналогічно до попередніх.
Якщо ви хочете, щоб прилад показував відсоток потужності, що видається замість простого світлодіода, то використовуйте іншу схему та відповідні компоненти, включаючи числовий індикатор.
Схема регулятора на мікроконтролері PIC16F1823
Схему можна вмонтувати у розетку.
Регулятор на мікроконтролері у розетці
Перевірка та регулювання схеми блоку терморегулятора
Перед підключенням блоку до інструмента випробувайте його.
- Візьміть зібрану схему.
- З'єднайте її з мережним дротом.
- Підключіть лампу на 220 до плати та симістору або тиристору. Залежно від вашої схеми.
- Мережевий провід вставте в розетку.
- Повертайте ручку змінного резистора. Лампа повинна змінювати ступінь розжарювання.
Схема із мікроконтролером перевіряється аналогічно. Тільки на цифровому індикаторі буде відображатися відсоток вихідної потужності.
Для регулювання схеми змінюйте резистори. Чим більший опір, тим менша потужність.
Нерідко доводиться ремонтувати чи доопрацьовувати різні прилади, використовуючи паяльник. Від якості паяння залежить робота цих пристроїв. Якщо ви придбали паяльник без регулятора потужності, обов'язково встановіть його. При постійному перегріві постраждають не лише електронні компоненти, а й ваш паяльник.
Завантаження...