Аналоговый контроллер паяльной станции

Есть много схем контроллеров паяльных станций, однако абсолютно все замыкают петлю обратной связи по температуре, используя терморезистор нагревателя паяльника. Характеристики паяльной станции [1] можно улучшить, а схему сделать проще, если в цепь обратной связи включить и нагреватель.

При изготовлении керамического нагревательного элемента паяльника (для примера возьмем A1321 – 24 В/50 Вт) терморезистор и нагреватель формируют в едином технологическом цикле. Можно предположить, что температурные коэффициенты их тоже одинаковы. Прямое измерение подтверждает это.

Предлагается усовершенствованный вариант известной схемы контроллера на двух компараторах (Рисунок 1). В цепь обратной связи последовательно включены нагреватель (Rh) и терморезистор (Rt). Сопротивление Rh составляет приблизительно 10% от Rt и не должно, вроде, сильно влиять на порог переключения компаратора. Но это только на первый взгляд. При включении нагреватель нагревается до вишневого цвета, а это свидетельствует о его температуре, приближающейся к 800 °C, а может и выше. При этом сопротивление может превышать начальное в 4-5 раз, т.е. уже составлять около 20% от общего. Терморезистор, расположенный на удалении и находящийся в контакте с более холодным наконечником жала паяльника, нагрет гораздо меньше.

Схема аналогового контроллера паяльника.
Рисунок 1. Схема аналогового контроллера паяльника.

Элементарный вывод заключается в том, что нагреватель как термодатчик вносит достаточный вклад в общую картину, особенно при работе паяльника на высоких температурах. Косвенным свидетельством служит и тот факт, что время выхода на рубеж 360 °C при «холодном» старте в предложенной схеме больше почти на 10 с и составляет 60 с. При желании это просто проверить, подключив верхний по схеме вывод Rt к плюсовой шине. Чем сильнее нагрев, тем раньше его отключает схема, сохраняя при этом установленную температуру жала. Не стоит забывать, что из-за пространственного разнесения датчика и нагревателя неизбежна временнáя задержка в петле обратной связи, за которую температура последнего значительно превысит рабочую к моменту срабатывания компаратора. Возможно, предложенное решение, помимо своей элегантности, ограничивая максимальную температуру нагревательного элемента, продлит срок службы паяльника, незначительно «притупив» время реакции.

Прототип контроллера паяльника на беспаечной макетной плате.
Рисунок 2. Прототип контроллера паяльника на беспаечной макетной плате.

При указанных номиналах контроллер позволяет регулировать и стабилизировать температуру жала паяльника с точностью ±2 °C в диапазоне от 150 до 450 C. Регулировочная характеристика потенциометра R2 должна быть линейной. Номинальная мощность рассеивания резистора R4 – не менее 0.25 Вт. Схема работоспособна в широком диапазоне питающих напряжений при условии корректировки номиналов резисторов R1-R4. Для индикации режима параллельно нагревателю можно включить синий светодиод. Внешний вид макета контроллера показан на Рисунке 2.

  1. Datasheet Texas Instruments LM393
  2. Datasheet Alpha & Omega AO4468

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 100
сейчас смотрят 16
представлено поставщиков 1575
загружено
позиций
25 067 862