Temperaturstabilisator für Lötspitzen

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Wärmestabilisatoren

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Das unten beschriebene Gerät wird mit einem Standard-Lötkolben mit einer Leistung von 25 W für eine Spannung von 42 V (Effektivwert) gekoppelt, der von einem 220-V-Netz über einen Abwärts-Trenntransformator gespeist wird. Der Widerstand der Lötkolbenheizung gegen Gleichstrom beträgt im kalten Zustand (bei einer Temperatur von ca. 70 ° C) ca. I 25 Ohm.

Fig. 1

Beim Löten mit gewöhnlichen Loten liegt der Widerstand bei einer Heiztemperatur von 250 ° C nahe bei 71 Ohm.

Die Wärmestabilisierungsschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. 2.2. Die Basis des Geräts ist ein Taktgenerator, der gemäß dem Standardschema auf dem Operationsverstärker DA3 mit separaten Lade- (VD19R2) und Entladeschaltungen (VD18R4) des Zeitkondensators C12 montiert ist. Der Generator erzeugt am Ausgang eine Folge von hochpegeligen Rechteckimpulsen (4 V) mit einer Dauer von ca. XNUMX s, getrennt durch einsekündige Pausen (Spannung nahe Null). Während des Pulses wird die Heizung des Lötkolbens eingeschaltet, während der Pause wird die Temperatur der Spitze gemessen.

Auf den Messwiderständen R1, R2, R4, R5, R7 ist eine Messbrücke aufgebaut. Eine der Schultern der Brücke ist die Heizung EK1 des Lötkolbens. Mit einer Auswahl des Widerstands R7 wird die Brücke mit einem kalten Lötkolben genau abgeglichen.

Auf dem Operationsverstärker DA1.1 ist ein Verstärker mit einer Verstärkung von ca. 313 aufgebaut. Der Kondensator C2 glättet Restspannungswelligkeiten des Nutzsignals und Störungen am Lötkolbenkörper. Der auf dem Operationsverstärker DA1.2 aufgebaute Komparator schaltet am Ende der Messpause von einem Zustand mit hoher Ausgangsspannung in einen Zustand mit Ausgangsspannung Null um, wenn die Temperatur der Lötkolbenspitze den eingestellten Wert überschreitet. Der invertierende Eingang des Komparators empfängt Spannung vom Ausgang des Verstärkers und der nicht invertierende Eingang empfängt Spannung vom Referenzspannungstreiber, der auf dem Operationsverstärker DA2.1 montiert ist. Die Widerstände R15 und R16 sorgen für eine Hysterese der Schaltspannung des Komparators und verhindern so ein „Springen“ seiner Ausgangsspannung.

Der Kondensator C1 unterdrückt Pickups an den Eingangskreisen des Operationsverstärkers DA2.1. Der Widerstand R10 bestimmt den oberen Wert der Betriebstemperatur des Lötkolbens.

Trigger DD1.1 speichert den Zustand des Komparatorausgangs im Moment des Übergangs von der Messpause zum Betriebsheizimpuls.

Die Schalttransistoren VT1, VT3 schalten den Betriebsstrom der Lötkolbenheizung und verbinden ihn periodisch mit einer Spannungsquelle von 42 V. Wenn der Trigger am Ende der Messpause in einen einzigen Zustand geschaltet wird, zeigt dies die Temperatur des Lötkolbens an zum Löten nicht ausreicht, dann liegt die Spannung am direkten Ausgang des Triggers DD1.1 nahe seiner Versorgungsspannung, sodass die Diode VD5 schließt. Gleichzeitig schaltet sich die HL1-LED ein.

Die Spannung an der Basis des Transistors VT3 während des Arbeitsimpulses überschreitet 1,2 V nicht (zusammengesetzter Transistor). Während der Arbeitstaktimpulse bleibt die Diode VD5 geschlossen und der Transistor VT3 öffnet. Zusammen damit öffnet der Transistor VT1, einschließlich der Heizung.

Sobald der VT1-Transistor öffnet, schließt die VD1-Diode und verhindert, dass 42 V in den Mikroschaltkreis gelangen. Innerhalb von vier Sekunden wird der Lötkolben mit Nennstrom aufgeheizt. Zu diesem Zeitpunkt entlädt der geöffnete Transistor VT2 den Speicherkondensator C3 vollständig, der zusammen mit dem Widerstand R11, der den Ausgang des Operationsverstärkers DA1.1 vor Überlastung schützt, ein Tiefpassfilter bildet, das Spannungswelligkeit am unterdrückt invertierenden Eingang des Komparators in der Messpause.

Am Ende des Arbeitsimpulses schließen alle Transistoren, die Diode VD1 öffnet. Eine weitere Messpause beginnt. Gleichzeitig stieg der Widerstand der Heizung RK1, die Ausgangsspannung des Verstärkers DA1.1 erhöhte sich, der Kondensator C3 wurde am Ende der Pause auf einen höheren Pegel aufgeladen. Solche Erwärmungs-Messzyklen finden so lange statt, bis am Ende der nächsten Messpause die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators DA1.2 größer ist als am nicht-invertierenden.

Dann schaltet der Komparator um, die Spannung an seinem Ausgang sinkt fast auf Null und bei einem positiven Spannungsabfall am Eingang C des Triggers DD1.1 schaltet er in den Nullzustand. Die HL1-LED erlischt, die VD5-Diode öffnet, wodurch die Spannung an der Basis des VT3-Transistors 0,6 V nicht überschreitet und geschlossen bleibt. Der Transistor VT1 öffnet sich auch nicht - die Lötkolbenheizung beginnt abzukühlen.

Sobald der Lötkolben so weit abkühlt, dass die Spannung am invertierenden Eingang des Komparators kleiner wird als am nichtinvertierenden, schaltet der Komparator zurück und der Trigger folgt ihm - der Erwärmungsvorgang des Lötkolbens wird wieder beginnen. Durch Veränderung der Spannung am nicht invertierenden Eingang des Komparators DA1.2 mit einem variablen Widerstand R8 können Sie die maximale Temperatur der Lötspitze einstellen.

Die Widerstände R17 und R21 begrenzen den Basisstrom der Transistoren VT2 bzw. VT3, wodurch eine Überlastung des Ausgangs des Operationsverstärkers DA2.2 verhindert wird.

Die Mikroschaltkreise des Geräts werden vom DA3-Spannungsregler gespeist, und die Lötkolbenheizung wird direkt vom VD4-Gleichrichter mit einem Glättungskondensator C7 gespeist. Die Konstruktion des verwendeten Gleichrichters ermöglichte es, mit einer Sekundärwicklung (mit Abgriff) am Netztransformator T1 auszukommen, um zwei Konstantspannungsquellen zu erhalten. Es ist zu beachten, dass der Betrieb des Stabilisators bei abgetrenntem Kondensator C7 zum Ausfall des Transistors VT1 führen kann.

Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen ist es möglich, im Stabilisator LM358 Operationsverstärker oder Mikroschaltungen zu verwenden, die einen mit einem Komparator - KR1401UD6, LM392 - und dergleichen gepaarten Operationsverstärker enthalten, der den Betrieb bei einer Spannung von 12 ermöglicht V und durch Signaleingänge - bis auf Null. IC-Panels werden nicht empfohlen. Jeder Spannungsstabilisator ist für eine Ausgangsspannung von 12 V und einen Strom von mindestens 0,2 A geeignet. Er muss mit einem Kühlkörper ausgestattet sein, der eine Verlustleistung von mindestens 2 Watt leisten kann.

Transformator T1 - jede Netzleistung von mindestens 30 W mit einer Sekundärwicklung für eine Spannung von ungefähr 2 x 16 V und einem Laststrom von mindestens 0,75 A. Diodenbrücke VD4 - beliebig für eine Spannung von 50 V und einen Strom von 1 A Es ist besser, einen variablen Widerstand R8 der Gruppe A zu verwenden, der nicht klein ist (z. B. SP-1 geeignet), da es sonst schwierig ist, die Betriebstemperatur des Lötkolbens genau einzustellen.

Der Transistor VT2 kann durch jede stromsparende Silizium-npn-Struktur ersetzt werden. Jede Diode VD1 ist mit einem maximalen Strom von mehr als 0,2 A und einer Sperrspannung von mindestens 50 V geeignet.

Präzisionswiderstände - C2-29 V.

Fig. 2

Alle Teile des Stabilisators, mit Ausnahme des Transformators T1 und des variablen Widerstands R8, sind auf einer Leiterplatte aus 1 mm dicker Glasfaserfolie angeordnet. Die Zeichnung der Platine ist in Abb. 2 dargestellt. 8. Der Widerstand RXNUMX ist auf der Frontplatte des Instrumentengehäuses installiert und mit einer einfachen Skala versehen, die in Temperatureinheiten kalibriert ist.

Bei einer richtig abgeglichenen Brücke sollte sich die Ausgangsspannung des Verstärkers DA1.1 von +0,2 auf +0,9 V ändern, wenn sich die Temperatur des Lötkolbens beim Löten von Raumtemperatur auf Arbeitstemperatur ändert.

Abschließend ist festzuhalten, dass alle Verbindungen und Kontakte, aus denen die Messbrücke besteht, einen möglichst geringen und stabilen Widerstand aufweisen müssen. Es empfiehlt sich, die Anschlüsse der Lötkolben-Heizspirale mit den Anschlussdrähten mit einer Zange in Buchsen aus dünnem Zinn zu komprimieren. Die Adern müssen einen Kupferquerschnitt von mindestens 0,5 mm2 haben. Das Lötkolbenkabel wird am besten durch Löten mit dem Stabilisator verbunden, Verdrehen und lösbare Kontakte sind nicht erlaubt.

Autor: A. Matytsyn, Woronesch; Veröffentlichung: radioradar.net

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