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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Leistungsregler für Lötkolben. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regler für Strom, Spannung, Leistung Zum Löten von Funkkomponenten empfiehlt sich die Verwendung eines Niederspannungs-Lötkolbens mit geringer Leistung. In der Realität werden solche Lötkolben von Funkamateuren selten verwendet. Dafür gibt es viele Gründe, zum Beispiel das große Gewicht des Transformators und den relativ hohen Preis einer solchen Lötstation. Daher gibt es im Arsenal eines Funkamateurs am häufigsten einen Satz Lötkolben für 220 verschiedene Leistungen – von 15 W bis 100 W. Die leistungsstärkste Leistung beträgt 25 Watt. Die Spitze des Lötkolbens ist geschärft, um mit Mini-Leiterplattenbauteilen arbeiten zu können. Doch je dünner die Spitze des Lötkolbens ist, desto höher ist die Temperatur, die er aufheizt. Um die erforderlichen thermischen Bedingungen aufrechtzuerhalten, müssen Sie die Leistung des Lötkolbens anpassen. Um die Leistung des Lötkolbens auf 200 V einzustellen, können Sie den Regler verwenden, dessen Schaltung in der Abbildung dargestellt ist. Dieser Leistungsregler kann mit jedem Heizgerät von 10 W bis 440 W verwendet werden. Leistungsanpassungsschritt, zehn Schritte. 100 % Leistung in Stellung „10“ des Schalters S1.
Das Funktionsprinzip des Reglers basiert auf dem periodischen Überspringen einer bestimmten Anzahl von Netzspannungsperioden. Die Anzahl der verpassten Perioden hängt von der Stellung des Schalters S1 ab. Je niedriger die Position (laut Diagramm), desto mehr Netzspannungsperioden werden übersprungen. Dementsprechend ist die der Last zugeführte Leistung geringer. Funktional besteht der Leistungsregler aus einer Impulsquelle mit der Netzfrequenz, einem Dezimalzähler, einer Ausgangstaste und einer Stromquelle. Die Stromversorgung erfolgt über einen Niederleistungstransformator mit einer doppelten Sekundärwicklung von 12 V AC auf jeder Hälfte. Solche in China hergestellten Transformatoren werden häufig verkauft und sind für die Stromversorgung tragbarer Geräte konzipiert. Die Sekundärwicklung hat immer einen Abgriff in der Mitte, da sie für den Betrieb mit einem Zweiwellengleichrichter (auf zwei Dioden) ausgelegt ist. Hier wird eine Hälfte der Wicklung zur Stromversorgung der Schaltung verwendet – ein Einweggleichrichter an der Diode VD2 und ein Kondensator C2 sind daran angeschlossen. und die zweite Hälfte der Sekundärwicklung wird als 50-Hz-Frequenzgenerator genutzt. Die Wechselspannung von ihm wird über die Schaltung R1-C1 dem Zähleingang des Zählers D1 zugeführt. Die Zenerdiode VD1 lässt nicht zu, dass diese Spannung die Schwelle von 12 V überschreitet. Dem Zählereingang werden positive Halbwellen zugeführt. Damit diese Halbwellen die Form von Impulsen annehmen, auch wenn sie eine beliebige Form haben, gelangen sie zunächst in die Transistorkaskade auf VT2, die als Schlüssel Impulse positiver Polarität erzeugt. Der Zähler wird durch negative Impulse der Reihe nach geschaltet. Das heißt, unter Berücksichtigung der durch den Transistor VT2 eingeführten Invertierung stellt sich heraus, dass der Zähler nahe der Nullmarke der Sinuskurve der Netzspannung, die den Lötkolben speist, umgeschaltet wird. Dementsprechend wird der Lötkolben an dieser Markierung eingeschaltet, wodurch Störungen durch den Betrieb des Reglers auf ein Minimum reduziert werden. Vom Nullausgang des Zählers geht der Pegel zur Basis des Transistors VT1. Wenn die logische Einheit hier ist, öffnet dieser Transistor und leitet Strom durch die LED des VS1-Optotriac-Paares. Der Strom durch die LED wird durch den Widerstand R3 begrenzt. Die Diode VD3 minimiert zusammen mit dem Kondensator C3 die Auswirkung des Stromstoßes beim Öffnen des Transistors VT1 auf die Stromversorgung des Messgeräts, sodass beim Einschalten der Last keine Fehlfunktionen im Messgerät auftreten. Wenn Strom an die VS1-LED angelegt wird, öffnet sich der VS1-Triac und versorgt die Last, also den Lötkolben, mit Strom. Der Schalter S1 ist zwischen den Ausgängen des Zählers und seinem Reset-Eingang angeschlossen. Wenn sich der Schalter in der im Diagramm gezeigten Position 8 befindet, geht die Einheit vom Ausgang „0“ des Zählers über ihn zum Eingang „R“ des Zählers. Das heißt, der Zähler wird fest auf der Nullposition gehalten und der Ausgang „0“ wird ständig auf einer logischen Eins gehalten. Der Transistor VT1 ist offen und der Lötkolben wird kontinuierlich mit Spannung versorgt. Beim Umschalten des Schalters in andere Stellungen erhöht sich entsprechend die Anzahl der Fehlperioden der Netzspannung, während der eine logische Einheit am Ausgang „0“ des Zählers gehalten wird. Im Gerät können die Widerstände C1-4, C2-23 MLT verwendet werden. Unpolare Kondensatortypen K10-17, KM-5, KM-6 oder importiertes Analogon. Oxidkondensatoren der Typen K50-35, K50-24 K53-19 oder importierte Analoga, im Allgemeinen sind Kondensatoren für fast jeden „Verbraucher“-Typ geeignet. Die Spannung, für die sie ausgelegt sind, sollte nicht unter 12 V liegen, besser ist es jedoch mit einem Spielraum, also nicht unter 16 V. Anstelle der Zenerdiode D814D können Sie jede beliebige Zenerdiode für eine Spannung von verwenden 12 ... 15 V, zum Beispiel KS212 KS215, D814E oder importierte Zenerdioden mit der Aufschrift „12V“, „15V“. Die Zenerdiode sollte eine geringe Leistung haben. Die Dioden 1N4004 können durch beliebige Gleichrichterdioden ersetzt werden, zum Beispiel KD209, KD105, 1N4007. Als VD3 können Sie auch 1N4148, KD522, KD521 verwenden. KT3102-Transistoren mit beliebigem Buchstabenindex. Sie können die Transistoren KT315, KT503 und viele ausländische Analoga verwenden, die als „normaler NPN“ bezeichnet werden. Der CD4017-Chip kann durch den K561IE8-Chip ersetzt werden. Das Optotriac-Paar S202T02 ist für den Betrieb mit einer Wechselspannung von 220 V bei einem Laststrom (Strom durch den Triac) von nicht mehr als 2 A ausgelegt. Daher sollte die maximale Lastleistung 440 W nicht überschreiten. Aber bei mehr als 150 W erfordert der Optokoppler einen recht effizienten Kühlkörper. Daher würde ich den Einsatz dieses Optokopplers bei einer Lastleistung von mehr als 150-200 W nicht empfehlen, obwohl 440 W akzeptabel sind. Ein weiterer Hinweis: Der Mindeststrom des Optokoppler-Triacs beträgt 25 mA. Das bedeutet, dass es bei einer Leistung von weniger als 5 Watt höchstwahrscheinlich nicht funktioniert. Um ein zuverlässiges Schalten zu gewährleisten, muss die Lastleistung in der Realität mindestens 10 Watt betragen. Allerdings habe ich noch keine Lötkolben für 220 V mit einer Leistung unter 15 W gesehen. Wenn Sie große Lasten schalten müssen, beispielsweise wenn Sie diese Schaltung in Verbindung mit einer elektrischen Heizung verwenden, müssen Sie die Ausgangsstufe entsprechend neu gestalten und den S202T02-Optokoppler durch einen leistungsstärkeren Optotriac (oder eine Ausgangsschlüsselschaltung) ersetzen auf dem Optokoppler und einem leistungsstarken Triac). Die Stromversorgung erfolgt über einen gekauften Transformator mit geringer Leistung und geringen Abmessungen. Der Transformator verfügt über eine 220-V-Primärseite mit einer 110-V-Anzapfung (Anzapfung im Diagramm nicht dargestellt) und eine 24-V-Sekundärseite mit einer Mittelanzapfung. Der maximale Strom der Sekundärwicklung beträgt laut Angaben auf der Klemmplatte 150 mA. Das ist völlig ausreichend. Es ist möglich, einen anderen Transformator zu verwenden. Den Transformator TVK110L können Sie beispielsweise aus dem Bildscan eines alten Röhrenfernsehers entnehmen. Dieser Transformator hat zwei Sekundärwicklungen, eine mit dickem Draht und die andere mit dünnem Draht gewickelt. Der mit einem dicken Draht gewickelte kann zur Stromversorgung des Stromkreises verwendet werden, und der mit einem dünnen Draht gewickelte kann zum Empfang von Impulsen mit der Netzfrequenz verwendet werden. Es ist praktisch keine Abstimmung erforderlich. Bei wartungsfähigen Teilen funktioniert nach dem ersten Einbau alles. Autor: Karnaukhov D.A.
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