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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 온도 조절 장치가 있는 납땜 인두용 스위칭 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
전기 납땜 인두를 사용한 납땜은 아마도 라디오 아마추어 작업에서 가장 일반적인 작업이었고 여전히 남아 있습니다. 팁의 온도, 조절 및 안정성, 납땜 인두의 가열 속도는 납땜 품질과 사용 편의성을 결정하는 주요 매개변수입니다. 아마추어 무선 문헌[1,2]에서는 팁 온도 센서가 열전대인 납땜 인두 및 전원 공급 장치의 설계를 이미 설명했습니다. 그들 모두는 주목할 가치가 있으며 장점과 단점이 있습니다. [1]에 설명된 전기 납땜 인두는 XNUMX선 케이블로 전원 공급 장치에 연결되어 있지만 열전대가 납땜 인두 팁과 직접 접촉하지 않기 때문에 최대 온도 안정성을 제공할 수 없습니다. 전체적으로 전원 공급 장치는 상당히 복잡한 것으로 나타났습니다. 전자 조정기만 5개의 집적 회로를 사용하고 3개의 공급 전압을 제공해야 하며 그 중 XNUMX개에는 최소한 가장 간단한 안정 장치가 있어야 합니다. 보다 성공적인 설계가 [2]에서 제안되었습니다. 연산 증폭기(OOS 없음, 맥동 전압이 있는 전원 공급 장치)의 색다른 연결 덕분에 저자는 전원 공급 장치의 부품 수를 최소화할 수 있었습니다. 납땜 인두의 디자인은 간단하면서도 신뢰할 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 모든 것은 초보 라디오 아마추어에게 중요합니다. 스위칭 전원 공급 장치 설계 경험이 있는 사람이라면 누구나 납땜 인두 전력의 펄스 폭(PW) 조절이 가능한 전자 장치를 만들 수 있습니다. 저주파 변압기가 없기 때문에 전원 공급 장치의 무게와 크기가 더 작습니다. 또한 앞서 설명한 "주기적인 가열-냉각" 원리로 작동하는 설계와 달리 여기서는 PID 제어를 사용하여 전력의 원활한 변화를 사용하므로 주기적인 온도 변동이 없습니다. 납땜 인두 전원 공급 회로는 그림 1에 나와 있습니다. 편의상 아날로그와 디지털이라는 두 가지 기능 단위로 나눌 수 있습니다.
아날로그 부분의 기본은 연산 증폭기 DA1에 조립된 차동 증폭기입니다. 납땜 인두의 열전대 리드는 표시된 극성으로 저항 R1, R2을 통해 커넥터 X1의 핀 5-6에 연산 증폭기 입력에 연결됩니다. 분배기 R2, R3은 아날로그 공통 와이어인 인공 하우징을 생성합니다. 저항 R4, R9 및 R5, R6 쌍이 동일한 경우 이득은 R4/R5 또는 R9/R6 비율에 의해 결정됩니다. 저역 통과 필터 R1 C14 R10를 통한 출력 DA15의 신호는 트랜지스터 VT3의 이미 터에 공급되고 저항 R19의 슬라이더에서 가져온 기준 전압은베이스에 공급됩니다. 다이어그램에 표시된 저항 R18-R20 값을 사용하면 기준 전압을 3,8V에서 11,2V로 변경할 수 있습니다(DA4의 핀 1 기준). DA6의 핀 1에서 증폭된 열전대 신호는 납땜 인두 온도가 지정된 온도 범위 내에서 변할 때 거의 동일한 한계 내에서 변경되어야 합니다. 이를 위해 핀 1 또는 5(이 경우 핀 1)를 사용하여 연산 증폭기 밸런싱이 사용됩니다. 증폭기의 안정성을 보장하고 전압 변환기의 간섭을 제거하기 위해 커패시터 C2-C5, C8, C9가 사용됩니다. "위에서" 증폭된 주파수 대역을 좁히고 공통 모드 거부를 개선하지만 회로가 직류 증폭기(엄격히 말하면 천천히 변화하는 전류 증폭기)이기 때문에 이득에는 영향을 미치지 않습니다. 그림 2에 표시된 단순화된 오실로그램을 사용하여 디지털 노드(PSI 신호 생성 회로)의 작동을 고려해 보겠습니다.
직사각형 펄스 발생기 (그림 2a)는 논리 요소 DD1.1, DD1.2를 사용하여 조립됩니다. 펄스 주파수는 요소 R1, C1에 의해 결정되며 구성 시 약 40kHz로 설정됩니다. 트리거 DD2.1의 클럭 입력에 도달하는 각 펄스의 에지에서 후자는 단일 상태로 전환됩니다(핀 13 - 하이 레벨, 핀 12 - 로우). 이 순간부터 커패시터 C7의 충전은 R12, R16, VT2를 통해 시작됩니다. C7의 전압이 입력 R의 트리거 재설정 임계값에 도달하면 DD2.1은 12 상태로 전환되고 핀 1의 높은 전압은 트랜지스터 VT7을 열어 커패시터 C8을 빠르게 방전시킵니다. R6C7 체인은 이 프로세스의 속도를 높입니다. C2의 충전 시간, 즉 트리거에 의해 생성된 펄스의 폭은 트랜지스터 VTXNUMX에 의해 조절됩니다. 그림 2b에서 곡선 1은 열전대 증폭기(DA6의 핀 1)의 출력 전압을 나타내고 직선 2는 저항 R19의 모터 전압에 해당합니다. 초기에는 냉납 인두를 연결하면 온도가 지속적으로 상승하고 증폭기 DA1의 전압이 감소합니다. 이 전압이 저항 R1 슬라이더에 설정된 기준 전압보다 1,2-19V 낮아지면 트랜지스터 VT3이 열립니다. 콜렉터 전류 VT3은 트랜지스터 VT2의 베이스 전류로, DD13의 핀 2.1에서 고전압 레벨 동안 개방되어 커패시터 C7의 충전 속도를 임계 전압까지 증가시킵니다(그림 2c). 이 경우 DD2.1 트리거에 의해 생성된 펄스는 더 짧아집니다(그림 2d). DD13 출력 2.1의 이러한 펄스는 요소 2I-NOT DD1.3 및 DD1.4의 입력에 공급됩니다. DD12 출력 2.1의 펄스는 분배기 DD2.2로 공급됩니다. 2로 나눈 역위상 신호는 DD1.3, DD1.4 요소의 다른 입력에 공급됩니다. 회로의 작동은 마지막 오실로그램을 제외하고 2개의 디지털 IC DD7, DD1의 출력과 관련하여 취한 그림 2의 해당 오실로그램으로 설명됩니다. 그림 2,k는 변압기 T1의 권선 2-1에 인가되는 전압의 형태를 보여줍니다. T1을 통해 그 사이에 일시 정지가 있는 교대 극성의 펄스는 하프 브리지 변환기의 주요 트랜지스터 VT4 및 VT5의 베이스에 적용되어 교대로 열립니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이 납땜 인두가 가열되면 펄스 사이의 일시 중지가 최소화되고(통과 전류 VT4, VT5를 제거하는 데 필요함) 가열 요소에서 방출되는 전력이 가장 큽니다. 납땜 인두 팁이 설정 온도까지 가열되면 일시 중지가 증가하고 펄스가 동일한 양만큼 단축되어 결과적으로 전력이 감소하고 온도가 안정화됩니다. 전체 회로는 필터 L220 L1 C2 C17을 통과하는 18V의 정류 전압으로 전원이 공급됩니다. 납땜 인두의 발열체는 변압기 T3의 권선 4-2에 연결됩니다. 별도의 권선 1-2는 열전대의 갈바닉 절연에도 사용됩니다. 이 권선의 전압은 브리지 VD4에 의해 정류되고 커패시터 C13을 펄스 진폭에 가깝고 폭에 거의 의존하지 않는 전압으로 충전합니다. 파라메트릭 안정기 R13 VD21을 통해 C3에서 미세 회로에 전원이 공급됩니다. 변환기를 시작하려면 SA1 버튼을 짧게 눌러야 합니다. 이 경우 커패시터 C300의 16V 전압은 전류 제한 저항 R22, R26을 통해 제너 다이오드 VD3에 연결되어 초기 공급 전압을 미세 회로에 공급합니다. 시작된 변환기는 SA12 버튼을 놓은 후 권선 2 T1에서 회로에 전원을 공급합니다. R23, R26은 전기적 안전성을 제공하지만 납땜 인두 팁을 만지는 동시에 시작 버튼을 누르는 것을 피해야 합니다. 후자를 해제한 후 납땜 인두는 네트워크로부터 완전한 갈바닉 절연을 갖습니다. HL12 LED는 R2를 통해 변압기 T22의 권선 1에 연결되며 납땜 인두가 켜져 있다는 신호를 보낼 뿐만 아니라 납땜 인두가 켜질 때 열 안정 장치의 작동 모드를 나타내는 일종의 표시기 역할도 합니다. , LED가 가장 높은 밝기(최대 전력)로 켜지고, 팁이 안정화 온도까지 가열되면 글로우의 밝기가 약간 감소하여 납땜 인두를 사용할 준비가 되었음을 알립니다. 장치는 전력 다이어그램에 표시된 MLT 저항기를 사용할 수 있습니다. R19 - 작은 크기의 변수. R19 손잡이의 회전 각도에 대한 온도의 의존성은 저항과 동일하므로 선형 온도 눈금이 필요한 경우 그룹 A 저항기를 사용하십시오.커패시터 C14, C15, C17, C18 유형 K73-17; C12, C13, C16 - K50-27, K50-29, K50-35. 나머지는 세라믹입니다. 트랜지스터 VT4, VT5는 KT858A, KT859A, KT872A 및 기타 고전압 미세 회로 K561LA7, K561TM2로 교체 가능 - 564, 164 시리즈의 해당 제품 SA1 스위치 - 고정하지 않고 소형. 코일 L1, L2는 M16HM10 페라이트로 만들어진 환상형 자기 코어 K4,5x2000x1에 감겨 있으며 반으로 접힌 PELSHO-20 와이어 0,25개를 포함합니다. 변압기 T1의 경우 L1, L2와 동일한 코어가 사용됩니다. 권선 1-2에는 PELSHO-150 와이어 0,15회전, 권선 3-4, 5-6 - 각각 PELSHO-14 0,25회전이 포함됩니다. Transformer T2는 M28HM16 페라이트로 제작된 K9x2000x1 링에 감겨 있습니다. 먼저 PELSHO5 와이어를 6-230-0,25 바퀴 감았습니다. 권선 1-2에는 PELSHO-53의 0,15턴이 포함되어 있습니다. 마지막 권선은 PEV-3 4 와이어로 2-1,0로 감겨 있습니다. 발열체 저항이 15옴인 납땜 인두의 경우 권선 3-4에는 42턴이 포함되며 최대 전력은 약 40W입니다. 히터 저항이 다른 납땜 인두가 제조된 블록에서 전원을 공급받을 수 있도록 권선 3-4는 탭으로 만들어집니다. 전원 공급 장치의 디자인은 임의적입니다. 그것은 모두 라디오 아마추어의 취향과 능력에 달려 있습니다. 나는 85x80x20mm 크기의 케이스에 장치를 넣고 폴리스티렌으로 접착하고 금속 뚜껑으로 닫았습니다. 설치가 매우 빡빡한 것으로 나타났습니다. 인쇄 및 장착되었습니다. 전자 장치는 브레드보드에서 사전 조립, 조정 및 테스트되었습니다. 납땜 인두는 [2]에 설명된 기술을 사용하여 만들 수 있습니다. 사실, 제 생각에는 열전대를 만들기 위한 전구용 전류 공급 스탠드를 선택하는 것이 완전히 성공적이지는 않습니다. 와이어가 너무 두껍고 길이가 부족합니다. 이를 위해 직경 0,2-0,3mm의 와이어를 사용하는 것이 더 편리합니다. 장치를 설정하기 위해 30-35V의 외부 DC 소스가 커패시터 C13에 연결되고 (소스의 "플러스"는 C13의 "플러스"임) 납땜 인두 열전대는 소켓 1-2에 연결됩니다 ( 표시된 극성으로) 커넥터 X1의. 납땜 인두의 온도를 조정하기 위해 LATR의 전압이 발열체에 공급됩니다. 먼저 연산 증폭기는 저항 R11과 균형을 이루고 필요한 경우 저항 R5 및 R6을 선택하여 동등성을 유지하여 이득을 조정합니다. 모드가 올바르게 설정되면 DA6의 핀 4를 기준으로 핀 1의 전압이 10-11V(납땜 인두 팁의 최소 온도)에서 3-4V(최대)로 변경됩니다. 온도를 결정하기 위해 예를 들어 폴리에틸렌(하한)과 납(상한)의 용융을 사용할 수 있습니다. 다음으로 오실로스코프를 사용하여 특성 지점에 해당 오실로그램이 있는지 확인합니다(그림 2). 가드 간격 t2(트랜지스터 VT3 및 VT4가 닫히는 기간)에 해당하는 펄스 폭(그림 5e)에 특별한 주의를 기울여야 합니다. t3은 냉납 인두를 사용하여 4-5μs와 동일하게 설정됩니다. R16을 선택합니다. 마지막으로 C13에서 외부 전원을 분리하고 납땜 인두 히터를 X3 커넥터의 소켓 4-1에 연결하고 전원 공급 장치를 네트워크에 연결한 후 SA1 버튼을 눌러 시작하고 HL1 LED는 불을 켜십시오. 권선 탭 3-4 T2는 납땜 인두가 30-50초 내에 작동 온도까지 가열되고 전원 공급 장치가 R19 조절기 손잡이의 모든 위치에서 온도 안정화 모드에 있도록 선택됩니다. 이런 식으로 확인할 수 있습니다. 안정된 상태에서 온도 조절 손잡이를 한 방향으로 조금씩 돌린 다음 다른 방향으로 돌리면 LED의 밝기가 한 방향에서는 눈에 띄게 감소하고 다른 방향에서는 증가해야 합니다. 장치를 하우징에 넣은 후 온도 컨트롤러의 눈금을 보정하십시오. 문학 :
저자: I.N.Tanasiychuk
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