Як зробити регулятор температури паяльника своїми руками

Паяльник - це інструмент, без якого домашньому майстрові не обійтися, але влаштовує прилад не завжди. Справа в тому, що звичайний паяльник, який не має терморегулятора і нагрівається внаслідок цього до певної температури, має низку недоліків.

Схема пристрою паяльника.

Якщо при нетривалої роботи без регулятора температури цілком можливо обійтися, то у звичайного паяльника, тривалий час включеного в мережу, його недоліки проявляються в повній мірі:

• припій скочується з надмірно нагрітого жала, в результаті чого пайка виявляється нестійкою;
• на жалі утворюється окалина, яку доводиться часто зачищати;
• робоча поверхня покривається кратерами, а їх необхідно видаляти напилком;
• він неекономічний - в проміжках між сеансами пайки, часом досить тривалими, продовжує споживати з мережі номінальну потужність.

Терморегулятор для паяльника дозволяє оптимізувати його роботу:

Малюнок 1. Схема найпростішого терморегулятора.

• паяльник не перегрівається;
• з'являється можливість підібрати значення температури паяльника, оптимальне для конкретної роботи;
• під час перерв досить за допомогою регулятора температури знизити нагрів жала, а потім в потрібний час швидко відновити необхідний ступінь нагрівання.

Звичайно, в якості терморегулятора для паяльника на напругу 220 В можна застосувати ЛАТР, а для паяльника на 42 В - блок живлення КЕФ-8, але вони є не у всіх. Ще один вихід з положення - застосування в якості регулятора температури промислового світлорегулятора, але вони не завжди є у продажу.

Регулятор температури для паяльника своїми руками

найпростіший терморегулятор

Цей пристрій складається всього з двох деталей (рис. 1):

1. Кнопковий вимикач SA з розмикаючими контактами і фіксацією стану.
2. Напівпровідниковий діод VD, розрахований на прямий струм близько 0,2 А і зворотне напруга не нижче 300 В.

Малюнок 2. Схема терморегулятора, що працює на конденсаторах.

Працює цей регулятор температури в такий спосіб: в початковому стані контакти вимикача SA замкнуті і струм протікає через нагрівальний елемент паяльника під час як позитивних, так і негативних напівперіодів (рис. 1а). При натисканні на кнопку SA його контакти розмикаються, але напівпровідниковий діод VD пропускає струм лише під час позитивних напівперіодів (рис. 1б). В результаті потужність, споживана нагрівачем, зменшується вдвічі.

У першому режимі паяльник швидко прогрівається, в другому - його температура дещо знижується, перегріву не настає. В результаті можна паяти в досить комфортних умовах. Вимикач разом з діодом включають в розрив живильного проводу.

Іноді вимикач SA монтується на підставці і спрацьовує, коли паяльник кладуть на неї. У перервах між пайкою контакти вимикача розімкнуті, потужність нагрівача знижена. Коли паяльник піднімають, споживана потужність зростає і він швидко нагрівається до робочої температури.

В якості баластного опору, за допомогою якого можна зменшити потужність, споживану нагрівачем, можна використовувати конденсатори. Чим менше їх ємність, тим більше опір протіканню змінного струму. Схема простого терморегулятора, що працює на цьому принципі, наведена на рис. 2. Він розрахований на підключення паяльника потужністю 40 Вт.

Коли розімкнуті всі вимикачі, струму в ланцюзі немає. Комбінуючи положення вимикачів, можна отримати три ступені нагріву:

Малюнок 3. Схеми симісторних терморегуляторів.

1. Найменша ступінь нагріву відповідає замикання контактів вимикача SA1. При цьому послідовно з нагрівачем включається конденсатор С1. Його опір досить велике, тому падіння напруги на нагрівачі близько 150 В.
2. Середній ступінь нагріву відповідає замкнутим контактам вимикачів SA1 і SA2. Конденсатори С1 і С2 включаються паралельно, загальна ємність збільшується вдвічі. Падіння напруги на нагрівачі зростає до 200 В.
3. При замиканні вимикача SA3 незалежно від стану SA1 і SA2 на нагрівач подається повне напруга мережі.

Конденсатори С1 і С2 неполярні, розраховані на напругу не менше 400 В. Для досягнення необхідної ємності можна кілька конденсаторів з'єднати паралельно. Через резистори R1 і R2 конденсатори розряджаються після відключення регулятора від мережі.

Є ще один варіант простого регулятора, який по надійності і якості роботи не поступається електронним. Для цього послідовно з нагрівачем включається змінний дротяний резистор СП5-30 або який-небудь інший, має відповідну потужність. Наприклад, для 40-ватного паяльника підійде резистор, розрахований на потужність 25 Вт і має опір близько 1 кОм.

Тиристорний і сімісторний терморегулятор

Робота схеми, наведеної на рис. 3а, дуже схожа роботу розібраної раніше схеми на рис. 1. Напівпровідниковий діод VD1 пропускає негативні напівперіоди, а під час позитивних напівперіодів струм проходить через тиристор VS1. Частка позитивного напівперіоду, протягом якого тиристор VS1 відкритий, залежить в кінцевому рахунку від положення движка змінного резистора R1, що регулює струм керуючого електрода і, отже, кут відмикання.

Малюнок 4. Схема сімісторного терморегулятора.

В одному крайньому положенні тиристор відкритий протягом усього позитивного напівперіоду, у другому - повністю закритий. Відповідно, потужність, що розсіюється на нагрівачі, змінюється від 100% до 50%. Якщо відключити діод VD1, то потужність буде змінюватися від 50% до 0.

На схемі, наведеній на рис. 3б, тиристор з можливістю регулювання кута відмикання VS1 включений в діагональ діодного моста VD1-VD4. Внаслідок цього регулювання напруги, при якому відмикається тиристор, відбувається як під час позитивного, так і протягом негативного напівперіоду. Потужність, що розсіюється на нагрівачі, змінюється при повороті движка змінного резистора R1 від 100% до 0. Можна обійтися і без діодного моста, якщо в якості регулюючого елемента застосований не тиристор, а симистор (рис. 4а).

При всій привабливості терморегулятор з тиристором або симистором як регулюючий елемент має наступні недоліки:

• при стрибкоподібному наростанні струму в навантаженні виникають сильні імпульсні перешкоди, які проникають потім у освітлювальну мережу і ефір;
• спотворення форми напруги за рахунок внесення в мережу нелінійних спотворень;
• зниження коефіцієнта потужності (cos φ) за рахунок внесення реактивної складової.

Схема ферритового кільця.

Для зведення до мінімуму імпульсних перешкод і нелінійних спотворень бажана установка мережевих фільтрів. Найпростіше рішення - феритовий фільтр, який представляє собою кілька витків дроту, намотаних на ферритові кільце. Такі фільтри застосовують в більшості імпульсних блоків живлення електронних пристроїв.

Ферритові кільце можна взяти з проводів, що з'єднують системний блок комп'ютера з периферійними пристроями (наприклад, з монітором). Зазвичай на них є циліндричний потовщення, всередині якого знаходиться феритовий фільтр. Пристрій фільтра показано на рис. 4б. Чим більше витків, тим вище якість фільтра. Розміщувати феритовий фільтр слід якомога ближче до джерела перешкод - тиристору або сімісторов.

У пристроях з плавним зміною потужності слід відкалібрувати движок регулятора і відзначити маркером його положення. При налаштуванні і установці слід відключити пристрій від мережі.

Схеми всіх наведених пристроїв досить прості і їх в змозі повторити людина, що володіє мінімальними навичками в збірці електронних пристроїв.