Индикатор температуры паяльника своими руками

Регулятор мощности паяльника с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Автор: Настя
Опубликовано 01.01.1970

Многие из нас проводят много времени в руках с паяльником. Не секрет, что хорошая пайка компонентов является залогом успешной работы электронного устройства. Качество пайки определяется по характерному блеску. Сероватая и неровная пайка является потенциальной причиной плохой работы схемы. Другая важная задача заключается в том, чтобы произвести пайку не перегревая компонентов.
Хорошее качество пайки обеспечивают цифровые паяльные станции, которые контролируют температуру жала. Но они достаточно дороги и трудоемки в сборке. Цифровые паяльные станции не всегда можно взять с собой для работы в полевых условиях.
В радиолюбительской практике для регулировки температуры обычных паяльников используются как промышленные, так и самодельные регуляторы мощности, которые иначе называют диммерами. Как правило, такие диммеры используются для плавной регулировки яркости ламп накаливания, и, следовательно, нет необходимости в дополнительной индикации уровня мощности, т.к. о настройке судят по яркости свечения. Но как оценить на каком уровне мощности работает паяльник? Кто-то оценивает достаточность мощности по положению крутилки диммера, а я же решила собрать регулятор с цифровой индикацией и кнопочным управлением.

Регулятор собран на pic16f628a. Тактирование микроконтроллера осуществляется встроенным генератором на частоте 4 МГц, т.е. кварцевый резонатор не нужен. На плате предусмотрены посадочные места под кварцевый резонатор, что позволяет применять устаревшие контроллеры (например, pic16f84a) и иные без внутреннего тактирования. В своем варианте регулятора я установила семисегментный индикатор с общим катодом. На плате предусмотрена установка индикатора с общим анодом, путем перепайки соответствующей перемычки. В исходниках программы закомментированы заготовки под контроллер pic16f84a и индикатор с общим анодом.
Регулятор собран на двух платах: силовая и цифровая. На силовой плате расположен фильтр (для снижения уровня помех создаваемым регулятором) и схема бестрансформаторного питания. На цифровой плате расположен микроконтроллер и семисегментный индикатор.

Платы регулятора мощности с цифровой индикацией закреплены с помощью винтов в корпусе обычной мыльницы. Дизайн регулятора зависит от Вашей фантазии и способностей.

Красной кнопкой увеличиваем уровень мощности и температуру нагрева паяльника, синей – снижаем. Программа для микроконтроллера написана на Ассемблере. Задержки, определяющие уровень мощности, подобраны экспериментально. Их можно легко изменить в программе и подобрать для себя необходимые уровни. Всего 10 уровней. Символ «0» на индикаторе означает, что симистор закрыт. Символ «9» означает, что симистор постоянно открыт и устройство работает на полную мощность.
Для проверки работоспособности регулятора мощности можно подключить лампу накаливания (на фото лампа на 40Вт).

Узлы схемы не являются чем-то необычным. Расчеты компонентов силовой части сделаны в соответствии с рекомендациями документов из открытых источников:
1. Электромагнитная совместимость импульсных источников питания
2. Transformerless Power Supply. Application Notes 91008b
Соблюдайте осторожность и помните про электробезопасность при работе с сетью переменного тока 220В. Правильно изготовленный регулятор из исправных деталей не требует настройки и сразу начинает работать. Для обеспечения электромагнитной совместимости следует лишь правильно подключить его к сети (фазу и нейтраль подключить так, как это показано на схеме).
На перспективу программа для микроконтроллера может быть расширена дополнительными функциями. Например, таймер на выключение – для случаев простоя паяльника без дела, в целях защиты от выгорания жала. Также можно предложить разогрев паяльника определенное время на максимальном уровне и затем переход на меньший уровень для поддержания температуры. Если эти функции найдут Вашу поддержку, то следующая версия прошивки будет дополнена этими функциями.

Источник

Регулятор мощности паяльника своими руками – варианты схем

1. Варианты монтажа
2. Варианты схем
   • Необходимые элементы для монтажа регулятора
   • Схема регулятора мощности паяльника
   • Регулятор мощности на тиристоре
   • Схема с тиристором и диодным мостом
   • Регулятор мощности паяльника на симисторе
   • Регулятор на симисторе с диодным мостом
   • Регулятор мощности паяльника на микроконтроллере

3. Советы по проверке и наладке

Старые паяльники, не оснащённые дополнительным функционалом, греют на полную, пока вилка в сети. А отключённые — быстро остывают. Перегретый паяльник способен испортить работу: им становится невозможно прочно припаять что-либо, флюс быстро испаряется, жало окисляется и припой скатывается с него. Недостаточно нагретый инструмент и вовсе может испортить детали, поскольку припой плохо плавится, паяльник можно передержать впритык к деталям.

Чтобы сделать работу комфортнее, можно собрать своими руками регулятор мощности паяльника, который ограничит напряжение и тем самым не даст жалу перегреваться.

Варианты монтажа регуляторов мощности паяльника

В зависимости от вида и набора радиодеталей, регуляторы мощности паяльника могут быть разных размеров, с разным функционалом. Можно собрать как небольшое простое устройство, в котором нагрев прекращается и возобновляется нажатием кнопки, так и габаритное — с цифровым индикатором и программным управлением.

В зависимости от мощности и задач регулятор можно поместить в несколько видов корпуса. Самый простой и довольной удобный — вилка. Для этого часто используют зарядное устройство смартфона или корпус любого адаптера. Останется только найти ручку и поместить её в стенке корпуса.

Если корпус паяльника позволяет (там достаточно места), можно разместить плату с деталями в нём. Такой регулятор мощности всегда находится вместе с паяльником — его нельзя забыть или потерять.

Другой вид корпуса для несложных регуляторов — розетка. Она может быть одинарной:

или представлять собой тройник-удлинитель. В последнем очень удобно поставить ручку со шкалой.

Как видите, на месте одной и розеток стоит ручка переключателя со шкалой.

Вариантов монтажа регулятора с индикатором напряжения своими руками тоже немало. Все зависит от сообразительности радиолюбителя и фантазии. Это может быть как очевидный вариант — удлинитель с вмонтированным туда индикатором, так и оригинальные решения.

Счетчик на корпусе дает точные цифры для работ, где важна строго определённая температура.

Плата здесь закреплена внутри винтами.

При монтаже нельзя забывать о правилах безопасности. Детали нужно изолировать — например, термоусадочной трубкой.

Варианты схем регулятора мощности паяльника

Регулятор мощности можно собрать по разным схемам. В основном различия состоят в полупроводниковой детали — приборе, который будет регулировать подачу тока. Это может быть тиристор или симистор. Для более точного управления работой тиристора или симистора в схему можно добавить микроконтроллер.

Можно сделать простейший регулятор с диодом и выключателем — чтобы оставить паяльник в рабочем состоянии на какое-то (возможно, длительное) время, не давая ему ни остывать, ни перегреваться. Остальные регуляторы дают возможность задать температуру жала паяльника более плавно — под различные нужды. Сборка устройства по любой из схем производится схожим способом. В фотографиях и видеороликах приведены примеры того, как можно собрать регулятор мощности для паяльника своими руками. На их основе можно сделать прибор с нужными лично вам вариациями и по собственной схеме.

Необходимые элементы для монтажа регулятора мощности паяльника своими руками

Тиристор — своеобразный электронный ключ. Пропускает ток только в одном направлении. В отличие от диода имеет 3 выхода — управляющий электрод, анод и катод. Открывается тиристор посредством подачи импульса на электрод. Закрывается при смене направления или прекращении подачи проходящего через него тока. Тиристор, его главные составные части и отображение на схемах:

Симистор, или триак — вид тиристора, только в отличие от этого прибора, двусторонний, проводит ток в обоих направлениях. Представляет собой, по сути, два тиристора, соединённые вместе. Основные части, принцип действия и способ отображения на схемах. А1 и А2 — силовые электроды, G — управляющий затвор:

В схему регулятора мощности для паяльника в зависимости от его возможностей также включают следующие радиодетали:

Резистор — служит для преобразования напряжения в силу тока и обратно.

Конденсатор — основная роль этого прибора в том, что он перестаёт проводить ток, как только разряжается. И начинает проводить вновь по мере того, как заряд достигает нужной величины. В схемах регуляторов конденсатор служит для того, чтобы выключить тиристор.

Диод — полупроводник, элемент, который пропускает ток в прямом направлении и не пропускает в обратном.

Так диод обозначается на схемах:

Стабилитрон — подвид диода, используется в устройствах для стабилизации напряжения.

Микроконтроллер — микросхема, при помощи которой обеспечивается электронное управление устройством. Бывает разной степени сложности.

Схема регулятора мощности паяльника с выключателем и диодом

Такой тип регулятора самый простой в сборке, с наименьшим количеством деталей. Его можно собирать без платы, на весу. Выключатель (кнопка) замыкает цепь — на паяльник подаётся всё напряжение, размыкает — напряжение падает, температура жала тоже. Паяльник при этом остаётся нагретым — такой способ хорош для режима ожидания. Подойдёт выпрямительный диод, рассчитанный на ток от 1 Ампера.

Необходимые детали и инструменты для регулятора мощности паяльника:

• диод (1N4007);
• выключатель с кнопкой;
• кабель с вилкой (это может быть кабель паяльника или же удлинителя — если есть страх испортить паяльник);
• провода;
• флюс;
• припой;
• паяльник;
• нож.

Сборка двухступенчатого регулятора на весу:

Зачистить и залудить провода. Залудить диод.

Припаять провода к диоду. Удалить лишние концы диода. Надеть термоусадочные трубки, обработать нагревом. Можно также использовать электроизоляционную трубку — кембрик.

Подготовить кабель с вилкой в том месте, где удобнее будет крепить выключатель. Разрезать изоляцию, перерезать один из находящихся внутри проводов. Часть изоляции и второй провод оставить целыми. Зачистить концы разрезанного провода.

Расположить диод внутри выключателя: минус диода — к вилке, плюс — к выключателю.

Скрутить концы разрезанного провода и проводов, подсоединённых к диоду. Диод должен находиться внутри разрыва.

Провода можно спаять. Подключить к клеммам, затянуть винты.

Видео о том, как сделать регулятор мощности с выключателем и диодом — пошагово и наглядно:

Регулятор мощности на тиристоре своими руками

Тиристорный регулятор позволяет плавно устанавливать температуру паяльника от 50 до 100 %. Чтобы расширить эту шкалу (от нуля до 100 %), в схему нужно добавить диодный мост. Сборка регуляторов и на тиристоре, и на симисторе похожа. Метод можно применить для любого устройства такого типа.

Мы предлагаем на выбор 2 схемы регулятора мощности. Первая — с маломощным тиристором:

Тиристор небольшой мощности — недорогой, занимает мало места. Его особенность в повышенной чувствительности. Для управления им используются переменный резистор и конденсатор. Подходит для устройств мощностью не более 40 Вт. Такой регулятор не требует дополнительного охлаждения.

Необходимые компоненты для сборки своими руками:

Вторая схема регулятора с мощным тиристором:

Управление тиристором осуществляется за счёт двух транзисторов. Уровень мощности регулирует резистор R2. Регулятор, собранный по такой схеме, рассчитан на нагрузку до 100 Вт.

Необходимые компоненты для сборки своими руками:

Сборка тиристорного (симисторного) регулятора мощности на печатной плате:

Сделать монтажную схему — наметить удобное расположение всех деталей на плате. Если плата приобретается — монтажная схема идёт в комплекте.

Подготовить детали и инструменты: печатную плату (её нужно сделать заранее согласно схеме или купить), радиодетали, кусачки, нож, провода, флюс, припой, паяльник.

Разместить на плате детали согласно монтажной схеме.

Откусить кусачками лишние концы деталей.

Смазать флюсом и припаять каждую деталь — сначала резисторы с конденсаторами, потом — диоды, транзисторы, тиристор (симистор), динистор.

Подготовить корпус для сборки.

Зачистить, залудить провода, припаять к плате согласно монтажной схеме, установить плату в корпус. Заизолировать места соединения проводов.

Проверить регулятор — подключить к лампе накаливания.

Следующие 2 видеоролика помогут подробнее разобраться в используемых деталях и особенностях монтажа регулятора мощности для паяльника своими руками:

Схема регулятора мощности паяльника с тиристором и диодным мостом

Такое устройство даёт возможность регулировки мощности от нуля до 100 %. В схеме использован минимум деталей. Справа на схеме — диаграмма преобразования напряжения:

Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Регулятор мощности паяльника на симисторе

Симисторный регулятор по данной схеме собрать несложно, монтаж требует небольшого количества радиодеталей. Прибор позволяет регулировать мощность от нуля до 100 %. Конденсатор и резистор обеспечат чёткую работу симистора — он будет открываться даже при низкой мощности. В качестве индикатора используется светодиод.

Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Сборка симисторного регулятора по приведённой схеме пошагово представлена в следующем видео:

Регулятор мощности на симисторе с диодным мостом

Схема такого регулятора не очень сложная. При этом варьировать мощность нагрузки можно в довольно большом диапазоне. При мощности более 60 Вт лучше посадить симистор на радиатор. При меньшей мощности охлаждение не нужно. Метод сборки такой же, как и в случае с обычным симисторным регулятором.

Образец монтажа регулятора на симисторе с диодным мостом на печатную плату:

Регулятор с симистором — образец монтажа в корпус:

Регулятор мощности паяльника с симистором на микроконтроллере своими руками

Микроконтроллер позволяет точно установить и отобразить уровень мощности, обеспечить автоматическое отключение регулятора, если с ним долго не работают. Способ монтажа такого регулятора существенно не отличается от монтажа любого симисторного регулятора. Паяется на печатной плате, которая изготавливается предварительно. Такой регулятор может заменить паяльную станцию.

Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Советы по проверке и наладке регулятора мощности для паяльника

Перед монтажом собранный регулятор можно проверить мультиметром. Проверять нужно только с подключённым паяльником, то есть под нагрузкой. Вращаем ручку резистора — напряжение плавно изменяется.

В регуляторах, собранных по некоторым из приведённых здесь схем, уже будут стоять световые индикаторы. По ним можно определить, работает ли устройство. Для остальных самая простая проверка — подключить к регулятору мощности лампочку накаливания. Изменение яркости наглядно отразит уровень подаваемого напряжения.

Регуляторы, где светодиод находится в цепи последовательно с резистором (как на схеме с маломощным тиристором), можно наладить. Если индикатор не горит, нужно подобрать номинал резистора — взять с меньшим сопротивлением, пока яркость не будет приемлемой. Слишком большой яркости добиваться нельзя — сгорит индикатор.

Как правило, регулировка при правильно собранной схеме не требуется. При мощности обычного паяльника (до 100 Вт, средняя мощность — 40 Вт) ни один из регуляторов, собранных по вышеприведённым схемам, не требует дополнительного охлаждения. Если паяльник очень мощный (от 100 Вт), то тиристор или симистор нужно установить на радиатор во избежание перегрева.

Источник