Регулятор мощности для паяльника

Схемы и конструкции регуляторов мощности и напряжения для паяльников

Доброго дня уважаемые радиолюбители!
Приветствую вас на сайте “Радиолюбитель“

Сегодня на сайте мы рассмотрим очень простые, и в тоже время очень полезные схемы – регуляторы мощности и напряжения для паяльника.
Схемы разработаны В. Кириченко. 

Как мы все знаем, основной прибор радиолюбителя -паяльник. Как говорится – без него “и не туды, и не сюды”. Редко какой начинающий радиолюбитель, делая первые шаги в сборке радиоустройств, сразу обзаводится навороченной паяльной станцией или хотя бы комплектом разных паяльников для разных нужд. Чаще всего у начинающего радиолюбителя только один, универсальный, паяльник на все случаи жизни. Обычно этот паяльник часто перегревается, на жале образуются нагар и раковины, из-за которых его приходится часто чистить и затачивать жало. Кроме того разные припои имеют разную температуру плавления, а перегретый припой сильно окисляется, что очень мешает хорошей пайке. Самое лучшее решение в этом случае – собрать регулятор мощности паяльника. В этих целях в интернете и различной литературе можно найти множество подобных схем различной сложности, но чем навороченнее схема, тем она сложнее в сборке и капризна в наладке. Задача регулирования мощности решается очень просто за счет регулирующего питающего напряжения.
Рассмотрим первую схему:

Как видите схема очень проста и не содержит дефицитных деталей.
Работа схемы. Начнем рассмотрение рабочего цикла с момента когда тиристор КУ202 закрыт. При очередном полупериоде сетевого напряжения через резистор R1 и R2 начинается заряжаться конденсатор С1. После его зарядки до напряжения пробоя динистора VS1, последний открывается и конденсатор С1 разряжается через управляющий электрод тиристора VS2, который при этом также открывается и включает ток через нагрузку. При переходе напряжения через ноль в конце полупериода тиристор закрывается, и следующий полупериод (в обратной полярности) ток проходит через диод VD1. Далее, при следующем периоде сетевого напряжения все повторяется. В зависимости от установленного значения переменного сопротивления R2, конденсатор С1 заряжается большее и меньшее время, а от этого зависит “большая” или “меньшая” часть полупериода получается отсеченной от нагрузки, чем и достигается регулирование выделяющейся на нагрузке мощности.
В данной схеме резистор R1 ток зарядки конденсатора при полностью выведенном резисторе R2. R3 ограничивает ток разрядки конденсатора через открытый динистор и управляющий электрод тиристора.R4 создает путь утечки зарядов с управляющего электрода тиристора и не позволяет тиристору открываться от помех.
Достоинство данной схемы в том, что она не требует выпрямительного мостика, а тиристор и диод, как самые нагревающиеся элементы, можно установить на одном радиаторе. Напряжение в данной схеме регулируется от 160 до 215 вольт. Некоторые импортные паяльники перегреваются даже и при температуре 160 вольт. Если снабдить данный регулятор переключателем включенным в разрыв цепи последовательно с диодом VD1 в точке “А” на рис.1. Тогда при замкнутом переключателе напряжение регулируется в вышеуказанных пределах, а при разомкнутом положении – примерно от 40 до 170 вольт.

В другом регуляторе (рис.3):

используется выпрямительный мостик, что позволяет регулировать одновременно оба полупериода напряжения на нагрузке, и позволяет изменять температуру паяльника от минимума до максимума одним поворотом движка переменного резистора без использования переключателя. Мощность нагрузки для данной схемы может быть до 200 ватт , а пределы изменения напряжения – от 40 до 215 вольт.

На рисунке 4 предложен третий вариант регулятора (с использованием симистора и двойного динистора).Не смотря на отсутствие в его схеме выпрямительного мостика, он регулирует оба полупериода переменного напряжения. Особенность работы симметричного тиристора (симистора) в том, что благодаря своей внутренней структуре он может пропускать ток в обоих направлениях.

В данной схеме вместо двойного динистора можно использовать два обычных включенных встречно-параллельно с включенными последовательно с ними защитными диодами (к примеру КД105) – рис.5:

Можно использовать также один обычный динистор, включив его в диагональ выпрямительного моста (рис.6).

Детали. Во всех схемах использованы постоянные резисторы МЛТ-0,25. При необходимости можно использовать резисторы и большей мощности. Динисторы подойдут любые, с напряжением открывания 30-40 вольт. При мощности нагрузки до 100 ватт можно использовать тиристоры КУ201Л (они также как и КУ202М, боятся большого обратного напряжения, поэтому их можно применять в первой схеме, только если диод не будет отключаться). При большей мощности надо взять диод в первой схеме и мостик во второй помощнее. Тиристор и мостик можно устанавливать на одном радиаторе. Если вместо мостика используются отдельные диоды, тогда их следует устанавливать на отдельные радиаторы. Переменный резистор следует брать не особенно миниатюрным для уменьшения вероятности его перегрева или пробоя. Конденсатор типа МБМ или аналогичный неполярный на рабочее напряжение не ниже 400 вольт.

Налаживание. Наладка регуляторов сводится к подбору конденсатора С1. Контроль производится с помощью лампы накаливания, включенной вместо нагрузки. При установке движка резистора в минимальное положение лампа должна гореть в полный накал. При увеличении сопротивления резистора, она должна плавно снизить свою яркость, почти до полного погасания. Если в процессе вращения движка резистора лампа один или более раз вспыхнет, значит емкость конденсатора слишком велика. Следует подобрать такую емкость, чтобы при вращении движка переменного резистора не было вспышек (вспышки около минимального напряжения – допустимы). В схеме с использованием симистора вспышек не будет, здесь настройка заключается в том, чтобы на краях угла регулирования переменного резистора не было слишком больших “мертвых зон” (т.е. таких, в пределах которых яркость контрольной лампочки не изменяется).

Следует помнить, что все детали этих регуляторов имеют гальваническую связь с сетью 220 вольт, поэтому их следует помещать в корпус из изоляционного материала, а на металлический шток движка переменного резистора следует обязательно надеть пластиковую ручку.

При использовании паяльника при пайке “мягкими” припоями типа ПОС-61 изменять напряжение на нагрузке в широких пределах не имеет смысла, поскольку реально паяльник плавят припой начиная где-то со 170 вольт. Лучше настроить регулятор подбором R1 так, чтобы он изменял напряжение от 110 вольт до максимального значения. В этом случае регулировка получается более плавная, что удобнее для работы.

Измерение выходного напряжения данных регуляторов обычными вольтметрами (даже электронными) дает большую погрешность. Поэтому имейте ввиду, что вольтметр на данных регуляторах будет действовать как индикатор “больше-меньше”, и то, только при подключенной нагрузке. Оценить выходное напряжение в данном случае можно только визуально по яркости свечения лампочки.

Советуем прочитать:
1. Управление двигателем микродрели