เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าสำหรับหัวแร้งโดยใช้ triac เพื่อช่วยช่างซ่อมบำรุงที่บ้าน: แผนภาพตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับหัวแร้ง

ผู้เขียนบทความนี้ L. ELIZAROV จากเมือง Makeevka ภูมิภาคโดเนตสค์ เสนอบางสิ่งที่นักวิทยุสมัครเล่นสามารถทำซ้ำได้ อุปกรณ์สำหรับการบำรุงรักษาเหมาะสมที่สุด อุณหภูมิปลายหัวแร้งโดยการวัดความต้านทานของตัวทำความร้อนในระหว่างการตัดการเชื่อมต่อระยะสั้นจากเครือข่ายเป็นระยะ

อุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิปลายหัวแร้งต่างๆ ได้รับการตีพิมพ์ซ้ำแล้วซ้ำอีกในหน้านิตยสารวิศวกรรมวิทยุ โดยใช้เครื่องทำความร้อนหัวแร้งเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิและรักษาระดับไว้ที่ระดับที่กำหนด เมื่อตรวจสอบอย่างใกล้ชิดปรากฎว่าหน่วยงานกำกับดูแลทั้งหมดเหล่านี้เป็นเพียงความคงตัวของพลังงานความร้อนของเครื่องทำความร้อน แน่นอนว่าให้ผลบางอย่าง: ปลายไหม้น้อยลงและหัวแร้งไม่ร้อนมากเกินไปในขณะที่วางอยู่บนขาตั้ง แต่การควบคุมอุณหภูมิของปลายยังอีกยาวไกล

ให้เราพิจารณาพลวัตของกระบวนการทางความร้อนในหัวแร้งโดยย่อ ในรูป ภาพที่ 1 แสดงกราฟการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนและปลายหัวแร้งตั้งแต่วินาทีแรกที่ปิดเครื่องทำความร้อน

กราฟแสดงให้เห็นว่าในเสี้ยวแรกของวินาทีความแตกต่างของอุณหภูมิมีมากและไม่เสถียรจนไม่สามารถใช้อุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนในขณะนี้เพื่อกำหนดอุณหภูมิของทิปได้อย่างแม่นยำและนี่คือวิธีการทำงานของหน่วยงานกำกับดูแลที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ทั้งหมด ซึ่งใช้ฮีตเตอร์เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ จากรูป 1 จะเห็นได้ว่าเส้นโค้งของการขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของส่วนปลายและเครื่องทำความร้อนในเวลาที่ปิดเครื่องหลังจากผ่านไปสองและมากกว่านั้นสามหรือสี่วินาทีก็ปิดเพียงพอเพื่อตีความอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อน เป็นอุณหภูมิของปลายที่มีความแม่นยำเพียงพอ นอกจากนี้ความแตกต่างของอุณหภูมิไม่เพียงแต่น้อยเท่านั้น แต่ยังเกือบจะคงที่อีกด้วย ตามที่ผู้เขียนระบุว่าเป็นตัวควบคุมที่วัดอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากปิดเครื่องซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิของปลายได้แม่นยำยิ่งขึ้น

เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะเปรียบเทียบข้อดีของตัวควบคุมกับสถานีบัดกรีที่ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ติดตั้งอยู่ในปลายหัวแร้ง ในสถานีบัดกรี การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของปลายหัวแร้งจะทำให้เกิดปฏิกิริยาจากอุปกรณ์ควบคุมทันที และการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนจะเป็นสัดส่วนกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของปลายหัวแร้ง คลื่นการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิไปถึงปลายหัวแร้งใน 5...7 วินาที เมื่ออุณหภูมิของปลายหัวแร้งทั่วไปเปลี่ยนแปลง คลื่นของอุณหภูมิจะเปลี่ยนจากปลายไปยังเครื่องทำความร้อน (โดยมีพารามิเตอร์ทางเทอร์โมไดนามิกส์ใกล้เคียง - 5...7 วินาที) ชุดควบคุมจะทำงานใน 1...7 วินาที (ขึ้นอยู่กับเกณฑ์อุณหภูมิที่ตั้งไว้สำหรับการเปิดเครื่อง) และจะเพิ่มอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อน คลื่นย้อนกลับของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะไปถึงปลายหัวแร้งในเวลา 5...7 วินาทีเดียวกัน เป็นไปตามนั้น เวลาตอบสนองของหัวแร้งทั่วไปที่ใช้เครื่องทำความร้อนเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิจะนานกว่าของสถานีบัดกรีหัวแร้งที่มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิอยู่ในส่วนปลายถึง 2...3 เท่า

แน่นอนว่าสถานีบัดกรีมีข้อได้เปรียบหลักสองประการเหนือหัวแร้งที่ใช้เครื่องทำความร้อนเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ อันแรก (รอง) คือตัวบ่งชี้อุณหภูมิแบบดิจิตอล ประการที่สองคือเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ติดตั้งอยู่ในส่วนปลาย ตัวบ่งชี้ดิจิทัลในตอนแรกนั้นน่าสนใจ แต่จากนั้นกฎระเบียบยังคงเป็นไปตามหลักการ “มากขึ้นอีกนิด น้อยลงหน่อย”

หัวแร้งที่ใช้เครื่องทำความร้อนเป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิมีข้อดีเหนือกว่าสถานีบัดกรีดังต่อไปนี้:
- ชุดควบคุมไม่ทำให้พื้นที่บนโต๊ะเกะกะเนื่องจากสามารถติดตั้งไว้ในเคสขนาดเล็กในรูปแบบของอะแดปเตอร์เครือข่าย
- ต้นทุนที่ต่ำกว่า
- ชุดควบคุมสามารถใช้กับหัวแร้งในครัวเรือนเกือบทุกชนิด
- ง่ายต่อการทำซ้ำ เป็นไปได้แม้กระทั่งสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่

พิจารณาคุณสมบัติการออกแบบของหัวแร้งที่มีการออกแบบและกำลังที่แตกต่างกัน ตารางแสดงค่าความต้านทานของเครื่องทำความร้อนของหัวแร้งต่างๆ โดยที่ Pw คือพลังของหัวแร้ง W; Rx - ความต้านทานของฮีตเตอร์หัวแร้งเย็น, โอห์ม; Rr - ความต้านทานความร้อนหลังจากอุ่นเครื่องเป็นเวลาสามนาทีโอห์ม

ป.ว.,ว	อาร์ เอ็กซ์ ,โอห์ม	อาร์ จี, โอห์ม	R Г -R X, โอห์ม
18	860	1800	940
25	700	1700	1000
30	1667	1767	100
40	1730	1770	40
80	547	565	18
100	604	624	20

ความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า TCS ของเครื่องทำความร้อนอาจแตกต่างกันได้ 50 เท่า หัวแร้งบัดกรีที่มี TCS ขนาดใหญ่จะมีเครื่องทำความร้อนแบบเซรามิกแม้ว่าจะมีข้อยกเว้นก็ตาม หัวแร้งที่มี TKS ขนาดเล็กนั้นมีการออกแบบที่ล้าสมัยพร้อมเครื่องทำความร้อนแบบนิกโครม จำเป็นต้องทราบแยกต่างหากว่าหัวแร้งบางตัวอาจมีไดโอดในตัว - เซ็นเซอร์อุณหภูมิและฉันเจอหัวแร้งตัวหนึ่งที่ค่อนข้างน่าสนใจ: ในขั้วหนึ่ง TKS นั้นเป็นค่าบวกและขั้วอื่น - เป็นลบ ในเรื่องนี้ จะต้องวัดความต้านทานของหัวแร้งในสภาวะเย็นและร้อนก่อนเพื่อเชื่อมต่อกับตัวควบคุมในขั้วที่ถูกต้อง

วงจรปรับอุณหภูมิหัวแร้ง

แผนภาพตัวควบคุมแสดงไว้ในรูปที่ 1 2. ระยะเวลาของสถานะเปิดเครื่องทำความร้อนได้รับการแก้ไขแล้วคือ 4...6 วินาที ระยะเวลาของสถานะปิดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อน คุณสมบัติการออกแบบของหัวแร้ง และปรับได้ในช่วง 0...30 วินาที อาจมีข้อสันนิษฐานว่าอุณหภูมิของปลายหัวแร้งจะ "แกว่ง" ขึ้นและลงตลอดเวลา การวัดแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิปลายภายใต้อิทธิพลของพัลส์ควบคุมไม่เกินหนึ่งองศา และสิ่งนี้อธิบายได้จากความเฉื่อยทางความร้อนที่มีนัยสำคัญของการออกแบบหัวแร้ง

พิจารณาการทำงานของหน่วยงานกำกับดูแล ตามวงจรที่รู้จักกันดีแหล่งจ่ายไฟสำหรับชุดควบคุมจะประกอบอยู่บนสะพานเรียงกระแส VD6, ตัวเก็บประจุดับ C4, C5, ซีเนอร์ไดโอด VD2, VD3 และตัวเก็บประจุปรับเรียบ C2 ตัวโหนดนั้นประกอบขึ้นด้วย op-amp สองตัวที่เชื่อมต่อกันโดยตัวเปรียบเทียบ อินพุตแบบไม่กลับด้าน (พิน 3) ของ op-amp DA1.2 มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงจากตัวแบ่งตัวต้านทาน R1R2 อินพุตแบบกลับด้าน (พิน 2) มาพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าจากตัวแบ่งส่วนบนซึ่งประกอบด้วยวงจรต้านทาน R3-R5 และแขนส่วนล่างของฮีตเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินพุตของ op-amp ผ่านไดโอด VD5 ในขณะที่เปิดเครื่อง ความต้านทานของฮีตเตอร์จะลดลงและแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตกลับด้านของ op-amp DA1.2 จะน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตที่ไม่กลับด้าน เอาต์พุต (พิน 1) ของ DA1.2 จะมีแรงดันไฟบวกสูงสุด เอาต์พุตของ DA1.2 ถูกโหลดในวงจรอนุกรมซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานจำกัด R8, LED HL1 และไดโอดเปล่งแสงที่ติดตั้งอยู่ในออปโตคัปเปลอร์ U1 ไฟ LED จะส่งสัญญาณว่าฮีตเตอร์เปิดอยู่และไดโอดเปล่งแสงของออปโตคัปเปลอร์จะเปิดโฟโตซิมิสเตอร์ในตัว แรงดันไฟหลัก 220 V ที่แก้ไขโดยบริดจ์ VD7 จะจ่ายให้กับฮีตเตอร์ ไดโอด VD5 จะถูกปิดด้วยแรงดันไฟฟ้านี้ ระดับไฟฟ้าแรงสูงจากเอาต์พุตของ DA1.2 ผ่านตัวเก็บประจุ SZ ส่งผลต่ออินพุตแบบกลับด้าน (พิน 6) ของ op-amp DA1.1 ที่เอาต์พุต (พิน 7) ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำจะปรากฏขึ้นซึ่งผ่านไดโอด VD1 และตัวต้านทาน R6 จะลดแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตกลับด้านของ op-amp DA1.2 ต่ำกว่ามาตรฐาน เพื่อให้แน่ใจว่าระดับแรงดันไฟฟ้าสูงจะยังคงอยู่ที่เอาต์พุตของ op-amp นี้ สถานะนี้ยังคงมีเสถียรภาพตามเวลาที่ระบุโดยวงจรสร้างความแตกต่าง C3R7 เมื่อชาร์จตัวเก็บประจุ SZ แรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน R7 ของวงจรจะลดลง และเมื่อต่ำกว่าค่าตัวอย่าง ระดับสัญญาณต่ำที่เอาต์พุตของ op-amp DA1.1 จะเปลี่ยนเป็นค่าสูง ระดับสัญญาณสูงจะปิดไดโอด VD1 และแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตกลับด้าน DA1.2 จะสูงกว่าระดับมาตรฐานซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงระดับสัญญาณสูงที่เอาต์พุตของ op-amp DA1.2 ไปต่ำแล้วปิด LED HL1 และออปโตคัปเปลอร์ U1 โฟโตไทรแอกแบบปิดจะตัดการเชื่อมต่อบริดจ์ VD7 และฮีตเตอร์หัวแร้งบัดกรีจากเครือข่าย และไดโอด VD5 แบบเปิดจะเชื่อมต่อกับอินพุตแบบกลับหัวของ op-amp DA1.2 ไฟ LED HL1 ที่ดับลงจะส่งสัญญาณว่าฮีตเตอร์ปิดอยู่ ที่เอาต์พุต DA1.2 ระดับแรงดันไฟฟ้าต่ำจะยังคงอยู่จนกว่าผลจากการระบายความร้อนของเครื่องทำความร้อนหัวแร้งความต้านทานจะลดลงไปที่จุดเปลี่ยน DA1.2 ตามที่ระบุไว้ข้างต้นโดยแรงดันอ้างอิงจากตัวแบ่ง R1R2 . เมื่อถึงเวลานั้นตัวเก็บประจุ SZ จะมีเวลาในการคายประจุผ่านไดโอด VD4 ถัดไป หลังจากเปลี่ยน DA1.2 แล้ว ออปโตคัปเปลอร์ U1 จะเปิดอีกครั้งและกระบวนการทั้งหมดจะทำซ้ำ เวลาในการทำความเย็นของเครื่องทำความร้อนหัวแร้งจะนานขึ้น อุณหภูมิของหัวแร้งทั้งหมดจะสูงขึ้น และการใช้ความร้อนสำหรับกระบวนการบัดกรีก็จะน้อยลง ตัวเก็บประจุ C1 ลดการรบกวนของปิ๊กอัพและการรบกวนความถี่สูงจากเครือข่าย

แผงวงจรพิมพ์มีขนาด 42x37 มม. และทำจากไฟเบอร์กลาสเคลือบฟอยล์ด้านเดียว การวาดและการจัดเรียงองค์ประกอบจะแสดงในรูปที่ 1 3.
การเขียนแบบ PCB ในรูปแบบเลย์ - แนบมาด้วย

LED HL1, ไดโอด VD1, VD4 - อันที่ใช้พลังงานต่ำ ไดโอด VD5 - ประเภทใดก็ได้สำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 400 V ไดโอดซีเนอร์ KS456A1 สามารถเปลี่ยนได้ด้วย KS456A หรือไดโอดซีเนอร์ 12 V หนึ่งตัวที่มีกระแสสูงสุดที่อนุญาตมากกว่า 100 mA ต้องตรวจสอบตัวเก็บประจุ SZ ออกไซด์ว่ามีรอยรั่วหรือไม่ เมื่อตรวจสอบตัวเก็บประจุด้วยโอห์มมิเตอร์ ความต้านทานควรมากกว่า 2 megohms ตัวเก็บประจุ C4, C5 เป็นตัวเก็บประจุแบบฟิล์มนำเข้าสำหรับแรงดันไฟฟ้าสลับ 250 V หรือ K73-17 ในประเทศสำหรับแรงดันไฟฟ้า 400 V ไมโครวงจร LM358P สามารถเปลี่ยนได้ด้วย LM393R ในกรณีนี้เทอร์มินัลด้านขวาของตัวต้านทาน R8 ตาม ไดอะแกรมจะต้องเชื่อมต่อกับสายไฟบวกของชุดควบคุมและขั้วบวกของ LED HL1 - เข้ากับเอาต์พุต DA1.2 โดยตรง (พิน 1) ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งไดโอด VD1 ควรเลือกความต้านทานของตัวต้านทาน R6 ตามฮีตเตอร์ที่มีอยู่ ควรน้อยกว่าความต้านทานของเครื่องทำความร้อนในสภาวะเย็นประมาณ 10% เลือกความต้านทานของตัวต้านทานการปรับค่า R5 เพื่อให้ช่วงการปรับอุณหภูมิไม่เกิน 100 °C ในการดำเนินการนี้ ให้คำนวณความแตกต่างของความต้านทานของหัวแร้งที่เย็นและร้อนดีแล้วคูณด้วย 3.5 ค่าที่ได้จะเป็นความต้านทานของตัวต้านทาน R5 เป็นโอห์ม ประเภทตัวต้านทาน - หลายเทิร์นใดก็ได้

จำเป็นต้องปรับชุดประกอบ วงจรของตัวต้านทาน R3-R5 ถูกแทนที่ด้วยตัวแปรสองตัวที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมหรือความต้านทานที่ปรับแล้ว 2.2 kOhm และ 200...300 Ohm ชั่วคราวจะถูกแทนที่ด้วยตัวแปรสองตัว จากนั้นบล็อกที่มีหัวแร้งต่ออยู่จะเชื่อมต่อกับเครือข่าย เมื่อได้อุณหภูมิปลายที่ต้องการด้วยกลไกตัวต้านทานชั่วคราวแล้ว อุปกรณ์จะถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย ตัวต้านทานจะถูกบัดกรีออกและวัดความต้านทานรวมของชิ้นส่วนที่สอดเข้าไป ครึ่งหนึ่งของความต้านทานที่คำนวณไว้ก่อนหน้านี้ R5 จะถูกลบออกจากค่าที่ได้รับ นี่จะเป็นความต้านทานรวมของตัวต้านทานคงที่ R3, R4 ซึ่งเลือกจากค่าที่มีอยู่ตามค่าที่ใกล้เคียงกับค่ารวมมากที่สุด สามารถวางสวิตช์ไว้ในช่องว่างของวงจรต้านทานนี้ได้ เมื่อปิดเครื่อง หัวแร้งจะเปลี่ยนเป็นการทำความร้อนอย่างต่อเนื่อง สำหรับผู้ที่ต้องการหัวแร้งสำหรับโหมดการบัดกรีหลายโหมด ฉันแนะนำให้ติดตั้งสวิตช์และวงจรต้านทานหลายวงจรสำหรับโหมดต่างๆ ตัวอย่างเช่น สำหรับการบัดกรีแบบอ่อนและการบัดกรีแบบธรรมดา หากวงจรขาด โหมดจะถูกบังคับ กำลังของหัวแร้งที่ใช้ถูกจำกัดโดยกระแสสูงสุดของสะพานเรียงกระแส KTs407A (0.5 A) และออปโตคัปเปลอร์ MOS3063 (1 A) ดังนั้นสำหรับหัวแร้งที่มีกำลังมากกว่า 100 W จำเป็นต้องติดตั้งบริดจ์เรกติไฟเออร์ที่ทรงพลังกว่าและเปลี่ยนออปตรอนด้วยรีเลย์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีกำลังที่ต้องการ

การเปรียบเทียบการทำงานของหัวแร้งต่าง ๆ พร้อมกับอุปกรณ์ที่อธิบายไว้แสดงให้เห็นว่าหัวแร้งที่มีเครื่องทำความร้อนเซรามิกที่มี TCR ขนาดใหญ่นั้นเหมาะสมที่สุด ลักษณะของบล็อกที่ประกอบโดยถอดฝาครอบออกจะแสดงในรูปที่ 1 4.

งานของหลายๆ คนเกี่ยวข้องกับการใช้หัวแร้ง สำหรับบางคนมันเป็นเพียงงานอดิเรก หัวแร้งมีความแตกต่างกัน สามารถทำได้ง่ายๆ แต่เชื่อถือได้ อาจเป็นสถานีบัดกรีที่ทันสมัย ​​รวมถึงสถานีอินฟราเรดด้วย เพื่อให้ได้การบัดกรีคุณภาพสูง คุณจำเป็นต้องมีหัวแร้งที่กำลังไฟที่ต้องการและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด

รูปที่ 1 วงจรควบคุมอุณหภูมิที่ประกอบอยู่บนไทริสเตอร์ KU 101B

เพื่อช่วยในเรื่องนี้จึงมีการออกแบบตัวควบคุมอุณหภูมิต่างๆ สำหรับหัวแร้ง มีจำหน่ายในร้านค้า แต่มือที่มีทักษะสามารถประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวได้อย่างอิสระโดยคำนึงถึงความต้องการของพวกเขา

ข้อดีของตัวควบคุมอุณหภูมิ

ช่างฝีมือที่บ้านส่วนใหญ่ใช้หัวแร้ง 40 W ตั้งแต่อายุยังน้อย ก่อนหน้านี้การซื้อของที่มีพารามิเตอร์อื่นเป็นเรื่องยาก หัวแร้งเองก็สะดวกคุณสามารถใช้บัดกรีวัตถุได้หลายอย่าง แต่ไม่สะดวกที่จะใช้เมื่อติดตั้งวงจรวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ นี่คือจุดที่ความช่วยเหลือของตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับหัวแร้งมีประโยชน์:

รูปที่ 2 แผนผังของตัวควบคุมอุณหภูมิอย่างง่าย

• ปลายหัวแร้งอุ่นขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่เหมาะสม
• ยืดอายุการใช้งานของทิป;
• ส่วนประกอบวิทยุจะไม่ร้อนมากเกินไป
• จะไม่มีการแยกชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟฟ้าอยู่บนแผงวงจรพิมพ์
• หากมีการบังคับให้หยุดงาน ไม่จำเป็นต้องปิดหัวแร้งจากเครือข่าย

หัวแร้งที่ได้รับความร้อนมากเกินไปจะไม่ยึดหัวแร้งไว้ที่ปลาย แต่จะหยดลงมาจากหัวแร้งที่ได้รับความร้อนสูงเกินไป ทำให้บริเวณบัดกรีเปราะบางมาก ต่อยถูกปกคลุมด้วยชั้นของขนาดซึ่งสามารถทำความสะอาดได้ด้วยกระดาษทรายและตะไบเท่านั้น เป็นผลให้มีหลุมอุกกาบาตปรากฏขึ้นซึ่งจำเป็นต้องถอดออกด้วยเพื่อลดความยาวของปลาย สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นหากคุณใช้ตัวควบคุมอุณหภูมิ ทิปจะพร้อมใช้งานเสมอ ในช่วงพักงาน ก็เพียงพอที่จะลดความร้อนโดยไม่ต้องถอดปลั๊กออกจากเครือข่าย หลังจากการพัก เครื่องมือร้อนจะไปถึงอุณหภูมิที่ต้องการอย่างรวดเร็ว

กลับไปที่เนื้อหา

วงจรควบคุมอุณหภูมิอย่างง่าย

ในฐานะตัวควบคุม คุณสามารถใช้ LATR (หม้อแปลงในห้องปฏิบัติการ) ไฟหรี่สำหรับโคมไฟตั้งโต๊ะ แหล่งจ่ายไฟ KEF-8 หรือสถานีบัดกรีที่ทันสมัย

รูปที่ 3 แผนภาพสวิตช์สำหรับตัวควบคุม

สถานีบัดกรีสมัยใหม่สามารถควบคุมอุณหภูมิของปลายหัวแร้งได้ในโหมดต่างๆ - ด้วยตนเองโดยอัตโนมัติทั้งหมด แต่สำหรับช่างฝีมือที่บ้านค่าใช้จ่ายค่อนข้างมาก จากการปฏิบัติเป็นที่ชัดเจนว่าไม่จำเป็นต้องปรับอัตโนมัติเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายมักจะเสถียรและอุณหภูมิในห้องที่ทำการบัดกรีก็ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ดังนั้นในการประกอบจึงสามารถใช้วงจรควบคุมอุณหภูมิอย่างง่ายที่ประกอบบนไทริสเตอร์ KU 101B ได้ (รูปที่ 1) ตัวควบคุมนี้ใช้ในการทำงานร่วมกับหัวแร้งและโคมไฟที่มีกำลังสูงถึง 60 วัตต์ได้สำเร็จ

ตัวควบคุมนี้ง่ายมาก แต่ให้คุณเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าภายใน 150-210 V ระยะเวลาของไทริสเตอร์ในสถานะเปิดขึ้นอยู่กับตำแหน่งของตัวต้านทานตัวแปร R3 ตัวต้านทานนี้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ ขีดจำกัดการปรับตั้งโดยตัวต้านทาน R1 และ R4 เมื่อเลือก R1 จะเป็นการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ R4 - สูงสุด สามารถเปลี่ยนไดโอด D226B ด้วยอันใดก็ได้ที่มีแรงดันย้อนกลับมากกว่า 300 V ไทริสเตอร์เหมาะสำหรับ KU101G, KU101E สำหรับหัวแร้งที่มีกำลังมากกว่า 30 W คุณต้องใช้ไดโอด D245A และไทริสเตอร์ KU201D-KU201L บอร์ดหลังการประกอบอาจมีลักษณะคล้ายกับที่แสดงในรูปที่ 1 2.

เพื่อระบุการทำงานของอุปกรณ์ ตัวควบคุมสามารถติดตั้ง LED ซึ่งจะเรืองแสงเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าที่อินพุต สวิตช์แยกจะไม่ฟุ่มเฟือย (รูปที่ 3)

รูปที่ 4 แผนผังของตัวควบคุมอุณหภูมิที่มีไตรแอค

วงจรควบคุมต่อไปนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าใช้ได้ดี (รูปที่ 4) ผลิตภัณฑ์มีความน่าเชื่อถือและเรียบง่ายมาก รายละเอียดขั้นต่ำที่จำเป็น ตัวหลักคือ KU208G triac จากไฟ LED ก็เพียงพอที่จะออกจาก HL1 ซึ่งจะส่งสัญญาณว่ามีแรงดันไฟฟ้าที่อินพุตและการทำงานของตัวควบคุม ตัวเรือนสำหรับวงจรประกอบอาจเป็นกล่องที่มีขนาดเหมาะสม เพื่อจุดประสงค์นี้ คุณสามารถใช้ตัวเรือนของเต้ารับไฟฟ้าหรือสวิตช์ด้วยสายไฟและปลั๊กที่ติดตั้งไว้ ต้องนำแกนของตัวต้านทานปรับค่าออกมาและวางที่จับพลาสติกไว้ คุณสามารถวางดิวิชั่นใกล้เคียงได้ อุปกรณ์ง่ายๆดังกล่าวสามารถควบคุมความร้อนของหัวแร้งได้ในช่วงประมาณ 50-100% ในกรณีนี้ แนะนำให้ใช้กำลังไฟโหลดภายใน 50 W ในทางปฏิบัติวงจรทำงานกับโหลด 100 W โดยไม่มีผลกระทบใด ๆ เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

หากต้องการบัดกรีวงจรวิทยุและชิ้นส่วนอื่นๆ คุณต้องมีเครื่องมือที่แตกต่างกัน ตัวหลักคือหัวแร้ง เพื่อการบัดกรีที่สวยงามและมีคุณภาพสูงยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้ติดตั้งตัวควบคุมอุณหภูมิ คุณสามารถใช้อุปกรณ์ต่างๆ ที่จำหน่ายในร้านค้าแทนได้

คุณสามารถประกอบอุปกรณ์จากหลายส่วนด้วยมือของคุณเองได้อย่างง่ายดาย

มันจะเสียค่าใช้จ่ายน้อยมาก แต่ก็เป็นที่สนใจมากขึ้น

เพื่อให้การบัดกรีมีความสวยงามและมีคุณภาพสูงจำเป็นต้องเลือกกำลังของหัวแร้งอย่างถูกต้องและมั่นใจในอุณหภูมิของปลาย ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับยี่ห้อของบัดกรี สำหรับทางเลือกของคุณฉันมีวงจรควบคุมไทริสเตอร์หลายวงจรสำหรับการควบคุมอุณหภูมิของหัวแร้งซึ่งสามารถทำเองที่บ้านได้ มีความเรียบง่ายและสามารถเปลี่ยนอะนาล็อกทางอุตสาหกรรมได้อย่างง่ายดายนอกจากนี้ราคาและความซับซ้อนจะแตกต่างกัน

อย่างระมัดระวัง! การสัมผัสองค์ประกอบของวงจรไทริสเตอร์อาจทำให้เกิดการบาดเจ็บถึงชีวิตได้!

ในการควบคุมอุณหภูมิของปลายหัวแร้งนั้นจะใช้สถานีบัดกรีซึ่งรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ในโหมดอัตโนมัติและโหมดแมนนวล ความพร้อมใช้งานของสถานีบัดกรีนั้นถูกจำกัดด้วยขนาดของกระเป๋าเงินของคุณ ฉันแก้ไขปัญหานี้ด้วยการสร้างตัวควบคุมอุณหภูมิแบบแมนนวลซึ่งมีการปรับที่ราบรื่น สามารถปรับเปลี่ยนวงจรได้อย่างง่ายดายเพื่อรักษาโหมดอุณหภูมิที่กำหนดโดยอัตโนมัติ แต่ฉันสรุปได้ว่าการปรับด้วยตนเองก็เพียงพอแล้ว เนื่องจากอุณหภูมิห้องและกระแสไฟของเครือข่ายมีเสถียรภาพ

วงจรควบคุมไทริสเตอร์แบบคลาสสิก

วงจรควบคุมแบบคลาสสิกนั้นไม่ดีเนื่องจากมีสัญญาณรบกวนที่แผ่ออกสู่อากาศและเครือข่าย สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น การรบกวนนี้จะรบกวนการทำงานของพวกเขา หากคุณปรับเปลี่ยนวงจรให้มีตัวกรอง ขนาดของโครงสร้างจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่วงจรนี้ยังสามารถใช้ในกรณีอื่นได้เช่นหากจำเป็นต้องปรับความสว่างของหลอดไส้หรืออุปกรณ์ทำความร้อนที่มีกำลังไฟ 20-60 วัตต์ ดังนั้นผมจึงนำเสนอแผนภาพนี้

เพื่อให้เข้าใจถึงวิธีการทำงาน ให้พิจารณาหลักการทำงานของไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ชนิดปิดหรือเปิด ในการเปิดอิเล็กโทรดควบคุมจะใช้แรงดันไฟฟ้า 2-5 V ขึ้นอยู่กับไทริสเตอร์ที่เลือกซึ่งสัมพันธ์กับแคโทด (ตัวอักษร k ในแผนภาพ) ไทริสเตอร์เปิดออกและแรงดันไฟฟ้าเท่ากับศูนย์เกิดขึ้นระหว่างแคโทดและแอโนด ไม่สามารถปิดผ่านอิเล็กโทรดได้ มันจะยังคงเปิดอยู่จนกว่าค่าแรงดันแคโทด (k) และแอโนด (a) จะใกล้เคียงกับศูนย์ นี่คือหลักการ วงจรทำงานดังต่อไปนี้: ผ่านโหลด (ขดลวดหัวแร้งหรือหลอดไส้) แรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังสะพานไดโอดเรียงกระแสซึ่งทำจากไดโอด VD1-VD4 ทำหน้าที่แปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงซึ่งแตกต่างกันไปตามกฎไซน์ซอยด์ (1 แผนภาพ) ในตำแหน่งซ้ายสุด ความต้านทานของขั้วกลางของตัวต้านทานคือ 0 เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ตัวเก็บประจุ C1 จะถูกชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของ C1 อยู่ที่ 2-5 V กระแสจะไหลไป VS1 ถึง R2 ในกรณีนี้ไทริสเตอร์จะเปิดขึ้น สะพานไดโอดจะลัดวงจร และกระแสไฟฟ้าสูงสุดจะผ่านโหลด (แผนภาพด้านบน) หากคุณหมุนปุ่มของตัวต้านทาน R1 ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น และตัวเก็บประจุ C1 จะใช้เวลาชาร์จนานขึ้น ดังนั้นการเปิดตัวต้านทานจะไม่เกิดขึ้นทันที ยิ่ง R1 มีพลังมากเท่าใด จะใช้เวลาชาร์จ C1 นานขึ้นเท่านั้น ด้วยการหมุนปุ่มไปทางขวาหรือซ้าย คุณสามารถปรับอุณหภูมิความร้อนของปลายหัวแร้งได้

ภาพด้านบนแสดงวงจรควบคุมที่ประกอบอยู่บนไทริสเตอร์ KU202N ในการควบคุมไทริสเตอร์นี้ (แผ่นข้อมูลระบุกระแส 100 mA ในความเป็นจริงคือ 20 mA) จำเป็นต้องลดค่าของตัวต้านทาน R1, R2, R3 กำจัดตัวเก็บประจุและเพิ่มความจุ ความจุ C1 ต้องเพิ่มเป็น 20 μF

วงจรควบคุมไทริสเตอร์ที่ง่ายที่สุด

นี่คือไดอะแกรมเวอร์ชันอื่นที่ง่ายขึ้นและมีรายละเอียดขั้นต่ำเท่านั้น ไดโอด 4 ตัวถูกแทนที่ด้วย VD1 หนึ่งตัว ข้อแตกต่างระหว่างโครงร่างนี้คือ การปรับเกิดขึ้นเมื่อระยะเวลาเครือข่ายเป็นบวก คาบลบที่ผ่านไดโอด VD1 ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง สามารถปรับกำลังได้ตั้งแต่ 50% ถึง 100% หากเราแยก VD1 ออกจากวงจร ก็สามารถปรับกำลังได้ในช่วงตั้งแต่ 0% ถึง 50%

หากคุณใช้ไดนิสเตอร์ KN102A ในช่องว่างระหว่าง R1 และ R2 คุณจะต้องแทนที่ C1 ด้วยตัวเก็บประจุที่มีความจุ 0.1 μF พิกัดไทริสเตอร์ต่อไปนี้เหมาะสำหรับวงจรนี้: KU201L (K), KU202K (N, M, L), KU103V ที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 300 V ไดโอดใด ๆ ที่มีแรงดันย้อนกลับไม่น้อยกว่า 300 V

วงจรที่กล่าวมาข้างต้นเหมาะสำหรับการปรับหลอดไส้ในหลอดไฟ ไม่สามารถควบคุม LED และหลอดประหยัดไฟได้เนื่องจากมีวงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งจะทำให้หลอดไฟกะพริบหรือทำงานเต็มกำลัง ซึ่งจะทำให้หลอดไฟเสียหายในที่สุด

หากคุณต้องการใช้หน่วยงานกำกับดูแลเพื่อทำงานบนเครือข่าย 24.36 V คุณจะต้องลดค่าตัวต้านทานและเปลี่ยนไทริสเตอร์ด้วยค่าที่เหมาะสม หากกำลังของหัวแร้งคือ 40 W แรงดันไฟหลักคือ 36 V จะสิ้นเปลือง 1.1 A

วงจรไทริสเตอร์ของตัวควบคุมไม่ปล่อยสัญญาณรบกวน

วงจรนี้แตกต่างจากวงจรก่อนหน้าในกรณีที่ไม่มีการรบกวนทางวิทยุที่ศึกษาอย่างสมบูรณ์เนื่องจากกระบวนการเกิดขึ้นในขณะที่แรงดันไฟหลักเท่ากับ 0 เมื่อเริ่มสร้างตัวควบคุมฉันดำเนินการตามข้อควรพิจารณาต่อไปนี้: ส่วนประกอบควร มีราคาต่ำ ความน่าเชื่อถือสูง ขนาดเล็ก ตัววงจรเองควรเรียบง่าย ทำซ้ำได้ง่าย ประสิทธิภาพควรอยู่ใกล้ 100% และไม่ควรมีการรบกวน วงจรจะต้องสามารถอัพเกรดได้

หลักการทำงานของวงจรมีดังนี้ VD1-VD4 แก้ไขแรงดันไฟหลัก แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เกิดขึ้นจะแปรผันตามแอมพลิจูดเท่ากับครึ่งหนึ่งของไซนูซอยด์ที่มีความถี่ 100 เฮิรตซ์ (1 แผนภาพ) กระแสที่ไหลผ่าน R1 ถึง VD6 - ซีเนอร์ไดโอด 9V (แผนภาพ 2) มีรูปร่างแตกต่างกัน ผ่าน VD5 พัลส์ชาร์จ C1 สร้างแรงดันไฟฟ้า 9 V สำหรับวงจรไมโคร DD1, DD2 R2 ใช้สำหรับการป้องกัน ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ VD5, VD6 ถึง 22 V และสร้างพัลส์นาฬิกาสำหรับการทำงานของวงจร R1 ส่งสัญญาณไปยังเอาต์พุต 5, 6 ขององค์ประกอบ 2 หรือชิปดิจิทัลที่ไม่ใช่โลจิคัล DD1.1 ซึ่งจะแปลงสัญญาณและแปลงเป็นพัลส์สี่เหลี่ยมสั้น ๆ (แผนภาพ 3) พัลส์มาจากพินที่ 4 ของ DD1 และมาที่พิน D หมายเลข 8 ของทริกเกอร์ DD2.1 ซึ่งทำงานในโหมด RS หลักการทำงานของ DD2.1 เหมือนกับ DD1.1 (4 แผนภาพ) เมื่อตรวจสอบไดอะแกรมหมายเลข 2 และ 4 แล้วเราสามารถสรุปได้ว่าไม่มีความแตกต่างในทางปฏิบัติ ปรากฎว่าจาก R1 คุณสามารถส่งสัญญาณไปยังพินหมายเลข 5 ของ DD2.1 ได้ แต่นี่ไม่เป็นความจริง R1 มีสัญญาณรบกวนมากมาย คุณจะต้องติดตั้งตัวกรองซึ่งไม่แนะนำให้เลือก หากไม่มีวงจรคู่ การทำงานจะไม่เสถียร

วงจรควบคุมคอนโทรลเลอร์ใช้ทริกเกอร์ DD2.2 ซึ่งทำงานตามหลักการดังต่อไปนี้ จากพินหมายเลข 13 ของทริกเกอร์ DD2.1 พัลส์จะถูกส่งไปยังพิน 3 ของ DD2.2 ระดับซึ่งจะถูกเขียนใหม่ที่พินหมายเลข 1 ของ DD2.2 ซึ่งในขั้นตอนนี้จะอยู่ที่อินพุต D ของ ไมโครวงจร (พิน 5) ระดับสัญญาณตรงข้ามอยู่ที่พิน 2 ผมเสนอให้พิจารณาหลักการทำงานของ DD2.2 สมมติว่าที่พิน 2 มีตรรกะอยู่ C2 ถูกชาร์จตามแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการผ่าน R4, R5 เมื่อพัลส์แรกปรากฏขึ้นโดยมีหยดบวกบนพิน 2 จะเกิด 0 และ C2 จะถูกปล่อยผ่าน VD7 การดรอปที่ตามมาบนพิน 3 จะตั้งค่าโลจิคัลบนพิน 2 โดย C2 จะเริ่มสะสมความจุผ่าน R4, R5 เวลาในการชาร์จขึ้นอยู่กับ R5 ยิ่งมีขนาดใหญ่ก็ยิ่งใช้เวลานานในการชาร์จ C2 จนกว่าตัวเก็บประจุ C2 จะสะสมความจุ 1/2 พิน 5 จะเป็น 0 พัลส์ที่ลดลงที่อินพุต 3 จะไม่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงระดับลอจิกที่พิน 2 เมื่อตัวเก็บประจุชาร์จเต็มแล้ว กระบวนการนี้จะเกิดซ้ำ จำนวนพัลส์ที่ระบุโดยตัวต้านทาน R5 จะถูกส่งไปยัง DD2.2 การลดลงของพัลส์จะเกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลาที่แรงดันไฟหลักผ่าน 0 นั่นคือสาเหตุที่ไม่มีการรบกวนกับตัวควบคุมนี้ พัลส์ถูกส่งจากพิน 1 ของ DD2.2 ถึง DD1.2 DD1.2 กำจัดอิทธิพลของ VS1 (ไทริสเตอร์) บน DD2.2 R6 ถูกตั้งค่าให้จำกัดกระแสควบคุมของ VS1 แรงดันไฟฟ้าจะจ่ายให้กับหัวแร้งโดยการเปิดไทริสเตอร์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากไทริสเตอร์ได้รับศักยภาพเชิงบวกจากอิเล็กโทรดควบคุม VS1 ตัวควบคุมนี้ช่วยให้คุณปรับกำลังได้ในช่วง 50-99% แม้ว่าตัวต้านทาน R5 จะเป็นตัวแปร เนื่องจากมี DD2.2 ที่ให้มา หัวแร้งจึงถูกปรับในลักษณะเป็นขั้นตอน เมื่อ R5 = 0 กำลังจ่าย 50% (แผนภาพ 5) หากหมุนไปที่มุมหนึ่งจะเป็น 66% (แผนภาพ 6) จากนั้น 75% (แผนภาพ 7) ยิ่งใกล้กับกำลังที่คำนวณได้ของหัวแร้งมากเท่าใด การทำงานของตัวควบคุมก็จะราบรื่นยิ่งขึ้นเท่านั้น สมมติว่าคุณมีหัวแร้ง 40 W ซึ่งสามารถปรับกำลังได้ในช่วง 20-40 W

การออกแบบและรายละเอียดตัวควบคุมอุณหภูมิ

ชิ้นส่วนควบคุมตั้งอยู่บนแผงวงจรพิมพ์ไฟเบอร์กลาส บอร์ดวางอยู่ในกล่องพลาสติกจากอะแดปเตอร์เดิมที่มีปลั๊กไฟ ที่จับพลาสติกวางอยู่บนแกนของตัวต้านทาน R5 บนตัวควบคุมมีเครื่องหมายพร้อมตัวเลขที่ช่วยให้คุณเข้าใจว่าเลือกโหมดอุณหภูมิใด

สายหัวแร้งบัดกรีเข้ากับบอร์ด การเชื่อมต่อหัวแร้งกับตัวควบคุมสามารถถอดออกได้เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับวัตถุอื่นได้ วงจรกินกระแสไม่เกิน 2mA ซึ่งยังน้อยกว่าการใช้ไฟ LED ในการส่องสว่างของสวิตช์ด้วยซ้ำ มาตรการพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าไม่จำเป็นต้องใช้โหมดการทำงานของอุปกรณ์

ที่แรงดันไฟฟ้า 300 V และกระแส 0.5 A, DD1, DD2 และ 176 หรือ 561 ซีรีส์ใช้ไมโครวงจร ไดโอดใด ๆ VD1-VD4 VD5, VD7 - พัลส์, ใด ๆ ; VD6 เป็นซีเนอร์ไดโอดพลังงานต่ำที่มีแรงดันไฟฟ้า 9 V ตัวเก็บประจุใด ๆ ก็เป็นตัวต้านทานด้วย กำลังของ R1 ควรอยู่ที่ 0.5 W. ไม่จำเป็นต้องปรับคอนโทรลเลอร์เพิ่มเติม หากชิ้นส่วนอยู่ในสภาพดีและไม่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมต่อก็จะทำงานได้ทันที

โครงการนี้ได้รับการพัฒนามานานแล้ว เมื่อไม่มีเครื่องพิมพ์เลเซอร์และคอมพิวเตอร์ ด้วยเหตุนี้ แผงวงจรพิมพ์จึงถูกผลิตขึ้นโดยใช้วิธีการแบบเก่า โดยใช้กระดาษกราฟที่มีระยะห่างระหว่างกริด 2.5 มม. จากนั้นภาพวาดติดกาว "Moment" ลงบนกระดาษให้แน่นยิ่งขึ้น และติดกระดาษไว้บนฟอยล์ไฟเบอร์กลาส เหตุใดจึงต้องเจาะรู ร่องรอยของตัวนำและแผ่นสัมผัสจึงถูกวาดด้วยตนเอง

ฉันยังมีภาพวาดของหน่วยงานกำกับดูแลอยู่ แสดงในภาพถ่าย เริ่มแรกใช้สะพานไดโอดที่มีพิกัด KTs407 (VD1-VD4) ขาดสองครั้งและต้องเปลี่ยนไดโอดชนิด KD209 จำนวน 4 ตัว

วิธีลดระดับการรบกวนจากตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์

เพื่อลดการรบกวนที่ปล่อยออกมาจากตัวควบคุมไทริสเตอร์ ตัวกรองเฟอร์ไรต์จึงถูกใช้ เป็นวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีขดลวด ตัวกรองเหล่านี้พบได้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสำหรับทีวี คอมพิวเตอร์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ตัวควบคุมไทริสเตอร์ใด ๆ สามารถติดตั้งตัวกรองที่จะระงับการรบกวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องส่งสายเครือข่ายผ่านวงแหวนเฟอร์ไรต์

ควรติดตั้งตัวกรองเฟอร์ไรต์ใกล้กับแหล่งที่ปล่อยสัญญาณรบกวนตรงตำแหน่งที่ติดตั้งไทริสเตอร์ ตัวกรองสามารถติดตั้งได้ทั้งภายนอกตัวเครื่องและด้านใน ยิ่งจำนวนรอบมากขึ้นตัวกรองก็จะยิ่งระงับการรบกวนได้ดีขึ้น แต่ก็เพียงพอที่จะร้อยลวดที่ไปยังเต้าเสียบผ่านวงแหวน

วงแหวนสามารถถอดออกจากสายอินเทอร์เฟซของอุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ จอภาพ สแกนเนอร์ได้ หากคุณดูที่สายไฟที่เชื่อมต่อจอภาพหรือเครื่องพิมพ์เข้ากับยูนิตระบบคุณจะสังเกตเห็นว่ามีความหนาทรงกระบอกอยู่ อยู่ในสถานที่นี้มีตัวกรองเฟอร์ไรต์ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันการรบกวนความถี่สูง

เราใช้มีดตัดฉนวนแล้วถอดวงแหวนเฟอร์ไรต์ออก แน่นอนว่าเพื่อนของคุณหรือคุณมีสายอินเทอร์เฟซเก่าสำหรับจอภาพ CRT หรือเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทวางอยู่

เพื่อให้ได้การบัดกรีคุณภาพสูงและสวยงาม จำเป็นต้องเลือกกำลังของหัวแร้งอย่างถูกต้อง และต้องแน่ใจว่าอุณหภูมิของปลายอยู่ที่ระดับหนึ่ง ขึ้นอยู่กับยี่ห้อของหัวแร้งที่ใช้ ฉันเสนอวงจรควบคุมอุณหภูมิไทริสเตอร์แบบโฮมเมดหลายวงจรสำหรับการทำความร้อนหัวแร้งซึ่งจะแทนที่ตัวควบคุมอุณหภูมิทางอุตสาหกรรมจำนวนมากที่มีราคาและความซับซ้อนที่ไม่มีใครเทียบได้

โปรดทราบ วงจรไทริสเตอร์ของตัวควบคุมอุณหภูมิต่อไปนี้ไม่ได้ถูกแยกออกจากเครือข่ายไฟฟ้าทางไฟฟ้าและการสัมผัสกับองค์ประกอบที่มีกระแสไฟฟ้าของวงจรเป็นอันตรายต่อชีวิต!

ในการปรับอุณหภูมิของปลายหัวแร้ง จะใช้สถานีบัดกรี โดยจะรักษาอุณหภูมิที่เหมาะสมของปลายหัวแร้งไว้ในโหมดแมนนวลหรืออัตโนมัติ ความพร้อมใช้งานของสถานีบัดกรีสำหรับช่างฝีมือที่บ้านนั้นถูกจำกัดด้วยราคาที่สูง สำหรับตัวฉันเอง ฉันแก้ไขปัญหาเรื่องการควบคุมอุณหภูมิด้วยการพัฒนาและผลิตเครื่องปรับอุณหภูมิที่มีการควบคุมอุณหภูมิแบบแมนนวลแบบไม่มีขั้นตอน สามารถปรับเปลี่ยนวงจรเพื่อรักษาอุณหภูมิได้โดยอัตโนมัติ แต่ฉันไม่เห็นประเด็นนี้และจากการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการปรับด้วยตนเองนั้นค่อนข้างเพียงพอเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายคงที่และอุณหภูมิในห้องก็เสถียรเช่นกัน .

วงจรควบคุมไทริสเตอร์แบบคลาสสิก

วงจรไทริสเตอร์แบบคลาสสิกของตัวควบคุมกำลังหัวแร้งไม่ตรงตามข้อกำหนดหลักข้อใดข้อหนึ่งของฉัน ไม่มีการรบกวนการแผ่รังสีไปยังเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟและคลื่นวิทยุ แต่สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น การรบกวนดังกล่าวทำให้ไม่สามารถมีส่วนร่วมในสิ่งที่เขารักได้อย่างเต็มที่ หากวงจรถูกเสริมด้วยตัวกรองการออกแบบจะดูใหญ่โต แต่สำหรับกรณีการใช้งานจำนวนมากสามารถใช้วงจรควบคุมไทริสเตอร์ดังกล่าวได้สำเร็จเช่นเพื่อปรับความสว่างของหลอดไส้และอุปกรณ์ทำความร้อนที่มีกำลัง 20-60 วัตต์ นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันตัดสินใจนำเสนอแผนภาพนี้

เพื่อให้เข้าใจว่าวงจรทำงานอย่างไร ฉันจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานของไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่เปิดหรือปิด ในการเปิดคุณจะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าบวก 2-5 V กับอิเล็กโทรดควบคุมขึ้นอยู่กับประเภทของไทริสเตอร์ที่สัมพันธ์กับแคโทด (ระบุด้วย k ในแผนภาพ) หลังจากที่ไทริสเตอร์เปิดขึ้น (ความต้านทานระหว่างแอโนดและแคโทดกลายเป็น 0) จะไม่สามารถปิดผ่านอิเล็กโทรดควบคุมได้ ไทริสเตอร์จะเปิดจนกว่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างขั้วบวกและแคโทด (ระบุ a และ k ในแผนภาพ) จะใกล้เคียงกับศูนย์ มันง่ายมาก

วงจรควบคุมแบบคลาสสิกทำงานดังนี้ แรงดันไฟฟ้าหลัก AC จ่ายผ่านโหลด (หลอดไส้หรือขดลวดหัวแร้ง) ไปยังวงจรบริดจ์เรกติไฟเออร์ที่ใช้ไดโอด VD1-VD4 สะพานไดโอดจะแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแรงดันไฟฟ้าตรง ซึ่งแปรผันไปตามกฎไซน์ซอยด์ (แผนภาพที่ 1) เมื่อขั้วกลางของตัวต้านทาน R1 อยู่ในตำแหน่งซ้ายสุด ความต้านทานจะเป็น 0 และเมื่อแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายเริ่มเพิ่มขึ้น ตัวเก็บประจุ C1 จะเริ่มชาร์จ เมื่อชาร์จ C1 ด้วยแรงดันไฟฟ้า 2-5 V กระแสจะไหลผ่าน R2 ไปยังอิเล็กโทรดควบคุม VS1 ไทริสเตอร์จะเปิด ลัดวงจรสะพานไดโอด และกระแสสูงสุดจะไหลผ่านโหลด (แผนภาพด้านบน)

เมื่อคุณหมุนปุ่มของตัวต้านทานผันแปร R1 ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นกระแสการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 จะลดลงและจะใช้เวลานานกว่าเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าถึง 2-5 V ดังนั้นไทริสเตอร์จะไม่เปิดทันที แต่หลังจากนั้นไม่นาน ยิ่งค่าของ R1 มากขึ้น ระยะเวลาการชาร์จของ C1 ก็จะนานขึ้น ไทริสเตอร์จะเปิดในภายหลัง และกำลังไฟที่ได้รับจากโหลดก็จะน้อยลงตามสัดส่วน ดังนั้น ด้วยการหมุนปุ่มตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ คุณสามารถควบคุมอุณหภูมิความร้อนของหัวแร้งหรือความสว่างของหลอดไส้ได้

ด้านบนเป็นวงจรคลาสสิกของตัวควบคุมไทริสเตอร์ที่สร้างขึ้นบนไทริสเตอร์ KU202N เนื่องจากการควบคุมไทริสเตอร์นี้ต้องใช้กระแสที่ใหญ่กว่า (ตามหนังสือเดินทาง 100 mA ของจริงคือประมาณ 20 mA) ค่าของตัวต้านทาน R1 และ R2 จะลดลง R3 จะถูกกำจัดและขนาดของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้น . เมื่อทำซ้ำวงจรอาจจำเป็นต้องเพิ่มค่าของตัวเก็บประจุ C1 เป็น 20 μF

วงจรควบคุมไทริสเตอร์ที่ง่ายที่สุด

นี่เป็นอีกวงจรที่เรียบง่ายมากของตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์ซึ่งเป็นเวอร์ชันที่เรียบง่ายของตัวควบคุมแบบคลาสสิก จำนวนชิ้นส่วนจะถูกเก็บไว้ให้น้อยที่สุด แทนที่จะใช้ไดโอด VD1-VD4 สี่ตัวจะใช้ VD1 หนึ่งตัว หลักการทำงานของมันเหมือนกับวงจรคลาสสิค วงจรแตกต่างกันเพียงว่าการปรับในวงจรควบคุมอุณหภูมินี้เกิดขึ้นเฉพาะในช่วงเวลาบวกของเครือข่ายและระยะเวลาลบผ่าน VD1 โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงดังนั้นจึงสามารถปรับกำลังได้ในช่วงตั้งแต่ 50 ถึง 100% เท่านั้น ไม่จำเป็นต้องปรับอุณหภูมิความร้อนของปลายหัวแร้งอีกต่อไป หากไม่รวมไดโอด VD1 ช่วงการปรับกำลังจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 50%

หากคุณเพิ่มไดนิสเตอร์เช่น KN102A ลงในวงจรเปิดจาก R1 และ R2 ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C1 จะถูกแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุธรรมดาที่มีความจุ 0.1 mF ไทริสเตอร์สำหรับวงจรข้างต้นมีความเหมาะสม KU103V, KU201K (L), KU202K (L, M, N) ซึ่งออกแบบมาสำหรับแรงดันไปข้างหน้ามากกว่า 300 V. ไดโอดก็มีเกือบทุกแบบเช่นกันที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 300 วี.

วงจรควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ข้างต้นสามารถใช้เพื่อควบคุมความสว่างของหลอดไฟที่ติดตั้งหลอดไส้ได้สำเร็จ จะไม่สามารถปรับความสว่างของหลอดไฟที่ติดตั้งหลอดประหยัดพลังงานหรือหลอด LED ได้ เนื่องจากหลอดไฟดังกล่าวมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในตัว และผู้ควบคุมก็จะรบกวนการทำงานปกติ หลอดไฟจะส่องสว่างเต็มกำลังหรือกะพริบ และอาจนำไปสู่ความล้มเหลวก่อนเวลาอันควรได้

สามารถใช้วงจรสำหรับการปรับแรงดันไฟฟ้า 36 V หรือ 24 V AC คุณจะต้องลดค่าตัวต้านทานตามลำดับความสำคัญและใช้ไทริสเตอร์ที่ตรงกับโหลด ดังนั้นหัวแร้งที่มีกำลัง 40 W ที่แรงดันไฟฟ้า 36 V จะใช้กระแสไฟฟ้า 1.1 A

วงจรไทริสเตอร์ของตัวควบคุมไม่ปล่อยสัญญาณรบกวน

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวงจรของตัวควบคุมกำลังหัวแร้งที่นำเสนอและที่นำเสนอข้างต้นคือการไม่มีการรบกวนทางวิทยุในเครือข่ายไฟฟ้าเนื่องจากกระบวนการชั่วคราวทั้งหมดเกิดขึ้นในเวลาที่แรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายจ่ายเป็นศูนย์

เมื่อเริ่มพัฒนาตัวควบคุมอุณหภูมิสำหรับหัวแร้ง ฉันได้ดำเนินการตามข้อควรพิจารณาต่อไปนี้ วงจรต้องเรียบง่าย ทำซ้ำได้ง่าย ส่วนประกอบต้องมีราคาถูกและพร้อมใช้งาน มีความน่าเชื่อถือสูง ขนาดน้อยที่สุด ประสิทธิภาพเกือบ 100% ไม่มีการรบกวนจากการแผ่รังสี และมีความเป็นไปได้ที่จะอัพเกรด

วงจรควบคุมอุณหภูมิทำงานดังนี้ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟได้รับการแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์ VD1-VD4 จากสัญญาณไซน์ซอยด์ จะได้แรงดันไฟฟ้าคงที่ โดยมีแอมพลิจูดแปรผันเป็นครึ่งหนึ่งของไซนูซอยด์ที่มีความถี่ 100 เฮิรตซ์ (แผนภาพที่ 1) จากนั้นกระแสจะไหลผ่านตัวต้านทานจำกัด R1 ไปยังซีเนอร์ไดโอด VD6 โดยที่แรงดันไฟฟ้าถูกจำกัดไว้ที่แอมพลิจูดที่ 9 V และมีรูปร่างที่แตกต่างกัน (แผนภาพที่ 2) พัลส์ผลลัพธ์จะชาร์จตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C1 ผ่านไดโอด VD5 สร้างแรงดันไฟฟ้าประมาณ 9 V สำหรับวงจรไมโคร DD1 และ DD2 R2 ทำหน้าที่ป้องกันโดยจำกัดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้บน VD5 และ VD6 ไว้ที่ 22 V และตรวจสอบให้แน่ใจว่าการก่อตัวของพัลส์นาฬิกาสำหรับการทำงานของวงจร จาก R1 สัญญาณที่สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังพินที่ 5 และ 6 ขององค์ประกอบ 2OR-NOT ของไมโครวงจรดิจิทัลแบบลอจิคัล DD1.1 ซึ่งจะแปลงสัญญาณขาเข้าและแปลงเป็นพัลส์สี่เหลี่ยมสั้น ๆ (แผนภาพ 3) จากพิน 4 ของ DD1 พัลส์จะถูกส่งไปยังพิน 8 ของทริกเกอร์ D DD2.1 ซึ่งทำงานในโหมดทริกเกอร์ RS DD2.1 เช่นเดียวกับ DD1.1 ทำหน้าที่ในการกลับด้านและสร้างสัญญาณ (แผนภาพที่ 4)

โปรดทราบว่าสัญญาณในแผนภาพ 2 และ 4 เกือบจะเหมือนกัน และดูเหมือนว่าสัญญาณจาก R1 สามารถนำไปใช้กับขา 5 ของ DD2.1 ได้โดยตรง แต่การศึกษาพบว่าสัญญาณหลังจาก R1 มีการรบกวนจำนวนมากที่มาจากเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ และวงจรไม่ทำงานอย่างเสถียรหากไม่มีการสร้างรูปร่างซ้ำซ้อน และไม่แนะนำให้ติดตั้งตัวกรอง LC เพิ่มเติมเมื่อมีองค์ประกอบลอจิกอิสระ

ทริกเกอร์ DD2.2 ใช้เพื่อประกอบวงจรควบคุมสำหรับตัวควบคุมอุณหภูมิหัวแร้งและทำงานดังนี้ พิน 3 ของ DD2.2 รับพัลส์สี่เหลี่ยมจากพิน 13 ของ DD2.1 ซึ่งมีขอบบวกเขียนทับที่พิน 1 ของ DD2.2 ซึ่งเป็นระดับปัจจุบันที่อินพุต D ของไมโครเซอร์กิต (พิน 5) ที่ขา 2 จะมีสัญญาณระดับตรงกันข้าม เรามาพิจารณาการทำงานของ DD2.2 อย่างละเอียดกัน สมมติว่าที่พิน 2 ตรรกะหนึ่ง ผ่านตัวต้านทาน R4, R5 ตัวเก็บประจุ C2 จะถูกชาร์จเข้ากับแรงดันไฟฟ้า เมื่อพัลส์แรกที่หยดเป็นบวกมาถึง 0 จะปรากฏที่พิน 2 และตัวเก็บประจุ C2 จะคายประจุอย่างรวดเร็วผ่านไดโอด VD7 การตกเชิงบวกครั้งถัดไปที่พิน 3 จะตั้งค่าลอจิคัลที่พิน 2 และผ่านตัวต้านทาน R4, R5, ตัวเก็บประจุ C2 จะเริ่มชาร์จ

เวลาในการชาร์จถูกกำหนดโดยค่าคงที่เวลา R5 และ C2 ยิ่งค่า R5 มากเท่าใด C2 ก็จะใช้เวลานานในการชาร์จมากขึ้นเท่านั้น จนกว่า C2 จะถูกชาร์จครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟจ่าย จะมีศูนย์ลอจิคัลที่พิน 5 และพัลส์บวกลดลงที่อินพุต 3 จะไม่เปลี่ยนระดับลอจิคัลที่พิน 2 ทันทีที่ประจุตัวเก็บประจุ กระบวนการจะทำซ้ำ

ดังนั้นเฉพาะจำนวนพัลส์ที่ระบุโดยตัวต้านทาน R5 จากเครือข่ายจ่ายไฟเท่านั้นที่จะส่งผ่านไปยังเอาต์พุตของ DD2.2 และที่สำคัญที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงของพัลส์เหล่านี้จะเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายจ่ายไฟถึงศูนย์ ดังนั้นจึงไม่มีการรบกวนจากการทำงานของตัวควบคุมอุณหภูมิ

จากพิน 1 ของไมโครวงจร DD2.2 พัลส์จะถูกส่งไปยังอินเวอร์เตอร์ DD1.2 ซึ่งทำหน้าที่กำจัดอิทธิพลของไทริสเตอร์ VS1 ต่อการทำงานของ DD2.2 ตัวต้านทาน R6 จำกัดกระแสควบคุมของไทริสเตอร์ VS1 เมื่อใช้ศักย์ไฟฟ้าเชิงบวกกับอิเล็กโทรดควบคุม VS1 ไทริสเตอร์จะเปิดขึ้นและจ่ายแรงดันไฟฟ้าไปที่หัวแร้ง ตัวควบคุมช่วยให้คุณปรับกำลังของหัวแร้งได้ตั้งแต่ 50 ถึง 99% แม้ว่าตัวต้านทาน R5 จะเป็นตัวแปร แต่การปรับเนื่องจากการทำงานของการให้ความร้อน DD2.2 หัวแร้งจะดำเนินการเป็นขั้นตอน เมื่อ R5 เท่ากับศูนย์ จะมีการจ่ายกำลัง 50% (แผนภาพ 5) เมื่อหมุนในมุมหนึ่งจะเป็น 66% (แผนภาพ 6) แล้ว 75% (แผนภาพ 7) ดังนั้น ยิ่งใกล้กับพลังการออกแบบของหัวแร้งมากเท่าไร การปรับก็จะยิ่งราบรื่นมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งทำให้ปรับอุณหภูมิของปลายหัวแร้งได้ง่าย ตัวอย่างเช่น หัวแร้ง 40 W สามารถกำหนดค่าให้ทำงานจาก 20 ถึง 40 W

การออกแบบและรายละเอียดตัวควบคุมอุณหภูมิ

ทุกส่วนของตัวควบคุมอุณหภูมิไทริสเตอร์จะถูกวางไว้บนแผงวงจรพิมพ์ที่ทำจากไฟเบอร์กลาส เนื่องจากวงจรไม่มีการแยกกระแสไฟฟ้าจากเครือข่ายไฟฟ้า บอร์ดจึงถูกวางไว้ในกล่องพลาสติกขนาดเล็กของอะแดปเตอร์เดิมที่มีปลั๊กไฟฟ้า ที่จับพลาสติกติดอยู่กับแกนของตัวต้านทานแบบแปรผัน R5 รอบที่จับบนตัวเครื่องควบคุมเพื่อความสะดวกในการควบคุมระดับความร้อนของหัวแร้งจึงมีสเกลพร้อมตัวเลขธรรมดา

สายไฟที่มาจากหัวแร้งจะถูกบัดกรีเข้ากับแผงวงจรพิมพ์โดยตรง คุณสามารถทำให้การเชื่อมต่อของหัวแร้งถอดออกได้จากนั้นจึงจะสามารถเชื่อมต่อหัวแร้งอื่น ๆ เข้ากับตัวควบคุมอุณหภูมิได้ น่าแปลกที่กระแสไฟฟ้าที่ใช้โดยวงจรควบคุมอุณหภูมิไม่เกิน 2 mA ซึ่งน้อยกว่าที่ LED ในวงจรไฟส่องสว่างของสวิตช์ไฟใช้ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีมาตรการพิเศษเพื่อตรวจสอบสภาพอุณหภูมิของอุปกรณ์

Microcircuits DD1 และ DD2 เป็นซีรีย์ 176 หรือ 561 สามารถเปลี่ยนไทริสเตอร์โซเวียต KU103V ได้เช่นด้วยไทริสเตอร์สมัยใหม่ MCR100-6 หรือ MCR100-8 ซึ่งออกแบบมาสำหรับกระแสสวิตชิ่งสูงถึง 0.8 A ในกรณีนี้จะสามารถควบคุมความร้อนของหัวแร้งได้ ด้วยกำลังไฟสูงถึง 150 วัตต์ ไดโอด VD1-VD4 เป็นแบบใดก็ได้ที่ออกแบบมาสำหรับแรงดันย้อนกลับอย่างน้อย 300 V และกระแสอย่างน้อย 0.5 A IN4007 (Uob = 1,000 V, I = 1 A) นั้นสมบูรณ์แบบ พัลส์ไดโอดใด ๆ VD5 และ VD7 ซีเนอร์ไดโอดพลังงานต่ำ VD6 ใด ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ประมาณ 9 V. ตัวเก็บประจุทุกประเภท ตัวต้านทานใด ๆ R1 ที่มีกำลัง 0.5 W

ไม่จำเป็นต้องปรับตัวควบคุมพลังงาน หากชิ้นส่วนอยู่ในสภาพดีและไม่มีข้อผิดพลาดในการติดตั้งจะทำงานได้ทันที

วงจรได้รับการพัฒนาเมื่อหลายปีก่อน เมื่อคอมพิวเตอร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องพิมพ์เลเซอร์ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ดังนั้นฉันจึงวาดภาพแผงวงจรพิมพ์โดยใช้เทคโนโลยีสมัยเก่าบนกระดาษกราฟที่มีระยะพิทช์กริด 2.5 มม. จากนั้นภาพวาดก็ติดกาว Moment ลงบนกระดาษหนาและตัวกระดาษก็ติดกาวกับไฟเบอร์กลาสฟอยล์ ถัดไปเจาะรูบนเครื่องเจาะแบบโฮมเมดและเส้นทางของตัวนำในอนาคตและแผ่นสัมผัสสำหรับชิ้นส่วนบัดกรีถูกวาดด้วยมือ

ภาพวาดของตัวควบคุมอุณหภูมิไทริสเตอร์ยังคงอยู่ นี่คือรูปถ่ายของเขา ในขั้นต้น วงจรเรียงกระแสไดโอดบริดจ์ VD1-VD4 ถูกสร้างขึ้นบนชุดประกอบไมโคร KTs407 แต่หลังจากที่ชุดประกอบไมโครถูกฉีกขาดสองครั้ง มันก็ถูกแทนที่ด้วยไดโอด KD209 สี่ตัว

วิธีลดระดับการรบกวนจากหน่วยงานกำกับดูแลไทริสเตอร์

เพื่อลดการรบกวนที่ปล่อยออกมาจากตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ในเครือข่ายไฟฟ้า ตัวกรองเฟอร์ไรต์จึงถูกนำมาใช้ ซึ่งเป็นวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีการหมุนวนของสายไฟ ตัวกรองเฟอร์ไรต์ดังกล่าวสามารถพบได้ในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งทั้งหมดสำหรับคอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ ตัวกรองเฟอร์ไรต์ลดเสียงรบกวนที่มีประสิทธิภาพสามารถดัดแปลงเข้ากับตัวควบคุมไทริสเตอร์ได้ ก็เพียงพอที่จะส่งสายที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าผ่านวงแหวนเฟอร์ไรต์

ต้องติดตั้งตัวกรองเฟอร์ไรต์ให้ใกล้กับแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนมากที่สุด นั่นคือไปยังตำแหน่งการติดตั้งไทริสเตอร์ ตัวกรองเฟอร์ไรต์สามารถวางได้ทั้งด้านในตัวเครื่องและด้านนอก ยิ่งหมุนมาก ตัวกรองเฟอร์ไรต์ก็จะลดการรบกวนได้ดีขึ้น แต่เพียงแค่ร้อยสายไฟผ่านวงแหวนก็เพียงพอแล้ว

วงแหวนเฟอร์ไรต์สามารถนำมาจากสายเชื่อมต่อของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกน หากคุณใส่ใจกับสายไฟที่เชื่อมต่อยูนิตระบบคอมพิวเตอร์เข้ากับจอภาพหรือเครื่องพิมพ์คุณจะสังเกตเห็นฉนวนหนาทรงกระบอกบนสายไฟ ในที่นี้มีตัวกรองเฟอร์ไรต์สำหรับการรบกวนความถี่สูง

ก็เพียงพอที่จะตัดฉนวนพลาสติกด้วยมีดแล้วถอดวงแหวนเฟอร์ไรต์ออก แน่นอนว่าคุณหรือคนที่คุณรู้จักมีสายเชื่อมต่อที่ไม่จำเป็นจากเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ตหรือจอภาพ CRT รุ่นเก่า

หัวแร้งจำนวนมากจำหน่ายโดยไม่มีตัวควบคุมกำลัง เมื่อเปิดเครื่อง อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นถึงสูงสุดและคงอยู่ในสถานะนี้ หากต้องการปรับเปลี่ยน คุณจะต้องถอดอุปกรณ์ออกจากแหล่งจ่ายไฟ ในหัวแร้งบัดกรีดังกล่าว ฟลักซ์จะระเหยทันที เกิดออกไซด์ขึ้น และส่วนปลายจะอยู่ในสภาพที่มีการปนเปื้อนอยู่ตลอดเวลา ต้องทำความสะอาดบ่อยๆ การบัดกรีส่วนประกอบขนาดใหญ่ต้องใช้อุณหภูมิสูง แต่ชิ้นส่วนขนาดเล็กก็สามารถเผาได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว จึงมีการสร้างหน่วยงานกำกับดูแลด้านพลังงานขึ้น

วิธีสร้างตัวควบคุมพลังงานที่เชื่อถือได้สำหรับหัวแร้งด้วยมือของคุณเอง

การควบคุมกำลังช่วยควบคุมระดับความร้อนของหัวแร้ง

การเชื่อมต่อตัวควบคุมพลังงานความร้อนสำเร็จรูป

หากคุณไม่มีโอกาสหรือความปรารถนาที่จะปรับแต่งการผลิตบอร์ดและชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์คุณสามารถซื้อเครื่องควบคุมกำลังสำเร็จรูปได้ที่ร้านขายวิทยุหรือสั่งซื้อทางออนไลน์ ตัวควบคุมเรียกอีกอย่างว่าเครื่องหรี่ อุปกรณ์มีราคา 100–200 รูเบิล ขึ้นอยู่กับกำลังไฟ คุณอาจต้องแก้ไขเล็กน้อยหลังจากการซื้อ มักจะขายเครื่องหรี่ไฟสูงถึง 1,000 W โดยไม่มีหม้อน้ำระบายความร้อน

เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าแบบไม่มีหม้อน้ำ

และอุปกรณ์ขนาดตั้งแต่ 1,000 ถึง 2,000 วัตต์ พร้อมหม้อน้ำขนาดเล็ก

เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าพร้อมฮีทซิงค์ขนาดเล็ก

และเฉพาะรุ่นที่ทรงพลังกว่าเท่านั้นที่ขายพร้อมหม้อน้ำขนาดใหญ่ แต่ในความเป็นจริงแล้ว เครื่องหรี่ไฟขนาด 500 วัตต์ ควรมีหม้อน้ำระบายความร้อนขนาดเล็ก และติดตั้งแผ่นอะลูมิเนียมขนาดใหญ่ขนาด 1,500 วัตต์ไว้แล้ว

เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าจีนพร้อมหม้อน้ำขนาดใหญ่

โปรดคำนึงถึงสิ่งนี้เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ หากจำเป็น ให้ติดตั้งหม้อน้ำระบายความร้อนอันทรงพลัง

ตัวควบคุมกำลังไฟดัดแปลง

หากต้องการเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับวงจรอย่างถูกต้อง ให้ดูที่ด้านหลังของแผงวงจร ขั้วต่อ IN และ OUT ระบุไว้ที่นั่น อินพุตเชื่อมต่อกับเต้ารับไฟฟ้า และเอาต์พุตไปยังหัวแร้ง

การกำหนดขั้วอินพุตและเอาต์พุตบนบอร์ด

มีการติดตั้งตัวควบคุมในรูปแบบต่างๆ คุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้พิเศษและเครื่องมือเดียวที่คุณต้องการคือมีด สว่าน และไขควง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถรวมสวิตช์หรี่ไฟเข้ากับสายไฟของหัวแร้งได้ นี่เป็นตัวเลือกที่ง่ายที่สุด

1. ตัดสายหัวแร้งออกเป็นสองส่วน
2. เชื่อมต่อสายไฟทั้งสองเข้ากับขั้วของบอร์ด ขันส่วนด้วยส้อมไปที่ทางเข้า
3. เลือกกล่องพลาสติกที่มีขนาดเหมาะสม ทำสองรูในนั้น แล้วติดตั้งตัวควบคุมที่นั่น

อีกวิธีง่ายๆ: คุณสามารถติดตั้งตัวควบคุมและซ็อกเก็ตบนขาตั้งไม้ได้

คุณสามารถเชื่อมต่อไม่เพียง แต่หัวแร้งกับตัวควบคุมดังกล่าวเท่านั้น ทีนี้เรามาดูตัวเลือกที่ซับซ้อนกว่า แต่กะทัดรัดกันดีกว่า

1. ใช้ปลั๊กขนาดใหญ่จากแหล่งจ่ายไฟที่ไม่จำเป็น
2. ถอดบอร์ดที่มีอยู่ซึ่งมีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ออก
3. เจาะรูสำหรับที่จับสวิตช์หรี่ไฟและขั้วต่อสองอันสำหรับปลั๊กอินพุต ขั้วต่อมีจำหน่ายที่ร้านขายวิทยุ
4. หากตัวควบคุมของคุณมีไฟแสดงสถานะ ให้เจาะรูให้ด้วย
5. ติดตั้งสวิตช์หรี่ไฟและขั้วต่อเข้ากับตัวปลั๊ก
6. นำเต้ารับแบบพกพามาเสียบปลั๊ก เสียบปลั๊กที่มีตัวควบคุมเข้าไป

อุปกรณ์นี้เหมือนกับอุปกรณ์รุ่นก่อนหน้าที่ให้คุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ ได้

เครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบสองขั้นตอนแบบโฮมเมด

ตัวควบคุมพลังงานที่ง่ายที่สุดคือแบบสองขั้นตอน ช่วยให้คุณสามารถสลับระหว่างสองค่า: สูงสุดและครึ่งหนึ่งของค่าสูงสุด

เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าแบบสองขั้นตอน

เมื่อวงจรเปิด กระแสจะไหลผ่านไดโอด VD1 แรงดันเอาต์พุตคือ 110 V เมื่อปิดวงจรด้วยสวิตช์ S1 กระแสจะข้ามไดโอดเนื่องจากมีการเชื่อมต่อแบบขนานและแรงดันเอาต์พุตคือ 220 V เลือกไดโอดตามกำลังของหัวแร้งของคุณ กำลังขับของตัวควบคุมคำนวณโดยสูตร: P = I * 220 โดยที่ I คือกระแสไดโอด ตัวอย่างเช่นสำหรับไดโอดที่มีกระแส 0.3 A กำลังคำนวณดังนี้ 0.3 * 220 = 66 W

เนื่องจากบล็อกของเราประกอบด้วยสององค์ประกอบเท่านั้น จึงสามารถวางไว้ในตัวหัวแร้งได้โดยใช้การติดตั้งแบบบานพับ

1. ประสานส่วนขนานของวงจรไมโครเข้าหากันโดยตรงโดยใช้ขาขององค์ประกอบและสายไฟ
2. เชื่อมต่อกับโซ่
3. เติมทุกอย่างด้วยอีพอกซีเรซิน ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนและป้องกันการเคลื่อนไหว
4. ทำรูที่ด้ามจับสำหรับปุ่ม

หากตัวเรือนมีขนาดเล็กมาก ให้ใช้สวิตช์ไฟ ติดตั้งเข้ากับสายหัวแร้งแล้วใส่ไดโอดขนานกับสวิตช์

สวิตช์สำหรับโคมไฟ

บน triac (พร้อมตัวบ่งชี้)

ลองดูวงจรควบคุม triac อย่างง่ายและสร้างแผงวงจรพิมพ์สำหรับมัน

ตัวควบคุมพลังงาน Triac

การผลิต PCB

เนื่องจากวงจรนั้นง่ายมาก จึงไม่มีประโยชน์ในการติดตั้งโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลวงจรไฟฟ้าเพียงเพราะเหตุนี้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องใช้กระดาษพิเศษในการพิมพ์ และไม่ใช่ทุกคนที่มีเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ดังนั้นเราจึงใช้เส้นทางที่ง่ายที่สุดในการผลิตแผงวงจรพิมพ์

1. นำชิ้นส่วนของ PCB ตัดให้ได้ขนาดที่จำเป็นสำหรับชิป ทรายพื้นผิวและขจัดคราบไขมัน
2. ใช้เลเซอร์ดิสก์มาร์กเกอร์แล้ววาดไดอะแกรมบน PCB เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด ให้วาดด้วยดินสอก่อน
3. ต่อไปเราเริ่มแกะสลัก คุณสามารถซื้อเฟอร์ริกคลอไรด์ได้ แต่อ่างล้างจานหลังจากนั้นจะทำความสะอาดได้ยาก หากทำตกบนเสื้อผ้าโดยไม่ได้ตั้งใจ จะทิ้งคราบที่ไม่สามารถขจัดออกได้หมด ดังนั้นเราจะใช้วิธีที่ปลอดภัยและถูก เตรียมภาชนะพลาสติกสำหรับใส่สารละลาย เทไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 100 มล. เติมเกลือครึ่งช้อนโต๊ะและกรดซิตริกหนึ่งซองมากถึง 50 กรัม สารละลายทำโดยไม่มีน้ำ คุณสามารถทดลองกับสัดส่วนได้ และหาวิธีแก้ปัญหาที่สดใหม่อยู่เสมอ ควรถอดทองแดงทั้งหมดออก ใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง
4. ล้างกระดานใต้น้ำไหล แห้ง. เจาะรู
5. เช็ดกระดานด้วยแอลกอฮอล์-ขัดสนหรือสารละลายขัดสนในไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เป็นประจำ ประสานและดีบุกรางรถไฟ

หากต้องการใช้ไดอะแกรมบน PCB คุณสามารถทำให้ง่ายยิ่งขึ้น วาดแผนภาพบนกระดาษ ติดด้วยเทปเข้ากับ PCB ที่ตัดออกและเจาะรู และหลังจากนั้นให้วาดวงจรด้วยปากกามาร์กเกอร์บนกระดานแล้วกัดมัน

การติดตั้ง

เตรียมส่วนประกอบที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการติดตั้ง:

• แกนประสาน;
• หมุดเข้าไปในบอร์ด
• ไตรแอก bta16;
• ตัวเก็บประจุ 100 nF;
• ตัวต้านทานคงที่ 2 kOhm;
• ไดนิสเตอร์ db3;
• ตัวต้านทานแบบแปรผันที่มีการพึ่งพาเชิงเส้น 500 kOhm

ดำเนินการติดตั้งบอร์ด

1. ตัดหมุดสี่ตัวออกแล้วบัดกรีเข้ากับบอร์ด
2. ติดตั้งไดนิสเตอร์และชิ้นส่วนอื่นๆ ทั้งหมด ยกเว้นตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ประสาน triac ครั้งสุดท้าย
3. ใช้เข็มและแปรง ทำความสะอาดช่องว่างระหว่างรางเพื่อถอดกางเกงขาสั้นที่เป็นไปได้ออก
4. นำหม้อน้ำอลูมิเนียมมาระบายความร้อนให้กับไทรแอก เจาะรูในนั้น ไทรแอกที่มีปลายอิสระและมีรูจะติดกับหม้อน้ำอลูมิเนียมเพื่อระบายความร้อน
5. ใช้กระดาษทรายละเอียดทำความสะอาดบริเวณที่ติดองค์ประกอบ นำพาความร้อนยี่ห้อ KPT-8 มาทาที่หม้อน้ำเล็กน้อย
6. ยึดไทรแอกด้วยสกรูและน็อต
7. งอบอร์ดอย่างระมัดระวังเพื่อให้ triac อยู่ในตำแหน่งแนวตั้งที่สัมพันธ์กับมัน เพื่อให้การออกแบบมีขนาดกะทัดรัด
8. เนื่องจากทุกส่วนของอุปกรณ์ของเราอยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าหลัก เราจะใช้ที่จับที่ทำจากวัสดุฉนวนสำหรับการปรับเปลี่ยน มันสำคัญมาก. การใช้ที่จับโลหะที่นี่อาจเป็นอันตรายต่อชีวิต วางที่จับพลาสติกไว้บนตัวต้านทานแบบปรับค่าได้
9. ใช้ลวดเส้นหนึ่งเชื่อมต่อขั้วต่อด้านนอกและตรงกลางของตัวต้านทาน
10. ตอนนี้ประสานสายไฟสองเส้นเข้ากับขั้วต่อด้านนอก เชื่อมต่อปลายด้านตรงข้ามของสายไฟเข้ากับพินที่เกี่ยวข้องบนบอร์ด
11. ใช้ซ็อกเก็ต ถอดฝาครอบด้านบนออก เชื่อมต่อสายไฟทั้งสองเส้น
12. บัดกรีสายไฟหนึ่งเส้นจากซ็อกเก็ตไปยังบอร์ด
13. และเชื่อมต่ออันที่สองเข้ากับสายของสายเคเบิลเครือข่ายแบบสองคอร์พร้อมปลั๊ก สายไฟเหลือแกนว่างหนึ่งแกน ประสานเข้ากับหน้าสัมผัสที่เกี่ยวข้องบนแผงวงจรพิมพ์

ในความเป็นจริงปรากฎว่าตัวควบคุมเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรโหลดกำลัง

แผนภาพการเชื่อมต่อตัวควบคุมกับวงจร

หากคุณต้องการติดตั้งไฟ LED ในตัวควบคุมกำลังไฟ ให้ใช้วงจรอื่น

วงจรควบคุมกำลังไฟฟ้าพร้อมไฟ LED

เพิ่มไดโอดที่นี่:

• VD 1 - ไดโอด 1N4148;
• VD 2 - LED (แสดงการทำงาน)

วงจรไทรแอกมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะรวมไว้ในที่จับหัวแร้งได้ เช่นเดียวกับในกรณีที่มีตัวควบคุมสองขั้นตอน จึงต้องเชื่อมต่อภายนอก

การติดตั้งโครงสร้างในตัวเครื่องแยกต่างหาก

องค์ประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์นี้อยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าหลัก ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้เคสโลหะได้

1. เอากล่องพลาสติก สรุปวิธีการวางบอร์ดพร้อมหม้อน้ำและด้านใดที่จะเชื่อมต่อสายไฟ เจาะสามรู. จำเป็นต้องใช้อันสุดโต่งสองตัวเพื่อต่อปลั๊กและอันตรงกลางสำหรับหม้อน้ำ หัวสกรูที่จะติดหม้อน้ำต้องซ่อนไว้ใต้เต้ารับเพื่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า หม้อน้ำสัมผัสกับวงจรและมีการสัมผัสโดยตรงกับเครือข่าย
2. ทำรูอีกรูที่ด้านข้างของเคสสำหรับสายเคเบิลเครือข่าย
3. ติดตั้งสกรูยึดหม้อน้ำ วางเครื่องซักผ้าไว้ด้านหลัง ขันสกรูหม้อน้ำ
4. เจาะรูขนาดที่เหมาะสมสำหรับโพเทนชิออมิเตอร์ ซึ่งก็คือสำหรับด้ามจับของตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ ใส่ชิ้นส่วนเข้าไปในตัวเครื่องและยึดให้แน่นด้วยน็อตมาตรฐาน
5. วางซ็อกเก็ตไว้บนตัวเครื่องแล้วเจาะรูสองรูสำหรับสายไฟ
6. ยึดซ็อกเก็ตด้วยน็อต M3 สองตัว สอดสายไฟเข้าไปในรูแล้วขันสกรูให้แน่น
7. เดินสายไฟภายในตัวเครื่อง ประสานหนึ่งในนั้นเข้ากับกระดาน
8. อีกอันหนึ่งสำหรับแกนกลางของสายเคเบิลเครือข่าย ซึ่งคุณต้องเสียบเข้าไปในตัวเรือนพลาสติกของตัวควบคุมก่อน
9. หุ้มข้อต่อด้วยเทปไฟฟ้า
10. เชื่อมต่อสายไฟฟรีเข้ากับบอร์ด
11. ปิดตัวเรือนด้วยฝาปิดแล้วขันให้แน่นด้วยสกรู

ตัวควบคุมกำลังเสียบเข้ากับเครือข่าย และเสียบหัวแร้งเข้ากับช่องเสียบตัวควบคุม

วิดีโอ: การติดตั้งวงจรควบคุมบน triac และชุดประกอบในตัวเครื่อง

บนไทริสเตอร์

ตัวควบคุมกำลังสามารถทำได้โดยใช้ไทริสเตอร์ bt169d

ตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์

ส่วนประกอบวงจร:

• VS1 - ไทริสเตอร์ BT169D;
• VD1 - ไดโอด 1N4007;
• ตัวต้านทาน R1 - 220k;
• ตัวต้านทาน R3 - 1k;
• ตัวต้านทาน R4 - 30k;
• R5 - ตัวต้านทาน 470E;
• C1 - ตัวเก็บประจุ 0.1mkF

ตัวต้านทาน R4 และ R5 เป็นตัวแบ่งแรงดัน พวกเขาลดสัญญาณเนื่องจากไทริสเตอร์ bt169d นั้นใช้พลังงานต่ำและไวมาก วงจรประกอบขึ้นในลักษณะเดียวกับตัวควบคุมบนไตรแอค เนื่องจากไทริสเตอร์อ่อนแอ มันจะไม่ร้อนเกินไป จึงไม่จำเป็นต้องมีหม้อน้ำระบายความร้อน วงจรดังกล่าวสามารถติดตั้งในกล่องขนาดเล็กที่ไม่มีซ็อกเก็ตและเชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยลวดบัดกรี

เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าในตัวเครื่องขนาดเล็ก

วงจรที่ใช้ไทริสเตอร์อันทรงพลัง

หากในวงจรก่อนหน้านี้คุณเปลี่ยนไทริสเตอร์ bt169d ด้วย ku202n ที่ทรงพลังกว่าและถอดตัวต้านทาน R5 ออก กำลังขับของตัวควบคุมจะเพิ่มขึ้น ตัวควบคุมดังกล่าวประกอบขึ้นด้วยหม้อน้ำที่ใช้ไทริสเตอร์

วงจรที่ใช้ไทริสเตอร์อันทรงพลัง

บนไมโครคอนโทรลเลอร์พร้อมตัวบ่งชี้

ตัวควบคุมพลังงานอย่างง่ายพร้อมไฟแสดงสถานะสามารถทำได้บนไมโครคอนโทรลเลอร์

วงจรควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega851

เตรียมส่วนประกอบต่อไปนี้เพื่อประกอบ:

การใช้ปุ่ม S3 และ S4 พลังงานและความสว่างของ LED จะเปลี่ยนไป วงจรประกอบขึ้นคล้ายกับวงจรก่อนหน้า

หากคุณต้องการให้มิเตอร์แสดงเปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟฟ้าที่ส่งออกแทนการใช้ไฟ LED ธรรมดา ให้ใช้วงจรอื่นและส่วนประกอบที่เหมาะสม รวมถึงตัวบ่งชี้ที่เป็นตัวเลข

วงจรควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F1823

สามารถติดตั้งวงจรเข้ากับเต้ารับได้

ตัวควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ในซ็อกเก็ต

การตรวจสอบและปรับวงจรเทอร์โมบล็อก

ทดสอบเครื่องก่อนเชื่อมต่อกับอุปกรณ์

1. นำวงจรที่ประกอบขึ้นมา
2. เชื่อมต่อกับสายเคเบิลเครือข่าย
3. เชื่อมต่อหลอดไฟ 220 ดวงเข้ากับบอร์ดและไตรแอคหรือไทริสเตอร์ ขึ้นอยู่กับโครงการของคุณ
4. เสียบสายไฟเข้ากับเต้ารับ
5. หมุนปุ่มหมุนตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ หลอดไฟจะต้องเปลี่ยนระดับของหลอดไส้

มีการตรวจสอบวงจรที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์ในลักษณะเดียวกัน เฉพาะตัวบ่งชี้ดิจิตอลเท่านั้นที่ยังคงแสดงเปอร์เซ็นต์ของกำลังเอาต์พุต

หากต้องการปรับวงจร ให้เปลี่ยนตัวต้านทาน ยิ่งมีความต้านทานมากเท่าใดพลังงานก็จะน้อยลงเท่านั้น

มักจำเป็นต้องซ่อมแซมหรือดัดแปลงอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยใช้หัวแร้ง ประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับคุณภาพของการบัดกรี หากคุณซื้อหัวแร้งที่ไม่มีตัวควบคุมกำลังไฟ ต้องแน่ใจว่าได้ติดตั้งแล้ว ด้วยความร้อนสูงเกินไปอย่างต่อเนื่อง ไม่เพียงแต่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เท่านั้นที่จะได้รับผลกระทบ แต่ยังรวมถึงหัวแร้งของคุณด้วย