ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Estabilizador de temperatura da ponta de solda Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor O dispositivo descrito abaixo é emparelhado com um ferro de solda padrão com potência de 25 W para uma tensão de 42 V (valor efetivo), alimentado por uma rede elétrica de 220 V através de um transformador de isolamento abaixador. A resistência do aquecedor do ferro de solda à corrente contínua é de aproximadamente I 70 Ohm no estado frio (a uma temperatura de cerca de 25 ° C).
Ao soldar com soldas comuns, quando a temperatura do aquecedor atinge 250 ° C, sua resistência fica próxima a 71 ohms. O circuito estabilizador de calor é mostrado na fig. 1. A base do dispositivo é um gerador de clock montado no amplificador operacional DA2.2 de acordo com o esquema padrão com circuitos separados de carga (VD3R19) e descarga (VD2R18) do capacitor de temporização C4. O gerador gera na saída uma sequência de pulsos retangulares de alto nível (12 V) com duração aproximada de 4 s, separados por pausas de um segundo (tensão próxima de zero). Durante o pulso, o aquecedor do ferro de solda é ligado, durante a pausa, a temperatura da ponta é medida. Uma ponte de medição é montada nos resistores de precisão R1, R2, R4, R5, R7. Um dos ombros da ponte é o aquecedor EK1 do ferro de solda. Com uma seleção do resistor R7, a ponte é precisamente balanceada com um ferro de solda frio. No amplificador operacional DA1.1, é montado um amplificador com ganho de cerca de 313. O capacitor C2 suaviza a ondulação de tensão residual do sinal útil e capta no corpo do ferro de solda. O comparador, feito no op-amp DA1.2, no final da pausa de medição muda de um estado com alta tensão de saída para um estado com tensão de saída zero, se a temperatura da ponta de solda exceder o valor definido. A entrada inversora do comparador recebe tensão da saída do amplificador e a entrada não inversora recebe tensão do driver de tensão exemplar, que é montado no amplificador operacional DA2.1. Os resistores R15 e R16 fornecem uma histerese de tensão de comutação do comparador para evitar saltos em sua tensão de saída. O capacitor C1 suprime pickups nos circuitos de entrada do amplificador operacional DA2.1. O resistor R10 determina o valor superior da temperatura operacional do ferro de solda. O gatilho DD1.1 armazena o estado da saída do comparador no momento da transição da pausa de medição para o pulso de aquecimento operacional. Os transistores de comutação VT1, VT3 comutam a corrente operacional do aquecedor do ferro de solda, conectando-o periodicamente a uma fonte de tensão de 42 V. Se, ao final da pausa de medição, o gatilho mudar para um único estado, o que indica que a temperatura do ferro de solda é insuficiente para soldar, então a tensão na saída direta do gatilho DD1.1 próxima de sua tensão de alimentação, então o diodo VD5 fecha. Ao mesmo tempo, o LED HL1 acende. A tensão na base do transistor VT3 durante o pulso de trabalho não excede 1,2 V (transistor composto). O diodo VD5 permanece fechado e o transistor VT3 abre durante os pulsos de clock de trabalho. Junto com ele, abre o transistor VT1, incluindo o aquecedor. Assim que o transistor VT1 abre, o diodo VD1 fecha, impedindo que 42 V entrem no circuito de alimentação do microcircuito. Dentro de quatro segundos, o ferro de solda é aquecido pela corrente nominal. Neste momento, o transistor aberto VT2 descarrega completamente o capacitor de armazenamento C3, que, junto com o resistor R11, que protege a saída do amplificador operacional DA1.1 de sobrecarga, forma um filtro passa-baixa que suprime a ondulação de tensão no entrada inversora do comparador na pausa de medição. No final do pulso de trabalho, todos os transistores fecham, o diodo VD1 abre. Outra pausa de medição começa. Ao mesmo tempo, a resistência do aquecedor RK1 aumentou, a tensão de saída do amplificador DA1.1 aumentou, o capacitor C3 carregou para um nível mais alto no final da pausa. Tais ciclos de medição de aquecimento ocorrerão até que, ao final da próxima pausa de medição, a tensão na entrada inversora do comparador DA1.2 seja maior do que na entrada não inversora. Em seguida, o comparador mudará, a tensão em sua saída diminuirá quase a zero e, com uma queda de tensão positiva na entrada C do gatilho DD1.1, ele mudará para o estado zero. O LED HL1 se apagará, o diodo VD5 se abrirá, pelo que a tensão na base do transistor VT3 não ultrapassará 0,6 V e permanecerá fechado. O transistor VT1 também não abrirá - o aquecedor do ferro de solda começará a esfriar. Assim que o ferro de solda esfriar tanto que a tensão na entrada inversora do comparador se torne menor do que na não inversora, o comparador voltará e o gatilho o seguirá - o processo de aquecimento do ferro de solda será começar de novo. Ao alterar a tensão na entrada não inversora do comparador DA1.2 com um resistor variável R8, você pode ajustar a temperatura máxima da ponta de solda. Os resistores R17 e R21 limitam a corrente de base dos transistores VT2 e VT3, respectivamente, evitando sobrecarga na saída do amplificador operacional DA2.2. Os microcircuitos do dispositivo são alimentados pelo regulador de tensão DA3 e o aquecedor do ferro de solda é alimentado diretamente pelo retificador VD4 com um capacitor de suavização C7. A construção do retificador utilizado permitiu obter com um enrolamento secundário (com derivação) no transformador de rede T1 para obter duas fontes de tensão constante. Deve-se ter em mente que a operação do estabilizador com o capacitor C7 desconectado pode levar à falha do transistor VT1. Além dos indicados no diagrama, é possível usar no estabilizador LM358 amplificadores operacionais ou microcircuitos contendo um op-amp emparelhado com um comparador - KR1401UD6, LM392 - e similares, que permitem operação quando alimentados por uma tensão de 12 V, e através de entradas de sinal - até zero. Painéis IC não são recomendados. Qualquer estabilizador de tensão é adequado para uma tensão de saída de 12 V e uma corrente de pelo menos 0,2 A. Deve ser equipado com um dissipador de calor capaz de dissipar a potência de pelo menos 2 watts. Transformador T1 - qualquer potência de rede de pelo menos 30 W com um enrolamento secundário para uma tensão de aproximadamente 2x16 V e uma corrente de carga de pelo menos 0,75 A. Ponte de diodo VD4 - qualquer uma para uma tensão de 50 V e uma corrente de 1 A É melhor usar um resistor variável R8 do grupo A e não de tamanho pequeno (adequado, por exemplo, SP-1), caso contrário, será difícil definir com precisão a temperatura operacional do ferro de solda. O transistor VT2 pode ser substituído por qualquer estrutura npn de silício de baixa potência. Qualquer diodo VD1 é adequado com uma corrente máxima de mais de 0,2 A e uma tensão reversa de pelo menos 50 V. Resistores de precisão - C2-29 V.
Todas as partes do estabilizador, exceto o transformador T1 e o resistor variável R8, são colocadas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de 1 mm de espessura. O desenho da placa é mostrado na fig. 2. O resistor R8 é instalado no painel frontal da caixa do instrumento e é fornecido com uma escala simples calibrada em unidades de temperatura. Com uma ponte devidamente balanceada, a tensão de saída do amplificador DA1.1 deve mudar de +0,2 para +0,9 V quando a temperatura do ferro de solda muda de ambiente para trabalho durante a soldagem. Em conclusão, deve-se observar que todas as conexões e contatos que compõem a ponte de medição devem ter uma resistência mínima e estável. É aconselhável comprimir as conexões da espiral do aquecedor do ferro de solda com os fios condutores com um alicate em buchas de estanho fino. Os fios devem ter uma seção transversal de cobre de pelo menos 0,5 mm2. É melhor conectar o cabo do ferro de solda ao estabilizador por meio de solda, torção e contatos destacáveis não são permitidos. Autor: A. Matytsyn, Voronezh; Publicação: radioradar.net Veja outros artigos seção Reguladores de potência, termômetros, estabilizadores de calor. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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