Паяльник с регулировкой температуры

Паяльник с регулировкой температуры

Паяльник с регулировкой температуры – электроинструмент, необходимый для пайки подверженных перегреву различных радиодеталей (транзисторов, резисторов, конденсаторов, микросхем, диодов). Используют его не только начинающие и опытные радиолюбители, домашние мастера, но и специалисты, занимающиеся ремонтом электронных устройств. Значительно возросшая в последнее популярность такого электроинструмента объясняется его многочисленными плюсами, возможностью сборки своими руками.

Предназначение регуляторов мощности

Регулятор мощности для паяльника 220 В помогает добиться изменения температуры пайки. В большинстве своем, при полностью разогретом инструменте, она не меняется. Чтобы понизить температуру жала, если того требует технология пайки, нужно просто ждать, пока оно остынет. Это долго и неудобно. Если в схеме подключения будет регулятор мощности, то можно попросту уменьшить мощность устройства, так что даже при максимальном разогреве температура не будет достигать той, которая была доступна без дополнительного устройства.

Регулятор напряжения для паяльника обеспечивает получение стабильного питания. Во многих бытовых сетях напряжение часто становится меньше номинального. Это создает определенные проблемы даже при работе маломощным паяльником. Благодаря регулятору, который понижает параметры инструмента, создается оптимальные условия для работы, даже если в сети параметры электропитания не стабильны.

Основной целью, для которой устанавливается регулятор нагрева паяльника, становится возможность изменения его рабочих характеристик. Естественно, что все модели могут иметь различную мощность, поэтому регулировка здесь идет в процентном соотношении. Таким образом, если в одном положении регулятор температуры жала паяльника не будет создавать каких-либо ограничений, то в другой позиции его мощность станет нулевой. Среднее положение ручки будет равняться 50% мощности. Некоторые модели регуляторов создают максимальное снижение только на половину общей мощности, но при этом принцип регулировки остается прежним. Не стоит забывать о повышающих регуляторах, которые также используются сейчас.

Регулятор для паяльника своими руками

Эта тема давно освоена радиолюбителями, которые как никто другой заинтересованы в качественном инструменте для паяния. Предлагаем вам несколько популярных решений с электросхемами и порядком сборки.

Двухступенчатый регулятор мощности

Такая схема работает на устройствах с питанием от сети переменного напряжения 220 вольт. В разрыв цепи одного из питающих проводников, параллельно друг другу подключается диод и выключатель. Когда контакты выключателя замкнуты – паяльник запитан в стандартном режиме.

При размыкании – ток проходит через диод. Ели вы знакомы с принципом протекания переменного тока – работа устройства будет понятно. Диод, пропуская ток лишь в одном направлении – отсекает каждый второй полупериод, понижая напряжение вдвое. Соответственно, в два раза снижается мощность паяльника.

В основном, такой режим питания используется при длительных паузах во время работы. Паяльник находится в дежурном режиме, и наконечник не сильно охлаждается. Для приведения температуры к 100% значению, включаем тумблер – и через несколько секунд можно продолжать пайку. При снижении нагрева меньше окисляется медное жало, продлевая срок службы прибора.

Двухрежимная схема на маломощном тиристоре

Данный регулятор напряжения для паяльника подходит к маломощным устройствам, не более 40 Вт. Дли силового управления, используется тиристор КУ101Е (на схеме – VS2). Несмотря на компактные размеры и отсутствие принудительного охлаждения – он практически не греется в любом режиме.

Тиристором управляет схема из переменного резистора R4 (использован обычный СП-04 сопротивлением до 47К) и конденсатора С2 (электролит 22мф).

Принцип работы следующий:

  • Режим ожидания. Резистор R4 выставлен не максимальное сопротивление, тиристор VS2 закрыт. Питание паяльника осуществляется через диод VD4 (КД209), снижая напряжение до 110 вольт;
  • Рабочий режим с регулировкой. В среднем положении резистора R4, тиристор VS2 начинает открываться, частично пропуская через себя ток. Переход в рабочий режим контролируется с помощью индикатора VD6, который зажигается при напряжении на выходе регулятора 150 вольт.

Далее можно плавно поднимать мощность, увеличивая напряжение до 220 вольт.
Печатную плату изготавливаем по размеру корпуса регулятора. В предложенном варианте использован корпус от зарядного устройства для мобильника.

Компоновка очень простая, можно разместить в корпусе меньшего размера. Никакой вентиляции не требуется, радиокомпоненты практически не греются.

Собираем устройство в корпусе, ручку резистора выводим наружу.

Классический советский 40 ваттный паяльник легко превращается в паяльную станцию, которая работает устойчивей, чем все китайские аналоги.

Регулятор мощности на симисторе

Вариант так же относится к простым схемам, рассчитанным на приборы небольшой мощности. Собственно, регулируемый паяльник, как правило, нужен для работы с микросхемами или SMD компонентами. А в этом случае большая мощность будет излишней.

Схемное решение позволяет плавно регулировать напряжение практически от нуля до максимального значения. Речь идет о 220 вольтах. Силовым управляющим элементом служит тиристор VS1 (КУ208Г). Элемент HL-1 (МН13) придает графику управления линейную форму и выступает в роли индикатора. Набор резисторов: R1 — 220k, R2 — 1k, R3 — 300Ом. Конденсатор С1 – 0,1мк.

Схема на мощном тиристоре

Если требуется подключить к регулятору мощный паяльник, силовой блок-схемы собирается на тиристоре КУ202Н. При нагрузке до 100Вт охлаждение ему не требуется, поэтому усложнять конструкцию радиатором не придется.

Схема собрана на доступной элементной базе, детали могут просто быть в ваших запасниках.

Принцип работы:
С анода тиристора VS1 снимается напряжение питания паяльника. Собственно это и есть регулируемый параметр, контролирующий температуру. Схема управления тиристором реализована на транзисторах VT1 и VT2. Питание управляющего модуля осуществляет стабилитрон VD1 вместе с ограничительным резистором R5.

Выходное напряжение блока управления регулируется с помощью переменного резистора R2, который собственно и задает параметры мощности подключенного паяльника.
В закрытом состоянии тиристор VS1 не пропускает ток, и паяльник не греется. При вращении управляющего резистора R2 блок питания выдает все большее управляющее напряжение, открывая тиристор.

Схема монтажа состоит из двух частей.

Блок управления удобнее собрать на протравленной плате, чтобы его микрокомпоненты были сгруппированы без проводного соединения.

А вот силовой модуль из тиристора и его обслуживающих элементов располагаются отдельно, равномерно распределяясь по корпусу.

«На коленке» собранная схема выглядит так:

Перед упаковкой в корпус, проверяем работоспособность при помощи мультиметра.

При вращении резистора R2 напряжение на входе в паяльник должно плавно изменяться. Схема помещается в корпусе накладной розетки, что делает конструкцию очень удобной.

Дно розетки закрывается подходящей крышкой. Идеальный вариант – не просто накладная, а герметичная уличная розетка. В данном случае выбран первый вариант.
Получается своеобразный удлинитель с регулятором мощности. Пользоваться им очень удобно, на паяльнике нет никаких лишних приспособлений, и ручка регулятора всегда под рукой.

Регулятор на микроконтроллере

Если вы считаете себя продвинутым радиолюбителем, можно собрать достойный лучших промышленных образцов, регулятор напряжения с цифровой индикацией. Конструкция представляет собой полноценную паяльную станцию с двумя выходными напряжениями – фиксированным 12 вольт и регулируемым 0-220 вольт.

Низковольтный блок реализован на трансформаторе с выпрямителем, и особой сложности в изготовлении не представляет.

Читайте также  Полировка металла болгаркой

Блок управления переменной величиной напряжения выполнен на контроллере PIC16F628A.

Подробности схемы и перечисление элементной базы ни к чему, все видно на схеме. Силовое управление выполнено на симисторе ВТ 136 600. Управление подачей мощности реализовано с помощью кнопок, количество градаций – 10. Уровень мощности от 0 до 9 показывается на индикаторе, который также подключен к контроллеру.

Генератор тактов подает импульсы на контроллер с частотой 4 МГц, это и есть скорость работы программы управления. Поэтому контроллер моментально реагирует на изменение входного напряжения, и стабилизирует выходное.

Схема собирается на монтажной плате, на весу или картонке такое устройство не спаять.

Для удобства станцию можно собрать в корпусе для радиоподелок, или в любом другом, подходящего размера.

В целях безопасности, розетки на 12 и 220 вольт размещаются на разных стенках корпуса. Получилось надежно и безопасно. Такие системы отработаны многими радиолюбителями и доказали свою работоспособность.

Как видно из материала, можно самостоятельно изготовить регулируемый паяльник с любыми возможностями и на любой кошелек.

Простейшие регулирующие устройства

Схемы регуляторов мощности для паяльника включают:

  • типового сопротивления, лучше использовать СП5-30 с расчётным показателем 1 кОм;
  • проволочного резистора с рабочей мощностью не меньше 25 Вт;
  • диэлектрического корпуса;
  • регулирующей ручки;
  • нескольких проводников.

Этапы монтажа:

  1. резистор надежно крепится в корпус так, чтобы ось выходила за пределы коробки;
  2. надевается поворотный регулятор;
  3. провод разрезается, монтируется к резистору внутри корпуса;
  4. делается отверстие для подключения электропитания – гнездо вилки.

Чтобы было удобней пользоваться таким устройством, его оснащают шкалой. Переменный резистор удобен, но он способен выдерживать небольшую разницу потенциалов, предназначен для небольшой мощности. Это характерный минус.

Преобразователи на управляемых диодах

Каждый из возможных вариантов исполнения устройств отличается своей схемой и регулирующим элементом. Существуют схему регуляторов мощности на тиристорах, симисторах и другие варианты.

Тиристорные устройства

По своему схемному решению большинство известных блоков регулировки изготавливаются по тиристорной схеме с управлением от специально формируемого для этих целей напряжения.

Двухрежимная схема регулятора на тиристоре низкой мощности приводится на фото.

Посредством такого прибора удаётся управлять паяльниками, мощность которых не превышает 40 Ватт. Несмотря на небольшие габариты и отсутствие вентиляционного модуля преобразователь практически не греется при любом допустимом режиме работы.

Такое устройство может работать в двух режимах, один из которых соответствует состоянию ожидания. В этой ситуации ручка варьируемого по величине резистора R4 установлена в крайне правое по схеме положение, а тиристор VS2 полностью закрыт.

Питание поступает на паяльник через цепочку с диодом VD4, на котором величина напряжения снижается примерно до 110 Вольт.

Во втором режиме работы регулятор напряжения (R4) выводится из крайне правой позиции; причём в среднем его положении тиристор VS2 немного приоткрывается и начинает пропускать переменный ток.

Переход в это состояние сопровождается зажиганием индикатора VD6, срабатывающего при выходном питающем напряжении порядка 150 Вольт.

Путём дальнейшего вращения ручки регулятора R4 можно будет плавно увеличивать мощность на выходе, поднимая его выходной уровень до максимальной величины (220 Вольт).

Симисторные преобразователи

Ещё один способ организации управления паяльником предполагает применение электронной схемы, построенной на симисторе и также рассчитанной на нагрузку небольшой мощности.

Эта схема работает по принципу снижения эффективного значения напряжения на полупроводниковом выпрямителе, к которому подключается полезная нагрузка (паяльник).

Состояние регулировочного симистора зависит от положения «движка» переменного резистора R1, меняющего потенциал на его управляющем входе. При полностью открытом полупроводниковом приборе поступающая в паяльник мощность снижается примерно в два раза.

Простейший вариант управления

Самый простой регулятор напряжения, являющийся «усечённым» вариантом двух рассмотренных выше схем, предполагает механическое управление мощностью в паяльнике.

Такой регулятор мощности востребован в условиях, когда предполагаются длительные перерывы в работе и не имеет смысла держать паяльник всё время включённым.

В разомкнутом положении выключателя на него поступает небольшое по амплитуде напряжение (примерно 110 Вольт), обеспечивающее невысокую температуру нагрева жала.

Для приведения устройства в рабочее состояние достаточно включить тумблер S1, после чего наконечник паяльника быстро нагревается до требуемой температуры, и можно будет продолжить пайку.

Такой терморегулятор для паяльника позволяет в промежутках между пайками снижать температуру жала до минимального значения. Эта возможность обеспечивает замедление окислительных процессов в материале наконечника и заметно продлевает срок его эксплуатации.

Собираются простые схемы регуляторов мощности для паяльника, работающие на симисторах КУ208Г. Вся их хитрость в конденсаторе и неоновой лампочке, которая, меняя свою яркость, может послужить в качестве индикатора мощности. Возможное регулирование – от 0% до 100%.

При отсутствии симистора или лампочки можно применить тиристор КУ202Н. Это весьма распространенный прибор, имеющий множество аналогов. С его использованием можно собрать схему, работающую в диапазоне от 50% до 99% мощности.

Ферритовое кольцо от компьютерного шнура можно использовать для изготовления петли, чтобы погасить возможные помехи от переключения симистора или тиристора.

Регулятор для паяльника своими руками

Есть несколько вариантов, доступных начинающим радиолюбителям. Вот несколько из них.

Двухступенчатый регулятор мощности

Такая схема для паяльников, работающих от 220 V переменного тока. Данная схема включается в разрыв одного из проводов. Схема предельно проста, это диод и выключатель подключённые параллельно. При замкнутом ключе нагревание происходит в обычном режиме.

При разомкнутом ключе – ток идёт через диод. Через диод ток проходит лишь в одном направлении, диод отсекает каждый второй период, этим понижая в два раза. Значит, мощность тоже уменьшается в два раза.

Такой режим используется, когда необходимо прерывать работу на довольно длительный срок. Уменьшение нагрева продлевает время работоспособности паяльника, так меньше выгорает нихромовая проволока и снижается окисление на жале.

Двухрежимная схема на маломощном симисторе

Данный регулятор температуры подходит только для маломощных устройств, максимально 45 Вт. Регуляция температуры нужна при пайке SMD деталей, а для них высокая мощность не требуется. Для управления может быть использован симистор MAC97A. Особенностью данного симистора является низкое тепловыделение. Схема очень проста, нужен симистор, три резистора, конденсатор. И регулятор мощности для паяльника своими руками готов.

Схема на мощном тиристоре

В отличие от предыдущей, данная схема рассчитана на паяльники практически любой мощности. Основа схемы собирается на тиристоре 1N4202. При умеренном напряжении ему не требуется дополнительное охлаждение, но на всякий случай стоит добавить радиатор, пусть даже из куска алюминиевого профиля.

Данный тиристор может быть заменён на отечественные аналоги.

Принцип работы

С анода тиристора снимается напряжение паяльника. Именно это и есть регулируемый параметр. Тиристор регулируется двумя транзисторами. Питание управляющей схемы осуществляется через стабилизатор с защитным резистором.

Напряжение на выходе регулируется при помощи переменного резистора.

При закрытом состоянии резистора на паяльник не подаётся напряжение.

Схему управления следует собирать на печатной плате, чтобы не было потерь в проводах.

А вот силовой модуль и резистор помещаются отдельно. Перед установкой в корпус розетки, прозвонить при помощи мультиметра. Важно замотать детали изолентой, для предотвращения кроткого замыкания.

Читайте также  Кованые кашпо для цветов

В качестве корпуса лучше выбрать герметичную розетку вместо обычной розетки.

Несомненным плюсом данного регулятора является отсутствие изменений в корпусе паяльника, значит, эргономика паяльника не пострадает.

В итоге данный регулятор подходит для всех уровней увлечённости пайкой. Несомненным плюсом данной схемы, является то факт что её можно использовать в качестве «переноски».

Регулятор на микроконтроллере

Данный вариант подходит для опытных радиолюбителей, которым необходима цифровая индикация. Устройство подобно на паяльную станцию без фена, один выход на 12 V и один выход, регулируемый с 0 до 220 V. Важно сделать индикацию выходов, а идеально, если выход 0-220 V будет несовместим с вилкой от паяльника 12 V.

Создать 12 V выход очень просто. Он будет состоять из трансформатора и диодного моста. Схема управления напряжением будет строиться на AVR Mega8.

Подробно рассказывать про детали нечему, все показано на схеме. Силовое управление будет выполнено на симисторе BT151-600R. Регулировка мощности будет происходить с помощью тактовых кнопок. Количество уровней регулировки — одиннадцать.

Схема собирается на макетной плате, от навесного монтажа следует отказаться. Детали располагаются с двух сторон.

В эстетических целях регулятор напряжения следует спрятать в корпус.

В продолжение написанному ранее, розетки на 12 V и 220 V располагаются в разных местах. Это надёжно и безопасно. Данная схема проверена многими радиолюбителями.

Как видно из статьи, нет нечего сложного в сборке регулятора мощности для паяльника.

Как сделать надёжный регулятор мощности для паяльника своими руками

Регуляторы мощности помогают управлять степенью нагрева паяльника.

Подключение готового регулятора мощности нагрева

Если у вас нет возможности или желания возиться с изготовлением платы и электронными компонентами, то можете купить готовый регулятор мощности в магазине радиотоваров или заказать в интернете. Регулятор ещё называют диммером. В зависимости от мощности, устройство стоит 100–200 рублей. Возможно, после покупки вам придётся немного доработать его. Диммеры до 1000 Вт обычно продаются без радиатора охлаждения.

Регулятор мощности без радиатора

Регулятор мощности без радиатора

А устройства от 1000 до 2000 Вт с маленьким радиатором.

Регулятор мощности с маленьким радиатором

Регулятор мощности с маленьким радиатором

И только более мощные продаются с большими радиаторами. Но на самом деле, диммер от 500 Вт должен иметь небольшой радиатор охлаждения, а от 1500 Вт уже устанавливают крупные алюминиевые пластины.

Китайский регулятор мощности с большим радиатором

Регулятор мощности с большим радиатором

Учтите это при подключении прибора. Если необходимо, установите мощный радиатор охлаждения.

Доработанный регулятор мощности

Доработанный регулятор мощности

Для правильного подключения устройства к цепи посмотрите на обратную сторону печатной платы. Там указаны клеммы входа IN и выхода OUT. Вход подключается к сетевой розетке, а выход к паяльнику.

Обозначение клемм входа и выхода на плате

Обозначение клемм входа и выхода на плате

Монтаж регулятора производится разными способами. Для их осуществления не нужны специальные знания, а из инструментов вам понадобятся только нож, дрель и отвёртка. Например, можно включить диммер в шнур питания паяльника. Это самый лёгкий вариант.

  1. Разрежьте кабель паяльника на две части.
  2. Подключите оба провода к клеммам платы. Отрезок с вилкой прикрутите ко входу.
  3. Подберите подходящий по размеру пластиковый корпус, проделайте в нём два отверстия и установите туда регулятор.

Ещё один простой способ: можно установить регулятор и розетку на деревянную подставку.

  1. Прикрутите к деревянной дощечке плату и розетку с коротким проводом.
  2. Возьмите вилку с двухжильным шнуром и подключите её ко входу платы.
  3. Розетку подключите к выходу.

Диммер на деревянной подставке

К такому регулятору можно подключать не только паяльник. Теперь рассмотрим более сложный, но компактный вариант.

    Возьмите большую вилку от ненужного блока питания.

Вилка от блока питания

Регулятор в корпусе

Это устройство, как и предыдущее, позволяет подключать разные приборы.

Самодельный двухступенчатый регулятор температуры

Самый простой регулятор мощности — двухступенчатый. Он позволяет переключаться между двумя значениями: максимальным и половиной от максимального.

Двухступенчатый регулятор мощности

Двухступенчатый регулятор мощности

Когда цепь в разомкнутом состоянии, ток протекает через диод VD1. Выходное напряжение 110 В. При замыкании цепи выключателем S1 ток обходит диод, так как он подключён параллельно и на выходе получается напряжение 220 В. Диод подбирайте в соответствии с мощностью вашего паяльника. Выходная мощность регулятора рассчитывается по формуле: P = I * 220, где I — ток диода. Например, для диода с током 0,3 А мощность считается так: 0,3 * 220 = 66 Вт.

Так как наш блок состоит всего из двух элементов, то его можно разместить в корпусе паяльника с помощью навесного монтажа.

  1. Припаяйте параллельно детали микросхемы друг к другу непосредственно с использованием лапок самих элементов и проводов.
  2. Соедините с цепью.
  3. Залейте всё эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от смещений.
  4. В рукояти сделайте отверстие под кнопку.

Если корпус очень мал, то воспользуйтесь переключателем для светильника. Вмонтируйте его в шнур паяльника и вставьте параллельно выключателю диод.

Переключатель для светильника

Переключатель для светильника

На симисторе (с индикатором)

Рассмотрим простую схему регулятора на симисторе и изготовим печатную плату для него.

Регулятор мощности на симисторе

Регулятор мощности на симисторе

Изготовление печатной платы

Так как схема очень простая, нет смысла из-за неё одной устанавливать компьютерную программу для обработки электросхем. Тем более что для печати нужна специальная бумага. И не у всех есть лазерный принтер. Поэтому пойдём самым простым путём изготовления печатной платы.

  1. Возьмите кусок текстолита. Отрежьте необходимый для микросхемы размер. Поверхность зашкурьте и обезжирьте.
  2. Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на текстолите. Чтобы не ошибиться, сначала рисуйте карандашом.

Нарисованная маркером схема

Плата после травления

Плата после лужения дорожекОткусите четыре штырька и впаяйте их в плату

Для нанесения схемы на текстолит можно сделать ещё проще. Нарисовать схему на бумаге. Приклеить её скотчем к вырезанному текстолиту и просверлить отверстия. И только после этого рисовать схему маркером на плате и травить её.

Монтаж

Подготовьте все необходимые компоненты для монтажа:

Проверка работоспособности регулятора

Перед установкой нового модуля в корпус паяльника, желательно проверить, справляется ли он со своими основными функциями. Существует два основных способа тестирования:

  1. Включаем паяльник с регулятором в сеть и проверяем показатели мощности мультиметром. При повороте ручки переменного резистора она должна плавно увеличиваться или уменьшаться.
  2. Подсоединяем модуль к лампочке. По изменению ее яркости можно убедиться, что устройство работает правильно. Если в схеме использовался светодиод, данная процедура необязательна, достаточно лишь понаблюдать за его поведением.

Еще одна важная процедура – это наладка регулятора. Если вас не устраивает работа модуля, можно заменять резистор, устанавливая деталь с меньшим сопротивлением. Здесь главное – не переборщить, чтобы не вывести индикатор из строя.