Автоматическое регулирование температуры нагрева жала паяльника. В помощь домашнему мастеру: схема регулятора температуры для паяльника

Для приличного качества проведения паяльных работ, домашнему мастеру, и тем более радиолюбителю, пригодится простой и удобный регулятор температуры жала паяльника. Впервые схему устройства, я увидел в журнале «Юный техник» начала 80-х, и собрав несколько экземпляров, использую до сих пор.

Для сборки устройства потребуются:
-диод 1N4007 или любой другой, с допустимым током 1А и напряжением 400 – 600В.
-тиристор КУ101Г.
-электролитический конденсатор 4,7 микрофарад с рабочим напряжением 50 – 100В.
-сопротивление 27 – 33 килоом с допустимой мощностью 0,25 – 0,5 ватт.
-переменный резистор 30 или 47 килоом СП-1, с линейной характеристикой.

Для простоты и наглядности я нарисовал размещение и взаимное соединение деталей.

Перед сборкой необходимо изолировать и отформовать выводы деталей. На выводы тиристора надеваем изоляционные трубочки длинной 20мм., на выводы диода и резистора 5мм. Для наглядности можно использовать цветную ПВХ изоляцию, снятую с подходящих проводов, или присаживаем термоусадку. Стараясь не повредить изоляцию загибаем проводники, руководствуясь рисунком и фотографиями.

Все детали монтируются на выводах переменного резистора, соединяясь в схему четырьмя точками пайки. Заводим проводники компонентов в отверстия на выводах переменного резистора всё подравниваем и припаиваем. Укорачиваем выводы радиоэлементов. Плюсовой вывод конденсатора, управляющий электрод тиристора, вывод сопротивления, соединяем вместе и фиксируем пайкой. Корпус тиристора является анодом, для безопасности, изолируем его.

Для придания конструкции законченного вида, удобно воспользоваться корпусом от блока питания с сетевой вилкой.

На верхней грани корпуса сверлим отверстие диаметром 10 мм. В отверстие вставляем резьбовую часть переменного резистора и фиксируем его гайкой.

Для подключения нагрузки я использовал два разъёма с отверстиями под штыри диаметром 4 мм. На корпусе размечаем центры отверстий, с расстоянием между ними 19 мм. В просверленные отверстия диаметром 10 мм. вставляем разъёмы, фиксируем гайками. Соединяем вилку на корпусе, выходные разъёмы и собранную схему, места пайки можно защитить термоусадкой. Для переменного резистора необходимо подобрать ручку из изоляционного материала такой формы и размера, чтобы закрыть ось и гайку. Собираем корпус, надёжно фиксируем ручку регулятора.

Проверяем регулятор, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 20 - 40 ватт. Вращая ручку, убеждаемся в плавном изменении яркости лампы, от половины яркости до полного накала.

При работе с мягкими припоями (например ПОС-61), паяльником ЭПСН 25, достаточно 75% мощности (положение ручки регулятора примерно посередине хода). Важно: на всех элементах схемы присутствует напряжение питающей сети 220 вольт! Необходимо соблюдать меры электробезопасности.

Это не первый мой паяльник, купленный в сети: первые были без сменных жал, что несколько ограничивало их возможности. Потому то и решил обзавестись еще одним паяльником, на этот раз с возможностью смен жал. Регулятор температуры нагрева был не обязательным, но так уж совпало, что был куплен паяльник с двумя этими функциями.

Посылка была отправлена с полноценным треком, так что все, кому интересно посмотреть на маршрут следования паяльника из Китая в Беларусь, могут узнать его . Продавец был выбран первый попавшийся, но сработал он быстро и оперативно, претензий к нему нет. Ради интереса проверил его при помощи местного сервиса - уровень выше среднего, можно покупать. можно посмотреть по нему детальную информацию (если есть те, кому это интересно).

Пришел в паяльник в обычном полиэтиленовом пакете, обернутый "пупыркой". Поставляется он в оригинальной упаковке, которая представляет собой блистер с картонной подложкой. Правда, в пути ему немного досталось и попал ко мне в руки он слегка помятый.

Если на лицевой стороне ничего особо интересного нет (даже мощность в соответствующей таблице не отмечена), то на обратной информации куда больше. Тут можно узнать основные характеристики, правила безопасности (как на английском языке, так и на китайском), а так же посмотреть на варианты подходящих жал.

Перед тем, как перейти к непосредственному обзору и проверке работоспособности паяльника, думаю, будет не лишним ознакомить вас с его характеристиками (взяты со странички продавца):

100% новый и высококачественный;
Профессиональный паяльник отлично подходит для бессвинцовых паяных полупроводников;
Защитное покрытие и конструкция из нержавеющей стали обеспечивают более длительный срок службы;
Высококачественный долговечный керамический нагреватель;
Удобный и легкий;
Паяльник с регулируемой температурой: 200-450 ° C (для регулировки температуры имеется регулятор на ручке);
Идеально подходит для хобби, сборки комплектов, радиоприемников и электроники;
Американский штекер;
Напряжение: 220 В (не поддерживает 110 В);
Мощность: 60 Вт;
Длина кабеля: 1,5 м;
Длина рукоятки: 18,7 см.

В целом, к качеству изготовления паяльника претензий у меня нет. Ручка при сжатии не скрипит, не трещит. Щелей так же обнаружено не было. Постороннего запаха у пластика нет. Диаметр ее около 1,5 сантиметров, так что лежит в руке удобно - громоздкой не кажется. У начала пластиковой ручки имеется резиновая накладка, которая напрочь устраняет возможность его скольжения в руке во время работы. Сетевой кабель с американским штекером, переходника на наши розетки нет. Жало очень тоненькое, больше похоже на булавку или шило, нежели на то, что должно паять:) Пользоваться им удобно при пайке маленьких деталей (например, SMDшек).

Для смены жала нужно открутить фиксирующее кольцо (то, что около ручки) и все. Рабочая часть разберется на несколько частей.

На фото видно, что несмотря на то, что жало новое, на паяльнике видны следы нагрева, так что, теоретически, можно говорить о том, что он был проверен на работоспособность еще в Китае. Сняв пластиковую накладку, можно добраться до платы. Для того, чтобы вынуть ее из корпуса, необходимо снять кольцо регулировки температуры.

У продавца указано, что в качестве нагревательного элемента тут используется керамика. С виду очень похоже на то. В его начале имеется свойственная для керамических нагревателей фаска. Правда, сейчас это далеко не гарантия того, что это и вправду керамика. Но нагревается паяльник достаточно быстро, хотя об этом немного позже.

Как я уже писал, данный паяльник с функцией регулировки температуры нагрева. Для этого у него на рукоятке имеется специальный переключатель с указанием температур (минимальное значение 200 градусов, максимальное - 450).

Здесь же можно увидеть, что мощность его 60 Вт, рабочее напряжение - 220В. Осталось узнать так ли это на самом деле. Для этого понадобится термометр (я использовал погружной, так как ИК пирометр отказывается снимать параметры с тоненького жала), а так же ваттметр. Подключаем паяльник к сети, устанавливаем температуру на 200 градусов - наблюдаем. Во время нагрева на ручке светится "спрятанный" красный диод. Во время нагрева он светится ярко, после того, как заданная температура достигнута - существенно тускнеет.

Потребление мощности на минимальном нагреве составило 12,1 Вт.

Для снятия температуры, жало термометра было помещено на жало паяльника. Так что может быть небольшое отклонение, но критичным оно быть не должно.

Так вот, при установке температуры нагрева на 200 градусов, температура на кончике жала составила 140 градусов.

"Скакала" она туда-сюда в небольших пределах, но подниматься выше отказалась.

Следующие замеры были получены при выставлении температуры на 450 градусов. Потребляемая мощность - 42,5Вт. До заявленных 60Вт явно не дотягивает:(Так что, кто-то где-то наврал...

Температура жала поднялась до 243 градусов, далее ее рост прекратился. Так что о 450 градусах на жале говорить не приходится. Немного позже меня озарила мысль, что быть может на самом нагревательном элементе температура была выше, но, в конце концов, работаем мы не им. Между жалом и нагревательным элементом имеется небольшой зазор, что существенно влияет на температуру нагрева. Думаю, если заполнить его, то результаты должны стать получше.

При достижении заданной температуры, паяльник отключается, потребление электроэнергии падает. Периодически он "просыпается" для поддержания температуры. Мощность в это время скачет от 4 до 7 Вт.

Подводя итог всему, что тут было написано, могу сказать, что паяльник оказался рабочим, но с существенными недостатками. Во-первых, нет тут заявленных 60Вт. Во-вторых, температура жала далека от той, которая выставлена на регуляторе. Но в целом инструмент оказался рабочим, эргономически удобным. А поскольку температура плавления припоя который использует 95% людей находится у отметки 160-180 градусов, то во время работы никаких проблем не возникает (если на регуляторе выставить значение в 400 градусов). Так что впечатления от покупки у меня остались двоякие, но набор сменных жал к нему я заказал:) Стоит ли покупать такой товар сказать сложно, но с учетом небольшой цены, а также несоответствия заявленных данных действительным (и, как следствие, возможностью вернуть пару баксов) покупка может стать выгодной для тех, кто паяет для себя что-нибудь по мелочи и делает это не очень часто.

На этом, пожалуй, все. Спасибо за внимание и потраченное время.

Для выполнения качественной пайки металлоизделий, в процессе которой будет обеспечено надежное соединение, в арсенале домашнего мастера должен быть специальный инструмент - паяльник с регулировкой температуры. Ведь часто приходится паять детали , которые отличаются не только материалом изготовления, но и своими размерами. Это вынуждает во время работы использовать разные температуры, иначе детали могут не выдержать высокого напряжения и быстро разрушатся.

Предотвратить столь неприятные ситуации сможет паяльник с регулировкой температуры. От других аналогичных устройств он отличается тем, что позволяет в любой момент выбрать необходимую мощность и тем самым подкорректировать рабочую температуру нагрева паяльника.

Общая информация

Начинающим домашним мастерам , которые собираются заняться пайкой, следует первым делом решить, какой выбрать паяльник. Профессионалов это давно уже не беспокоит, ведь они знают, что самым практичным вариантом является паяльник с настройкой температуры. Это оборудование не только удобно в работе, но и обладает высокой производительностью. Зная особенности работы такого прибора, с его помощью можно получить очень качественно выполненное готовое изделие.

Оценить такое достоинство паяльника, как термостабилизация сможет каждый начинающий любитель. Подобрать необходимую температуру прибора довольно просто - для этого достаточно поменять значения мощности или напряжения. Такая опция делает очень удобной работу таким паяльником, ведь каждый профессионал знает, что выполнить качественную пайку разных металлических элементов можно только при определенной температуре.

Чтобы выбрать подходящий паяльник по температуре, нужно обратить внимание на используемый в устройстве регулирующий элемент. У хорошего прибора должны быть , помимо тумблера, на котором указаны максимальные и минимальные значения температуры, и механизмы, с помощью которых можно устанавливать точные значения.

Ещё вам следует узнать, как на этот параметр влияет мощность. Если включенный прибор долгое время не используется, то это неизбежно приведет к перегреву рабочего жала. Во время работы, где большую роль играет количество выделяемого тепла, необходимо, чтобы паяльник позволял установить необходимую температуру. Если у вас нет желания приобретать такой прибор, вы с легкостью можете изготовить его своими руками. Всё, что вам для этого потребуется - это обычный диммер.

У большинства моделей рабочая мощность не превышает 80 Вт. Работают они от обычной бытовой электросети с напряжением 220 В. Для выбора необходимой температуры используется специальный тумблер, который позволяет выбирать температуру в диапазоне от 200 до 400 градусов Цельсия. Он обеспечивает довольно точную настройку с погрешностью всего лишь 10 градусов.

Принцип работы

Итак, мы выяснили, что для корректировки рабочей температуры во время пользования паяльником он должен быть оснащен регулятором. Это устройство позволит вам самостоятельно устанавливать не только необходимую температуру, но и мощность и напряжение. Всё это можно сделать при помощи специальных резисторов. При установлении новых параметров жало приобретает новые свойства. Один поворот рычага на регуляторе позволяет подкорректировать лишь один из доступных параметров.

Разновидности регуляторов

Современные паяльники с регулировкой мощности и температуры могут быть оснащены различными устройствами для регулировки рабочих параметров:

Если у вас возникнет такое желание, то вы можете собрать керамический паяльник своими руками. Сделать всё правильно вам поможет специальная электрическая схема .

Низкочастотные устройства

Прежде чем решиться на покупку такого типа прибора, вы должны учесть, что по своим рабочим характеристикам он значительно уступает большинству стандартных приборов. На такие виды паяльников можно установить следующие регуляторы температуры:

Медные паяльники

Особенностью таких агрегатов является наличие в их конструкции закрученной спирально медной проволоки. Она позволяет пропускать сквозь себя постоянный и переменный ток с низким напряжением, получаемый из малогабаритных трансформаторов.

Многие предлагаемые сегодня в магазинах паяльники - электрические с регулировкой температуры - нередко имеют в оснащении термодатчик, установленный на рабочем жале. Это устройство позволяет при необходимости изменять температуру нагрева наконечника. Обычно функцию такого элемента выполняет термопара, в надежности которой сомневаться не приходится. В случае нагрева наконечника до критических температур от датчика поступает соответствующий сигнал. Моментально срабатывает медная спираль, которая либо обесточивает прибор, либо меняет мощность.

Медные электрические паяльники могут отличаться друг от друга конструкционным исполнением. Самый простой вариант выглядит в виде обычной спирали, намотанной на корпус. Главным требованием, которым должен удовлетворять такой прибор, - препятствовать прохождению сквозь себя напряжения. Также в нём имеется и рабочее жало . Более сложная версия устройства предполагает также наличие медной спирали, дополнительно изолированной специальным материалом. Использование такого решения позволяет на порядок уменьшить потери тепла.

Керамические нагреватели

Довольно часто в магазинах можно встретить паяльники керамического типа. В числе элементов их конструкции присутствуют керамические стержни, которые при прохождении по ним напряжения нагреваются. Это очень практичный вариант, который отличается от прочих моделей быстрым нагревом рабочего жала и возможностью выбора более точной температуры среди большого диапазона уровней. Такой паяльник может работать очень долго при условии его аккуратного использования.

Преимущества и недостатки

Для многих начинающих домашних мастеров актуальной проблемой является выбор паяльника. Не каждый любитель может понять, стоит ему приобрести керамический или же всё-таки правильнее будет выбрать медный паяльник. Пытаясь найти ответ на поставленный вопрос, любители обращаются к отзывам других мастеров, а также технической документации заинтересовавших их приборов. Однако, в первую очередь при выборе нужно учитывать мнение профессионалов, поскольку за счет большого опыта в сфере спайки они могут дать действительно ценные рекомендации. Первым делом вы должны рассмотреть достоинства и недостатки каждого из устройств.

Если говорить о медных паяльниках с регулятором температуры, то они обладают следующими положительными моментами:

Устойчивость к деформации.
Доступная цена.

Из недостатков можно отметить следующие:

Невысокая долговечность, обусловленная постоянным перегревом проволоки, которая довольно быстро сгорает. Однако, как показывает статистика, чаще всего это происходит, если прибором пользуются на протяжении длительного времени без перерыва. Если во время работы делать паузы, то проявления этого недостатка можно избежать даже у китайского устройства.
Слишком медленный нагрев жала в момент включения прибора в электросеть.

У керамических паяльников с терморегулятором имеются следующие достоинства:

Поскольку керамические паяльники с регулировкой температуры имеют цельную конструкцию, они никогда не перегорают.
На нагрев жала уходит гораздо меньше времени, нежели при использовании медных паяльников.
Высокая долговечность при условии аккуратного использования прибора.

В то же время не лишены керамические паяльники и определённых минусов:

В случае разрушения жало можно заменить только оригинальными элементами.
Не переносят механических воздействий. Если прибор упадёт, то керамический корпус не выдержит столь сильного воздействия и может треснуть или даже разбиться.

Стоимость паяльника

Приборы, оснащенные возможностью настройки температуры, сегодня предлагаются во многих строительных магазинах. Цена на них варьируется в диапазоне от 1 т. р. до 6 т. р. Стоимость таких приборов может колебаться в зависимости от производителя, марки и технических характеристик. Напомним, что самым слабым элементом конструкции является жало. В случае его выхода из строя покупка нового элемента обойдется мастеру примерно в 500 р.

Многие паяльники продаются без регулятора мощности. При включении в сеть температура повышается до максимальной и остаётся в таком состоянии. Для её регулировки нужно отключать прибор от источника питания. У таких паяльников флюс моментально испаряется, образуются окислы и жало находится в постоянно загрязнённом состоянии. Его приходится часто чистить. Для припаивания больших компонентов нужна высокая температура, а маленькие детали можно сжечь. Во избежание таких проблем делают регуляторы мощности.

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

А устройства от 1000 до 2000 Вт 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

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

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

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.

Разрежьте кабель паяльника на две части.
Подключите оба провода к клеммам платы. Отрезок с вилкой прикрутите ко входу.
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.

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

Возьмите большую вилку от ненужного блока питания.
Извлеките из неё имеющуюся плату с электронными компонентами.
Просверлите отверстия для ручки диммера и двух клемм под входную вилку. Клеммы продаются в радиомагазине.
Если ваш регулятор со световыми индикаторами, то для них тоже сделайте отверстия.
Установите в корпус вилки диммер и клеммы.
Возьмите переносную розетку и включите в сеть. В неё вставьте вилку с регулятором.

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

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.

Припаяйте параллельно детали микросхемы друг к другу непосредственно с использованием лапок самих элементов и проводов.
Соедините с цепью.
Залейте всё эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от смещений.
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

На симисторе (с индикатором)

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

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.

Возьмите кусок текстолита. Отрежьте необходимый для микросхемы размер. Поверхность зашкурьте и обезжирьте.
Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на текстолите. Чтобы не ошибиться, сначала рисуйте карандашом.
Далее, приступаем к травлению. Можно купить хлорное железо, но после него плохо отмывается раковина. Если случайно капните на одежду, останутся пятна, которые невозможно до конца вывести. Поэтому будем использовать безопасный и дешёвый метод. Подготовьте пластиковую ёмкость для раствора. Влейте перекись водорода 100 мл. Добавьте пол столовой ложки соли и пакетик лимонной кислоты до 50 г. Раствор делается без воды. С пропорциями можно экспериментировать. И всегда делайте свежий раствор. Медь должна вся стравиться. На это уходит около часа.
Промойте плату под струёй колодной воды. Высушите. Просверлите отверстия.
Протрите плату спирто - канифольным флюсом или обычным раствором канифоли в изопропиловом спирте. Возьмите немного припоя и залудите дорожки.

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:

катушка с припоем;
штырьки в плату;
симистор bta16;
конденсатор на 100 нФ;
постоянный резистор на 2 кОм;
динистор db3;
переменный резистор с линейной зависимостью на 500 кОм.

Приступайте к монтажу платы.

Откусите четыре штырька и впаяйте их в плату.
Установите динистор и все остальные детали, кроме переменного резистора. Симистор припаивайте последним.
Возьмите иглу и щёточку. Почистьте промежутки между дорожками, чтобы убрать возможное замыкание.
Возьмите алюминиевый радиатор для охлаждения симистора. Просверлите в нём отверстие. Симистор свободным концом с отверстием будет закреплён на алюминиевый радиатор для охлаждения.
Мелкой наждачной бумагой зачистьте область крепления элемента. Возьмите теплопроводящую пасту марки КПТ-8 и нанесите небольшое количество пасты на радиатор.
Закрепите симистор винтом и гайкой.
Аккуратно отогните плату так, чтобы симистор принял вертикальное положение по отношению к ней. Для того чтобы конструкция стала компактной.
Так как все детали нашего устройства находятся под напряжением сети, для регулировки будем применять ручку из изолирующего материала. Это очень важно. Металлические держатели здесь применять опасно для жизни. Оденьте пластмассовую ручку на переменный резистор.
Кусочком провода соедините крайний и средний выводы резистора.
Теперь к крайним выводам припаяйте два провода. Противоположные концы проводов соедините с соответствующими выводами на плате.
Возьмите розетку. Снимите верхнюю крышку. Подсоедините два провода.
Припаяйте к плате один провод от розетки.
А второй подключите к проводу двухжильного сетевого кабеля с вилкой. У сетевого шнура осталась одна свободная жила. Её припаяйте к соответствующему контакту на печатной плате.

Фактически получается, что регулятор включён последовательно в цепь питания нагрузки.

Схема подключения регулятора к цепи

Если захотите установить светодиодный индикатор в регулятор мощности, то используйте другую схему.

Схема регулятора мощности со светодиодным индикатором

Здесь добавлены диоды:

VD 1 - диод 1N4148;
VD 2 - светодиод (индикация работы).

Схема с симистором слишком громоздкая для включения в рукоять паяльника, как в случае с двухступенчатым регулятором, поэтому её надо подключить снаружи.

Установка конструкции в отдельный корпус

Все элементы этого устройства находятся под напряжением сети, поэтому нельзя использовать металлический корпус.

Возьмите пластиковую коробочку. Наметьте, как в ней будет размещаться плата с радиатором и с какой стороны подключать сетевой шнур. Просверлите три отверстия. Два крайних нужны для крепления розетки, а среднее для радиатора. Головка винта, к которому будет крепиться радиатор, должна быть спрятана под розеткой по причине электробезопасности. Радиатор имеет контакт со схемой, а она имеет непосредственный контакт с сетью.
Сделайте ещё одно отверстие сбоку корпуса для сетевого кабеля.
Установите винт крепления радиатора. С обратной стороны наденьте шайбу. Прикрутите радиатор.
Просверлите отверстие соответствующего размера под потенциометр, то есть под ручку переменного резистора. Вставьте деталь в корпус и закрепите штатной гайкой.
Наложите розетку на корпус и просверлите два отверстия под провода.
Закрепите розетку двумя гайками на М3. Вставьте провода в отверстия и закрутите крышку винтом.
Проложите провода внутри корпуса. Один из них припаяйте к плате.
Другой к жиле сетевого кабеля, который предварительно вставьте в пластиковый корпус регулятора.
Заизолируйте место соединения изолентой.
Свободный провод шнура соедините с платой.
Закройте корпус крышечкой и закрутите винтами.

Регулятор мощности включается в сеть, а паяльник - в розетку регулятора.

Видео: монтаж схемы регулятора на симисторе и сборка в корпусе

На тиристоре

Регулятор мощности можно сделать на тиристоре bt169d.

Регулятор мощности на тиристоре

Компоненты схемы:

VS1 - тиристор BT169D;
VD1 - диод 1N4007;
R1 - резистор 220k;
R3 - резистор 1k;
R4 - резистор 30k;
R5 - резистор 470E;
C1 - конденсатор 0,1mkF.

Резисторы R4 и R5 являются делителями напряжения. Они снижают сигнал, так как тиристор bt169d маломощный и очень чувствителен. Схема собирается аналогично регулятору на симисторе. Так как тиристор слабый, он не будет перегреваться. Поэтому радиатор охлаждения не нужен. Такую схему можно вмонтировать в небольшой коробок без розетки и соединить последовательно с проводом паяльника.

Регулятор мощности в маленьком корпусе

Схема на мощном тиристоре

Если в предыдущей схеме заменить тиристор bt169d на более мощный ку202н и убрать резистор R5, то выходная мощность регулятора повысится. Такой регулятор собирается с радиатором на тиристоре.

Схема на мощном тиристоре

На микроконтроллере с индикацией

Простой регулятор мощности со световой индикацией можно сделать на микроконтроллере.

Схема регулятора на микроконтроллере ATmega851

Подготовьте следующие компоненты для его сборки:

С помощью кнопок S3 и S4 будет меняться мощность и яркость светодиода. Схема собирается аналогично предыдущим.

Если вы хотите, чтобы прибор показывал процент выдаваемой мощности вместо простого светодиода, то используйте другую схему и соответствующие компоненты, включая числовой индикатор.

Схема регулятора на микроконтроллере PIC16F1823

Схему можно вмонтировать в розетку.

Регулятор на микроконтроллере в розетке

Проверка и регулировка схемы блока терморегулятора

Перед подключением блока к инструменту испытайте его.

Возьмите собранную схему.
Соедините её с сетевым проводом.
Подключите лампу на 220 к плате и симистору или тиристору. В зависимости от вашей схемы.
Сетевой провод воткните в розетку.
Вращайте ручку переменного резистора. Лампа должна менять степень накаливания.

Схема с микроконтроллером проверяется аналогично. Только на цифровом индикаторе ещё будет отображаться процент выходной мощности.

Для регулировки схемы меняйте резисторы. Чем больше сопротивление, тем меньше мощность.

Нередко приходится ремонтировать или дорабатывать разные приборы, используя паяльник. От качества пайки зависит работа этих устройств. Если вы приобрели паяльник без регулятора мощности, то обязательно установите его. При постоянном перегреве пострадают не только электронные компоненты, но и ваш паяльник.

Паяльник – это инструмент, без которого домашнему мастеру не обойтись, но устраивает прибор не всегда. Дело в том, что обычный паяльник, не имеющий терморегулятора и нагревающийся вследствие этого до определенной температуры, обладает рядом недостатков.

Схема устройства паяльника.

Если при непродолжительной работе без регулятора температуры вполне возможно обойтись, то у обычного паяльника, длительное время включенного в сеть, его недостатки проявляются в полной мере:

припой скатывается с чрезмерно нагретого жала, в результате чего пайка оказывается непрочной;
на жале образуется окалина, которую приходится часто зачищать;
рабочая поверхность покрывается кратерами, а их необходимо удалять напильником;
он неэкономичен – в промежутках между сеансами пайки, порой достаточно длительными, продолжает потреблять из сети номинальную мощность.

Терморегулятор для паяльника позволяет оптимизировать его работу:

Рисунок 1. Схема простейшего терморегулятора.

паяльник не перегревается;
появляется возможность подобрать значение температуры паяльника, оптимальное для конкретной работы;
во время перерывов достаточно с помощью регулятора температуры снизить нагрев жала, а затем в нужное время быстро восстановить требуемую степень нагрева.

Конечно, в качестве терморегулятора для паяльника на напряжение 220 В можно применить ЛАТР, а для паяльника на 42 В – блок питания КЭФ-8, но они имеются не у всех. Еще один выход из положения – применение в качестве регулятора температуры промышленного светорегулятора, но они не всегда имеются в продаже.

Регулятор температуры для паяльника своими руками

Вернуться к оглавлению

Простейший терморегулятор

Это устройство состоит всего из двух деталей (рис. 1):

Кнопочный выключатель SA с размыкающими контактами и фиксацией состояния.
Полупроводниковый диод VD, рассчитанный на прямой ток порядка 0,2 А и обратное напряжение не ниже 300 В.

Рисунок 2. Схема терморегулятора, работающего на конденсаторах.

Работает этот регулятор температуры следующим образом: в исходном состоянии контакты выключателя SA замкнуты и ток протекает через нагревательный элемент паяльника во время как положительных, так и отрицательных полупериодов (рис. 1а). При нажатии на кнопку SA его контакты размыкаются, но полупроводниковый диод VD пропускает ток лишь во время положительных полупериодов (рис. 1б). В результате мощность, потребляемая нагревателем, уменьшается вдвое.

В первом режиме паяльник быстро прогревается, во втором – его температура несколько снижается, перегрева не наступает. В результате можно паять в довольно комфортных условиях. Выключатель вместе с диодом включают в разрыв питающего провода.

Иногда выключатель SA монтируется на подставке и срабатывает, когда паяльник кладут на нее. В перерывах между пайкой контакты выключателя разомкнуты, мощность нагревателя снижена. Когда паяльник поднимают, потребляемая мощность возрастает и он быстро нагревается до рабочей температуры.

В качестве балластного сопротивления, с помощью которого можно уменьшить мощность, потребляемую нагревателем, можно использовать конденсаторы. Чем меньше их емкость, тем больше сопротивление протеканию переменного тока. Схема простого терморегулятора, работающего на этом принципе, приведена на рис. 2. Он рассчитан на подключение паяльника мощностью 40 Вт.

Когда разомкнуты все выключатели, тока в цепи нет. Комбинируя положение выключателей, можно получить три степени нагрева:

Рисунок 3. Схемы симисторных терморегуляторов.

Наименьшая степень нагрева соответствует замыканию контактов выключателя SA1. При этом последовательно с нагревателем включается конденсатор С1. Его сопротивление довольно велико, поэтому падение напряжения на нагревателе порядка 150 В.
Средняя степень нагрева соответствует замкнутым контактам выключателей SA1 и SA2. Конденсаторы С1 и С2 включаются параллельно, общая емкость увеличивается вдвое. Падение напряжения на нагревателе возрастает до 200 В.
При замыкании выключателя SA3 независимо от состояния SA1 и SA2 на нагреватель подается полное напряжение сети.

Конденсаторы С1 и С2 неполярные, рассчитанные на напряжение не менее 400 В. Для достижения необходимой емкости можно несколько конденсаторов соединить параллельно. Через резисторы R1 и R2 конденсаторы разряжаются после отключения регулятора от сети.

Есть еще один вариант простого регулятора, который по надежности и качеству работы не уступает электронным. Для этого последовательно с нагревателем включается переменный проволочный резистор СП5-30 или какой-нибудь иной, имеющий подходящую мощность. Например, для 40-ваттного паяльника подойдет резистор, рассчитанный на мощность 25 Вт и имеющий сопротивление порядка 1 кОм.

Вернуться к оглавлению

Тиристорный и симисторный терморегулятор

Работа схемы, приведенной на рис. 3а, очень похожа работу разобранной ранее схемы на рис. 1. Полупроводниковый диод VD1 пропускает отрицательные полупериоды, а во время положительных полупериодов ток проходит через тиристор VS1. Доля положительного полупериода, в течение которого тиристор VS1 открыт, зависит в конечном счете от положения движка переменного резистора R1, регулирующего ток управляющего электрода и, следовательно, угол отпирания.

Рисунок 4. Схема симисторного терморегулятора.

В одном крайнем положении тиристор открыт в течение всего положительного полупериода, во втором – полностью закрыт. Соответственно, мощность, рассеиваемая на нагревателе, меняется от 100% до 50%. Если отключить диод VD1, то мощность будет меняться от 50% до 0.

На схеме, приведенной на рис. 3б, тиристор с регулируемым углом отпирания VS1 включен в диагональ диодного моста VD1-VD4. Вследствие этого регулировка напряжения, при котором отпирается тиристор, происходит как во время положительного, так и в течение отрицательного полупериода. Мощность, рассеиваемая на нагревателе, меняется при повороте движка переменного резистора R1 от 100% до 0. Можно обойтись и без диодного моста, если в качестве регулирующего элемента применить не тиристор, а симистор (рис. 4а).

При всей привлекательности терморегулятор с тиристором или симистором в качестве регулирующего элемента обладает следующими недостатками:

при скачкообразном нарастании тока в нагрузке возникают сильные импульсные помехи, проникающие затем в осветительную сеть и эфир;
искажение формы сетевого напряжения за счет внесения в сеть нелинейных искажений;
снижение коэффициента мощности (cos ϕ) за счет внесения реактивной составляющей.

Для сведения к минимуму импульсных помех и нелинейных искажений желательна установка сетевых фильтров. Самое простое решение – ферритовый фильтр, представляющий собой несколько витков провода, намотанных на ферритовое кольцо. Такие фильтры применяют в большинстве импульсных блоков питания электронных устройств.

Ферритовое кольцо можно взять из проводов, соединяющих системный блок компьютера с периферийными устройствами (например, с монитором). Обычно на них есть цилиндрическое утолщение, внутри которого находится ферритовый фильтр. Устройство фильтра показано на рис. 4б. Чем больше витков, тем выше качество фильтра. Размещать ферритовый фильтр следует как можно ближе к источнику помех – тиристору или симистору.

В устройствах с плавным изменением мощности следует откалибровать движок регулятора и отметить маркером его положения. При настройке и установке следует отключить устройство от сети.

Схемы всех приведенных устройств достаточно просты и их в состоянии повторить человек, обладающий минимальными навыками в сборке электронных устройств.