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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Punta dello stabilizzatore di temperatura di un saldatore domestico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologie radioamatoriali Questo dispositivo, facilmente ripetibile, garantisce la stabilità della temperatura dell'asta del saldatore impostata dal regolatore (resistenza variabile) al variare della tensione di rete. Una lampada a incandescenza in miniatura viene utilizzata come sensore di temperatura. Il dispositivo che portiamo alla vostra attenzione è il risultato del desiderio dell'autore di ottenere connessioni saldate di alta qualità utilizzando un saldatore elettrico domestico, progettato per funzionare con una tensione di rete di 220 V con le sue fluttuazioni. Un sensore di temperatura è collegato all'asta del saldatore, in base ai segnali dai quali il dispositivo mantiene la temperatura di riscaldamento dell'asta a un determinato livello.
Lo schema dello stabilizzatore è mostrato in Fig. 1. Lo stabilizzatore è costituito da due unità: misurazione e regolazione, che sono isolate galvanicamente dal trasformatore di rete T1 e dal fotoaccoppiatore U1. L'unità di misurazione è assemblata sull'amplificatore operazionale DA2, collegato come comparatore e riceve energia dall'avvolgimento secondario step-down del trasformatore di rete. La tensione alternata da esso viene raddrizzata dal ponte a diodi VD1, livellata dal condensatore C3 e quindi stabilizzata a +12 V dal microcircuito DA1, uno stabilizzatore di tensione parallelo. La tensione all'ingresso invertente dell'amplificatore operazionale DA2 è determinata da un divisore costituito da resistori R7, R8 e lampada a incandescenza EL1, la corrente attraverso la quale è di circa 3 mA impostata dai resistori R7, R8. Come sai, la resistenza del filamento cambia con le variazioni di temperatura. Questa proprietà ha permesso di utilizzare la lampada come sensore di temperatura (di seguito denominato sensore), fissandola all'asta di un saldatore. La temperatura di riscaldamento dell'asta del saldatore è regolata da un resistore variabile R6 collegato al circuito di un altro partitore resistivo R3R4R5. Entrambi i divisori formano un ponte di misurazione. I limiti di controllo della temperatura sono impostati dal resistore r4. Quando la temperatura del sensore cambia, il ponte diventa sbilanciato e la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale DA2 cambia. L'uscita dell'amplificatore operazionale (pin 6) controlla il LED HL1 e il fotoaccoppiatore U1 dell'unità di regolazione, assemblato su un potente transistor ad effetto di campo VT1. Il fotoaccoppiatore controlla la tensione gate-source del transistor ad effetto di campo VT1. Quando la temperatura del sensore aumenta, la sua resistenza aumenta e all'uscita dell'amplificatore operazionale appare una tensione di basso livello, il LED HL1 si spegne, segnalando un aumento della temperatura sopra la soglia impostata dal resistore variabile R6 e l'emissione il diodo dell'accoppiatore ottico U1 si accende, aprendo il suo fototransistor. Il fototransistor aperto chiude i terminali gate e source del transistor ad effetto di campo VT1, il suo canale si chiude e solo metà del periodo della tensione di rete viene fornita al riscaldatore del saldatore attraverso il diodo integrato nel transistor. L'asta del saldatore e il sensore iniziano a raffreddarsi. Dopo un po' di tempo, una diminuzione della temperatura del sensore porta alla comparsa di un livello elevato di tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale; il LED HL1 si accende, segnalando ora che la temperatura è al di sotto di una determinata soglia, e il diodo emettitore del fotoaccoppiatore si spegne. Il transistor VT1 si apre con una tensione di 12 V al cancello e l'intera tensione di rete viene fornita al riscaldatore. L'asta del saldatore inizia a riscaldarsi. Quindi il processo viene ripetuto. La tensione al diodo zener VD2 per aprire il transistor ad effetto di campo VT1 viene fornita dalla rete attraverso il diodo raddrizzatore VD3 e il resistore di spegnimento R12. Il condensatore C5 è un condensatore di livellamento.
Il disegno del circuito stampato è mostrato in Fig. 2. È realizzato in fibra di vetro su un lato e posizionato in un alloggiamento da un alimentatore a bassa potenza al posto della scheda raddrizzatore con un condensatore di livellamento e un interruttore a scorrimento rimossi da esso. Il trasformatore di rete dell'alimentatore viene utilizzato come trasformatore T1. Tutti i resistori sono installati perpendicolarmente alla scheda. Nell'alloggiamento viene praticato un foro per l'asse del resistore variabile R6, che sporge verso l'esterno. Il collegamento elettrico della scheda con il riscaldatore e il sensore avviene tramite il connettore ONTs-VG-11-6/16 (i suoi numeri di contatto sono mostrati in Fig. 2). Nell'alloggiamento per il connettore è realizzato un foro corrispondente. Il connettore stesso non è mostrato nel diagramma. Il transistor VT1 è montato all'esterno della scheda su un dissipatore di calore: una piastra di rame di 90x12x1 mm, curvata a forma di "P" attorno al trasformatore. Quando la potenza del saldatore non supera i 25 W, non è necessario un dissipatore di calore. Il varistore RU1 è montato direttamente sui terminali del transistor VT1. Come sensore è stata utilizzata una lampada a incandescenza di piccole dimensioni della serie DL1250 (tensione - 12 V, corrente - 50 mA) con dimensioni di 3,2x6 mm e una lunghezza del cavo di 25 mm. A freddo la resistenza del filamento è di circa 30 ohm. Ad una temperatura di 200...230 °C - circa 50 Ohm. I fili resistenti al calore che conducono corrente con un diametro di 0,2...0,25 mm e una lunghezza di 250 mm, esposti ad alte temperature, sono realizzati con filo di costantana e disposti lungo il corpo del saldatore. Il collegamento dei fili alla lampada avviene mediante saldatura, altrimenti la temperatura dell'asta “galleggerà” nel tempo. Il filo per i fili può essere avvolto da potenti resistori a bassa resistenza PEV, S5-35. Funzionerà anche il filo di nichelcromo, ma ha il doppio della resistività ed è più difficile da collegare in modo sicuro. I conduttori saldati sono isolati con pezzi di tubo fluoroplastico del filo MGTF e avvolti con nastro fluoroplastico FUM-O (PTFE) per lavori idraulici. Successivamente, si attaccano, avvolgendo lo stesso nastro, una lampada sensore premuta sull'asta del riscaldatore e fili che trasportano corrente in due o tre punti lungo il corpo. Si consiglia di realizzare una piccola tacca sull'asta di rame del saldatore per la lampada. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'affidabilità dell'isolamento elettrico dei fili che trasportano corrente e dei punti di saldatura dall'alloggiamento. Amplificatore operazionale LM301A - uso generale, sostituisce, ad esempio, KR140UD7, K153UD2, LM741. Lo stabilizzatore parallelo TL431 può essere sostituito con un diodo zener KS212ZH, KS212V o il suo analogo importato. Sostituiremo il transistor VT1 con una tensione operativa di almeno 500 V con MTP6N60, BUZ90 o serie domestiche KP707, KP726. Il varistore RU1 potrebbe non essere installato. Il ponte a diodi W08M può essere sostituito con uno assemblato da singoli diodi a bassa potenza, ad esempio 1N4148, KD521A. I condensatori all'ossido sono importati, C2, C4 sono KM ceramici. Resistore R6-SP4-1. Resistori fissi: qualsiasi uscita. La lampada DL1250 può essere sostituita con una DL1265 con corrente nominale di 65 mA a 12 V (vedi sotto).
L'aspetto dello stabilizzatore assemblato è mostrato in Fig. 3. Lo stabilizzatore viene regolato nella seguente sequenza. Il motore del resistore variabile R6 è impostato nella posizione inferiore secondo lo schema e invece del resistore R8, un resistore variabile (o sintonizzazione) con una resistenza di 3 kOhm è temporaneamente collegato al reostato. Quando lo stabilizzatore è collegato alla rete, il LED HL1 non dovrebbe accendersi. Successivamente, ridurre la resistenza di un resistore variabile collegato temporaneamente finché il LED non si accende. Misurare la resistenza della parte del resistore introdotta nel circuito e saldare invece un resistore costante di resistenza simile. Successivamente, se necessario, selezionare l'intervallo di temperatura di riscaldamento desiderato con la resistenza R4. Oltre al filamento della lampada, soprattutto in caso di sostituzione, la resistenza del sensore di temperatura è influenzata anche dai fili di collegamento, quindi le resistenze dei resistori R4, R8 potrebbero differire leggermente da quelle indicate nello schema. Lo stabilizzatore è stato testato nell'utilizzo con saldatori con potenza di 25, 40 e 90 W. L'instabilità della temperatura era 15...20 оC. Dipende principalmente dalla qualità del contatto termico tra il cilindro della lampada del sensore e l'asta del saldatore. L'autore utilizza da più di un anno uno stabilizzatore con saldatore da 25 W. Non è praticamente necessario regolare la temperatura. La presenza del sensore in un cilindro di vetro montato sull'asta del saldatore richiede, ovviamente, alcune precauzioni durante il funzionamento per evitare danni meccanici. È necessario un supporto speciale. Autore: A. Zvirbulis
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