恒温烙铁控制器DIY

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普通电烙铁附加恒温控制电路(20081028)

实测某款 35W 的内热式电烙铁的发热芯电阻, 在室温下的冷态电阻值为 1797 欧姆, 而通电加热足够长时间后, 阻值达到 1865 欧姆. 假设常温下 35W 电烙铁的收尾温度为 500 摄氏度. 再假设发热芯电阻的温度系数在这个温度范围内是线性的, 则相当于温度每改变一摄氏度, 电阻值发生大约 0.14 欧姆的变化. 将这个阻值变化转变为合适的电压信号, 就可以实现电烙铁的恒温控制.

工作原理


对于微弱电阻变化, 用电桥检测是比较方便的. 将发热芯与一个 36 欧姆的电阻串联, 再与 180k 和 36k 的电阻共同构成一个电桥. 图中用 100 欧姆可变电阻与 1.75k 电阻串联来代替发热芯电阻, 以便通过调节电阻值来模拟温度变化. 实际焊接时要将这个可变电阻取消, 而在 180k 电阻上串联一个 10k 的可变电阻用以设定温度.

比较器 COMP1 将电桥的平衡情况转换为电压信号. 当发热芯温度低于设定值时, COMP1 输出为低电平. 而当发热芯温度高于设定值时,  COMP1 输出为高电平. 根据 COMP1 的输出情况, 控制交流开关元件的导通与关断, 即可实现温度的恒定.

考虑到在交流开关关断期间电桥失去电压, 必须每隔一个固定的延时就自动接通一次交流开关, 然后再根据电桥的状态决定是继续导通还是关断. 假设从电桥给出温度偏高的信号到交流开关确实关断所用的时间间隔为 t1, 关断后到再次接通的延时为 t2. 则 t1/(t1+t2) 决定了电烙铁的最小功率. 比如说电烙铁功率是 35W, 而希望电烙铁能工作在 12W 的状态下, 则要求满足 t2>2*t1. 事实上按照目前这个电路中所标的参数, t2 大约是 t1 的 8 倍左右. 也就是说, 可以控制电烙铁稳定输出几 W 的功率.

恒温控制器的功能:

能用一个合适的平均功率将电烙铁发热芯的温度稳定在某设定温度附近, 而在由于焊接大元件而导致发热芯温度跌落过多时以满功率向设定温度靠近.

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元件都采购齐备了, 就是还没有动手焊接. 请同学们帮忙看看有什么不妥.

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原帖由 wgh1027 于 2008-10-29 16:07 发表
思路正确，光耦可控硅的画法容易误导，而且可控硅放在直流侧有可能会失控。

多谢 wgh 指正.
那个 4N35 实际上应该是个 MOC3041. 因为绘图软件中找不到 MOC3041 这个元件, 这才用了具有相同封装的 4N35 代替.注释的文字中有介绍, 但是由于图片缩小而变得模糊不清. 的确容易引起误解. 我用画笔给改过来了.

一开始总想把从旧调光台灯上拆下的可控硅给利用上, 因此只能安排在直流侧了. 由于这样一来就要用到脉冲变压器来触发可控硅, 很是不便. 当然能用光耦, 但是也不简单. 前两天上街转了转, 竟然找到了卖 MOC3041 的商店. 于是回来就作了个简单的替换. 虽说尽管脉动直流没有 "过" 零点, 但依然有零点 , 而且负载是纯电阻性的, 因此也没有多想. 经你提醒, 觉得还是把 MOC3041 放在交流侧好一些.

附: 重新修改过的电路图

HLTP

我用機械式的

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原帖由 HLTP 于 2008-10-29 18:54 发表
我用機械式的

是自耦调压器吗?

HLTP

原帖由 眉间尺 于 2008-10-29 19:26 发表

是自耦调压器吗?

不是,是金屬片,美製的

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金属片是安装在烙铁内部的吗?