Регулятор мощности для паяльника своими руками

Чтобы пайка была качественной, нужен определенный разогрев зоны контакта. При перегреве может сгореть нагреватель, с жала скатывается припой, а канифоль при касании вскипает с образованием брызг. Умеренность работы поддерживается регулятором мощности для паяльника.

Устройства эти не слишком сложные, их реально изготовить своими руками из имеющихся дома комплектующих. Если паяльный инструмент эксплуатируется редко, бывает достаточно вмонтировать в ручку кнопку включения. Полупроводники типа тиристоров и симисторов позволяют плавно менять диапазон нагрева, добиваясь необходимой температуры.

При монтаже прибора, регулирующего параметры тока, многое зависит от фантазии радиолюбителя. Он может выбрать детали по своему вкусу, основываясь на функциональных возможностях монтируемого прибора, мощности греющего элемента. От простой конструкции с выключателем можно усложнить регулятор до настоящего прибора с различными режимами работы, плавной регуляцией напряжения и узлом процессорного управления.

Регулятор взамен станции

Если оснастить примитивную схему управляющим модулем, получится подобие станции минимальной комплектации. Этого бывает вполне достаточно для небольшого объема работ. Маломощным паяльным инструментам до 25 Вт достаточно блок управления оснастить тиристором. Этот полупроводниковый элемент можно уместить куда угодно, для этого подойдет:

• старый зарядник мобильного телефона;
• корпус бытового адаптера, вышедшего из строя;
• можно использовать розетку;
• любой удлинитель;
• ручку паяльника, если там поместится плата.

Важно правильно подобрать корпус регулирующего прибора, он должен быть пластичным, поддаваться механической обработке, склеиванию, обладать свойствами электрического изолятора.

Для дополнительного удобства схема оснащается индикатором: цветовым или цифровым, кому что больше нравится. Нужна удобная поворотная ручка (рычаг управления).

При конструировании регулятора напряжения, подводимого к мощным греющим элементам, для охлаждения греющихся при работе полупроводников умельцы используют готовый радиатор от видеокарты. Если регулирующий блок дополнить подставкой и держателем паяльника, получится самодельная мини-станция. Себестоимость такой самодельной конструкции будет намного ниже заводской цены. Готовые паяльные станции стоят от тысячи до 3000 рублей.

Принцип работы блока управления

Любое конструкционное решение основано на законе Ома и физических свойствах материалов, пропускающих ток одного направления. В схему регулятора мощности для паяльника входит полупроводниковый элемент.

Все зависит от сложности блока управления, выбираются переходники разного уровня:

1. диод системы «p-n» пропускает электрический ток только в одном направлении, он работает по системе вкл/выкл;
2. стабилитрон представляет собой усовершенствованный диод, регулирующий уровень напряжения;
3. тиристор (или тринистор) – четырехслойный полупроводник со структурой перехода «p-n-p-n»,
4. помимо катода и анода у него есть своеобразный электронный ключ, на который подается импульс, открывающий токопроводящий переход;
5. триак (или симистор) – встречно-параллельно удвоенный тринистор, этот полупроводник способен пропускать ток в разных направлениях, применяется при плавной регуляции тока, силовые электроды и управляющий затвор выводятся с одной стороны панели.

Схема блока управления с плавной регулировкой нагрева предусматривает использование системы сложных и простых полупроводников, она дополняется микроконтроллером и резистором (регулируемым сопротивлением).

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.

Тринисторный ограничитель

Схема с одним тиристором подходит для двухступенчатого щадящего режима работы маломощных паяльных нагревателей. Отличительная особенность такого устройства – отсутствие платы, оно собирается «на весу», состоит из двух деталей:

• кнопки разъема цепи (включателя);
• тиристора типа КУ.

Когда положение «вкл», нагрев жала интенсивный, при разъеме цепи разница потенциалов уменьшается вдвое, паяльный нагреватель настроен на «режим ожидания»: не охлаждается до комнатной и не разогревается до экстремальных показателей.

Двухступенчатый регулятор с диодным мостом

Если маломощный тринисторный ограничитель дополнить диодным мостом, диапазон изменения напряжения от 50 до 100% увеличится вдвое. Сборку цепи лучше производить на печатной плате.

Ее реально изготовить самостоятельно. Регулировка нагрева паяльника будет идти двухступенчато:
сначала падение произойдет на тиристоре; пропускание тока диодом происходит только в период плюсовой полуволны переменной синусоиды, в минусе ничего не меняется.

Использование симисторов

Для паяльных устройств мощностью до 100 Вт делают схемы регуляторов мощности для паяльника с симистором модели ВТА 16600. Они плавно регулируют степень нагрева жала паяльника в полном диапазоне напряжения, от 0 до 100% с нагрузкой от 130 до 220 вольт.

Плюсы применения таких полупроводников:

1. минимизируются расходы на материалы (деталь сравнительно недорогая);
2. упрощение схемы электрической цепи;
3. отсутствие контактов, требующих крепления и изоляции;
4. длительный эксплуатационный период устройств, оснащенных симисторами.

При подключении мощных приборов, свыше 100 Вт, в электросхему включают радиатор или вентилятор, чтобы полупроводник во время работы не перегревался. Основным тиристором служит модель КУ202Н. Для мостовой перемычки подойдут диоды типа Д226, они подбираются по силовой нагрузке нагревательного элемента. Счетчики типа К561ИЕ8 выполняют логическую функцию девяти фиксированных значений. Цепь дополняется индикаторной светодиодной лампой, она нужна для контроля подключения электрического тока.

Подключение регулирующего устройства

По мощности излучения светодиода, последовательно подключенного к резистору, определяется эффективность работы. Когда светодиод не включается, меняют резистор, ставят другой с меньшим сопротивлением. Если излучение будет слишком мощным, световой индикатор быстро выйдет из строя.

Если отсутствует светодиодный индикатор цепи, контакты подключают к лампе накаливания, она обладает способностью менять интенсивность освещения при падении напряжения. Мультиметр определяет параметры тока включенного паяльника, с изменением положения регуляторной ручки резистора должна плавно двигаться стрелка прибора.

Заключение

Регулируя температуру нагрева жала, можно избежать:

• чрезмерного перегрева припоев и флюсов (у них может измениться структура, ухудшится качество спайки);
• выхода из строя чувствительных к излишней гипертермии деталей (корпус полупроводников и резисторов не рассчитан на воздействие высоких температур);
• отслаивания размеченных контуров контактных плат (дорожки могут снизить электропроводность из-за нарушения слоя);
• продлевается эксплуатационный срок жала;
• экономится электроэнергия;
• нагревательный элемент дольше не выходит из строя, не требует замены.

Преимущества регуляции нагревательного элемента паяльника особенно важны во время сборки сложных радиодеталей, при использовании всевозможных припоев. Если соорудить регулятор из подручных материалов, можно сэкономить финансовые средства.