ПАЯЛЬНИК НЕ ПЕРЕГРЕЕТСЯ…

Известно, что от температуры паяльника в значительной степени зависит добротность выполняемого монтажа. Особенно нежелателен (если не сказать — вреден) перегрев. Тут же ухудшается качество пайки, появляется опасность отслоения печатных проводников платы, происходит ускоренный износ рабочего стержня и даже выход из строя нагревательного элемента. Жало приходится часто зачищать от окислов, а пережженное — не держит припой.

Каждому, кто так или иначе связан с практической электро- и радиотехникой, предлагаю оснастить важный для него инструмент— сетевой паяльник — самодельным регулятором температуры жала (РТЖ). От широко известных аналогов это устройство отличается простотой схемного решения (рис.1) в сочетании с высокой эксплуатационной надежностью самой конструкции. К тому же и деталей для изготовления данного устройства потребуется совсем немного: симистор, пара светодиодов да три резистора (из них один — переменный).

«Электронным сердцем» устройства является симистор КУ208Г (предельно допустимое постоянное напряжение в закрытом состоянии равно 400 В, максимально допустимый действующий ток в открытом состоянии составляет 5А, символически — на корпусе самого полупроводникового прибора).

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема самодельного регулятора температуры жала электропаяльника

Разобраться в особенностях работы предлагаемого РТЖ и полнее оценить его преимущества призваны помочь осциллограммы напряжений (рис.2). Сняты они в контрольной точке А принципиальной электрической схемы — в наиболее характерные для симистора VD1 моменты времени, при разном значении суммарного сопротивления «переменника» R1 и постоянного резистора R2.

Условившись отсчитывать углы открытия вышепоименованного полупроводникового прибора от начала положительной полуволны переменного напряжения, поступающего из сети, при анализе первой представленной осциллограммы (рис.2.1) нетрудно заметить, что изначально малые углы открытия VD1 для положительной и отрицательной полуволн синусоиды зависят от величины резистора R2, когда сопротивление «переменника» R1 равно нулю. Видно также: в первый момент угол открытия симистора для отрицательной полуволны больше, чем L1.

Можно предсказать (и следующая осциллограмма наглядно это подтверждает), что при 270° отрицательная полуволна будет блокирована симистором раньше, чем положительная полуволна достигнет угла 90°. Перестанет светиться светодиод НL2 (рис.2.3). Симистор VD1 начнет переходить в тиристорный режим работы.

Через время, характеризуемое наступлением L3, равного разности изначальных углов открытия для положительной и отрицательной полуволн (то есть когда угол открытия для положительной полуволны станет равным 90°), симистор закроется и для положительной полуволны (см. рис.2.4). Значит, перестанет светиться светодиод НL1.

Итак, при рассмотренном способе управления симистором для данного конкретного схемного решения работа паяльника проходит (см. рис.2.2) при углах открытия положительной полуволны синусоиды не более 90° (1.4), а отрицательной — не более 270° (1.5). Этого вполне достаточно для практики, если питание паяльника рассчитано на 220 В. И если паяльник будет перегреваться, то увеличением угла открытия симистора можно добиваться снижения нагрева жала.

Иное дело — когда напряжение в сети вдруг уменьшается, а паяльник имеет спираль, рассчитанную на питание от 220 В. В таком случае рассмотренный вариант РТЖ оказывается, по сути, неприемлемым для снижения температуры жала паяльника (при недостаточной температуре припой становится вязким, а пайка непрочной).

Из сказанного можно сделать вывод: для работы с данной схемой регулирования температуры жала необходим паяльник, нагревательная обмотка которого должна быть рассчитана на угол открытия симистора 45°.

Рис. 2. Осциллограммы, снятые в контрольной точке А и наглядно характеризующие особенности работы симистора в разные моменты поступления сетевого напряжения

Если (см. рис.1) поменять полярность включения VD1 и верхний конец резистора R2 сохранить подключенным к символическому аноду симистора, то реальные осциллограммы напряжений для контрольной точки А будут отличны от представленных на рисунках 2.1—2.4. При R1 = 0 угол открытия симистора для положительной полуволны синусоиды изначально будет больше, чем угол открытия симистора для отрицательной. Значит, теперь в тиристорный режим работы симистор станет переходить на отрицательной полуволне синусоиды.

По результативности оба таких варианта равноценны. На стадии макетирования следует отцифровать угол поворота резистора R1 в зависимости от угла открытия симистора. Можно упростить принципиальную электрическую схему, оставив из светодиодов в ней лишь НL1, который будет свидетельствовать, что в сети есть напряжение и РТЖ функционирует нормально.

Корпусом и монтажной платой для самодельного устройства, призванного регулировать температуру жала паяльника, может служить термостойкая коробочка подходящих размеров, выполненная, например, из односторонне фольгированного стеклотекстолита (о том, как такую сделать, см. № 2 журнала «Моделист-конструктор» за 1999 год). Еще лучше — компактно смонтировать все в карболитовой розетке квадратной или цилиндрической формы с уже подсоединенным электрошнуром, заправленным в штепсельную вилку.

Переменный резистор целесообразно закрепить внутри на боковой стенке столь своеобразного удлинителя, становящегося еще и симисторным регулятором напряжения (в частном случае — надежным РТЖ сетевого паяльника). На ось «переменника», выведенную наружу, желательно установить для удобства ручку и предусмотреть шкалу.

Уверен, что таким самодельным устройством останетесь довольны.

С.ЛЕВЧЕНКО, г. Санкт-Петербург