Регулятор температуры жала паяльника

Рассказать в:

Описанное ниже устройство предназначено для регулирования температуры жала 220-вольтного паяльника, но может быть использовано также для управления мощностью и других нагревательных и осветительных приборов, работающих от сети переменного тока. Схема регулятора показана на рис. 1.
Регулятор температуры жала паяльника
Рис. 1

Регулирующим элементом служит БСИТ VT2. Канал этого транзистора включен в диагональ моста, собранного на диодах VD4-VD7. Открывающие импульсы на затвор транзистора поступают с выхода эмиттерного повторителя на транзисторе VT1. Линия РВО микроконтроллера DD1, с которого импульсы приходят на базу транзистора VT1, сконфигурирована как выход.
Регулирование мощности выполняют нажатиями на кнопки SB1 и SB2. Когда паяльник лежит на подставке, контакты SF1 замкнуты. При этом на паяльник поступает шестьдесят процентов его максимальной мощности. При снятии его с подставки контакты SF1 размыкаются, обеспечивая возможность регулирования мощности.
Регулирование - ступенчатое. Всего предусмотрено 17 ступеней, соответствующих мощности от нуля до 100 % (с шагом около 6 %). Реально максимальная и минимальная мощности несколько отличаются от 100% и нуля. Это обусловлено, в частности, задержкой обработки прерывания от таймера/ счетчика 0 микроконтроллера (она длится несколько микросекунд, что ничтожно мало по сравнению с шагом регулирования). Мощность менее 60 % предусмотрена исключительно для регулирования яркости осветительных ламп и иных нагрузок; для паяльника это не требуется. Индикацию выходной мощности в процентах от максимальной выполняет стрелочный прибор РА1.

Сразу после включения регулятор устанавливает выходную мощность, равную 60 %, и, если контакты SF1 разомкнуты, возможно регупирование ее как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения. При этом на затворе транзистора VT2 присутствуют импульсы с частотой около 590 Гц с изменяемым коэффициентом заполнения от 100 % (максимапьная мощность) до 6 %.

Частота этих импульсов равна
Регулятор температуры жала паяльника
где Ft -частота встроенного тактового генератора микроконтроллера (около 1,2 МГц); 8 - коэффициент деления тактовой частоты предварительным делителем таймера/счетчика 0; 256 - максимальное число тактов таймера счетчика 0 до его переполнения и генерации прерывания.
Выбранное значение частоты 590 Гц оптимально. При установке частоты на входе таймера/счетчика 0, равной Ft (частота выходных импульсов - около 4700 Гц), при минимальном и максимальном значениях мощности (скважности) становится заметной погрешность ее установки, обусловленная затратами времени на обработку прерываний от таймера/счетчика. При частоте импульсов на входе таймера/счетчика 0, равной FT/64 (частота выходных импульсов микроконтроллера - около 75 Гц), наблюдается заметное на глаз мерцание питаемых от регулятора осветительных ламп.
Диод VD3 предотвращает воздействие импульсов отрицательной полярности на затворе транзистора VT2. Они являются результатом перезарядки паразитной емкости затвор-сток транзистора при его открывании.
При одновременном нажатии на две кнопки SB1 и SB2 заданный программно приоритет имеет кнопка увеличения мощности SB1 Также программно запрещено скачкообразное изменение мощности от нуля до 100 %, и наоборот
Поскольку устройство не имеет гальванической развязки от сети, кнопки SB1, SB2 и контакты SF1 должны иметь надежную изоляцию, защищающую пользователя от ударов током.
Трансформатор Т1 использован готовый. Если придется подыскивать ему замену, то выбор можно остановить на таком, у которого напряжение на вторичной обмотке равно 9... 15 В при токе нагрузки 0,1 А. Если обмотка II не имеет отвода от середины, вместо диодов VD1, VD2 необходимо применить выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов.

Транзистор VT2 следует установить на теплоотвод с полезной площадью около 100 см2 Для снижения уровня помех от регулятора теплоотвод желательно соединить с минусовым выводом выпрямителя напряжения питания (с выводом 2 стабилизатора DA1), а под транзистор поместить тонкую слюдяную изолирующую прокладку.
БСИТ VT2 можно заменить биполярным структуры n-p-п на напряжение эмиттер-коллектор не менее 400 В и ток не менее 2 А.

Максимальная мощность нагрузки регулятора - 200 Вт (она ограничена максимальным током диодов VD4- VD7).
Индикатором мощности может служить любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки 100... 500 мкА.
Все детали устройства, кроме кнопок SB1, SB2, контактов SF1, выключателя SA1 и указателя мощности РА1, установлены на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Чертеж платы показан на рис. 2.
Регулятор температуры жала паяльника
Рис. 2

Для градуировки индикатора мощности потребуется вольтметр электромагнитной системы со шкалой на 250 В. Паяльник и вольтметр подключают к выходу регулятора и устанавливают максимальную выходную мощность Подбирают резистор R3 таким, чтобы стрелка микроамперметра установилась на последнее деление шкалы - эта отметка будет соответствовать 100 % мощности.
Далее мощность уменьшают настолько, чтобы напряжение по шкале вольтметра уменьшилось до 0,7 от первоначального. На шкале микроамперметра стрелка покажет место для отметки "50 V (поскольку мощность пропорциональна квадрату действующего значения напряжения)
Уменьшают мощность настолько, чтобы показания вольтметра уменьшились наполовину, и на шкале микроамперметра делают отметку "25 %". Таким образом наносят на шкалу индикатора желаемое число делений.

Программу микроконтроллера можно скачать здесь


Раздел: [Устройства на микроконтроллерах]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru