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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Punta estabilizadora de temperatura de un soldador doméstico. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnologías de radioaficionados Este dispositivo, fácil de repetir, garantiza la estabilidad de la temperatura de la varilla del soldador fijada por el regulador (resistencia variable) cuando cambia la tensión de red. Se utiliza una lámpara incandescente en miniatura como sensor de temperatura. El dispositivo que le presentamos es el resultado del deseo del autor de obtener conexiones soldadas de alta calidad utilizando un soldador eléctrico doméstico, diseñado para funcionar con una tensión de red de 220 V con sus fluctuaciones. Se adjunta un sensor de temperatura a la varilla del soldador, basándose en señales a partir de las cuales el dispositivo mantiene la temperatura de calentamiento de la varilla en un nivel determinado.
El diagrama del estabilizador se muestra en la Fig. 1. El estabilizador consta de dos unidades: medición y regulación, que están aisladas galvánicamente por el transformador de red T1 y el optoacoplador U1. La unidad de medición está ensamblada en el amplificador operacional DA2, conectada como comparador y recibe energía del devanado reductor secundario del transformador de red. El voltaje alterno es rectificado por el puente de diodos VD1, suavizado por el capacitor C3 y luego estabilizado a +12 V por el microcircuito DA1, un estabilizador de voltaje paralelo. El voltaje en la entrada inversora del amplificador operacional DA2 está determinado por un divisor que consta de resistencias R7, R8 y una lámpara incandescente EL1, cuya corriente es de aproximadamente 3 mA establecida por las resistencias R7, R8. Como sabes, la resistencia del filamento cambia con los cambios de temperatura. Esta propiedad hizo posible utilizar la lámpara como sensor de temperatura (en adelante, sensor), uniéndola a la varilla de un soldador. La temperatura de calentamiento de la varilla del soldador está regulada por una resistencia variable R6 conectada al circuito de otro divisor resistivo R3R4R5. Ambos divisores forman un puente de medición. Los límites de control de temperatura los establece la resistencia r4. Cuando la temperatura del sensor cambia, el puente se desequilibra y el voltaje en la salida del amplificador operacional DA2 cambia. La salida del amplificador operacional (pin 6) controla el LED HL1 y el optoacoplador U1 de la unidad reguladora, ensamblado en un potente transistor de efecto de campo VT1. El optoacoplador controla el voltaje puerta-fuente del transistor de efecto de campo VT1. Cuando aumenta la temperatura del sensor, su resistencia aumenta y aparece un voltaje de bajo nivel en la salida del amplificador operacional, el LED HL1 se apaga, indicando un aumento de temperatura por encima del umbral establecido por la resistencia variable R6, y el emisor El diodo del optoacoplador U1 se enciende, abriendo su fototransistor. El fototransistor abierto cierra la puerta y los terminales de fuente del transistor de efecto de campo VT1, su canal se cierra y solo la mitad del período de voltaje de la red se suministra al calentador del soldador a través del diodo integrado en el transistor. La varilla del soldador y el sensor comienzan a enfriarse. Después de un tiempo, una disminución en la temperatura del sensor conduce a la aparición de un alto nivel de voltaje en la salida del amplificador operacional; el LED HL1 se enciende, indicando que la temperatura está por debajo de un umbral determinado, y el diodo emisor del optoacoplador se apaga. El transistor VT1 se abre con un voltaje de 12 V en la puerta y se suministra todo el voltaje de la red al calentador. La varilla del soldador comienza a calentarse. Luego se repite el proceso. El voltaje al diodo Zener VD2 para abrir el transistor de efecto de campo VT1 se suministra desde la red a través del diodo rectificador VD3 y la resistencia de extinción R12. El condensador C5 es un condensador suavizador.
El dibujo de la placa de circuito impreso se muestra en la Fig. 2. Está hecho de una lámina de fibra de vidrio de un lado y se coloca en una carcasa de una fuente de alimentación de baja potencia en lugar de la placa rectificadora con un condensador suavizante y un interruptor deslizante retirados del mismo. Como transformador T1 se utiliza el transformador de red de la fuente de alimentación. Todas las resistencias se instalan perpendiculares al tablero. En la carcasa se perfora un orificio para el eje de la resistencia variable R6, que sobresale hacia afuera. La conexión eléctrica de la placa con el calentador y sensor se realiza a través del conector ONTs-VG-11-6/16 (sus números de contacto se muestran en la Fig. 2). En la carcasa se realiza un orificio correspondiente para el conector. El conector en sí no se muestra en el diagrama. El transistor VT1 está montado fuera de la placa sobre un disipador de calor: una placa de cobre de 90x12x1 mm, curvada como una "P" alrededor del transformador. Cuando la potencia del soldador no supera los 25 W, no se requiere un disipador de calor. El varistor RU1 se monta directamente en los terminales del transistor VT1. Como sensor se utilizó una lámpara incandescente de pequeño tamaño de la serie DL1250 (voltaje - 12 V, corriente - 50 mA) con unas dimensiones de 3,2x6 mm y una longitud de cable de 25 mm. En frío, la resistencia del filamento es de unos 30 ohmios. A una temperatura de 200...230 °C - alrededor de 50 ohmios. Los cables conductores de corriente resistentes al calor con un diámetro de 0,2...0,25 mm y una longitud de 250 mm, expuestos a altas temperaturas, están hechos de alambre de Constantan y se colocan a lo largo del cuerpo del soldador. La conexión de los cables a la lámpara se realiza mediante soldadura; de lo contrario, la temperatura de la varilla "flotará" con el tiempo. El cable para los cables se puede enrollar a partir de potentes resistencias PEV, S5-35 de baja resistencia. El alambre de nicrom también funcionará, pero tiene el doble de resistividad y es más difícil de conectar de forma segura. Los cables soldados están aislados con trozos de tubo fluoroplástico del cable MGTF y envueltos con cinta fluoroplástica FUM-O (PTFE) para trabajos de plomería. Luego, envolviendo la misma cinta, colocan una lámpara sensora presionada contra la varilla calefactora y cables conductores de corriente en dos o tres lugares a lo largo del cuerpo. Es recomendable hacer una pequeña muesca en la varilla de cobre del soldador de la lámpara. Se debe prestar especial atención a la confiabilidad del aislamiento eléctrico de los cables conductores de corriente y los puntos de soldadura de la carcasa. Amplificador operacional LM301A: uso general, reemplace, por ejemplo, KR140UD7, K153UD2, LM741. El estabilizador paralelo TL431 se puede reemplazar con un diodo Zener KS212ZH, KS212V o su análogo importado. Reemplazaremos el transistor VT1 con una tensión de funcionamiento de al menos 500 V por MTP6N60, BUZ90 o las series domésticas KP707, KP726. Es posible que el varistor RU1 no esté instalado. El puente de diodos W08M se puede reemplazar por uno ensamblado a partir de diodos individuales de baja potencia, por ejemplo, 1N4148, KD521A. Los condensadores de óxido son importados, C2, C4 son KM cerámicos. Resistencia R6 - SP4-1. Resistencias fijas: cualquier salida. La lámpara DL1250 se puede reemplazar por una DL1265 con una corriente nominal de 65 mA a 12 V (ver más abajo).
La apariencia del estabilizador ensamblado se muestra en la Fig. 3. El estabilizador se ajusta en la siguiente secuencia. El motor de resistencia variable R6 se coloca en la posición inferior de acuerdo con el diagrama y, en lugar de la resistencia R8, se conecta temporalmente una resistencia variable (o de sintonización) con una resistencia de 3 kOhm al reóstato. Cuando el estabilizador está conectado a la red, el LED HL1 no debería encenderse. A continuación, reduzca la resistencia de una resistencia variable conectada temporalmente hasta que se encienda el LED. Mida la resistencia de la parte de la resistencia introducida en el circuito y suelde en su lugar una resistencia constante de resistencia similar. Después de esto, si es necesario, seleccione el rango de temperatura de calentamiento deseado con la resistencia R4. Además del filamento de la lámpara, especialmente al reemplazarlo, la resistencia del sensor de temperatura también se ve influenciada por los cables de conexión, por lo que las resistencias de las resistencias R4, R8 pueden diferir ligeramente de las indicadas en el diagrama. El estabilizador ha sido probado en uso con soldadores de potencia de 25, 40 y 90 W. La inestabilidad de la temperatura fue de 15...20 оC. Depende principalmente de la calidad del contacto térmico entre el cilindro de la lámpara del sensor y la varilla del soldador. El autor utiliza un estabilizador con un soldador de 25 W durante más de un año. Prácticamente no es necesario ajustar la temperatura. La presencia del sensor en un cilindro de vidrio montado en la varilla del soldador requiere, por supuesto, cierta precaución durante el funcionamiento para evitar daños mecánicos. Se requiere un soporte especial. Autor: A. Zvirbulis
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