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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Soldador de resistencia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnologías de radioaficionados El soldador es la principal “herramienta de trabajo” de un radioaficionado y, dado el uso generalizado de transistores de efecto de campo y microcircuitos CMOS muy “delicados”, se le imponen requisitos muy estrictos. El elemento calefactor más común de un soldador es una espiral de nicromo, aislada de la varilla por un delgado tubo de mica. La mica tiene una constante dieléctrica muy alta (no en vano los condensadores de mica se consideran los mejores), por lo que todas las interferencias de alto voltaje que ingresan a la bobina del soldador a través de los cables de alimentación pasan casi sin obstáculos hasta su punta. Si la punta del soldador toca la pista a la que está soldado el transistor de efecto de campo (lo que sucede con bastante frecuencia), la "vida" de este transistor corre un gran peligro. Otro inconveniente de estos soldadores es su baja resistencia (incluso las fuerzas laterales débiles al desoldar elementos, sin mencionar los impactos, pueden dañarlos). Obviamente, trabajar constantemente con un soldador de este tipo es un inconveniente. Por ello, muchos radioaficionados recurren a varios trucos:
Fue este último camino el que decidí tomar. Seguramente todo el mundo ha visto potentes resistencias domésticas de la serie PEV. ¡Estos son elementos calefactores listos para usar para un soldador con una potencia de 30...60 W! Uno solo puede preguntarse por qué rara vez se encuentran en la literatura descripciones de soldadores basadas en ellos. Después de todo, las resistencias potentes están diseñadas para resistir un sobrecalentamiento significativo. Pueden soportar con seguridad un calentamiento de hasta 500...600°C, que es varias veces mayor que el punto de fusión de la soldadura. Este uso "no estándar" de resistencias también se ve facilitado por el hecho de que las resistencias PEV-7,5 tienen un orificio interno con un diámetro de 5 mm. aquellos. El mismo diámetro que la punta de un soldador estándar de 40 vatios. El espesor del dieléctrico cerámico de la resistencia es de aproximadamente 3 mm, lo que no se puede comparar con una capa de mica de 8 fracciones de milímetro de espesor. Como ha demostrado la práctica, es casi imposible dañar elementos sensibles con un soldador de este tipo, incluso cuando se alimenta desde una red de 220 V. Además, al utilizar una resistencia, puede olvidarse de la rotura dieléctrica (esto sucede con bastante frecuencia con los soldadores de "mica"). Otra ventaja de un soldador de "resistencia" es una amplia gama de clasificaciones de resistencia (resistencias), por lo que elegir la correcta no es difícil y, si el calentador falla, simplemente puede cambiar la resistencia. Los soldadores industriales de 40 vatios (Fig. 1) son excelentes para reelaborar, aunque no es difícil preparar el estuche usted mismo. La única dificultad que puede surgir es que el diámetro de la resistencia PEV-7,5 (una resistencia de este tipo puede disipar una potencia de hasta 50 W durante mucho tiempo, calentándose hasta una temperatura superior a 500 °C) es ligeramente mayor que el del soporte de punta de metal. de un soldador estándar. Si está hecho de una placa de metal enrollada en un tubo, deberá expandirse (desdoblarse) ligeramente desde el lado de la punta para que la resistencia "encaje" en él (un tubo sólido deberá cortarse a la medida). La resistencia se mantiene en el tubo mediante fricción y de forma muy fiable. El tubo con la resistencia debe girarse para que los cables de la resistencia sobresalgan; así no interferirán tanto con el trabajo.
No tiene sentido soldar cables a los terminales de la resistencia: los terminales se calientan casi a la misma temperatura que la resistencia misma, es decir, por encima del punto de fusión de la soldadura. Es mejor llevar enchufes especiales que se utilizan en radios de automóviles, refrigeradores y otros electrodomésticos donde es necesario garantizar contactos confiables sin soldar. Los cables de la resistencia se insertan en los orificios del tubo de soporte cerca del mango (la temperatura allí no es muy alta y es segura para aislar los cables) y luego se sacan a través del mango, como de costumbre. Para un soldador de 40 W alimentado por una batería de automóvil, la resistencia debe ser de aproximadamente 5,1 ohmios (producirá aproximadamente 30 W de potencia). Esto tiene en cuenta la resistencia de los cables (aproximadamente 1 ohmio). Con esta resistencia, el soldador normalmente se calienta si el voltaje de la batería es superior a 12 V y no se sobrecalienta al máximo (14,4 V).
Si se supone que el soldador debe conectarse a través de un regulador de temperatura automático (con un termopar montado en la punta), entonces la resistencia de la resistencia se puede reducir a 3,6...4,7 ohmios. Entonces se calentará más rápido, no en 2...3 minutos, sino en sólo 40 segundos, y los PEV domésticos son prácticamente insensibles a las sobrecargas de corriente. Para otras tensiones de alimentación, la resistencia de la resistencia debe ser diferente, como se puede ver en la tabla. El termostato, para aumentar la eficiencia y reducir el calentamiento del elemento de control, debe funcionar en modo pulsado. La inercia térmica del soldador es muy alta y la frecuencia de los pulsos de corriente puede ser inferior a 1 Hz. No es deseable hacerlo demasiado grande (más de 1 kHz). Aunque la capacitancia entre la bobina de la resistencia y la punta del soldador es insignificante, como usted sabe, a medida que aumenta la frecuencia, la capacitancia disminuye y será mucho más difícil lidiar con la interferencia de alta frecuencia a lo largo de los cables de alimentación. Las resistencias domésticas están recubiertas con una pintura especial que se oscurece cuando se calienta (de verde a negro). No hay por qué tener miedo de esto, cuando se enfría vuelve a ponerse verde. El diseño descrito me ha funcionado durante más de un año y la apariencia de la resistencia no se ha visto afectada durante este tiempo. La punta del soldador quema fuertemente la resistencia, pero este inconveniente también es inherente a los soldadores convencionales. Además, es fácil eliminarlo insertando una varilla adecuada en la resistencia. Sin embargo, no se esfuerce demasiado: el cuerpo de la resistencia cerámica puede dañarse fácilmente con impactos fuertes. El termostato se puede ensamblar de acuerdo con el esquema más simple (Fig. 2).
De los sensores de temperatura disponibles para la mayoría de los radioaficionados, lo mejor es utilizar termistores. Los sensores semiconductores no pueden medir temperaturas tan altas: después de unas pocas horas de funcionamiento sus características se deterioran. También es necesario abandonar los termistores de disco: sus cables se sueldan con soldadura normal y, cuando el soldador se calienta, se caen. Los termistores tubulares son buenos (la carcasa es como la de las resistencias MLT-0,25 normales, solo el doble de larga), sin embargo, es bastante difícil asegurarlos. La resistencia inicial del termistor puede ser casi cualquier cosa. Cuando se calienta, disminuye a decenas de ohmios para todas las resistencias. Antes de fijar el termistor a la punta del soldador, es recomendable envolverlo (la punta) con hilos de amianto o cualquier otro aislante resistente al calor. El termostato se ensambla según el esquema clásico: un comparador de voltaje en el amplificador operacional DA1.1 y un disparador Schmitt en DA1.2. Una característica distintiva del chip LM358 es su capacidad para comparar voltajes que tienen una amplitud cercana al voltaje en el pin negativo de la fuente de alimentación (pin 4). La mayoría de los demás circuitos integrados económicos hacen huelga en este modo. Se puede sustituir por el ICPA358P ucraniano, o por el LM4 o KR324UD1401 de 2 elementos. La resistencia recortadora R1 regula la temperatura de la punta. A medida que disminuye su resistencia, la temperatura también disminuye. Es aconsejable conectar una resistencia constante con una resistencia de aproximadamente 1 kOhm en serie con R1; al microcircuito "no le gusta" que se suministre más de 4/5 de la tensión de alimentación a sus entradas. Si bien la temperatura de la punta es baja, la resistencia del termistor R4 es bastante alta, el voltaje en la entrada directa DA1.1 es mayor que el voltaje en la entrada inversa y la salida del amplificador operacional está en un nivel alto. En la salida de DA1 2, el mismo nivel, el transistor VT1 está abierto y suministra voltaje al soldador. A medida que este último se calienta, la resistencia del termistor disminuye y pronto los voltajes en ambas entradas de DA1.1 serán iguales. El amplificador comenzará a cambiar caóticamente (no hay retroalimentación y es extremadamente difícil introducirla, ya que la retroalimentación funciona normalmente solo cuando los voltajes en las entradas del amplificador operacional están cerca de la mitad del voltaje de suministro, y en nuestro caso están sólo a cientos de milivoltios por encima de cero). Para combatir la interferencia de alta frecuencia en la salida DA1.1, se agregó un disparador Schmitt al circuito del amplificador DA1.2. Cambia al estado lógico "0" solo después de que el componente constante de la señal (de cualquier forma y frecuencia) en la salida del amplificador DA1.1 sea menor que 1/4 del voltaje de suministro, es decir después de que el soldador se haya calentado a la temperatura de funcionamiento. Entonces el transistor VT1 también se apaga. Durante algún tiempo, la temperatura de la punta del soldador aumenta debido a la inercia térmica y el voltaje en la salida del DA1.1 disminuye. Luego, la punta comienza a enfriarse y aumenta el voltaje en la salida de DA1.1. Tan pronto como (el componente constante) excede 3/4 de la tensión de alimentación, el disparador DA1.2 vuelve a conmutar y el soldador comienza a calentarse. La tensión de alimentación debe estar entre 5...20 V, la tensión U2 (en la resistencia de carga) puede ser cualquiera. Pero la propia resistencia (resistencia y potencia) y el transistor VT1 deben estar diseñados para ello. Cuando se utilizan transistores bipolares entre la salida de DA1.2 y la base del transistor se necesita una resistencia con una resistencia de 100...470 ohmios (cuanto menor es el voltaje, menor es la resistencia), el emisor de VT1 está conectado al cable común. Ambos voltajes pueden estar desestabilizados. El consumo de corriente en el circuito U1 no supera las decenas de miliamperios. Es recomendable utilizar transistores de efecto de campo en el dispositivo, especialmente cuando el voltaje U2 es inferior a 100 V. Entonces el transistor estará frío y todo el circuito se podrá ocultar en el mango de un soldador. Un transistor bipolar a este voltaje necesita un pequeño disipador de calor. Para un funcionamiento más fiable, es aconsejable aumentar la capacitancia del condensador C3. Si es imposible ajustar la temperatura requerida con la resistencia R1, entonces se debe reducir la resistencia de R3 o, mejor aún, se debe seleccionar el termistor R4 con una resistencia mayor. Autor: A.Koldunov, Grodno.
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