رسم تخطيطي لمنظم مكواة اللحام بمقياس درجة الحرارة. نقوم بتجميع دائرة تنظيم طاقة بسيطة لمكواة اللحام بأيدينا

يقدم مؤلف هذا المقال ل. إليزاروف، من مدينة ميكيفكا بمنطقة دونيتسك، شيئًا يمكن أن يكرره هواة الراديو جهاز للصيانةأفضل درجة حرارة طرف الحديد لحامعن طريق قياس مقاومة السخان الخاص به أثناء الانفصال الدوري قصير المدى عن الشبكة.

تم نشر العديد من أجهزة التحكم في درجة حرارة طرف مكواة اللحام بشكل متكرر على صفحات مجلات الهندسة الراديوية، وذلك باستخدام سخان مكواة اللحام كمستشعر لدرجة الحرارة والحفاظ عليه عند مستوى معين. عند الفحص الدقيق، يتبين أن كل هذه المنظمات هي مجرد مثبتات للطاقة الحرارية للسخان. إنها، بالطبع، تعطي تأثيرا معينا: يحترق الطرف بشكل أقل ولا ترتفع درجة حرارة مكواة اللحام أثناء وضعها على الحامل. لكن هذا لا يزال بعيدًا عن التحكم في درجة حرارة الطرف.

توضح الرسوم البيانية أنه في الكسور الأولى من الثانية يكون فرق درجة الحرارة كبيرًا جدًا وغير مستقر بحيث لا يمكن استخدام درجة حرارة المدفأة في هذه اللحظة لتحديد درجة حرارة الطرف بدقة، وهذه هي بالضبط الطريقة التي تعمل بها جميع المنظمات المنشورة مسبقًا ، حيث يتم استخدام السخان كجهاز استشعار لدرجة الحرارة. من الشكل. 1 يمكن ملاحظة أن منحنيات الاعتماد على درجة حرارة الطرف والسخان في وقت إيقاف تشغيله فقط بعد ثانيتين وحتى أكثر من ثلاث أو أربع ثوانٍ قريبة بدرجة كافية لتفسير درجة حرارة المدفأة مثل درجة حرارة الطرف بدقة كافية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الفرق في درجة الحرارة لا يصبح صغيرا فحسب، بل يصبح ثابتا تقريبا. وفقًا للمؤلف، فإن المنظم هو الذي يقيس درجة حرارة المدفأة بعد وقت معين من إيقاف تشغيله، وهو قادر على التحكم بدقة أكبر في درجة حرارة الطرف.

من المثير للاهتمام مقارنة مزايا هذا المنظم بمحطة لحام تستخدم مستشعر درجة الحرارة المدمج في طرف مكواة اللحام. في محطة اللحام، يؤدي التغير في درجة حرارة طرف مكواة اللحام إلى حدوث تفاعل على الفور من جهاز التحكم، وتتناسب الزيادة في درجة حرارة السخان مع التغير في درجة حرارة الطرف. تصل موجة التغير في درجة الحرارة إلى طرف مكواة اللحام خلال 5...7 s. عندما تتغير درجة حرارة طرف مكواة اللحام التقليدية، تنتقل موجة التغير في درجة الحرارة من الطرف إلى المدفأة (مع معلمات ديناميكية حرارية قريبة - 5...7 ثانية). ستعمل وحدة التحكم الخاصة بها خلال 1...7 ثانية (وهذا يعتمد على عتبة درجة الحرارة المحددة للتشغيل) وسوف ترفع درجة حرارة المدفأة. سوف تصل الموجة العكسية لتغير درجة الحرارة إلى طرف مكواة اللحام في نفس 5...7 ثانية. ويترتب على ذلك أن وقت استجابة مكواة اللحام التقليدية التي تستخدم سخانًا كمستشعر لدرجة الحرارة أطول بمقدار 2...3 مرات من زمن استجابة محطة لحام مكواة اللحام المزودة بمستشعر درجة حرارة مدمج في الطرف.

من الواضح أن محطة اللحام لها ميزتان رئيسيتان مقارنة بمكواة اللحام التي تستخدم السخان كمستشعر لدرجة الحرارة. الأول (الثانوي) هو مؤشر درجة الحرارة الرقمي. والثاني هو مستشعر درجة الحرارة المدمج في الطرف. كان المؤشر الرقمي مثيرًا للاهتمام في البداية، ولكن بعد ذلك لا يزال التنظيم يتبع مبدأ "أكثر قليلاً، أقل قليلاً".

تتمتع مكواة اللحام التي تستخدم السخان كمستشعر لدرجة الحرارة بالمزايا التالية مقارنة بمحطة اللحام:
- وحدة التحكم لا تشوش المساحة على الطاولة، حيث يمكن دمجها في علبة صغيرة الحجم على شكل محول شبكة؛
- أقل تكلفة؛
- يمكن استخدام وحدة التحكم مع أي مكواة لحام منزلية تقريبًا؛
- سهولة التكرار، حتى بالنسبة لهواة الراديو المبتدئين.

دعونا نفكر في ميزات تصميم مكاوي اللحام ذات التصميمات والقوة المختلفة. ويوضح الجدول قيم مقاومة سخانات مكاوي اللحام المختلفة، حيث Pw هي قوة مكواة اللحام، W؛ Rx - مقاومة سخان حديد اللحام البارد، أوم؛ ص - مقاومة الساخن بعد الاحماء لمدة ثلاث دقائق أوم.

يوضح الفرق بين درجات الحرارة هذه أن نظام TCS للسخانات يمكن أن يختلف بمقدار 50 مرة. تحتوي مكاوي اللحام ذات TCS الكبيرة على سخانات سيراميك، على الرغم من وجود استثناءات. مكاوي اللحام ذات TKS الصغيرة ذات تصميم قديم مع سخانات نيتشروم. من الضروري أن نلاحظ بشكل منفصل أن بعض مكاوي اللحام قد تحتوي على صمام ثنائي مدمج - مستشعر درجة الحرارة، وقد صادفت مكواة لحام واحدة كانت مثيرة للاهتمام للغاية: في أحد القطبية كان TKS إيجابيًا، وفي الآخر - سلبيًا. في هذا الصدد، يجب أولاً قياس مقاومة مكواة اللحام في الحالات الباردة والساخنة من أجل توصيلها بالمنظم بالقطبية الصحيحة.

دائرة تثبيت درجة حرارة مكواة اللحام

يظهر مخطط المنظم في الشكل. 2. مدة تشغيل السخان ثابتة وهي 4...6 ثواني. تعتمد مدة حالة إيقاف التشغيل على درجة حرارة المدفأة وميزات تصميم مكواة اللحام وهي قابلة للتعديل في حدود 0...30 ثانية. قد يكون هناك افتراض بأن درجة حرارة طرف مكواة اللحام "تتأرجح" باستمرار لأعلى ولأسفل. أظهرت القياسات أن التغير في درجة حرارة الطرف تحت تأثير نبضات التحكم لا يتجاوز درجة واحدة، وهذا ما يفسره القصور الحراري الكبير لتصميم مكواة اللحام.

دعونا ننظر في تشغيل المنظم. وفقًا للدائرة المعروفة، يتم تجميع مصدر الطاقة لوحدة التحكم على جسر المقوم VD6 ومكثفات التبريد C4 وC5 وثنائيات زينر VD2 وVD3 ومكثف التنعيم C2. يتم تجميع العقدة نفسها على مضخمين تشغيليين متصلين بواسطة مقارنات. يتم تزويد الإدخال غير المقلوب (دبوس 3) لـ op-amp DA1.2 بجهد مرجعي من مقسم المقاومة R1R2. يتم تزويد مدخله المقلوب (دبوس 2) بالجهد من مقسم، يتكون ذراعه العلوي من دائرة مقاومة R3-R5، والذراع السفلي للسخان متصل بمدخل المرجع عبر الصمام الثنائي VD5. في لحظة تشغيل الطاقة، تقل مقاومة المدفأة ويكون الجهد عند المدخل المقلوب لـ op-amp DA1.2 أقل من الجهد عند غير المقلوب. سيكون للخرج (دبوس 1) لـ DA1.2 أقصى جهد إيجابي. يتم تحميل خرج DA1.2 في دائرة تسلسلية تتكون من المقاوم المحدد R8 وLED HL1 والصمام الثنائي الباعث المدمج في optocoupler U1. يشير مؤشر LED إلى تشغيل المدفأة، وأن الصمام الثنائي الباعث للمقرنة الضوئية يفتح جهاز محاكاة الصور المدمج. يتم توفير جهد التيار الكهربائي 220 فولت الذي تم تصحيحه بواسطة الجسر VD7 إلى المدفأة. سيتم إغلاق الصمام الثنائي VD5 بهذا الجهد. يؤثر مستوى الجهد العالي من خرج DA1.2 عبر المكثف SZ على الإدخال المقلوب (دبوس 6) لمضخم العمليات DA1.1. عند خرجه (دبوس 7) يظهر مستوى جهد منخفض، والذي، من خلال الصمام الثنائي VD1 والمقاوم R6، سيقلل الجهد عند الإدخال المقلوب لـ op-amp DA1.2 أقل من المستوى القياسي. سيضمن ذلك الحفاظ على مستوى الجهد العالي عند خرج مضخم التشغيل هذا. وتظل هذه الحالة مستقرة خلال الوقت المحدد بواسطة دائرة التفاضل C3R7. عندما يتم شحن المكثف SZ، ينخفض ​​الجهد على المقاوم R7 للدائرة، وعندما يصبح أقل من القيمة المثالية، فإن مستوى الإشارة المنخفض عند خرج op-amp DA1.1 سيتغير إلى مستوى مرتفع. سوف يغلق مستوى الإشارة العالي الصمام الثنائي VD1، وسيصبح الجهد عند المدخل المقلوب DA1.2 أعلى من المستوى القياسي، مما سيؤدي إلى تغيير في مستوى الإشارة العالي عند خرج المرجع DA1.2 إلى مستوى منخفض وإيقاف تشغيل HL1 LED وU1 optocoupler. سوف يقوم جهاز التصوير الضوئي المغلق بفصل جسر VD7 وسخان مكواة اللحام عن الشبكة، وسيقوم الصمام الثنائي VD5 المفتوح بتوصيله بالمدخل المقلوب لـ op-amp DA1.2. يشير مؤشر LED HL1 المطفأ إلى إيقاف تشغيل السخان. عند الخرج DA1.2، سيبقى مستوى الجهد المنخفض حتى تنخفض مقاومته، نتيجة لتبريد سخان حديد اللحام، إلى نقطة التبديل DA1.2، المحددة، كما هو مذكور أعلاه، بالجهد المرجعي من المقسم R1R2 . بحلول ذلك الوقت، سيكون لدى مكثف SZ الوقت لتفريغه من خلال الصمام الثنائي VD4. بعد ذلك، بعد تبديل DA1.2، سيتم تشغيل optocoupler U1 مرة أخرى وسيتم تكرار العملية برمتها. سيكون وقت تبريد سخان مكواة اللحام أطول، وكلما ارتفعت درجة حرارة مكواة اللحام بأكملها، انخفض استهلاك الحرارة لعملية اللحام. يعمل المكثف C1 على تقليل التداخل والتداخل عالي التردد من الشبكة.

تبلغ أبعاد لوحة الدوائر المطبوعة 42 × 37 مم وهي مصنوعة من الألياف الزجاجية المغطاة بالرقائق من جانب واحد. يظهر الرسم وترتيب العناصر في الشكل. 3.
رسم ثنائي الفينيل متعدد الكلور بتنسيق عادي - مرفق

LED HL1، الثنائيات VD1، VD4 - أي منها منخفضة الطاقة. الصمام الثنائي VD5 - أي نوع بجهد لا يقل عن 400 فولت. يمكن استبدال ثنائيات زينر KS456A1 بـ KS456A أو صمام ثنائي زينر 12 فولت بحد أقصى للتيار المسموح به يزيد عن 100 مللي أمبير. يجب فحص مكثف أكسيد SZ للتأكد من عدم وجود تسربات. عند فحص مكثف بالأوميتر، يجب أن تكون مقاومته أكبر من 2 ميجا أوم. المكثفات C4 و C5 عبارة عن مكثفات فيلمية مستوردة لجهد متناوب يبلغ 250 فولت أو مكثفات K73-17 محلية لجهد 400 فولت. يمكن استبدال الدائرة الدقيقة LM358P بـ LM393R في هذه الحالة ، الطرف الأيمن للمقاوم R8 وفقًا لـ يجب أن يكون الرسم البياني متصلاً بخط الطاقة الموجب لوحدة التحكم، وأنود LED HL1 - مباشرة إلى الإخراج DA1.2 (دبوس 1). في هذه الحالة، لا يلزم تثبيت الصمام الثنائي VD1. يجب اختيار مقاومة المقاوم R6 بناءً على السخان الموجود. ويجب أن تكون أقل من مقاومة السخان في الحالة الباردة بحوالي 10%. يتم تحديد مقاومة ضبط المقاوم R5 بحيث لا يتجاوز الفاصل الزمني لضبط درجة الحرارة 100 درجة مئوية. للقيام بذلك، احسب الفرق في مقاومة مكواة اللحام الباردة والمسخنة جيدًا واضربها في 3.5. ستكون القيمة الناتجة هي مقاومة المقاوم R5 بالأوم. نوع المقاوم - أي دورة متعددة.

تحتاج الوحدة المجمعة إلى التعديل. يتم استبدال دائرة المقاومات R3-R5 مؤقتًا بمتغيرين متصلين على التوالي أو بمقاومات معدلة تبلغ 2.2 كيلو أوم و 200...300 أوم. بعد ذلك، يتم توصيل الكتلة التي تحتوي على مكواة اللحام المتصلة بالشبكة. بعد تحقيق درجة حرارة الطرف المطلوبة باستخدام محركات المقاومة المؤقتة، يتم فصل الجهاز عن الشبكة. يتم لحام المقاومات ويتم قياس المقاومة الإجمالية للأجزاء المدرجة. يتم طرح نصف المقاومة المحسوبة مسبقًا R5 من القيمة الناتجة. ستكون هذه هي المقاومة الإجمالية للمقاومات الثابتة R3، R4، والتي يتم اختيارها من تلك المتاحة وفقًا للقيمة الأقرب إلى القيمة الإجمالية. يمكن وضع مفتاح في فجوة هذه الدائرة المقاومة. عند إيقاف تشغيله، ستتحول مكواة اللحام إلى التسخين المستمر. بالنسبة لأولئك الذين يحتاجون إلى مكواة لحام لعدة أوضاع لحام، أقترح تركيب مفتاح والعديد من الدوائر المقاومة لأوضاع مختلفة. على سبيل المثال، بالنسبة للحام الناعم وللحام العادي. إذا انقطعت الدائرة، يتم فرض الوضع. قوة مكواة اللحام المستخدمة محدودة بالتيار الأقصى لجسر المعدل KTs407A (0.5 A) و optocoupler MOS3063 (1 A). لذلك، بالنسبة لمكاوي اللحام التي تزيد قوتها عن 100 واط، من الضروري تركيب جسر مقوم أكثر قوة، واستبدال جهاز البصريات بمرحل إلكتروني ضوئي من الطاقة المطلوبة.

أظهرت مقارنة تشغيل مكاوي اللحام المختلفة مع الجهاز الموصوف أن مكاوي اللحام المزودة بسخان سيراميك مزود بـ TCR كبيرة هي الأكثر ملاءمة. يظهر في الشكل مظهر أحد المتغيرات للكتلة المجمعة مع إزالة الغطاء. 4.

من أجل الحصول على لحام عالي الجودة وجميل، من الضروري تحديد قوة مكواة اللحام بشكل صحيح وضمان درجة حرارة معينة لطرفها، اعتمادًا على ماركة اللحام المستخدمة. أقدم العديد من دوائر التحكم في درجة حرارة الثايرستور محلية الصنع لتسخين حديد اللحام، والتي ستحل محل العديد من الدوائر الصناعية التي لا تضاهى من حيث السعر والتعقيد.

انتبه، دوائر الثايرستور التالية لوحدات التحكم في درجة الحرارة ليست معزولة جلفانيًا عن الشبكة الكهربائية ولمس العناصر الحاملة للتيار في الدائرة يشكل خطورة على الحياة!

لضبط درجة حرارة طرف حديد اللحام، يتم استخدام محطات اللحام، حيث يتم الحفاظ على درجة الحرارة المثلى لطرف حديد اللحام في الوضع اليدوي أو التلقائي. إن توفر محطة لحام للحرفي المنزلي محدود بسبب ارتفاع سعره. لقد قمت بنفسي بحل مشكلة تنظيم درجة الحرارة من خلال تطوير وتصنيع منظم مع التحكم اليدوي في درجة الحرارة بدون خطوات. يمكن تعديل الدائرة للحفاظ على درجة الحرارة تلقائيا، لكنني لا أرى النقطة في هذا، وقد أظهرت الممارسة أن التعديل اليدوي يكفي تماما، لأن الجهد في الشبكة مستقر ودرجة الحرارة في الغرفة مستقرة أيضا .

دائرة منظم الثايرستور الكلاسيكية

لم تستوف دائرة الثايرستور الكلاسيكية لمنظم طاقة حديد اللحام أحد متطلباتي الرئيسية، وهو عدم وجود تداخل إشعاعي في شبكة إمداد الطاقة وموجات الأثير. لكن بالنسبة لهواة الراديو، فإن هذا التدخل يجعل من المستحيل الانخراط الكامل في ما يحبه. إذا تم استكمال الدائرة بفلتر، فسيصبح التصميم ضخمًا. ولكن في العديد من حالات الاستخدام، يمكن استخدام دائرة منظم الثايرستور هذه بنجاح، على سبيل المثال، لضبط سطوع المصابيح المتوهجة وأجهزة التدفئة بقوة 20-60 واط. ولهذا السبب قررت تقديم هذا الرسم البياني.

من أجل فهم كيفية عمل الدائرة، سأتناول بمزيد من التفصيل مبدأ تشغيل الثايرستور. الثايرستور هو جهاز شبه موصل مفتوح أو مغلق. لفتحه ، تحتاج إلى تطبيق جهد موجب قدره 2-5 فولت على قطب التحكم ، اعتمادًا على نوع الثايرستور بالنسبة إلى الكاثود (المشار إليه بـ k في الرسم التخطيطي). بعد فتح الثايرستور (تصبح المقاومة بين الأنود والكاثود 0)، لا يمكن إغلاقه من خلال قطب التحكم. سيكون الثايرستور مفتوحًا حتى يصبح الجهد بين الأنود والكاثود (المشار إليه بـ a و k في الرسم البياني) قريبًا من الصفر. بكل بساطة.

تعمل دائرة التنظيم الكلاسيكية على النحو التالي. يتم توفير جهد التيار المتردد من خلال الحمل (المصباح المتوهج أو لف حديد اللحام) إلى دائرة جسر مقوم مصنوعة باستخدام الثنائيات VD1-VD4. يقوم جسر الصمام الثنائي بتحويل الجهد المتردد إلى جهد مباشر، ويتغير وفقًا للقانون الجيبي (الشكل 1). عندما يكون الطرف الأوسط للمقاوم R1 في أقصى اليسار، تكون مقاومته 0 وعندما يبدأ الجهد في الشبكة في الزيادة، يبدأ المكثف C1 في الشحن. عندما يتم شحن C1 بجهد 2-5 فولت، فإن التيار سوف يتدفق عبر R2 إلى قطب التحكم VS1. سوف يفتح الثايرستور، ويقصر دائرة جسر الصمام الثنائي، وسوف يتدفق الحد الأقصى للتيار عبر الحمل (المخطط العلوي).

عندما تقوم بإدارة مقبض المقاوم المتغير R1، ستزداد مقاومته، وسوف ينخفض ​​تيار شحن المكثف C1 وسيستغرق الجهد الكهربي عليه وقتًا أطول ليصل إلى 2-5 فولت، لذلك لن يفتح الثايرستور على الفور، ولكن بعد مرور بعض الوقت. كلما زادت قيمة R1، كلما زاد وقت شحن C1، سيتم فتح الثايرستور لاحقًا وستكون الطاقة التي يتلقاها الحمل أقل نسبيًا. وبالتالي، من خلال تدوير مقبض المقاوم المتغير، يمكنك التحكم في درجة حرارة تسخين مكواة اللحام أو سطوع المصباح الكهربائي المتوهج.

أعلاه عبارة عن دائرة كلاسيكية لمنظم الثايرستور مصنوعة على الثايرستور KU202N. نظرًا لأن التحكم في هذا الثايرستور يتطلب تيارًا أكبر (وفقًا لجواز السفر 100 مللي أمبير، الحقيقي حوالي 20 مللي أمبير)، يتم تقليل قيم المقاومات R1 و R2، ويتم التخلص من R3، ويتم زيادة حجم المكثف الإلكتروليتي . عند تكرار الدائرة، قد يكون من الضروري زيادة قيمة المكثف C1 إلى 20 ميكروفاراد.

أبسط دائرة منظم الثايرستور

إليك دائرة أخرى بسيطة جدًا لمنظم طاقة الثايرستور، وهي نسخة مبسطة من المنظم الكلاسيكي. يتم الاحتفاظ بعدد الأجزاء إلى الحد الأدنى. بدلا من أربعة الثنائيات VD1-VD4، يتم استخدام واحد VD1. مبدأ عملها هو نفس الدائرة الكلاسيكية. تختلف الدوائر فقط في أن التعديل في دائرة التحكم في درجة الحرارة هذه يحدث فقط خلال الفترة الإيجابية للشبكة، والفترة السلبية تمر عبر VD1 دون تغييرات، لذلك لا يمكن ضبط الطاقة إلا في النطاق من 50 إلى 100٪. لضبط درجة حرارة تسخين طرف مكواة اللحام، ليس هناك حاجة إلى المزيد. إذا تم استبعاد الصمام الثنائي VD1، فسيكون نطاق ضبط الطاقة من 0 إلى 50%.

إذا قمت بإضافة دينيستور، على سبيل المثال KN102A، إلى الدائرة المفتوحة من R1 و R2، فيمكن استبدال المكثف الإلكتروليتي C1 بمكثف عادي بسعة 0.1 مللي فهرنهايت. الثايرستور مناسب للدوائر المذكورة أعلاه، KU103V، KU201K (L)، KU202K (L، M، N)، المصمم لجهد أمامي يزيد عن 300 فولت. الثنائيات أيضًا موجودة تقريبًا، مصممة لجهد عكسي لا يقل عن 300 فولت. الخامس.

يمكن استخدام الدوائر المذكورة أعلاه لمنظمات الطاقة الثايرستور بنجاح لتنظيم سطوع المصابيح التي تم تركيب المصابيح المتوهجة فيها. لن يكون من الممكن ضبط سطوع المصابيح التي تحتوي على مصابيح موفرة للطاقة أو مصابيح LED، لأن هذه المصابيح تحتوي على دوائر إلكترونية مدمجة، وسيقوم المنظم ببساطة بتعطيل عملها الطبيعي. سوف تتألق المصابيح الكهربائية بكامل طاقتها أو تومض وقد يؤدي ذلك إلى فشلها المبكر.

يمكن استخدام الدوائر للتعديل بجهد إمداد يبلغ 36 فولت أو 24 فولت تيار متردد. ما عليك سوى تقليل قيم المقاوم بترتيب من حيث الحجم واستخدام الثايرستور الذي يطابق الحمل. لذا فإن مكواة اللحام بقوة 40 واط بجهد 36 فولت سوف تستهلك تيارًا قدره 1.1 أمبير.

دائرة الثايرستور الخاصة بالمنظم لا تصدر أي تداخل

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين دائرة منظم طاقة حديد اللحام المقدمة وتلك المعروضة أعلاه في الغياب التام للتداخل الراديوي في الشبكة الكهربائية، حيث تحدث جميع العمليات العابرة في وقت يكون فيه الجهد في شبكة الإمداد صفرًا.

عند البدء في تطوير جهاز التحكم في درجة الحرارة لمكواة اللحام، شرعت في الاعتبارات التالية. يجب أن تكون الدائرة بسيطة، وقابلة للتكرار بسهولة، ويجب أن تكون المكونات رخيصة الثمن ومتوفرة، وموثوقية عالية، وأبعاد قليلة، وكفاءة قريبة من 100%، ولا يوجد تداخل مشع، وإمكانية الترقية.

تعمل دائرة التحكم في درجة الحرارة على النحو التالي. يتم تصحيح جهد التيار المتردد من شبكة الإمداد بواسطة جسر الصمام الثنائي VD1-VD4. من الإشارة الجيبية، يتم الحصول على جهد ثابت، متفاوت في السعة بمقدار نصف جيبية بتردد 100 هرتز (الرسم البياني 1). بعد ذلك، يمر التيار عبر المقاوم المحدد R1 إلى صمام ثنائي زينر VD6، حيث يقتصر الجهد على السعة إلى 9 فولت، وله شكل مختلف (الرسم البياني 2). تقوم النبضات الناتجة بشحن المكثف الإلكتروليتي C1 من خلال الصمام الثنائي VD5، مما يؤدي إلى إنشاء جهد إمداد يبلغ حوالي 9 فولت للدوائر الدقيقة DD1 و DD2. يؤدي R2 وظيفة وقائية، حيث يحد من أقصى جهد ممكن على VD5 وVD6 إلى 22 فولت، ويضمن تكوين نبضة على مدار الساعة لتشغيل الدائرة. من R1، يتم توفير الإشارة المولدة إلى المسامير الخامسة والسادسة لعنصر 2OR-NOT للدائرة الرقمية الدقيقة المنطقية DD1.1، والتي تعكس الإشارة الواردة وتحولها إلى نبضات مستطيلة قصيرة (الشكل 3). من المنفذ 4 من DD1، يتم إرسال النبضات إلى المنفذ 8 من المشغل D DD2.1، الذي يعمل في وضع المشغل RS. DD2.1، مثل DD1.1، يؤدي وظيفة قلب وتكوين الإشارة (الشكل 4).

يرجى ملاحظة أن الإشارات في الرسم البياني 2 و4 هي نفسها تقريبًا، ويبدو أن الإشارة من R1 يمكن تطبيقها مباشرة على الدبوس 5 من DD2.1. لكن الدراسات أظهرت أن الإشارة بعد R1 تحتوي على الكثير من التداخل القادم من شبكة الإمداد، وبدون تشكيل مزدوج فإن الدائرة لم تعمل بثبات. ولا يُنصح بتثبيت مرشحات LC إضافية عند وجود عناصر منطقية مجانية.

يتم استخدام المشغل DD2.2 لتجميع دائرة التحكم الخاصة بجهاز التحكم في درجة حرارة مكواة اللحام وهي تعمل على النحو التالي. يتلقى الدبوس 3 من DD2.2 نبضات مستطيلة من الدبوس 13 من DD2.1، والتي ذات حافة موجبة تكتب فوق السن 1 من DD2.2، وهو المستوى الموجود حاليًا عند دخل D للدائرة الدقيقة (الدبوس 5). عند الطرف 2 توجد إشارة من المستوى المعاكس. دعونا نفكر في تشغيل DD2.2 بالتفصيل. لنفترض أن الرقم 2 منطقي. من خلال المقاومات R4، R5، سيتم شحن المكثف C2 إلى جهد الإمداد. عندما تصل النبضة الأولى مع انخفاض إيجابي، سيظهر 0 عند الطرف 2 وسيتم تفريغ المكثف C2 بسرعة من خلال الصمام الثنائي VD7. الانخفاض الإيجابي التالي عند الطرف 3 سيحدد انخفاضًا منطقيًا عند الطرف 2 ومن خلال المقاومات R4، R5، سيبدأ المكثف C2 في الشحن.

يتم تحديد وقت الشحن بواسطة ثابت الوقت R5 وC2. كلما زادت قيمة R5، كلما استغرق شحن C2 وقتًا أطول. حتى يتم شحن C2 إلى نصف جهد الإمداد، سيكون هناك صفر منطقي عند الطرف 5 ولن يؤدي انخفاض النبض الإيجابي عند المدخل 3 إلى تغيير المستوى المنطقي عند الطرف 2. بمجرد شحن المكثف، ستتكرر العملية.

وبالتالي، فإن عدد النبضات المحددة بواسطة المقاوم R5 من شبكة الإمداد سوف يمرر إلى مخرجات DD2.2، والأهم من ذلك، أن التغييرات في هذه النبضات ستحدث أثناء انتقال الجهد في شبكة الإمداد إلى الصفر. ومن هنا عدم وجود تدخل في تشغيل جهاز التحكم في درجة الحرارة.

من المنفذ 1 للدائرة الدقيقة DD2.2، يتم توفير النبضات إلى العاكس DD1.2، والذي يعمل على القضاء على تأثير الثايرستور VS1 على تشغيل DD2.2. يحد المقاوم R6 من تيار التحكم في الثايرستور VS1. عندما يتم تطبيق جهد إيجابي على قطب التحكم VS1، ينفتح الثايرستور ويتم تطبيق الجهد على مكواة اللحام. يسمح لك المنظم بضبط قوة مكواة اللحام من 50 إلى 99٪. على الرغم من أن المقاوم R5 متغير، إلا أن التعديل بسبب تشغيل DD2.2 لتسخين مكواة اللحام يتم تنفيذه على مراحل. عندما يكون R5 يساوي الصفر، يتم توفير 50٪ من الطاقة (الرسم البياني 5)، عند الدوران بزاوية معينة يكون بالفعل 66٪ (الرسم البياني 6)، ثم 75٪ (الرسم البياني 7). وبالتالي، كلما اقتربنا من قوة تصميم مكواة اللحام، كلما كان التعديل أكثر سلاسة، مما يجعل من السهل ضبط درجة حرارة طرف مكواة اللحام. على سبيل المثال، يمكن تكوين مكواة لحام بقدرة 40 واط لتعمل من 20 إلى 40 واط.

تصميم وتفاصيل وحدة التحكم في درجة الحرارة

يتم وضع جميع أجزاء جهاز التحكم في درجة حرارة الثايرستور على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية. نظرًا لأن الدائرة لا تحتوي على عزل كلفاني عن الشبكة الكهربائية، يتم وضع اللوحة في علبة بلاستيكية صغيرة لمحول سابق مزود بقابس كهربائي. يتم توصيل مقبض بلاستيكي بمحور المقاوم المتغير R5. حول المقبض الموجود على جسم المنظم، لتسهيل تنظيم درجة تسخين مكواة اللحام، يوجد مقياس بأرقام تقليدية.

يتم لحام السلك القادم من مكواة اللحام مباشرة بلوحة الدوائر المطبوعة. يمكنك جعل اتصال مكواة اللحام قابلاً للفصل، ومن ثم سيكون من الممكن توصيل مكاوي لحام أخرى بجهاز التحكم في درجة الحرارة. والمثير للدهشة أن التيار الذي تستهلكه دائرة التحكم في درجة الحرارة لا يتجاوز 2 مللي أمبير. وهذا أقل مما يستهلكه مؤشر LED الموجود في دائرة الإضاءة الخاصة بمفاتيح الإضاءة. ولذلك، ليست هناك حاجة إلى تدابير خاصة لضمان ظروف درجة حرارة الجهاز.

الدوائر الدقيقة DD1 وDD2 هي أي سلسلة 176 أو 561. يمكن استبدال الثايرستور السوفيتي KU103V، على سبيل المثال، بثايرستور حديث MCR100-6 أو MCR100-8، مصمم لتيار تحويل يصل إلى 0.8 أ. في هذه الحالة، سيكون من الممكن التحكم في تسخين مكواة اللحام بقوة تصل إلى 150 واط. الثنائيات VD1-VD4 موجودة، مصممة لجهد عكسي لا يقل عن 300 فولت وتيار لا يقل عن 0.5 أ. IN4007 (Uob = 1000 V، I = 1 A) مثالي. أي ثنائيات نبضية VD5 وVD7. أي صمام ثنائي زينر منخفض الطاقة VD6 بجهد تثبيت يبلغ حوالي 9 فولت. المكثفات من أي نوع. أي مقاومات R1 بقوة 0.5 واط.

لا يحتاج منظم الطاقة إلى التعديل. إذا كانت الأجزاء في حالة جيدة ولا توجد أخطاء في التثبيت، فستعمل على الفور.

تم تطوير الدائرة منذ سنوات عديدة، عندما لم تكن أجهزة الكمبيوتر وخاصة طابعات الليزر موجودة في الطبيعة، ولذلك قمت بعمل رسم للوحة الدوائر المطبوعة باستخدام التكنولوجيا القديمة على ورق الرسم البياني بمسافة شبكية تبلغ 2.5 مم. ثم تم لصق الرسم باستخدام غراء Moment على ورق سميك، وتم لصق الورقة نفسها على رقائق الألياف الزجاجية. بعد ذلك، تم حفر الثقوب على آلة حفر محلية الصنع وتم رسم مسارات الموصلات المستقبلية ومنصات الاتصال لأجزاء اللحام يدويًا.

تم الحفاظ على رسم جهاز التحكم في درجة حرارة الثايرستور. هنا صورته. في البداية، تم تصنيع جسر الصمام الثنائي المقوم VD1-VD4 على تجميع دقيق KTs407، ولكن بعد تمزيق التجميع الدقيق مرتين، تم استبداله بأربعة صمامات ثنائية KD209.

كيفية تقليل مستوى التداخل من منظمات الثايرستور

لتقليل التداخل المنبعث من منظمات الطاقة الثايرستور في الشبكة الكهربائية، يتم استخدام مرشحات الفريت، وهي عبارة عن حلقة من الفريت مع لفات ملفوفة من الأسلاك. يمكن العثور على مرشحات الفريت هذه في جميع مصادر تحويل الطاقة لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون وغيرها من المنتجات. يمكن تعديل مرشح الفريت الفعال والمثبط للضوضاء إلى أي منظم ثايرستور. يكفي تمرير السلك المتصل بالشبكة الكهربائية من خلال حلقة الفريت.

يجب تثبيت مرشح الفريت في أقرب وقت ممكن من مصدر التداخل، أي من موقع تركيب الثايرستور. يمكن وضع مرشح الفريت داخل جسم الجهاز وخارجه. كلما زاد عدد اللفات، كان مرشح الفريت قادرًا على منع التداخل بشكل أفضل، ولكن يكفي مجرد تمرير كابل الطاقة عبر الحلقة.

يمكن أخذ حلقة الفريت من أسلاك واجهة أجهزة الكمبيوتر والشاشات والطابعات والماسحات الضوئية. إذا انتبهت إلى السلك الذي يربط وحدة نظام الكمبيوتر بالشاشة أو الطابعة، فستلاحظ سماكة أسطوانية للعزل على السلك. يوجد في هذا المكان مرشح الفريت للتداخل عالي التردد.

يكفي قطع العزل البلاستيكي بسكين وإزالة حلقة الفريت. من المؤكد أنك أو أي شخص تعرفه لديه كابل واجهة غير ضروري من طابعة نافثة للحبر أو شاشة CRT قديمة.

المشكلة النموذجية عند العمل باستخدام مكواة اللحام هي حرق الطرف. هذا بسبب تسخينه العالي. أثناء التشغيل، تتطلب عمليات اللحام طاقة غير متساوية، لذلك يتعين عليك استخدام مكاوي لحام ذات طاقة مختلفة. لحماية الجهاز من ارتفاع درجة الحرارة وسرعة تغيير الطاقة، من الأفضل استخدام مكواة لحام مع التحكم في درجة الحرارة. سيسمح لك ذلك بتغيير معلمات التشغيل في غضون ثوانٍ وإطالة عمر الجهاز.

قصة الأصل

مكواة اللحام هي أداة مصممة لنقل الحرارة إلى المادة عند ملامستها لها. والغرض المباشر منه هو إنشاء اتصال دائم عن طريق ذوبان اللحام.

حتى بداية القرن العشرين، كان هناك نوعان من أجهزة اللحام: الغاز والنحاس. في عام 1921، اخترع المخترع الألماني إرنست ساكس وسجل براءة اختراع لمكواة لحام، والتي يتم تسخينها بواسطة التيار الكهربائي. في عام 1941، حصل كارل ويلر على براءة اختراع لأداة من نوع المحولات على شكل مسدس. ومن خلال تمرير التيار عبر طرفه، فإنه يسخن بسرعة.

وبعد عشرين عامًا، اقترح نفس المخترع استخدام المزدوج الحراري في مكواة اللحام للتحكم في درجة حرارة التسخين. وشمل التصميم لوحين معدنيين مضغوطين معاً بتمدد حراري مختلف. منذ منتصف الستينيات، بسبب تطور تقنيات أشباه الموصلات، بدأ إنتاج أدوات اللحام بأنواع النبض والحث.

أنواع مكاوي اللحام

والفرق الرئيسي بين أجهزة اللحام هو قوتها القصوى التي تحدد درجة حرارة التسخين. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقسيم مكاوي اللحام الكهربائية حسب الجهد الكهربائي الذي يزودها. يتم إنتاجها لشبكة الجهد المتردد 220 فولت وللجهد المستمر بقيم مختلفة. يتم أيضًا تقسيم مكاوي اللحام حسب النوع ومبدأ التشغيل.

وفقا لمبدأ التشغيل هناك:

• نيتشروم.
• سيراميك؛
• نبض؛
• تعريفي؛
• هواء حار؛
• الأشعة تحت الحمراء.
• غاز؛
• النوع المفتوح.

أنها تأتي في أنواع قضيب ومطرقة. الأول مخصص للتدفئة الموضعية والثاني لتدفئة منطقة معينة.

مبدأ التشغيل

تعتمد معظم الأجهزة على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. لهذا الغرض، يوجد عنصر تسخين في داخل الجهاز. لكن بعض أنواع الأجهزة يتم تسخينها ببساطة فوق النار أو تستخدم تيارًا مشتعلًا وموجهًا من الغاز.

تستخدم أجهزة نيتشروم سلكًا حلزونيًا يتم من خلاله تمرير التيار. يقع اللولب على العازل الكهربائي. عند تسخينه، ينقل اللولب الحرارة إلى الطرف النحاسي. يتم تنظيم درجة حرارة التسخين عن طريق حساس درجة الحرارة، والذي عند الوصول إلى قيمة تسخين معينة، يفصل الملف عن الخط الكهربائي، وعندما يبرد، يعيد توصيله به. مستشعر درجة الحرارة ليس أكثر من مزدوج حراري.

تستخدم مكاوي اللحام الخزفية القضبان كسخانات. غالبًا ما يتم التعديل فيها عن طريق تقليل الجهد المطبق على قضبان السيراميك.

تعمل معدات الحث باستخدام مغو. الطرف مغطى بمغناطيس حديدي. باستخدام الملف، يتم تحفيز مجال مغناطيسي وتظهر تيارات في الموصل، مما يؤدي إلى تسخين الطرف. أثناء التشغيل، تأتي لحظة يفقد فيها الطرف خصائصه المغناطيسية، ويتوقف التسخين، وعندما يبرد، تعود الخصائص ويتم استعادة التسخين.

يعتمد تشغيل مكاوي اللحام النبضية على استخدام محول عالي التردد. يحتوي اللف الثانوي للمحول على عدة لفات مصنوعة من سلك سميك ونهاياتها سخانات. يقوم محول التردد بزيادة تردد إشارة الدخل، والتي يتم تقليلها بواسطة المحول. يتم تنظيم التدفئة عن طريق ضبط الطاقة.

تستخدم مكواة اللحام بالهواء الساخن، أو كما يطلق عليها مسدس الهواء الساخن، الهواء الساخن أثناء التشغيل، والذي يسخن عند المرور عبر دوامة مصنوعة من نيتشروم. يمكن ضبط درجة الحرارة فيه عن طريق تقليل الجهد المطبق على السلك وعن طريق تغيير تدفق الهواء.

أحد أنواع مكاوي اللحام هي الأجهزة التي تستخدم الأشعة تحت الحمراء. يعتمد عملهم على عملية التسخين بالإشعاع بطول موجي يصل إلى 10 ميكرون. للتنظيم، يتم استخدام وحدة تحكم معقدة تعمل على تغيير طول الموجة وكثافتها.

مواقد الغاز هي مواقد عادية، تستخدم فوهات بأقطار مختلفة بدلاً من الطرف. التحكم في درجة الحرارة يكاد يكون مستحيلاً، باستثناء تغيير شدة الغاز الناتج باستخدام المثبط.

من خلال فهم مبدأ تشغيل مكواة اللحام، لا يمكنك إصلاحها بنفسك فحسب، بل يمكنك أيضًا تعديل تصميمها، على سبيل المثال، جعلها قابلة للتعديل.

أجهزة التكيف

سعر مكاوي اللحام مع التحكم في درجة الحرارة أعلى بعدة مرات من سعر الأجهزة التقليدية. لذلك، في بعض الحالات يكون من المنطقي شراء مكواة لحام عادية جيدة وصنع المنظم بنفسك. هكذا، يتم التحكم في معدات اللحام بطريقتين للتحكم:

• قوة؛
• درجة حرارة.

يتيح لك التحكم في درجة الحرارة تحقيق مؤشرات أكثر دقة، ولكن من الأسهل تنفيذ التحكم في الطاقة. في هذه الحالة، يمكن جعل المنظم مستقلاً ويمكن توصيل أجهزة مختلفة به.

استقرار عالمي

يمكن صنع مكواة لحام مزودة بمنظم حرارة باستخدام أداة باهتة مصنوعة في المصنع أو تصميمها عن طريق القياس بنفسك. جهاز باهتة هو منظم يغير الطاقة الموردة إلى مكواة اللحام. في شبكة 220 فولت، يتدفق تيار متغير الحجم بشكل جيبي. إذا تم قطع هذه الإشارة، فسيتم توفير موجة جيبية مشوهة لحديد اللحام، مما يعني أن قيمة الطاقة ستتغير. للقيام بذلك، قبل التحميل، يتم توصيل الجهاز بالفجوة، والذي يسمح للتيار بالمرور فقط عندما تصل الإشارة إلى قيمة معينة.

تتميز المخفتات بمبدأ عملها. يستطيعون:

• التناظرية؛
• نابض.
• مجموع.

يتم تنفيذ دائرة باهتة باستخدام مكونات الراديو المختلفة: الثايرستور، الترياسات، الدوائر الدقيقة المتخصصة. أبسط نموذج باهت متاح بمقبض تحكم ميكانيكي. يعتمد مبدأ تشغيل النموذج على تغيير المقاومة في الدائرة. في الأساس، هذا هو نفس المقاومة المتغيرة. تعمل المخفتات الموجودة على الترياك على قطع الحافة الأمامية لجهد الدخل. تستخدم وحدات التحكم دائرة إلكترونية معقدة لتخفيض الجهد في عملها.

من الأسهل أن تجعل باهتة بنفسك باستخدام الثايرستور. لن تتطلب الدائرة أجزاء نادرة، ويتم تجميعها عن طريق تركيب مفصلي بسيط.

يعتمد تشغيل الجهاز على القدرة على فتح الثايرستور في لحظات زمنية عندما يتم تطبيق الإشارة على مخرج التحكم الخاص به. يقوم تيار الإدخال، الذي يدخل إلى المكثف من خلال سلسلة من المقاومات، بشحنه. في هذه الحالة، يفتح الدينستور ويمرر من خلاله لفترة وجيزة التيار الموفر للتحكم في الثايرستور. يفرغ المكثف ويغلق الثايرستور. الدورة التالية تكرر كل شيء. من خلال تغيير مقاومة الدائرة، يتم تنظيم مدة شحن المكثف، وبالتالي وقت فتح الثايرستور. وبالتالي يتم ضبط الوقت الذي يتم خلاله توصيل مكواة اللحام بشبكة 220 فولت.

ترموستات بسيط

باستخدام الصمام الثنائي زينر TL431 كأساس، يمكنك تجميع منظم حرارة بسيط بيديك. تتكون هذه الدائرة من مكونات راديوية غير مكلفة ولا تتطلب أي تكوين تقريبًا.

يتم توصيل Zener diode VD2 TL431 وفقًا لدائرة المقارنة بمدخل واحد. يتم تحديد مقدار الجهد المطلوب بواسطة مقسم تم تجميعه على المقاومات R1-R3. يتم استخدام الثرمستور كـ R3، الخاصية التي تتمثل في تقليل المقاومة عند تسخينها. باستخدام R1، يمكنك ضبط قيمة درجة الحرارة التي يقوم الجهاز عندها بإيقاف تشغيل مكواة اللحام من الطاقة.

عندما يصل صمام ثنائي الزينر إلى قيمة إشارة تتجاوز 2.5 فولت، فإنه يخترق ومن خلاله يتم توفير الطاقة إلى مرحل التبديل K1. يرسل المرحل إشارة إلى خرج التحكم الخاص بالترياك ويتم تشغيل مكواة اللحام. عند التسخين، تقل مقاومة مستشعر درجة الحرارة R3. ينخفض ​​الجهد الكهربائي في TL431 عن الجهد المقارن وتتعطل دائرة إمداد الطاقة التيرستاك.

بالنسبة لأدوات اللحام بقوة تصل إلى 200 واط، يمكن استخدام الترياك بدون مشعاع. RES55A بجهد تشغيل 12 فولت مناسب كمرحل.

دعم السلطة

يحدث أن هناك حاجة ليس فقط لتقليل قوة معدات اللحام، ولكن أيضًا على العكس من ذلك، زيادتها. معنى الفكرة هو أنه يمكنك استخدام الجهد الذي يظهر على مكثف الشبكة وقيمته 310 فولت. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن جهد التيار الكهربائي له قيمة سعة أكبر من قيمته الفعالة بمقدار 1.41 مرة. من هذا الجهد تتشكل نبضات ذات سعة مستطيلة.

من خلال تغيير دورة التشغيل، يمكنك التحكم في القيمة الفعالة لإشارة النبض من صفر إلى 1.41 من القيمة الفعالة لجهد الدخل. وبالتالي، فإن قوة تسخين مكواة اللحام ستختلف من صفر إلى ضعف الطاقة المقدرة.

جزء الإدخال عبارة عن مقوم مجمع قياسي. تتكون وحدة الإخراج من ترانزستور ذو تأثير ميداني VT1 IRF840 وهي قادرة على تبديل مكواة لحام بقوة 65 واط. يتم التحكم في تشغيل الترانزستور بواسطة دائرة كهربائية دقيقة مع تعديل عرض النبض DD1. يوجد المكثف C2 في سلسلة التصحيح ويضبط تردد التوليد. يتم تشغيل الدائرة الدقيقة بواسطة مكونات الراديو R5، VD4، C3. يستخدم ديود VD5 لحماية الترانزستور.

محطة لحام

محطة اللحام هي من حيث المبدأ نفس مكواة اللحام القابلة للتعديل. الفرق بينها هو وجود شاشة مريحة وأجهزة إضافية تساعد في تسهيل عملية اللحام. عادةً ما يتم توصيل مكواة لحام كهربائية ومجفف شعر بهذه المعدات. إذا كان لديك خبرة في الراديو، فيمكنك محاولة تجميع دائرة محطة لحام بيديك. لأنه يعتمد على متحكم ATMEGA328 (MCU).

تتم برمجة مثل هذا MK باستخدام مبرمج Adruino أو جهاز محلي الصنع مناسب لهذا الغرض. يتم توصيل المؤشر بوحدة التحكم الدقيقة، وهي عبارة عن شاشة كريستال سائل LCD1602. التحكم في المحطة بسيط؛ يتم استخدام مقاومة متغيرة تبلغ 10 كيلو أوم لهذا الغرض. من خلال تحويل الأول، يمكنك ضبط درجة حرارة الحديد لحام، والثاني - مجفف الشعر، والثالث يمكنك تقليل أو زيادة تدفق الهواء لمجفف الشعر.

يتم تثبيت ترانزستور ذو تأثير ميداني يعمل في وضع التبديل مع التيرستورات على المبرد من خلال حشية عازلة. تستخدم مصابيح LED باستهلاك تيار منخفض لا يزيد عن 20 مللي أمبير. يجب أن تحتوي مكواة اللحام ومجفف الشعر المتصلين بالمحطة على مزدوجة حرارية مدمجة، حيث تتم معالجة الإشارة منها بواسطة MK. الطاقة الموصى بها لمكواة اللحام هي 40 واط، ومجفف الشعر - لا يزيد عن 600 واط.

ستكون هناك حاجة إلى مصدر طاقة بجهد 24 فولت بتيار لا يقل عن 2 أمبير. للحصول على الطاقة، يمكنك استخدام محول جاهز من جهاز متعدد الإمكانات أو كمبيوتر محمول. بالإضافة إلى الجهد المستقر، فإنه يحتوي على أنواع مختلفة من الحماية. أو يمكنك أن تفعل ذلك بنفسك من النوع التناظري. للقيام بذلك، ستحتاج إلى محول بملف ثانوي مقدر بـ 18-20 فولت وجسر مقوم بمكثف.

بعد تجميع الدائرة، يتم تعديلها. تتضمن جميع العمليات ضبط درجة الحرارة. الخطوة الأولى هي ضبط درجة الحرارة على مكواة اللحام. على سبيل المثال، قمنا بتعيين المؤشر إلى 300 درجة. بعد ذلك، بالضغط على مقياس الحرارة حتى طرفه، باستخدام مقاومة قابلة للتعديل، يتم ضبط درجة الحرارة المقابلة للقراءات الفعلية. تتم معايرة درجة حرارة مجفف الشعر بنفس الطريقة.

يمكن شراء جميع عناصر الراديو بسهولة من المتاجر الصينية عبر الإنترنت. سيكلف هذا الجهاز، باستثناء الحالة محلية الصنع، حوالي مائة دولار أمريكي مع جميع الملحقات. يمكن تنزيل البرنامج الثابت للجهاز هنا: http://x-shoker.ru/lay/pajalnaja_stancija.rar.

بالطبع، سيكون من الصعب على هواة الراديو المبتدئين تجميع جهاز التحكم الرقمي في درجة الحرارة بيديه. لذلك، يمكنك شراء وحدات تثبيت درجة الحرارة الجاهزة. إنها لوحات ذات موصلات ملحومة ومكونات راديو. كل ما عليك فعله هو شراء علبة أو صنعها بنفسك.

وبالتالي، باستخدام مثبت تسخين حديد اللحام، من السهل تحقيق تنوعه. في هذه الحالة، يتم تحقيق نطاق التغيرات في درجات الحرارة في النطاق من 0 إلى 140 بالمائة.

عند العمل بمكواة لحام كهربائية، يجب أن تظل درجة حرارة طرفها ثابتة، وهو ما يضمن الحصول على وصلة ملحومة عالية الجودة.

ومع ذلك، في الظروف الحقيقية، يتغير هذا المؤشر باستمرار، مما يؤدي إلى تبريد أو ارتفاع درجة حرارة عنصر التسخين والحاجة إلى تثبيت منظم طاقة خاص لحديد اللحام في دوائر الطاقة.

يمكن تفسير التقلبات في درجة حرارة طرف جهاز اللحام بالأسباب الموضوعية التالية:

• عدم استقرار جهد إمداد الإدخال ؛
• خسائر كبيرة في الحرارة عند لحام الأجزاء والموصلات الحجمية (الضخمة) ؛
• تقلبات كبيرة في درجة الحرارة المحيطة.

للتعويض عن تأثير هذه العوامل، أتقنت الصناعة إنتاج عدد من الأجهزة التي تحتوي على أداة باهتة خاصة لمكواة اللحام، مما يضمن الحفاظ على درجة حرارة الطرف ضمن الحدود المحددة.

ومع ذلك، إذا كنت تريد التوفير في إعداد محطة لحام منزلية، فيمكن بسهولة إنشاء منظم الطاقة بنفسك. سيتطلب ذلك معرفة أساسيات الإلكترونيات والعناية القصوى عند دراسة التعليمات أدناه.

مبدأ تشغيل وحدة تحكم محطة لحام

هناك العديد من الدوائر المعروفة لمنظمات تسخين مكواة اللحام محلية الصنع والتي تعد جزءًا من المحطة المستخدمة في المنزل. ولكنها جميعها تعمل على نفس المبدأ، وهو التحكم في كمية الطاقة التي يتم توصيلها إلى الحمل.

قد تختلف الخيارات الشائعة للمنظمات الإلكترونية محلية الصنع بالطرق التالية:

• نوع الدائرة الإلكترونية
• عنصر يستخدم لتغيير الطاقة الموردة للحمل؛
• عدد خطوات التعديل والمعلمات الأخرى.

بغض النظر عن خيار التصميم، فإن أي وحدة تحكم لمحطة لحام محلية الصنع هي مفتاح إلكتروني تقليدي يحد أو يزيد من الطاقة المفيدة في ملف التسخين الخاص بالحمل.

ونتيجة لذلك، فإن العنصر الرئيسي للمنظم، سواء داخل المحطة أو خارجها، هو وحدة إمداد الطاقة القوية، والتي توفر القدرة على تغيير درجة حرارة الطرف ضمن حدود محددة بدقة.

يظهر في الصورة مثال على نموذج كلاسيكي مزود بوحدة طاقة مدمجة قابلة للتعديل.

المحولات على أساس الثنائيات التي تسيطر عليها

يختلف كل إصدار ممكن من الأجهزة في دائرته وعنصر التحكم الخاص به. توجد دوائر لمنظمات الطاقة تستخدم الثايرستور والترياك وخيارات أخرى.

أجهزة الثايرستور

من حيث تصميم دوائرها، فإن معظم وحدات التحكم المعروفة يتم تصنيعها باستخدام دائرة الثايرستور التي يتم التحكم فيها بواسطة جهد مولد خصيصًا لهذه الأغراض.

تظهر الصورة دائرة تنظيمية ذات وضعين تعتمد على الثايرستور منخفض الطاقة.

باستخدام مثل هذا الجهاز، من الممكن التحكم في مكاوي اللحام التي لا تتجاوز قوتها 40 واط. على الرغم من الأبعاد الصغيرة وعدم وجود وحدة تهوية، فإن المحول عمليا لا يسخن تحت أي وضع تشغيل مسموح به.

يمكن لمثل هذا الجهاز أن يعمل في وضعين، أحدهما يتوافق مع حالة الاستعداد. في هذه الحالة، يتم ضبط مقبض المقاوم المتغير R4 على الموضع الأيمن المتطرف وفقًا للمخطط، ويتم إغلاق الثايرستور VS2 تمامًا.

يتم توفير الطاقة لمكواة اللحام من خلال سلسلة بها صمام ثنائي VD4، حيث يتم تقليل الجهد إلى حوالي 110 فولت.

في وضع التشغيل الثاني، يتم نقل منظم الجهد (R4) من أقصى الموضع الأيمن؛ علاوة على ذلك، في وضعه الأوسط، يفتح الثايرستور VS2 قليلا ويبدأ في تمرير التيار المتردد.

ويرافق الانتقال إلى هذه الحالة اشتعال مؤشر VD6، الذي يتم تنشيطه عندما يكون جهد إمداد الخرج حوالي 150 فولت.

من خلال زيادة تدوير مقبض منظم R4، سيكون من الممكن زيادة طاقة الخرج بسلاسة، ورفع مستوى الخرج إلى القيمة القصوى (220 فولت).

محولات الترياك

هناك طريقة أخرى لتنظيم التحكم في مكواة اللحام وهي استخدام دائرة إلكترونية مبنية على التيرستورات ومصممة أيضًا لحمل منخفض الطاقة.

تعمل هذه الدائرة على مبدأ تقليل قيمة الجهد الفعال على مقوم أشباه الموصلات الذي تتصل به الحمولة (مكواة اللحام).

تعتمد حالة ترياك التحكم على موضع "المفتاح" للمقاوم المتغير R1، والذي يغير الإمكانات عند مدخلات التحكم الخاصة به. عندما يكون جهاز أشباه الموصلات مفتوحًا تمامًا، تنخفض الطاقة الموردة إلى مكواة اللحام بمقدار النصف تقريبًا.

أبسط خيار التحكم

إن أبسط منظم جهد، وهو نسخة "مبتورة" من الدائرتين اللتين تمت مناقشتهما أعلاه، يتضمن التحكم الميكانيكي في الطاقة في مكواة اللحام.

هناك طلب على منظم الطاقة هذا في الظروف التي يُتوقع فيها حدوث انقطاعات طويلة في العمل وليس من المنطقي الاحتفاظ بمكواة اللحام طوال الوقت.

في الوضع المفتوح للمفتاح، يتم توفير جهد صغير السعة (حوالي 110 فولت)، مما يضمن درجة حرارة تسخين منخفضة للطرف.

لوضع الجهاز في حالة صالحة للعمل، ما عليك سوى تشغيل مفتاح التبديل S1، وبعد ذلك يتم تسخين طرف مكواة اللحام بسرعة إلى درجة الحرارة المطلوبة، ويمكنك مواصلة اللحام.

يسمح لك منظم الحرارة هذا الخاص بمكواة اللحام بتقليل درجة حرارة الطرف إلى أدنى قيمة في الفترات الفاصلة بين عمليات اللحام. تعمل هذه الميزة على إبطاء عمليات الأكسدة في مادة الطرف وتطيل عمر الخدمة بشكل كبير.

على متحكم

في الحالة عندما يكون المؤدي واثقا تماما في قدراته، فيمكنه أن يأخذ إنتاج مثبت حراري لحديد لحام يعمل على متحكم دقيق.

تم تصنيع هذا الإصدار من منظم الطاقة على شكل محطة لحام كاملة، والتي تحتوي على مخرجين للعمل بجهد 12 و220 فولت.

أولها له قيمة ثابتة ويهدف إلى تشغيل مكاوي اللحام المصغرة ذات التيار المنخفض. يتم تجميع هذا الجزء من الجهاز باستخدام دائرة محول تقليدية، والتي يمكن تجاهلها بسبب بساطتها.

يحتوي الإخراج الثاني لمنظم التجميع الذاتي لمكواة اللحام على جهد متناوب يمكن أن يختلف سعته في النطاق من 0 إلى 220 فولت.

يظهر في الصورة أيضًا الرسم التخطيطي لهذا الجزء من المنظم، جنبًا إلى جنب مع وحدة التحكم من النوع PIC16F628A ومؤشر جهد الخرج الرقمي.

من أجل التشغيل الآمن للمعدات ذات جهدين مختلفين للإخراج، يجب أن يكون لدى المنظم محلي الصنع مآخذ ذات تصميم مختلف (غير متوافقة مع بعضها البعض).

مثل هذا التفكير المدروس يلغي احتمال حدوث أخطاء عند توصيل مكاوي اللحام المصممة لجهود مختلفة.

يتم تصنيع جزء الطاقة من هذه الدائرة باستخدام الترياك VT 136 600، ويتم ضبط الطاقة الموجودة في الحمل باستخدام مفتاح ضغط بعشرة أوضاع.

عن طريق تبديل منظم الضغط على الزر، يمكنك تغيير مستوى الطاقة في الحمل، المشار إليه بالأرقام من 0 إلى 9 (يتم عرض هذه القيم على شاشة المؤشر المدمج في الجهاز).

كمثال على هذا المنظم الذي تم تجميعه وفقًا لدائرة مزودة بوحدة تحكم SMT32، يمكننا التفكير في محطة مصممة لتوصيل مكاوي اللحام بأطراف العلامة التجارية T12.

هذا النموذج الصناعي للجهاز الذي يتحكم في وضع التسخين لمكواة اللحام المتصلة به قادر على ضبط درجة حرارة الطرف في النطاق من 9 إلى 99 درجة.

وبمساعدتها، من الممكن أيضًا التبديل تلقائيًا إلى وضع الاستعداد، حيث يتم تقليل درجة حرارة طرف مكواة اللحام إلى القيمة المحددة في التعليمات. علاوة على ذلك، يمكن ضبط مدة هذه الحالة في حدود 1 إلى 60 دقيقة.

دعنا نضيف إلى ذلك أن هذا الجهاز يوفر أيضًا وضعًا لتقليل درجة حرارة الطرف بسلاسة خلال نفس الفترة الزمنية القابلة للتعديل (1-60 دقيقة).

في نهاية مراجعة منظمات الطاقة لأجهزة اللحام، نلاحظ أن تصنيعها في المنزل ليس شيئًا يتعذر على المستخدم العادي الوصول إليه تمامًا.

إذا كان لديك بعض الخبرة في العمل مع الدوائر الإلكترونية وبعد دراسة المواد المقدمة هنا بعناية، فيمكن لأي شخص التعامل مع هذه المهمة بشكل مستقل تمامًا.

لكي يكون اللحام عالي الجودة، تحتاج إلى تجميع منظم طاقة حديد اللحام بيديك. أدناه سنقوم بإدراج هذه الأجهزة التي يتم تجميعها باستخدام الثايرستور. في بعضها، يتم التحكم في قوة مكواة اللحام دون عزل كلفاني عن الشبكة الكهربائية، لذلك يجب عزل جميع الأجزاء الحية بعناية.

منظم الثايرستور البسيط

هذا هو الخيار الأبسط. يستخدم الحد الأدنى لعدد الأجزاء. بدلاً من جسر الصمام الثنائي التقليدي، يتم استخدام صمام ثنائي واحد فقط. يتم تنظيم درجة الحرارة فقط خلال نصف الموجة الموجبة للتيار، وخلال الفترة السلبية يمر الجهد عبر الصمام الثنائي المذكور دون تغيير. لذلك، في هذه الحالة، يمكنك ضبط قوة مكواة اللحام بيديك في حدود 50 إلى 100٪. إذا قمت بإزالة الصمام الثنائي، فسوف يتحول إلى نطاق 0-49٪. إذا تم إدخال دينيستور (KN102A) في الكسر في سلسلة المقاومة، فيمكن استبدال الإلكتروليت بمكثف عادي بسعة 0.1 ميكروفاراد.

لإنشاء منظم الطاقة هذا، تحتاج إلى استخدام الثايرستور مثل KU103V، KU201L، KU202M، والتي تعمل بجهد أمامي يزيد عن 350 فولت. يمكن استخدام أي ثنائيات لفرق جهد عكسي لا يقل عن 400 فولت.

العودة إلى المحتويات

النسخة الكلاسيكية لجهاز الثايرستور

إنه يعطي تداخلاً لاسلكيًا للشبكة ويتطلب تركيب مرشح. ولكن يمكن استخدامه بنجاح لتغيير سطوع المصابيح المتوهجة أو تغيير درجة حرارة عناصر التسخين بقوة 20 إلى 40 واط.

يعمل هذا الجهاز وفق المبدأ التالي:

• يتم تشغيل الجهاز من خلال جهاز يجب تغيير درجة حرارته أو سطوعه؛
• ثم يمر التيار إلى جسر الصمام الثنائي؛
• يحول التيار المتردد إلى تيار مباشر.
• من خلال مقاوم متغير ومرشح لمقاومتين ومكثف يصل إلى محطة التحكم في الثايرستور، الذي يفتح ويمرر القيمة القصوى للتيار من خلال المصباح الكهربائي أو مكواة اللحام؛
• إذا قمت بإدارة مقبض المقاوم المتغير، فستحدث هذه العملية مع تأخير، والذي يعتمد على وقت تفريغ المكثف؛
• يعتمد مستوى درجة الحرارة الذي يتم تسخين طرف مكواة اللحام عليه على هذا.

العودة إلى المحتويات

منظم طاقة لحام الحديد دون تدخل الراديو

الفرق بين هذا الخيار والخيار السابق هو عدم وجود تداخل في الشبكة الكهربائية. إنه يعمل خلال الفترة التي يمر فيها جهد الإمداد عبر نقطة الصفر. ليس من الصعب صنع منظم حديد اللحام بيديك وتصل كفاءته إلى 98٪. قابلة للتحديث اللاحق.

يعمل الجهاز على النحو التالي: يتم تنعيم جهد التيار الكهربائي بواسطة جسر ديود، والمكون الثابت له شكل جيبي ينبض بتردد 100 هرتز.

بعد المرور عبر المقاومة وصمام الزينر، يكون للتيار سعة جهد قصوى تبلغ 8.9 فولت. ويتغير شكله ويصبح نابضًا، ويقوم بشحن المكثف.

تتلقى الدوائر الدقيقة الطاقة اللازمة، وهناك حاجة إلى مقاومات لتقليل سعة الجهد بحوالي 20-21 فولت وتوفير إشارة ساعة لـ LSI والخلايا المنطقية الفردية 2OR-NOT، والتي تتحول جميعها إلى نبضات مستطيلة. في دبابيس أخرى من الدوائر الدقيقة، يحدث انعكاس وتشكيل ساعة نبضية بحيث لا يستطيع الثايرستور التأثير على المنطق. عندما تمر إشارة إيجابية إلى محطة التحكم في الثايرستور، يتم فتحها ويمكن إجراء اللحام.

يحتوي هذا الجهاز على نطاق يتراوح بين 49-98%، مما يسمح لك بضبط الآلة من 21 إلى 39 واط.

العودة إلى المحتويات

التثبيت الداخلي للجهاز وأجزائه الأخرى

جميع الأجزاء التي يتم تجميع المنظم منها موجودة على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من الألياف الزجاجية. لا يحتوي هذا الجهاز على عزل كلفاني ويتصل مباشرة بمصدر التيار الكهربائي، لذلك من الأفضل تركيب الجهاز في صندوق مصنوع من أي مادة عازلة، مثل البلاستيك. لا ينبغي أن يكون أكبر من المحول. ستحتاج أيضًا إلى سلك كهربائي ومقبس.

يجب وضع مقبض مصنوع من أي مادة عازلة، على سبيل المثال، textolite أو البلاستيك، على محور المقاوم المتغير. حوله، على جسم منظم الطاقة من حديد اللحام، يتم وضع علامات بالأرقام المقابلة، والتي ستظهر درجة تسخين الطرف.

يتم لحام السلك الذي يربط المنظم بمكواة اللحام مباشرة باللوحة. بدلاً من ذلك، يمكنك تثبيت موصلات على العلبة ومن ثم يمكنك توصيل العديد من مكاوي اللحام. التيار الذي يستهلكه الجهاز الموصوف أعلاه صغير جدًا. وهي تساوي 2 مللي أمبير، وهو أقل مما يستهلكه مؤشر LED الموجود في مفتاح الإضاءة الخلفية. لذلك، ليس عليك بذل أي جهد لضمان نظام درجة الحرارة.

بعد التجميع، لا يحتاج الجهاز إلى التعديل. إذا لم تكن هناك أخطاء في التثبيت وكانت جميع الأجزاء في حالة جيدة، فيجب أن يعمل منظم الطاقة فورًا بعد توصيل القابس بالشبكة.

إذا كان الجهاز الموصوف أعلاه يبدو أنه من الصعب تصنيعه، فمن الممكن صنع جهاز أبسط، ولكن سيتعين عليك تثبيت مرشحات إضافية لتقليل التداخل اللاسلكي. وهي مصنوعة من حلقات الفريت التي يتم لف الأسلاك النحاسية عليها.

يمكنك استخدام عناصر مماثلة تمت إزالتها من مصادر طاقة الكمبيوتر والطابعات وأجهزة التلفزيون وغيرها من المعدات المماثلة.

يتم تثبيت الفلتر أمام مدخل المنظم، بين الجهاز وسلك الطاقة.

يجب تثبيته في أقرب وقت ممكن من الثايرستور، وهو مصدر التداخل اللاسلكي. يمكن أيضًا وضع الفلتر داخل المبيت أو داخله. كلما زاد عدد المنعطفات عليه، كلما كانت الشبكة محمية بشكل أكثر موثوقية من التداخل. في أبسط الحالات، يمكنك لف 2-3 أسلاك من سلك الطاقة حول الحلقة. يمكنك إزالة نوى الفريت من أجهزة الكمبيوتر أو الطابعات غير المرغوب فيها أو الشاشات القديمة أو الماسحات الضوئية. يتم توصيل وحدة نظام الكمبيوتر بها بسلك سميك. يتم تركيب مرشح الفريت فيه.