Spájkovačka 2

Cieľom bolo navrhnúť čo najjednoduchšiu, ale dostatočne presnú reguláciu teploty spájkovačky. Do internátnych podmienok :-) . V tomto zapojení som použil rovnakú spájkovaciu rúčku ako v mojej prvej konštrukcii. Na napájanie som sa rozhodol použiť nejaký spínaný zdroj, teda jednosmerný. Ľahko dostupný zdroj je napr. adaptér z notebooku. Ten, ktorý som použil dáva napätie 20 V. Teplota pera sa nastavuje potenciometrom, stav (ohrev/zohriate) indikuje dvojfarebná ledka. Rozsah regulácie je 100 – 400 °C.

Popis zapojenia

Schéma zapojenia:


schema zapojenia 1
schema zapojenia 2

Zariadenie je napájané js napätím v rozsahu 18-25 V, počíta sa so spínaným zdrojom. Na vstupe je nejaký filter pre potlačenie rušenia zanášaného zo zdroja. Ďalej tu sú 2 stabilizátory. Prvý (zložený z TL431 a tranzistora T1) napája integrované obvody, je nastavený na 12 V voči umelej nule. Druhý stabilizátor (delič so zenerkou + IO2A) vytvára umelú nulu. Vďaka umelej nule stačí jednopólový napájací zdroj, pričom zosilňovače pracujú akoby mali symetrické napájanie. Zapojenie dáva možnosť pripojenia uzemnenia na hrot pera, v takom prípade treba aby bol ochranný rezistor zabudovaný v pere.
Na zosilnenie napätia termočlánku (teda meranie teploty pera) je tu IO2B. Na tomto mieste som použil precízny OZ, konkrétne OPA2140, ale samozrejme možno použiť aj ľubovoľný iný, ktorý splní požiadavky (nízky a stabilný ofset), dynamické nároky nie sú príliš veľké. Len treba pamätať, že zosilnenie je >200. Zapojenie pracuje s citlivosťou 10 mV/K. Veľkosť hysterézy je asi 3°C.
Na nastavenie požadovanej teploty slúži PR1 spolu s R10 a R11. Odpor R12, ktorý môže byť premostený T4, mení napätie na PR1 čím vytvára hysterézu.
Na spínanie ohrevu slúži komparátor IO3B, ten spína mosfet T5. Invertory so Schittovým obvodom slúžia na vytváranie hysterézy a na spínanie indikačnej ledky. Výhodou hysterézy vytvorenej týmto spôsobom je veľkosť nezávislá od napätia na potenciometri.

Oživenie

Pri osádzaní treba dať pozor na polohu bežca trimra R5, je vhodné aby sa nachádzal zhruba v strede dráhy. Aby sa nestalo, že po zapnutí sa dostane do vetvy V+ príliš vysoké napätie.
Po osadení celého zapojenia nepripojíme spájkovacie pero, zapneme napájanie. Bude svietiť ledka indikujúca zopnutý ohrev (žltá). Skontrolujeme napätie vetvy 0V voči V-, mala by mať asi 2,7 V. Ďalej pomocou trimra R5 nastavíme napätie vetvy V+ na 12 V voči 0V. Na presnosti záleží.
Potom treba nastaviť hranice pre požadovanú teplotu, pomocou R10 a R11. Dá sa to na 1 krok ;-)
Posledná vec (najzložitejšia) je nastaviť zosilnenie IO2B. Na výstupe má mať citlivosť (mierku) 10 mV/K. Pri tomto nastavení som použil multimeter s termočlánkom, lepší teplomer nemám.

Dosiahnuté výsledky

Aj napriek tomu, že zapojenie bolo navrhované s dôrazom na jednoduchosť funguje dosť presne. Až som bol potešený :-) . Veľkosť zmien teploty nameraná na hrote je 2 – 4 °C. Zdroj s napätím 20 V stačí na dosiahnutie teploty 400 °C. Takže zverejňujem toto zapojenie ako jednoduchý, ale vcelku presný analógový regulátor pre spájkovačku. A nejaké fotky:


foto1
foto2
foto3

Schému, DPS a stupnicu na panel nájdete v časti Na stiahnutie.