Spájkovačka

Spájkovačka s termostatickou reguláciou, ktorú som si pred istým časom urobil. Je v nej použité spájkovacie pero 24 V 50 W od firmy Diametral. Teplota sa nastavuje potenciometrom, na indikáciu teploty je použitá ledka.
spajkovacka

Mojím cieľom bolo skonštruovať spájkovačku s termostatickou dvojstavovou reguláciou pre použitie so spájkovacím perom 24 V 50 W s termočlánkom od firmy Diametral. Nevyžadujem zobrazovanie teploty na displeji, stačí mi zobrazovanie stavu teploty ledkou a nastavovanie teploty potenciometrom, takže som použitie mikrokontroléra zavrhol a rozhodol sa pre zapojenie s operačnými zosilňovačmi.
Táto konštrukcia pochádza z roku 2012, dneska keď toto píšem by som toto zapojenie už riešil ináč. Na zosilnenie napätia z termočlánku iný OZ bez potreby nastavenia ofsetu, napájaný symetricky.
Spájkovačka však stále bez problémov funguje. Vymenil som aj kábel k spájkovaciemu peru za ohybnejší.


Dosiahnuté výsledky

Regulácia funguje, odchýlky od nastavenej teploty sú do 6°C (na okrajoch rozsahu, v okolí bežne používaných teplôt sú menšie, ale aj to by sa ešte dalo doladiť). Rozsah regulácie mám nastavený 80 – 450 °C.
Pri meraní vlastností termočlánku v spájkovacom pere som zistil, že výstupné napätie termočlánku v závislosti od teploty hrotu má dobre lineárnu závislosť aj napriek jeho vzdialenosti od povrchu hrotu kde som meral teplotu (očakával som že by sa mohla vyskytnúť nejaká zjavne nelineárna funkcia, kvôli zaostávaniu teploty hrotu za teplotou vnútra pera).
Jediné čo mi nevyšlo celkom je hysteréza, skutočná je menšia ako nastavená.
Zhrniem to tak, že som spokojný.


Popis zapojenia

Riadiaca elektronika je určená pre použitie spájkovacieho pera s termočlánkom na meranie teploty hrotu, dá sa použiť aj pre iné perá ako som použil ja. V tom prípade by možno bolo potrebné zmeniť zosilnenie IO1 tak, aby sa zachoval výstup 15 mV/K, prípadne použiť triak na väčší prúd.
Zariadenie je napájané zo sieti cez trafo 230 / 12, 24 V; 24 V sekundár slúži na napájanie ohrevu, 12V pre riadiace obvody (nemusia byť od seba oddelené). Výhrevné teleso je napájané tak, aby úbytky na polovodičoch boli čo najmenšie.
V riadiacich obvodoch som použil CMOS-ové OZ, keďže termočlánok som chcel zaťažovať čo najmenším prúdom a tiež pri diferenčnom zosilňovači sa ukazujú výhodnejšie. Typy TLC 271 / 272 (STMicroeletronics: TS272) sú schopné dodávať výstupné napätie až k nule, takže nepotrebujú symetrické napájanie. Miesto dvoch TLC272 by sa dal použiť jeden TLC274. Obvody pracujú s konštantou citlivosti 15 mV/°C.

schema zapojenia

Napätie z termočlánku (UT) je zosilnené IO1, R8 slúži na nastavenie zosilnenia, R7 na nastavenie vstupného ofsetu IO1. Za ním nasleduje filter, ten slúži na potlačenie zvlnenia napätia (keď je zapnutý ohrev, tak sa indukuje striedavá zložka do UT).
Komparátor IO3A porovnáva skutočnú a požadovanú teplotu pera, podľa toho zapne buď zelenú ledku keď je pero zohriate na požadovaú teplotu alebo žltú ledku a optotriak (teda aj ohrev pera), ak je teplota nižšia ako žiadaná. Vysoká úroveň je na výstupe IO3A vtedy, keď pero je zohriate, nízka keď sa pero zohrieva.
Diferenčný zosilňovač IO3B slúži na vytvorenie hysterézie komparátora (prestavuje referenčné napätie komparátora).
IO2A slúži na impedančné oddelenie hysterézneho napätia UH, vytvoreného deličom R12 – R13, jeho veľkosť sa dá nastaviť pomocou R12. (Použitie IO2A nie je celkom nutné) IO2B oddeľuje napätie z potenciometra, R10 a R11 určujú hranice nastavenia teploty.
Tranzistory T1 – T3 spínajú dvojfarebnú ledku a prostredníctvom optotriaku ohrev.
Riadiaca elektronika je napájaná 10 V zo stabilizátora 78L10.


obr1
obr2
obr3
obr4
obr5

V sekcii Na stiahnutie je pár súborov k spájkovačke.