В мастерской радиолюбителя необходимы паяльники различной мощности. Паяльник на 10...15 Вт применяют для пайки самых мелких деталей, на 25 Вт - при монтаже печатных плат. Паяльников мощностью 40 Вт может быть несколько, с разной формой жала. Они применяются как для монтажа, так и для демонтажа деталей. Паяльник мощностью 100 Вт используется для массивных деталей.
Рис. 1
Приобретают паяльники обычно в разное время, разных производителей, и ведут они себя при номинальном напряжении сети 220 В по-разному: одни перегреваются, другие работают с недогревом. Выполнить высококачественную пайку и в том, и в другом случаях невозможно. Колебания напряжения в наших электрических сетях порой не укладываются в предписанный стандартом интервал. Мощность 40-ваттного паяльника, например, варьируется при этом от 29 до 48 Вт. Естественно, изменяется и температура паяльного стержня. Работа с паяльником при этом требует различных ухищрений.
Мной был разработан стабилизированный блок питания, поддерживающий оптимальное напряжение для паяльника или подобной нагрузки мощностью от 10 до 250 Вт при изменении сетевого напряжения от 160 до 250 В. Он позволяет оперативно устанавливать нужную температуру нагрева как в процессе работы, так и при смене паяльника (нагрузки). На рис. 1 приведена схема предлагаемого блока. Он содержит мостовой сетевой выпрямитель на диодах VD1-VD4, сглаживающие конденсаторы СЗ-С8, управляемый оптопарой U1 фазовый регулятор на микросхеме DA1 [1, 2] и симисторе VS1, стабилитроны VD5-VD17 для управления оптопарой. Входной сетевой фильтр C1L1C2 снижает уровень помех, возникающих при работе устройства и проникающих в сеть. В розетку XS1 включают паяльник.
Рассмотрим работу блока при подаче выключателем SA1 напряжения сети. Конденсатор С11 начинает заряжаться, и напряжение на его выводах увеличивается, соответственно увеличивается угол открытого состояния фазового регулятора DA1 Г11 и симистора VS1. Выпрямленное диодным мостом VD1 -VD4 напряжение на конденсаторах СЗ-С8 фильтра также начинает увеличиваться. При достижении напряжения стабилизации через стабилитроны VD5-VD17 и излучающий диод U1.1 оптопары начинает протекать ток. Фототранзистор U1.2 открывается, разряжая конденсатор С11. Его разрядка приводит к уменьшению угла открытого состояния фазового регулятора. Конденсаторы 03-08 начинают разряжаться через паяльник. Напряжение на них снижается, как и ток через стабилитроны VD5-VD17 и излучающий диод U1.1 оптопары, опять увеличивается угол открытого состояния фазового регулятора DA1, далее процесс повторяется. Среднее значение выходного напряжения будет зависеть от положения переключателя SA2. Положение переключателя задаёт число подключённых стабилитронов. Изменяя число стабилитронов, можно регулировать напряжение, подаваемое на паяльник, и тем самым устанавливать его температуру. Она будет независимой от напряжения сети. Шаг регулировки определяется напряжением стабилизации стабилитронов VD5-VD15 и для Д814А равен 7,5 В. Применив другие стабилитроны, шаг регулировки можно изменить. На диодах VD18-VD20, светодиоде HL1 и резисторе R5 собран узел индикации. Протекающий через паяльник ток создаёт на этих диодах падение напряжения, достаточное для свечения светодиода HL1, которое свидетельствует о наличии выходного напряжения и исправности паяльника.
Рис. 2
Блок собран навесным монтажом. На отрезке универсальной макетной платы установлен сетевой фильтр C1L1C2, микросхема DA1 с необходимыми для её работы элементами, стабилитроны VD16, VD17, резистор R2 и оптопара U1. Стабилитроны VD5-VD15 смонтированы на выводах переключателя SA2. Устройство помещено в жестяной корпус (рис. 2) размерами 140x220x60 мм от кондитерских изделий. На передней панели размещены выключатель SA1, переключатель SA2, светодиод HL1 и розетка XS1. Корпус покрашен термостойкой эмалью и используется как подставка для паяльника, поэтому на его крышке расположена опора для паяльника и чашки для канифоли, припоя, изготовленные из деталей телефонного аппарата с электромеханическим звонком.
Размеры корпуса таковы, что можно не ограничивать себя в выборе размеров деталей. Конденсаторы СЗ-С8 - К50-12 от старой телевизионной аппаратуры, подойдут любые суммарной ёмкостью 500-800 мкФ на напряжение не менее 350 В. Диоды VD1-VD4 должны выдерживать обратное напряжение не менее 400 В и прямой ток не менее 2 A, VD18-VD20 - прямой ток не менее 1,5 А. Све-тодиод HL1 необходимо подобрать с прямым напряжением 1,8-..2 В, при большем в цепь VD18-VD20 добавляют ещё один диод КД202А. Переключатель SA2 - 11П1Н-ПМ, выключатель SA1 - любой с коммутируемым током не менее 2 А. Плавкие вставки FU1, FU2 на ток 5 А, 250 В. Маломощные стабилитроны могут быть как отечественные, так и импортные, как в металлических, так и в стеклянных корпусах. Вместо стабилитронов КС600А можно применить цепь из других с суммарным напряжением стабилизации 180...200 В, например, четыре стабилитрона КС551А. Вместо стабилитронов Д814А - с напряжением стабилизации от 6 до 9 В, например, КС162А-КС191А. Оптопара U1 - АОТ128 с любым буквенным индексом или импортная 4N25-4N35. Симистор VS1 - на напряжение не ниже 500 В и ток 10 А. Дроссель L1 применён готовый от телевизора УПИМЦТ. Конденсаторы С1, С2 сетевого фильтра - К78-2. Конденсаторы К73-17 применять нежелательно из-за их недостаточно надёжной работы в сетевых цепях. Резисторы и остальные конденсаторы могут быть любые.
Налаживания блок не требует, при необходимости следует подобрать оптимальное напряжение для каждого имеющегося паяльника. Изменяя переключателем SA2 напряжение, определяют положение, при котором температура паяльного стержня оптимальна. После каждого переключения необходимо дать выдержку 5...10 мин, чтобы стержень окончательно прогрелся. Для каждого паяльника изготавливают бирку, на которой пишут оптимальное положение переключателя. Весьма удобно её прикрепить к ручке паяльника прозрачной липкой лентой. Это позволит оперативно устанавливать в процессе работы оптимальное положение переключателя SA2 для каждого паяльника, быстро меняя их в случае необходимости.
Литература
1. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 - фазовый регулятор мощности. - Радио, 1999, № 7, с. 44-46.
2. Нечаев И. Регуляторы мощности на микросхеме КР1182ПМ1. - Радио, 2000, № 3, с. 53, 54.
Автор: К. Мороз, г. Белебей, Башкортостан