Схемы регуляторов мощности паяльников. Регулятор мощности для низковольтного паяльника

Регулятор мощности для паяльника на тиристоре, симисторе и микроконтроллере, сделанный своими руками

Регулятор мощности для паяльника на тиристоре, симисторе и микроконтроллере, сделанный своими руками

Зачем он нужен

Колебания температуры жала паяльного устройства могут быть объяснены следующими объективными причинами:

  • нестабильность входного питающего напряжения;
  • большие тепловые потери при пайке объёмных (массивных) деталей и проводников;
  • значительные колебания температуры окружающей среды.

Для компенсации воздействия этих факторов промышленностью освоен выпуск ряда устройств, имеющих специальный диммер для паяльника, обеспечивающий поддержание температуры жала в заданных пределах.

Однако при желании сэкономить на обустройстве домашней паяльной станции регулятор мощности вполне может быть изготовлен своими руками. Для этого потребуется знание основ электроники и предельная внимательность при изучении приводимых ниже инструкций.

Варианты схем регулятора мощности паяльника

Регулятор мощности можно собрать по разным схемам. В основном различия состоят в полупроводниковой детали — приборе, который будет регулировать подачу тока. Это может быть тиристор или симистор. Для более точного управления работой тиристора или симистора в схему можно добавить микроконтроллер.
Можно сделать простейший регулятор с диодом и выключателем — чтобы оставить паяльник в рабочем состоянии на какое-то (возможно, длительное) время, не давая ему ни остывать, ни перегреваться. Остальные регуляторы дают возможность задать температуру жала паяльника более плавно — под различные нужды. Сборка устройства по любой из схем производится схожим способом. В фотографиях и видеороликах приведены примеры того, как можно собрать регулятор мощности для паяльника своими руками. На их основе можно сделать прибор с нужными лично вам вариациями и по собственной схеме.

Необходимые элементы для монтажа регулятора мощности паяльника своими руками

Тиристор — своеобразный электронный ключ. Пропускает ток только в одном направлении. В отличие от диода имеет 3 выхода — управляющий электрод, анод и катод. Открывается тиристор посредством подачи импульса на электрод. Закрывается при смене направления или прекращении подачи проходящего через него тока. Тиристор, его главные составные части и отображение на схемах:
Схематическое устройство тиристора
Тиристор
Симистор, или триак — вид тиристора, только в отличие от этого прибора, двусторонний, проводит ток в обоих направлениях. Представляет собой, по сути, два тиристора, соединённые вместе. Основные части, принцип действия и способ отображения на схемах. А1 и А2 — силовые электроды, G — управляющий затвор:
Симистор на белом фоне
Симистор
В схему регулятора мощности для паяльника в зависимости от его возможностей также включают следующие радиодетали:
Резистор — служит для преобразования напряжения в силу тока и обратно.
Резистор на белом фоне
Внешний вид резистора и способ отображения на схеме
Конденсатор — основная роль этого прибора в том, что он перестаёт проводить ток, как только разряжается. И начинает проводить вновь по мере того, как заряд достигает нужной величины. В схемах регуляторов конденсатор служит для того, чтобы выключить тиристор.
Конденсатор крупным планом
Конденсатор
Диод — полупроводник, элемент, который пропускает ток в прямом направлении и не пропускает в обратном.
Диоды на белом фоне
Диод
Так диод обозначается на схемах:
Схематическое изображение анода и катода
Диод — обозначение
Стабилитрон — подвид диода, используется в устройствах для стабилизации напряжения.
Стабилитроны на белом фоне
Стабилитроны
Микроконтроллер — микросхема, при помощи которой обеспечивается электронное управление устройством. Бывает разной степени сложности.
Микроконтроллер крупным планом
Микроконтроллер

  • Смотрите также схему розетки с регулятором мощности

Схема регулятора мощности паяльника с выключателем и диодом

Такой тип регулятора самый простой в сборке, с наименьшим количеством деталей. Его можно собирать без платы, на весу. Выключатель (кнопка) замыкает цепь — на паяльник подаётся всё напряжение, размыкает — напряжение падает, температура жала тоже. Паяльник при этом остаётся нагретым — такой способ хорош для режима ожидания. Подойдёт выпрямительный диод, рассчитанный на ток от 1 Ампера.
Выключатель и диод на схеме
Схема с выключателем и диодом
Необходимые детали и инструменты для регулятора мощности паяльника:

  • диод (1N4007);
  • выключатель с кнопкой;
  • кабель с вилкой (это может быть кабель паяльника или же удлинителя — если есть страх испортить паяльник);
  • провода;
  • флюс;
  • припой;
  • паяльник;
  • нож.

Сборка двухступенчатого регулятора на весу:

  1. Зачистить и залудить провода. Залудить диод.
  2. Припаять провода к диоду. Удалить лишние концы диода. Надеть термоусадочные трубки, обработать нагревом. Можно также использовать электроизоляционную трубку — кембрик.
  3. Подготовить кабель с вилкой в том месте, где удобнее будет крепить выключатель. Разрезать изоляцию, перерезать один из находящихся внутри проводов. Часть изоляции и второй провод оставить целыми. Зачистить концы разрезанного провода.
  4. Расположить диод внутри выключателя: минус диода — к вилке, плюс — к выключателю.
  5. Скрутить концы разрезанного провода и проводов, подсоединённых к диоду. Диод должен находиться внутри разрыва.
  6. Провода можно спаять. Подключить к клеммам, затянуть винты.
  7. Собрать выключатель.

Видео о том, как сделать регулятор мощности с выключателем и диодом — пошагово и наглядно:

Регулятор мощности на тиристоре своими руками

Тиристорный регулятор позволяет плавно устанавливать температуру паяльника от 50 до 100 %. Чтобы расширить эту шкалу (от нуля до 100 %), в схему нужно добавить диодный мост. Сборка регуляторов и на тиристоре, и на симисторе похожа. Метод можно применить для любого устройства такого типа.
Тиристорный регулятор крупным планом
Тиристорный регулятор
Мы предлагаем на выбор 2 схемы регулятора мощности. Первая — с маломощным тиристором:
Маломощный тиристор и световой индикатор на схеме
Схема с маломощным тиристором и световым индикатором
Тиристор небольшой мощности — недорогой, занимает мало места. Его особенность в повышенной чувствительности. Для управления им используются переменный резистор и конденсатор. Подходит для устройств мощностью не более 40 Вт. Такой регулятор не требует дополнительного охлаждения.
Необходимые компоненты для сборки своими руками:

Тиристор VS2 КУ101Е
Резистор R6 СП-04 / 47К
Резистор R4 СП-04 / 47К
Конденсатор С2 22 мф
Диод VD4 КД209
Диод VD5 КД209
Индикатор VD6

Вторая схема регулятора с мощным тиристором:
Схематическое изображение регулятора на тиристоре КУ202Н
Регулятор на тиристоре КУ202Н
Управление тиристором осуществляется за счёт двух транзисторов. Уровень мощности регулирует резистор R2. Регулятор, собранный по такой схеме, рассчитан на нагрузку до 100 Вт.
Необходимые компоненты для сборки своими руками:

Тиристор VS1 КУ202Н
Резистор R6 100 кОм
Резистор R1 3,3 кОм
Резистор R5 30 кОм
Резистор R3 2,2 кОм
Резистор R4 2,2 кОм
Резистор переменный R2 100 кОм
Конденсатор С1 0,1 мкФ
Транзистор VT1 КТ315Б
Транзистор VT2 КТ361Б
Стабилитрон VD1 Д814В
Диод выпрямительный VD2 1N4004 или КД105В

Сборка тиристорного (симисторного) регулятора мощности на печатной плате:

  1. Сделать монтажную схему — наметить удобное расположение всех деталей на плате. Если плата приобретается — монтажная схема идёт в комплекте.
  2. Подготовить детали и инструменты: печатную плату (её нужно сделать заранее согласно схеме или купить), радиодетали, кусачки, нож, провода, флюс, припой, паяльник.
  3. Разместить на плате детали согласно монтажной схеме.
  4. Откусить кусачками лишние концы деталей.
  5. Смазать флюсом и припаять каждую деталь — сначала резисторы с конденсаторами, потом — диоды, транзисторы, тиристор (симистор), динистор.
  6. Подготовить корпус для сборки.
  7. Зачистить, залудить провода, припаять к плате согласно монтажной схеме, установить плату в корпус. Заизолировать места соединения проводов.
  8. Проверить регулятор — подключить к лампе накаливания.
  9. Собрать устройство.

Следующие 2 видеоролика помогут подробнее разобраться в используемых деталях и особенностях монтажа регулятора мощности для паяльника своими руками:

Схема регулятора мощности паяльника с тиристором и диодным мостом

Такое устройство даёт возможность регулировки мощности от нуля до 100 %. В схеме использован минимум деталей. Справа на схеме — диаграмма преобразования напряжения:
Тиристор и диодный мост на схеме
Схема с тиристором и диодным мостом
Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Резистор R1 42 кОм
Резистор R2 2,4 кОм
Конденсатор C1 10 мк х 50 В
Диоды VD1-VD4 КД209
Тиристор VS1 КУ202Н

Регулятор мощности паяльника на симисторе

Симисторный регулятор по данной схеме собрать несложно, монтаж требует небольшого количества радиодеталей. Прибор позволяет регулировать мощность от нуля до 100 %. Конденсатор и резистор обеспечат чёткую работу симистора — он будет открываться даже при низкой мощности. В качестве индикатора используется светодиод.
Схематическое изображение входа и выхода симисторного регулятора
Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Конденсатор C1 0,1 мкФ
Резистор R1 4,7 кОм
Резистор VR1 500 кОм
Динистор DIAC DB3
Симистор TRIAC BT136–600E
Диод D1 1N4148/16 B
Светодиод LED

Сборка симисторного регулятора по приведённой схеме пошагово представлена в следующем видео:

Регулятор мощности на симисторе с диодным мостом

Схема такого регулятора не очень сложная. При этом варьировать мощность нагрузки можно в довольно большом диапазоне. При мощности более 60 Вт лучше посадить симистор на радиатор. При меньшей мощности охлаждение не нужно. Метод сборки такой же, как и в случае с обычным симисторным регулятором.
Схематическое изображение регулятора на симисторе с диодным мостом
Схема регулятора на симисторе с диодным мостом
Образец монтажа регулятора на симисторе с диодным мостом на печатную плату:
Размещение регулятора на симисторе на печатной плате
Регулятор на симисторе — вариант монтажа на плате
Регулятор с симистором — образец монтажа в корпус:
Пример регулятора с симистором и диодным мостом крупным планом
Регулятор с симистором и диодным мостом — образец

  • Возможно вам также пригодится схема регулятора мощности на 3 кВт

Регулятор мощности паяльника с симистором на микроконтроллере своими руками

Микроконтроллер позволяет точно установить и отобразить уровень мощности, обеспечить автоматическое отключение регулятора, если с ним долго не работают. Способ монтажа такого регулятора существенно не отличается от монтажа любого симисторного регулятора. Паяется на печатной плате, которая изготавливается предварительно. Такой регулятор может заменить паяльную станцию.
Схематическое изображение симисторного регулятора с микроконтроллером
Схема симисторного регулятора с микроконтроллером
Необходимые радиодетали для сборки своими руками:

Конденсатор C1 0.47 мкФ
Конденсатор C2 1000 пФ
Конденсатор C3 220 В х 6.3 мкФ
Резистор R1 22 кОм
Резистор R2 22 кОм
Резистор R3 1 кОм
Резистор R4 1 кОм
Резистор R5 100 Ом
Резистор R6 47 Ом
Резистор R7 1 МОм
Резистор R8 430 кОм
Резистор R9 75 Ом
Симистор VS1 BT136–600E
Стабилитрон VD2 1N4733A (5.1v)
Диод VD1 1N4007
Микроконтроллер DD1 PIC 16F628
Индикатор HG1 АЛС333Б

  • Ещё одна принципиальная схема симисторного регулятора

Регулятор мощности паяльника своими руками: проверенные рабочие схемы (6 шт)

Не всем нравится покупать неизвестно что. А некоторым приятнее сделать регулятор мощности паяльника своими руками, ведь это тоже опыт. Большинство схем собирается на симисторах и тиристорах, сейчас их найти проще чем транзисторы. Работать с ними тоже проще, так как они либо открыты, либо закрыты, что позволяет делать схемы проще.

Корпус подбираете любой

Корпус подберите любой

Простые схемы на тиристоре

При выборе схемы регулятора мощности для паяльника важны две вещи: мощность и доступность деталей. Представленный ниже регулятор мощности паяльника собран на широко распространённых деталях, которые найти не проблема. Максимальный ток — 10 А, что более чем достаточно для выполнения работ любого рода и для паяльников мощностью до 100 Вт. Тиристор в данной схеме использован КУ202н. Обратите внимание на подключение моста. Есть много схем с ошибкой в подключении. Этот вариант рабочий. Проверен не раз.

Схема регулятора температуры для паяльника на тиристоре

Схема регулятора температуры для паяльника на тиристоре

При сборке схемы тиристор обязательно ставим на радиатор, чем он больше тем лучше. Схема проста, но когда она включена, создаёт помехи. Радио рядом не послушаешь и, чтобы убрать помехи, параллельно нагрузке подключаем конденсатор на 200 пФ, а последовательно дроссель. Параметры дросселя подбираются в зависимости от регулируемой нагрузки, но так как паяльники обычно не более чем на 80-100 Вт, то и дроссель можно сделать на 100 Вт. Для этого понадобится ферритовое кольцо наружным диаметром 20 мм, на которое намотано около 100 витков проводом сечением 0,4 мм².

Ещё один недостаток переведённой выше схемы — паяльник ощутимо «зудит». Иногда с этим мириться можно, иногда нет. Для устранения этого явления можно подобрав параметры конденсатора C1 так чтобы при выставленном на максимум переменном резисторе, подключённая лампа еле-еле светилась.

На других элементах но тоже без помех

Приведенный выше регулятор можно использовать для любой нагрузки. Приведем еще один аналог,но с использованием другой элементной базы. Регулировать можно не только мощность/температуру паяльника, но и любую другую нагрузку с небольшой индуктивной составляющей.

Схема регулятора паяльника на 220 В

Видоизмененная схема для регулирования мощности паяльника и любой другой нагрузки с устраненным эффектом пульсации

Пульсация тут есть, но ее частота высока и она не будет восприниматься нашим зрением. Так что можно использовать не только как диммер для паяльника, но и для регулирования света от обычной лампы накаливания. Нужен ли диодный мост для регулировки мощности нагрева паяльника? Он не помешает, но необходимости в нем нет.

На тиристоре с высокой чувствительностью

Данная схема позволяет плавно изменять температуру паяльника от 50% до 100%. Есть два индикатора — питания и мощности. Светодиод наличия питания горит всегда во включенном состоянии, но при 75% мощности свечение более яркое. Индикатор мощности меняет интенсивность свечения в зависимости от режима работы.

Как собрать регулятор температуры жала паяльника который не дает помех

Регулятор мощности для паяльника без помех

Чтобы регулятор поместился в корпус от зарядного устройства мобильного телефона, сопротивления используют СМД типа (1206). Все резисторы установлены на плате, кроме R 10. Некоторые могут быть составными (из последовательно соединенных резисторов собираем нужный номинал).

Для нормальной работы схемы требуется чувствительный тиристор (с малым током управления) и низким током удержания состояния (порядка 1 мА). Например, КТ503 (рассчитан на напряжение 400 В, Ток управления 1 мА). Остальная элементная база указана на схеме.

Если собрали, но напряжение не регулируется

Если собранный регулятор ничего не регулирует — не меняется температура паяльника — дело в тиристоре. Схема, вроде, работает, а ничего не происходит. Причина — тиристор с низкой чувствительностью. Токи, которые протекают в схеме, недостаточны для открытия. В таком случае стоит поставить аналог с более высокой чувствительностью (токи управления более низкие).

Как сделать регулятор мощности для паяльника

Один из вариантов корпуса, в который можно спрятать самодельный регулятор мощности для паяльника

Еще может регулятор работать, но паяльник начинает «зудеть». Решается такая проблема установкой дросселя на выходе (перед паяльником). Емкость надо подбирать — зависит от паяльника.  Второй вариант решения — аналоговая схема управления, а это уже другая схема.

Ну, и при проблемах с работой ищите либо неисправные детали, либо неправильно подобранные компоненты. Обычно проблема в этом.

Тиристорная схема регулятора не излучающая помехи

Главное отличие схемы представляемого регулятора мощности паяльника от выше представленных, это полное отсутствие радиопомех в электрическую сеть, так как все переходные процессы происходят во время, когда напряжение в питающей сети равно нулю.

Приступая к разработке регулятора температуры для паяльника, я исходил из следующих соображений. Схема должна быть простой, легко повторяемой, комплектующие должны быть дешевыми и доступными, высокая надежность, габариты минимальными, КПД близок к 100%, отсутствие излучающих помех, возможность модернизации.

Схема тиристорного регулятора температуры

Работает схема регулятора температуры следующим образом. Напряжение переменного тока от питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоиды с частотой 100 Гц (диаграмма 1). Далее ток проходит через ограничительный резистор R1 на стабилитрон VD6, где напряжение ограничивается по амплитуде до 9 В, и имеет уже другую форму (диаграмма 2). Полученные импульсы заряжают через диод VD5 электролитический конденсатор С1, создавая питающее напряжение около 9 В для микросхем DD1 и DD2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы. С R1 сформированный сигнал подается еще на 5 и 6 выводы элемента 2ИЛИ-НЕ логической цифровой микросхемы DD1.1, которая инвертирует поступающий сигнал и преобразовывает в короткие импульсы прямоугольной формы (диаграмма 3). С 4 вывода DD1 импульсы поступают на 8 вывод D триггера DD2.1, работающего в режиме RS триггера. DD2.1 тоже, как и DD1.1 выполняет функцию инвертирования и формирования сигнала (диаграмма 4).

Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковые, и казалось, что можно сигнал с R1 подавать прямо на 5 вывод DD2.1. Но исследования показали, что в сигнале после R1 находится много приходящих из питающей сети помех и без двойного формирования схема работала не стабильно. А ставить дополнительно LC фильтры, когда есть свободные логические элементы не целесообразно.

На триггере DD2.2 собрана схема управления регулятора температуры паяльника и работает она следующим образом. На вывод 3 DD2.2 с вывода 13 DD2.1 поступают прямоугольные импульсы, которые положительным фронтом перезаписывают на выводе 1 DD2.2 уровень, который в данный момент присутствует на D входе микросхемы (вывод 5). На выводе 2 сигнал противоположного уровня. Рассмотрим работу DD2.2 подробно. Допустим на выводе 2, логическая единица. Через резисторы R4, R5 конденсатор С2 зарядится до напряжения питания. При поступлении первого же импульса с положительным перепадом на выводе 2 появится 0 и конденсатор С2 через диод VD7 быстро разрядится. Следующий положительный перепад на выводе 3 установит на выводе 2 логическую единицу и через резисторы R4, R5 конденсатор С2 начнет заряжаться.

Время заряда определяется постоянной времени R5 и С2. Чем величина R5 больше, тем дольше будет заряжаться С2. Пока С2 не зарядится до половины питающего напряжения на выводе 5 будет логический ноль и положительные перепады импульсов на входе 3 не будут изменять логический уровень на выводе 2. Как только конденсатор зарядится, процесс повторится.

Таким образом, на выходы DD2.2 будет проходить только заданное резистором R5 количество импульсов из питающей сети, и самое главное, перепады этих импульсов будут происходить, во время перехода напряжения в питающей сети через ноль. Отсюда и отсутствие помех от работы регулятора температуры.

С вывода 1 микросхемы DD2.2 импульсы подаются на инвертор DD1.2, который служит для исключения влияния тиристора VS1 на работу DD2.2. Резистор R6 ограничивает ток управления тиристором VS1. Когда на управляющий электрод VS1 подается положительный потенциал, тиристор открывается и на паяльник подается напряжение. Регулятор позволяет регулировать мощность паяльника от 50 до 99%. Хотя резистор R5 переменный, регулировка за счет работы DD2.2 нагрева паяльника осуществляется ступенчато. При R5 равному нулю, подается 50% мощности (диаграмма 5), при повороте на некоторый угол уже 66% (диаграмма 6), далее уже 75% (диаграмма 7). Таким образом, чем ближе к расчетной мощности паяльника, тем плавне работает регулировка, что позволяет легко отрегулировать температуру жала паяльника. Например, паяльник 40 Вт, можно будет настроить на мощность от 20 до 40 Вт.

Конструкция и детали регулятора температуры

Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стеклотекстолита. Так как схема не имеет гальванической развязки с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластмассовый корпус бывшего адаптера с электрической вилкой. На ось переменного резистора R5 надета ручка из пластмассы. Вокруг ручки на корпусе регулятора, для удобства регулирования степени нагрева паяльника, нанесена шкала с условными цифрами.

Внешний вид собранной печатной платы тиристорного регулятора температуры

Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате. Можно сделать подключение паяльника разъемным, тогда будет возможность подключать к регулятору температуры другие паяльники. Как это ни удивительно, но ток, потребляемый схемой управления регулятора температуры, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в схеме подсветки выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима устройства не требуется.

Самодельный тиристорный реглятор температуры паяльника

Микросхемы DD1 и DD2 любые 176 или 561 серии. Советский тиристор КУ103В можно заменить, например, современным тиристором MCR100-6 или MCR100-8, рассчитанные на ток коммутации до 0,8 А. В таком случае можно будет управлять нагревом паяльника мощностью до 150 Вт. Диоды VD1-VD4 любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. Отлично подойдет IN4007 (Uоб=1000 В, I=1 А). Диоды VD5 и VD7 любые импульсные. Стабилитрон VD6 любой маломощный на напряжение стабилизации около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.

Регулятор мощности настраивать не требуется. При исправных деталях и без ошибок монтажа заработает сразу.

Схема разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе и поэтому чертеж печатной платы я делал по дедовской технологии на диаграммной бумаге с шагом сетки 2,5 мм. Затем чертеж приклеивал клеем «Момент» на плотную бумагу, а саму бумагу к фольгированному стеклотекстолиту. Далее сверлились отверстия на самодельном сверлильном станке и руками вычерчивались дорожки будущих проводников и контактные площадки для пайки деталей.

Чертеж печатной платы тиристорного реглятора температуры паяльника

Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранился. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 был выполнен на микросборке КЦ407, но после того, как два раза микросборку разорвало, заменил ее четырьмя диодами КД209.

Варианты схем в зависимости от ограничителя мощности

Регулятор мощности можно собрать по разным схемам. В основном различия состоят в полупроводниковой детали, приборе, который будет регулировать подачу тока. Это может быть тиристор или симистор. Для более точного управления работой тиристора или симистора в схему можно добавить микроконтроллер.

Можно сделать простейший регулятор с диодом и выключателем — для того чтобы оставить паяльник в рабочем состоянии на какое-то (возможно, длительное) время, не давая ему ни остывать, ни перегреваться. Остальные регуляторы дают возможность задать температуру жала паяльника более плавно — под различные нужды. Сборка устройства по любой из схем производится схожим способом. В фотографиях и видеороликах приведены примеры того, как можно собрать регулятор мощности для паяльника своими руками. На их основе можно сделать прибор с нужными лично вам вариациями и по собственной схеме.

Тиристор — своеобразный электронный ключ. Пропускает ток только в одном направлении. В отличие от диода у тиристора 3 выхода — управляющий электрод, анод и катод. Открывается тиристор посредством подачи импульса на электрод. Закрывается при смене направления или прекращении подачи проходящего через него тока.

Тиристор
Тиристор
Тиристор, его главные составные части и отображение на схемах

Симистор, или триак — вид тиристора, только в отличие от этого прибора, двусторонний, проводит ток в обоих направлениях. Представляет собой, по сути, два тиристора, соединённые вместе.

Симистор
Симистор
Симистор, или триак. Основные части, принцип действия и способ отображения на схемах. А1 и А2 — силовые электроды, G — управляющий затвор

В схему регулятора мощности для паяльника — зависимости от его возможностей — включают следующие редиодетали.

Резистор — служит для преобразования напряжения в силу тока и обратно. Конденсатор — основная роль этого прибора в том, что он перестаёт проводить ток, как только разряжается. И начинает проводить вновь — по мере того как заряд достигает нужной величины. В схемах регуляторов конденсатор служит для того, чтобы выключить тиристор. Диод — полупроводник, элемент, который пропускает ток в прямом направлении и не пропускает в обратном. Подвид диода — стабилитрон — используется в устройствах для стабилизации напряжения. Микроконтроллер — микросхема, при помощи которой обеспечивается электронное управление устройством. Бывает разной степени сложности.

Диод
Диод
Диоды не проводят ток в обратном направленииДиод — обозначение
Диод — обозначение
Так обозначается диод на схемахСтабилитроны
Стабилитроны
Стабилитроны используются для стабилизации напряженияконденсатор
конденсатор
Конденсатор используется в основном для выключения тиристораРезистор
Резистор
Внешний вид резистора и способ отображения на схемеМироконтроллер
Мироконтроллер
Микроконтроллер дает возможность программного управления устройством

Схема с выключателем и диодом

Такой тип регулятора самый простой в сборке, с наименьшим количеством деталей. Его можно собирать без платы, на весу. Выключатель (кнопка) замыкает цепь — на паяльник подаётся всё напряжение, размыкает — напряжение падает, температура жала тоже. Паяльник при этом остаётся нагретым — такой способ хорош для режима ожидания. Подойдёт выпрямительный диод, рассчитанный на ток от 1 Ампера.

Схема с выключателем и диодом
Схема с выключателем и диодом
Самый простой в монтаже регулятор

Сборка двухступенчатого регулятора на весу

  1. Подготовить детали и инструменты: диод (1N4007), выключатель с кнопкой, кабель с вилкой (это может быть кабель паяльника или же удлинителя — если есть страх испортить паяльник), провода, флюс, припой, паяльник, нож.
  2. Зачистить, а потом залудить провода.
  3. Залудить диод. Припаять провода к диоду. Удалить лишние концы диода. Надеть термоусадочные трубки, обработать нагревом. Можно также использовать электроизоляционную трубку — кембрик. Подготовить кабель с вилкой в том месте, где удобнее будет крепить выключатель. Разрезать изоляцию, перерезать один из находящихся внутри проводов. Часть изоляции и второй провод оставить целыми. Зачистить концы разрезанного провода.
  4. Расположить диод внутри выключателя: минус диода — к вилке, плюс — к выключателю.
  5. Скрутить концы разрезанного провода и проводов, подсоединённых к диоду. Диод должен находиться внутри разрыва. Провода можно спаять. Подключить к клеммам, затянуть винты. Собрать выключатель.

Регулятор с выключателем и диодом — пошагово и наглядно

Регулятор на тиристоре

Регулятор с ограничителем мощности — тиристором — позволяет плавно устанавливать температуру паяльника от 50 до 100%. Для того чтобы расширить эту шкалу (от нуля до 100%), в схему нужно добавить диодный мост. Сборка регуляторов и на тиристоре, и на симисторе совершает сходным образом. Метод можно применить для любого устройства такого типа.

Тиристорный регулятор
Тиристорный регулятор
Пример монтажа тиристорного регулятора на плате

Сборка тиристорного (симисторного) регулятора на печатной плате

  1. Сделать монтажную схему — наметить удобное расположение всех деталей на плате. Если плата приобретается — монтажная схема идёт в комплекте.
  2. Подготовить детали и инструменты: печатную плату (её нужно сделать заранее согласно схеме или купить), радиодетали — см. спецификацию к схеме, кусачки, нож, провода, флюс, припой, паяльник.
  3. Разместить на плате детали согласно монтажной схеме.
  4. Откусить кусачками лишние концы деталей.
  5. Смазать флюсом и припаять каждую деталь — сначала резисторы с конденсаторами, потом — диоды, транзисторы, тиристор (симистор), динистор.
  6. Подготовить корпус для сборки.
  7. Зачистить, залудить провода, припаять к плате согласно монтажной схеме, установить плату в корпус. Заизолировать места соединения проводов.
  8. Проверить регулятор — подключить к лампе накаливания.
  9. Собрать устройство.

Схема с маломощным тиристором

Тиристор небольшой мощности недорогой, занимает мало места. Его особенность — в повышенной чувствительности. Для управления им используются переменный резистор и конденсатор. Подходит для устройств мощностью не более 40 Вт.

Схема с маломощным тиристором и световым индикатором
Схема с маломощным тиристором и световым индикатором
Такой регулятор не требует дополнительного охлаждения

Спецификация

Название Обозначение Вид/Номинал
Тиристор VS2 КУ101Е
Резистор R6 СП-04 / 47К
Резистор R4 СП-04 / 47К
Конденсатор С2 22 мф
Диод VD4 КД209
Диод VD5 КД209
Индикатор VD6

Схема с мощным тиристором

Управление тиристором осуществляется за счёт двух транзисторов. Уровень мощности регулирует резистор R2. Регулятор, собранный по такой схеме, рассчитан на нагрузку до 100 Вт.

Регулятор на тиристоре КУ202Н
Регулятор на тиристоре КУ202Н
Регулятор оптимален для нагрузки до 100 Вт

Спецификация

Название Обозначение Вид/Номинал
Конденсатор C1 0,1 мкФ
Транзистор VT1 КТ315Б
Транзистор VT2 КТ361Б
Резистор R1 3,3 кОм
Резистор переменный R2 100 кОм
Резистор R3 2,2 кОм
Резистор R4 2,2 кОм
Резистор R5 30 кОм
Резистор R6 100 кОм
Тиристор VS1 КУ202Н
Стабилитрон VD1 Д814В
Диод выпрямительный VD2 1N4004 или КД105В

Сборка тиристорного регулятора по приведённой схеме в корпус — наглядно

https://youtube.com/watch?v=4DG4_w2fe4E

Сборка и проверка тиристорного регулятора (обзор деталей, особенности монтажа)

Схема с тиристором и диодным мостом

Такое устройство даёт возможность регулировки мощности от нуля до 100%. В схеме использован минимум деталей.

Схема с тиристором и диодным мостом
Схема с тиристором и диодным мостом
Справа — диаграмма преобразования напряжения

Спецификация

Название Обозначение Вид / Номинал
Резистор R1 42 кОм
Резистор R2 2,4 кОм
Конденсатор C1 10 мк х 50 В
Диоды VD1-VD4 КД209
Тиристор VS1 КУ202Н

Регулятор на симисторе

Схема регулятора на симисторе с небольшим количеством радиодеталей. Позволяет регулировать мощность от нуля до 100%. Конденсатор и резистор обеспечат чёткую работу симистора — он будет открываться даже при низкой мощности.

Схема симисторного регулятора
Схема симисторного регулятора
В качестве индикатора в таком регуляторе мощности используется светодиод

Название Обозначение Вид/Номинал
Конденсатор C1 0,1 мкФ
Резистор R1 4,7 кОм
Резистор VR1 500 кОм
Динистор DIAC DB3
Симистор TRIAC BT136–600E
Диод D1 1N4148/16 B
Светодиод LED

Сборка симисторного регулятора по приведённой схеме пошагово

Регулятор на симисторе с диодным мостом

Схема такого регулятора не очень сложная. При этом варьировать мощность нагрузки можно в довольно большом диапазоне. При мощности более 60 Вт лучше посадить симистор на радиатор. При меньшей мощности охлаждение не нужно. Метод сборки такой же, как и в случае с обычным симисторным регулятором.

Схема регулятора на симисторе с диодным мостом
Схема регулятора на симисторе с диодным мостом
При меньшей мощности нагрузки симистор можно взять и слабееРегулятор на симисторе — вариант монтажа на плате
Регулятор на симисторе — вариант монтажа на плате
Образец монтажа регулятора на симисторе с диодным мостом на печатную платуРегулятор с симистором и диодным мостом — образец
Регулятор с симистором и диодным мостом — образец
Регулятор с симистором — образец монтажа в корпус

Регулятор мощности с симистором на микроконтроллере

Микроконтроллер позволяет точно установить и отобразить уровень мощности, обеспечить автоматическое отключение регулятора, если с ним долго не работают. Способ монтажа такого регулятора существенно не отличается от монтажа любого симисторного регулятора. Паяется на печатной плате, которая изготавливается предварительно. Очень важно поставить правильную прошивку.

Схема симисторного регулятора с микроконтроллером
Схема симисторного регулятора с микроконтроллером
Такой регулятор может заменить паяльную станцию

Спецификация

Название Обозначение Вид/Номинал
Конденсатор C1 0.47 мкФ
Конденсатор C2 1000 пФ
Конденсатор C3 220 В х 6.3 мкФ
Резистор R1 22 кОм
Резистор R2 22 кОм
Резистор R3 1 кОм
Резистор R4 1 кОм
Резистор R5 100 Ом
Резистор R6 47 Ом
Резистор R7 1 МОм
Резистор R8 430 кОм
Резистор R9 75 Ом
Симистор VS1 BT136–600E
Стабилитрон VD2 1N4733A (5.1v)
Диод VD1 1N4007
Микроконтроллер DD1 PIC 16F628
Индикатор HG1 АЛС333Б

Описание схемы повышающего регулятора мощности

На электролитическом конденсаторе C1 с мостом VD1 выполнен входной выпрямитель. Его рабочее напряжение не должно быть меньше 400 В. На полевом транзисторе IRF840 размещается выходная часть регулятора. С этим устройством можно использовать паяльник до 65 Вт без радиатора. Они могут нагреваться выше нужной температуры даже при пониженной мощности питания.

Управление ключевым транзистором, размещенным на микросхеме DD1, производится от ШИМ-генератора, частота которого задается конденсатором C2. Параметрический стабилизатор монтируется на приборах C3, R5 и VD4. Он питает микросхему DD1.

Для защиты выходного транзистора от самоиндукции устанавливается диод VD5. Его можно не ставить, если регулятор мощности паяльника не будет использоваться с другими электрическими приборами.

Принцип работы контролера паяльной станции


Известно множество схем самодельных регуляторов нагрева паяльника, входящих в состав эксплуатируемой в домашних условиях станции. Но все они работают по одному и тому же принципу, заключающемуся в управлении величиной мощности, отдаваемой в нагрузку.

Распространённые варианты самодельных электронных регуляторов могут отличаться по следующим признакам:

  • вид электронной схемы;
  • элемент, используемый для изменения отдаваемой в нагрузку мощности;
  • количество ступеней регулировки и другие параметры.

Независимо от варианта исполнения любой самодельный контроллер паяльной станции представляет собой обычный электронный коммутатор, ограничивающий или увеличивающий полезную мощность в нагревательной спирали нагрузки.

Вследствие этого основным элементом регулятора в составе станции или вне её является мощный питающий узел, обеспечивающий возможность варьирования температуры жала в строго заданных пределах.

Образец классической подставки под паяльник со встроенным в неё регулируемым модулем питания приводится на фото.

Регулировщик температуры для паяльника своими руками

Регулятор температуры жала можно подобрать в магазине и затем соединить его своими руками с паяльником. Сначала следует разрезать провод идущий от инструмента. Оба конца этого провода подключаются к выводам регулятора. Тот отрезок, который остался с вилкой, прикручивается ко входу в плату, а второй – к выходу.

Читайте также:  Паяльник с отсосом

Плату регулятора после соединения стоит поместить в пластиковый корпус, чтобы она была в большей безопасности при эксплуатации. Главное, чтобы в корпусе были отверстия под ручки регулятора. Это позволит удобно менять рабочие параметры инструмента, в зависимости от потребностей технологии пайки.

 

Регулятор мощности на симисторе

Чтобы своими руками создать регулятор мощности паяльника на симисторе ВТА16, следует четко придерживаться инструкций по производству платы и делать все по схеме. Это сложнее, чем самостоятельно устанавливать уже готовую модель, но при должном опыте пайки это вполне возможно. Схема регулятора паяльника выглядит следующим образом:

Регулятор мощности на симисторе

Регулятор мощности на симисторе

Схема регулятора мощности для паяльника 220 В здесь очень простая. При производстве платы можно использовать наиболее простые методы:

  • Следует взять кусок текстолита и вырезать из него деталь, подходящую по размерам будущей схемы;
  • Поверхность материала нужно зашкурить и обезжирить;
  • Вышеуказанную схему можно нарисовать на вырезанном куске текстолита обыкновенным маркером для дисков;
  • Далее нужно протравить схему, для чего используется хлорное железо (действовать с ним следует очень аккуратно);
  • По окончании процедуры нужно промыть плату и высушить ее;
  • Далее нужно протереть плату спиртовым раствором канифоли и залудить дорожки.

Для тех, кому вариант с травлением хлорным железом может показаться очень сложным и небезопасным, можно воспользоваться вместо него раствором перекиси водорода, лимонной кислоты и соли. Воду в составе не стоит использовать. На протравливание этим раствором может уйти около часа.

Для того, чтобы создать регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией, стоит воспользоваться другой схемой:

Регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией

Регулятор мощности для паяльника на симисторе с индикацией

Здесь имеется несколько отличий. В схеме присутствуют диоды VD1 и VD2. Первый является обыкновенным диодом, а второй светодиодом. Такие схемы оказываются слишком большими, чтобы вставлять их в ручку паяльника, поэтому их используют вне корпуса инструмента.

«Важно!

Они могут быть выполнены не только с ВТ16, так как регулятор мощности для паяльника на симисторе ТС106 будет также хорошо работать, хотя и отличается по параметрам.»

Двухступенчатый переключатель мощности

Если хочется создать наиболее простой вариант, то стоит рассмотреть варианты двухступенчатых регуляторов. У них наиболее простая схема и для нее можно легко подобрать материала из домашних вещей. Регулятор мощности для паяльника 220 В, который состоит из двух значений, зачастую позволяет переключаться между полной мощности и 50% от нее.

Читайте также:  Как сделать мини паяльник?

Схема устройства выглядит следующим образом:

Схема регулятора мощности для паяльника 220 В

Схема регулятора мощности для паяльника 220 В

Если цепь разомкнута, то ток проходит через первый диод. Напряжение на выходе будет составлять 110 В. Если цепь замкнуть, то ток идет через переключатель и тогда на выходе напряжение получается 220 В.

«Важно!

Диод должен подбираться под мощность паяльника.»

Благодаря простоте схемы, ее можно соединить с паяльником способом навесного монтажа. Для этого нужно параллельно припаять детали схемы. Далее они соединяются с цепью. Для изоляции и защиты от смещения все можно залить при помощи эпоксидной смолы. В ручке пальника, если устройство будет располагаться там, или в отдельном переключателе, нужно сделать отверстие для кнопки. Очень компактно получается создание схемы в корпусе переключателя от лампы. Если он будет располагаться на проводе самого паяльника, то это никак не станет мешать его работе.

Регулятор на маломощном тиристоре

Можно создать регулятор мощности для паяльника на тиристоре КУ202. Это достаточно распространенный вариант, который легко можно сделать самостоятельно. Схема такого устройства выглядит следующим образом:

Схема регулятора мощности на маломощном тиристоре

Схема регулятора мощности на маломощном тиристоре

На схеме присутствуют резисторы R5 и R4. Они становятся делителями напряжения. Благодаря тому, что здесь используется чувствительный тиристор, понижение сигнала при помощи данных сопротивлений помогает в регулировке температуры. Как правило, более мощные модели тиристоров оказываются не столь чувствительными. Сборка схемы производится аналогично той, которая использовалась для симисторного регулятора.

Здесь стоит учитывать то, что возможность перегрева тиристора практически исключается. Слабые компоненты не подвержены перегреву, так что тут не нужны радиаторы охлаждения и прочие дополнительные компоненты. Данная схема может быть соединена последовательно с проводом, выходящим из паяльника, и помещена в коробок без розетки.

Преобразователи на управляемых диодах

Каждый из возможных вариантов исполнения устройств отличается своей схемой и регулирующим элементом. Существуют схему регуляторов мощности на тиристорах, симисторах и другие варианты.

Тиристорные устройства

По своему схемному решению большинство известных блоков регулировки изготавливаются по тиристорной схеме с управлением от специально формируемого для этих целей напряжения.

Двухрежимная схема регулятора на тиристоре низкой мощности приводится на фото.

Посредством такого прибора удаётся управлять паяльниками, мощность которых не превышает 40 Ватт. Несмотря на небольшие габариты и отсутствие вентиляционного модуля преобразователь практически не греется при любом допустимом режиме работы.


Такое устройство может работать в двух режимах, один из которых соответствует состоянию ожидания. В этой ситуации ручка варьируемого по величине резистора R4 установлена в крайне правое по схеме положение, а тиристор VS2 полностью закрыт.

Питание поступает на паяльник через цепочку с диодом VD4, на котором величина напряжения снижается примерно до 110 Вольт.

Во втором режиме работы регулятор напряжения (R4) выводится из крайне правой позиции; причём в среднем его положении тиристор VS2 немного приоткрывается и начинает пропускать переменный ток.

Переход в это состояние сопровождается зажиганием индикатора VD6, срабатывающего при выходном питающем напряжении порядка 150 Вольт.

Путём дальнейшего вращения ручки регулятора R4 можно будет плавно увеличивать мощность на выходе, поднимая его выходной уровень до максимальной величины (220 Вольт).

Симисторные преобразователи

Ещё один способ организации управления паяльником предполагает применение электронной схемы, построенной на симисторе и также рассчитанной на нагрузку небольшой мощности.

Эта схема работает по принципу снижения эффективного значения напряжения на полупроводниковом выпрямителе, к которому подключается полезная нагрузка (паяльник).

Состояние регулировочного симистора зависит от положения «движка» переменного резистора R1, меняющего потенциал на его управляющем входе. При полностью открытом полупроводниковом приборе поступающая в паяльник мощность снижается примерно в два раза.

Простейший вариант управления


Самый простой регулятор напряжения, являющийся «усечённым» вариантом двух рассмотренных выше схем, предполагает механическое управление мощностью в паяльнике.

Такой регулятор мощности востребован в условиях, когда предполагаются длительные перерывы в работе и не имеет смысла держать паяльник всё время включённым.

В разомкнутом положении выключателя на него поступает небольшое по амплитуде напряжение (примерно 110 Вольт), обеспечивающее невысокую температуру нагрева жала.

Для приведения устройства в рабочее состояние достаточно включить тумблер S1, после чего наконечник паяльника быстро нагревается до требуемой температуры, и можно будет продолжить пайку.

Такой терморегулятор для паяльника позволяет в промежутках между пайками снижать температуру жала до минимального значения. Эта возможность обеспечивает замедление окислительных процессов в материале наконечника и заметно продлевает срок его эксплуатации.

Плата схемы управления регулятора мощности.

Если у Вас нет опыта, то монтаж лучше сделать на плотном картоне. Заодно поймете, как элементы собираются в схему, да и для такой схемки тратить текстолит и хлорное железо расточительно. Тем более, практически все радиолюбители начинали именно с картона или фанеры. Я сам свой первый транзисторный приемник собрал на картоне.

Здесь все очень просто. В картоне прокалываете отверстия, и в них вставляете радиодетали. С обратной стороны картона загните выводы, и спаяйте их между собой, собирая схему. Кусок картона возьмите с запасом. Лишнее потом отрежете.

Вот такая плата схемы управления у меня получилась.

Плата схемы управления регулятора мощности

P.S. Я немного разучился собирать схемы на картоне, получилось не совсем красиво, но это лучше, чем навесной монтаж.

Силовая часть регулятора мощности.

К аноду и катоду тиристора припаиваем диод VD2. Резистор R6 припаивается к управляющему электроду и катоду тиристора. Резистор R5 одним выводом подпаивается к аноду тиристора, а вторым к катоду стабилитрона VD1. С управляющего электрода тиристора проводник уйдет на эмиттер транзистора VT1.

Монтажная схема силовой части регулятора

Теперь силовую часть и плату управления собираем в единую схему. Должно получиться вот так.

Монтажная схема регулятора в сборе

Все, что мы с Вами собрали, осталось подключить к розетке будущего регулятора мощности.

Здесь будьте предельно внимательны. Одна ошибка, и можно потерять тиристор, диод, или вообще сделать короткое замыкание.

На всякий случай сделал рисунок, где указал, куда следует припаивать и подключать провода от схемы регулятора и шнура 220В к розетке, в которую будет вставляться паяльник.

Подключаем схему к розетке регулятора мощности

Перед установкой всех компонентов в корпус необходимо проверить работу регулятора мощности. Для этого вставляем паяльник в розетку регулятора, измерительный прибор переводим в режим измерения переменного напряжения на самый высокий предел. В мультиметре это 750В.

Включаем вилку регулятора в сетевую розетку 220В и вращаем переменный резистор. Если Вы все сделали правильно, то на приборе напряжение должно плавно изменяться.

Бывает так, что при вращении резистора в сторону, например, увеличения, напряжение уменьшается. Или наоборот. Здесь, просто надо поменять местами крайние выводы переменного резистора.

Из личного опыта. Рекомендую установить на выходе регулятора значение напряжения 150 Вольт и запомнить или отметить положение движка переменного резистора при этом значении. Чтобы уже потом при пайке производить регулирование температуры жала паяльника от этого значения в большую или меньшую сторону.

Back To Top