JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

New register to get $20 coupons!
https://jlcpcb.com
Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Простой паяльник секундного нагрева

Одним из основных инструментов радиолюбителя, безусловно, является паяльник. Чаще всего это обычные бытовые паяльники мощностью 25 и 40 Вт с медным жалом. Недостатки таких паяльников очевидны: долгий нагрев; часто забывается на столе во включенном состоянии, что приводит к преждевременному выгоранию жала.

Предлагаю простой в повторении паяльник с секундным разогревом, лишенный выше перечисленных недостатков. Такой паяльник имеет простой принцип работы,  по факту это трансформатор, вторична обмотка которого представляет из себя несколько витков толстой шины, обеспечивающая солидный ток. Если замкнуть выход этой обмотки более тонкой металлической проволокой, то последняя начнет нагреваться, именно эта проволока в этом паяльнике выступает в роли жала.

Первые такие паяльники имели большой вес из-за применения в них железного сетевого трансформатора.

Простой паяльник секундного нагрева, с железным трансформатором

Сейчас тот же принцип можно реализовать с применением простых импульсных источников питания, которые гораздо компактней и имеют легкий вес.

Простой паяльник секундного нагрева, принципиальная схема

Сборку паяльника начинаем с подбора подходящего корпуса. Хороший корпус получается из корпуса от электронных трансформаторов, которые отлично подходят по размерам для такого паяльника. Но я решил для своего паяльника сделать из стеклотекстолита.

Простой паяльник секундного нагрева, текстолитовая пластина для корпуса

Нарезал лист, обработал края заготовок и склеил все это дело суперклеем с добавлением соды, корпус вышел очень прочным.

Простой паяльник секундного нагрева, заготовка для корпусаПростой паяльник секундного нагрева, заготовка для корпуса

Простой паяльник секундного нагрева, склеенный корпусПростой паяльник секундного нагрева, склеенный корпус

Далее изготовливаем печатную плату.

Простой паяльник секундного нагрева, печатная плата со стороны дорожекПростой паяльник секундного нагрева, печатная плата со стороны деталей

Большая часть компонентов можно изъять с плат балластов старых экономок, включая силовые транзисторы. Схема полумостовая автогенераторная, по факту упрощенная схема электронного трансформатора для низковольтных офисных галогенных ламп.

Силовые транзисторы можно ставить из линейки MJE, отлично подходят MJE13005, 13007, 13009, я применил аналогичные высоковольтные транзисторы D209, которые когда-то выпаял из компьютерного блока питания.

Простой паяльник секундного нагрева, транзисторы D209

Входной диодный мост - можно использовать готовый диодный мост с током от 2-х ампер и обратным напряжением не менее 400 Вольт, либо собрать мост из 4-х отдельных диодов. Я же использовал готовый мост KBU1010, это 10-и амперный мост с обратным напряжением 1 киловольт, для такого источника питания это слишком жирно, но мостики были в наличии, поэтому и поставил.

Простой паяльник секундного нагрева, диодный мост KBU1010

Емкости полумоста подбираются на напряжение 400 вольт, минимум 250.

На плате всего несколько компонентов, транзисторы и емкости в схеме полумостового преобразователя напряжения.

Простой паяльник секундного нагрева, собранная платаПростой паяльник секундного нагрева, собранная плата, вид со стороны транзисторов

Схема состоит из задающего элемента - симметричный динистор DB3 с частотозадающей цепью, трансформатора управления и силового трансформатора.

Силовой трансформатор можно взять от компьютерного блока питания, притом от любого. С него необходимо смотать все заводские обмотки и намотать новую. Первичная обмотка намотана проводом 0,55мм и состоит из 60 витков, намотку делают послойно, каждый слой изолируют, например каптоновым термостойким скотчем. Вторичная обмотка - 1-2 витка медной шины, в моем случае шина взята с обмотки статора автомобильного стартера. Уложить такую шину довольно трудно, но возможно. Для трансформатора можно использован сердечник EI 33,0/24,0/12,7/9,7 PC40 фирмы TDK от компьютерного блока питания. В принципе трансформатор для такого блока питания особо не критичен, плюс минус несколько витков большой роли не играют.

Простой паяльник секундного нагрева, трансформатор в сбореПростой паяльник секундного нагрева, шина на трансформаторе

Простой паяльник секундного нагрева, проверка работоспособности схемыПростой паяльник секундного нагрева

Позже нашел в своем хламе трансформатор, который когда -то делался именно для такого паяльника, на нем уже имелись обмотки и цанговый держатель для жала от промышленного паяльника такого плана, поэтому в самый последний момент принял решение использовать именно этот трансформатор.

Простой паяльник секундного нагрева, трансформатор на кольце

Трансформатор  кольцевой R27.3/14.2/11, от промышленного электронного трансформатора, проинцаемость 2500. Сетевая обмотка намотана проводом 0,5 мм и состоит из 90 витков, вторичная обмотка 2 витка тройным проводом по 16 AWG, провод многожильный, в термостойкой силиконовой изоляции.

В качестве бонуса на силовом трансформаторе можно намотать дополнительную обмотку из нескольких витков, которая будет питать подсветку.

Трансформатор управления имеет 3 обмотки, две базовых для управления ключами и обмотка обратной связи по току, которая состоит всего из одного витка. Он намотан на ферритовом колечке, такие кольца можно найти на тех же платах балласта от эконом ламп. На схеме указаны начала всех обмоток, и если полярность намотки не соблюдается, схема работать не будет.

Готовую плату при первом включении обязательно подключаем к сети через последовательно соединённой сетевой лампой накаливания с мощностью в 40-60 ватт. Данная схема не запускается без выходной нагрузки, поэтому при первом включении она может не подавать признаков жизни, но стоит чем нибудь нагрузить выход и схема запустится, в нашем случае выход нагружен жалом.

Жало можно сделать например из медного провода с диаметром около 1мм, такое жало будет обладать высокой теплопроводностью, но менять его нужно довольно часто. Второй вариант жала - использовать железный провод, из-за большого сопротивления железа, жало будет нагреваться быстрее, такое жало более долговечное, но не сияет высокой теплопроводностью, к стати в промышленных паяльниках очень часто применяют железное жало.

Схема работает очень спокойно, сильно будет греться только вторичная обмотка, к которой передается нагрев от жала. Силовые транзисторы в принципе не перегреваются, но желательно установить их на небольшие алюминиевые радиаторы, в случае использования общего радиатора, транзисторы обязательно нужно изолировать пластиковыми втулками и теплопроводящими изолирующими прокладками. После проверки работоспособности паяльник можно включить в сеть без страховочной лампы.

Простой паяльник секундного нагрева, внешний видПростой паяльник секундного нагрева, внешний вид

Простой паяльник секундного нагрева, внешний видПростой паяльник секундного нагрева, внешний вид

Важно, чтобы корпус был безопасным, т.к. на плате имеется высокое напряжение, для постройки корпуса лучше использовать стеклотекстолит или пластик.

Так как паяльник такого класса нагревается моментально, нет необходимости оставлять его включенным постоянно, поэтому сетевой выключатель представляет из себя кнопку без фиксации. Кнопку как правило устанавливают в рукоятке паяльника.

Печатная плата

С уважением - АКА КАСЬЯН

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...