Раньше или  позже перед каждым радиолюбителем возникает проблема подбора одного из основных инструментов своей лаборатории – паяльника. Каждый решает эту задачу по-своему. Кто-то не жалеет денег на покупку хорошей паяльной станции (красиво жить не запретишь), кто-то использует обычные паяльники, работающие от сетевого напряжения, «оттачивая и шлифуя» жало. Но чем сложнее схемы, которые собирает любитель, тем все более и более жесткие требования предъявляет он к «рабочей лошадке» своей лаборатории. Конечно, в идеале, нужно контролировать температуру жала паяльника, но  паяльники со встроенными датчиками температуры стоят недешево…

Пытаясь найти какое-то компромиссное решение между стоимостью паяльника и простотой регулирования температуры, я для себя решил, что купить достаточно качественный и относительно дешевый паяльник (желательно с низковольтовым питанием) мне по карману.  А вот  источник питания, позволяющий  регулировать температуру жала паяльника, не замахиваясь на стабилизацию температуры, можно изготовить самому. Если нельзя стабилизировать температуру, то можно, хотя бы, стабилизировать мощность, потребляемую паяльником. Вот что у меня получилось…

Итак.

1. Источник питания.

В продаже имеются недорогие низковольтовые паяльники на напряжение 12 и 24 вольта. Первоначально в качестве источника я решил использовать импульсный блок питания от персонального компьютера. При выходном напряжении 12В такой  блок может обеспечить ток до 20А. К тому же стоит совсем недорого. Однако перетряхнув свои кладовые, я обнаружил несколько паяльников, рассчитанных на разные напряжения (12 и 24 В). После недолгих размышлений решил, что с точки зрения универсальности питающее напряжение следует иметь побольше. Скажем, 24В вполне подойдет. Тем более, что в моем распоряжении такой источник был.

2. Регулятор мощности.

Регулятор мощности должен уметь работать и от 12 и от 24 В. Он должен, по возможности, стабилизировать мощность, позволять задавать ее уровень и отображать текущее значение на цифровом индикаторе. Кроме того, он должен быть достаточно компактным, т.е. не содержать громоздких радиаторов, рассеивающих море тепла, и быть экономичным.

 Поэтому само собой напрашивалось решение использовать микроконтроллерный регулятор мощности, работающий в режиме широтно-импульсной модуляции. В качестве силового элемента можно использовать полевые транзисторы (MOSFET) с изолированным затвором типа IRFZ44(IRFZ48). Эти транзисторы отличаются малым сопротивлением сток-исток во включенном состоянии, которое не превышает 60 мОм. Благодаря этому такие транзисторы могут пропускать через себя большой ток, не требуя установки на радиаторы. Измерение мощности, выделяемой на нагревателе паяльника, осуществляется путем измерения падения напряжения на нагревателе и тока, протекающего через него. Причем измерение тока, естественно, производится только тогда, когда силовой ключ находится в открытом состоянии.  В качестве индикаторов используются «древние» TIL311, совмещающие в себе функции индикаторов и преобразователей кода 1-2-4-8 в семисегментный код. Эти индикаторы могут быть легко заменены любыми семисегментными индикаторами  и преобразователями  1-2-4-8 в  код семисегментного индикатора (например CD4511). Схема регулятора мощности приведена на рис.1.

Рисунок 1. Схема регулятора мощности.

3. Краткое описание схемы.

Регулятор мощности построен на микроконтроллере ATTiny461, работающем от встроенного RC-генератора на частоте 1МГц.  В качестве ШИМ генератора, управляющего силовым ключом Q3, служит таймер TC1. Он работает в режиме PWM  с коррекцией частоты и фазы. Емкость счетчика определяется значением, записанным в регистр OCR1C. Выходом ШИМ генератора является вывод OC1A (PB1). В качестве ключевого стабилизатора выбрана распространенная микросхема MC34063A. Выходное напряжение стабилизатора установлено на уровне 4 в. Это сделано для снижения мощности, потребляемой индикаторами HL1 и HL2.

  Резисторы R2 и R3 образуют делитель напряжения для измерения напряжения питания нагревателя. Резистор R8 является датчиком тока, протекающего через нагреватель. Реальное напряжение на нагревателе рассчитывается в программе по следующей формуле:

Uн=Uп-R8*Iп-Ufet,

Где U_п – напряжение питания, В

I_п – ток, потребляемый нагревателем, А

U_fet – падение напряжения на открытом транзисторе Q3,В.

Так как падение напряжения на открытом транзисторе Q3 мало, им можно пренебречь.

Управление мощностью осуществляется с помощью кнопок Plus и Minus. Включение и выключение регулятора выполняется кнопкой On/Off.

АРХИВ:Скачать