Паяльное оборудование является пожалуй самым востребованным при проведении ремонтно-монтажных работ. В данной статье проанализировав некоторые источник в всемирной паутине собраны самые популярные и дешевые схемы регуляторов мощности для паяльников и иного оборудования.

1. Двухступенчатый переключатель.

Самый простой регулятор мощности — двухступенчатый. Он позволяет переключаться между двумя значениями: максимальным и половиной от максимального.

Двухступенчатый регулятор мощности

Когда цепь в разомкнутом состоянии, ток протекает через диод VD1. Выходное напряжение 110 В. При замыкании цепи выключателем S1 ток обходит диод, так как он подключён параллельно и на выходе получается напряжение 220 В. Диод подбирайте в соответствии с мощностью вашего паяльника. Выходная мощность регулятора рассчитывается по формуле: P = I * 220, где I — ток диода. Например, для диода с током 0,3 А мощность считается так: 0,3 * 220 = 66 Вт.

Так как наш блок состоит всего из двух элементов, то его можно разместить в корпусе паяльника с помощью навесного монтажа. Если корпус очень мал, то воспользуйтесь переключателем для светильника. Вмонтируйте его в шнур паяльника и вставьте параллельно выключателю диод.

2. Регулятор на тиристоре

Впервые схема устройства, была опубликована в журнале «Юный техник» начала 80-х, и схема используется до сих пор.

Для сборки устройства потребуются:

• диод 1N4007 или любой другой, с допустимым током 1А и напряжением 400 – 600В.
• тиристор КУ101Г.
• электролитический конденсатор 4,7 микрофарад с рабочим напряжением 50 – 100В.
• сопротивление 27 – 33 килоом с допустимой мощностью 0,25 – 0,5 ватт.
• переменный резистор 30 или 47 килоом СП-1, с линейной характеристикой.

Для простоты и наглядности нарисовно размещение и взаимное соединение деталей.
Перед сборкой необходимо изолировать и отформовать выводы деталей. На выводы тиристора надеваем изоляционные трубочки длинной 20мм., на выводы диода и резистора 5мм. Для наглядности можно использовать цветную ПВХ изоляцию, снятую с подходящих проводов, или присаживаем термоусадку. Стараясь не повредить изоляцию загибаем проводники, руководствуясь рисунком и фотографиями.

Все детали монтируются на выводах переменного резистора, соединяясь в схему четырьмя точками пайки. Заводим проводники компонентов в отверстия на выводах переменного резистора всё подравниваем и припаиваем. Укорачиваем выводы радиоэлементов. Плюсовой вывод конденсатора, управляющий электрод тиристора, вывод сопротивления, соединяем вместе и фиксируем пайкой. Корпус тиристора является анодом, для безопасности, изолируем его.

Для придания конструкции законченного вида, удобно воспользоваться корпусом от блока питания с сетевой вилкой.

На верхней грани корпуса сверлим отверстие диаметром 10 мм. В отверстие вставляем резьбовую часть переменного резистора и фиксируем его гайкой.
Для подключения нагрузки возможно использовать два разъёма с отверстиями под штыри диаметром 4 мм. На корпусе размечаем центры отверстий, с расстоянием между ними 19 мм. В просверленные отверстия диаметром 10 мм. вставляем разъёмы, фиксируем гайками. Соединяем вилку на корпусе, выходные разъёмы и собранную схему, места пайки можно защитить термоусадкой. Для переменного резистора необходимо подобрать ручку из изоляционного материала такой формы и размера, чтобы закрыть ось и гайку. Собираем корпус, надёжно фиксируем ручку регулятора.

Проверяем регулятор, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания 20 - 40 ватт. Вращая ручку, убеждаемся в плавном изменении яркости лампы, от половины яркости до полного накала.

При работе с мягкими припоями (например ПОС-61), паяльником ЭПСН 25, достаточно 75% мощности (положение ручки регулятора примерно посередине хода). Важно: на всех элементах схемы присутствует напряжение питающей сети 220 вольт! Необходимо соблюдать меры электро-безопасности.

3. Регулятор на тиристоре 2

Схема довольно старая и проверенная временем, так что работать начинает сразу после монтажа, без какой-либо настройки и подбора элементов, подходит для такой нагрузки как нагревательные приборы, лампы накаливания, паяльники и т.п..

Принципиальная схема :

Управление тиристором здесь осуществляется аналогом однопереходного транзистора, собранного на VT1 и VT2, как только напряжение на эмиттере VT1 становится больше чем в точке соединения резисторов R3, R4, происходит лавинообразное открывание обоих транзисторов, и весь ток накопленный конденсатором C1, поступает на управляющий электрод, тем самым полностью открывая тиристор VS1. При прохождении синусоиды питающей сети через ноль, весь процесс начинается заново. Скорость зарядки конденсатора C1 регулируется переменным резистором R1, от этой скорости зависит через какой промежуток времени от прохождения полуволны через нулевую точку будет открыт VS1, и какой уровень напряжения поступит в нагрузку, на этом простом принципе и основана работа регулятора мощности.

Какие тиристоры и диоды применять в этой схеме регулятора, будет зависеть от нагрузки, это несложно посчитать и установить полупроводники для надёжности с небольшим запасом по мощности, единственно важным параметром при выборе этих элементов является рабочее напряжение не менее 300 Вольт. Резистор R5 необходим двухватный, остальные можно установить по 0,25-0,5 ватт, конденсатор C1 на рабочее напряжение не менее 16 Вольт, стабилитрон VD1, ограничивающий напряжение питания управляющей схемы подойдёт любой, с напряжением стабилизации 8-10 Вольт. Все силовые элементы регулятора VS1, VD2-VD5, необходимо установить на радиатор охлаждения через теплопроводные, изоляционные прокладки, или просто применить для каждого мощного элемента свой отдельный радиатор.

4. Фазовый регулятор мощности.

Фазовый регулятор мощности построенный на микросхеме КР1182ПМ1, позволяет управлять мощностью электроинструмента, коллекторных двигателей, яркостью ламп накаливания и температурой нагревательных приборов. В сравнении со схемами управления симисторами с помощью динисторов, эта конструкция работает с меньшим уровнем помех и форма синусоиды на выходе получается более правильной и естественной, что позволяет регулятору работать практически с любой нагрузкой, включая индуктивную.

Принципиальная схема устройства :

Конденсаторы С1 — С3 устанавливаются с минимальным напряжением не менее 10 вольт, С4 на 400 вольт, резисторы мощностью от 0,25 до 0,5 ватт. На переменный резистор R1 обязательно установите изоляционную ручку, чтобы в процессе эксплуатации не получить электрический удар. Микросхема управления имеет несколько наименований — К1182ПМ1Р, К1182ПМ1 и 1182ПМ1, можно использовать любую, принципиальных отличий у них нет. Симистор также можно заменить на любой имеющийся, важно лишь соблюсти следующие параметры : граничное напряжение не менее 400 вольт и максимальный ток, который зависит от используемой нагрузки, желательно ставить с небольшим запасом.

Эта схема немного отличается от приведённой в официальном даташите, цепью R3-С4, она добавлена для ещё большей фильтрации помех, но в принципе необязательна. Если Вы планируете использовать фазовый регулятор для нагрузки мощностью не более 150 ватт, то можно удалить из схемы симистор VS1 вместе с резистором R2, соединив перемычкой точки А и Б обозначенных на схеме синим цветом. Без силовых симисторов КР1182ПМ1 допускает работу на небольшую нагрузку, такую как паяльник, маленькая лампочка или комнатный вентилятор, но при этом уменьшается надёжность, помните об этом.

5. Регулятор мощности на симисторе.

Регулятор мощности на симисторе может найти применение наверное в каждом доме, так как с помощью него можно регулировать яркость ламп накаливания, мощность ТЭНов, температуру паяльника и даже уровень нагрева тёплого пола. Схема регулятора подобного типа известна своей простотой и универсальностью, граница максимальной нагрузки зависит только от марки применяемого симистора.

Принципиальная схема :

Симисторный регулятор мощности после сборки в наладке не нуждается, в некоторых случаях необходимо подкорректировать сопротивление резистора R2 для того, чтобы при установке максимума на выходе регулятора, не происходило срыва образования управляющих импульсов. По замене радиодеталей можно сказать следующее : резисторы применяются любые 0,25-0,5 Ватт, конденсатор C1 должен быть плёночный на граничное напряжение не менее 100 Вольт, динистор VS1 можно заменить любым на напряжение открывания 25-35 Вольт, например HT32 или HT35.

Максимальная мощность регулятора зависит от симистора VS2 который устанавливается в устройство, если Вам необходима большая мощность, ставьте на 25 Ампер и более, если маленькая, то можете обойтись и симистором на 1 Ампер, например BT131-600 или Z0103MN5AA4.

И в конце одно важное замечание : НЕ рекомендуем использовать эту схему для индуктивной нагрузки (электродвигатели, трансформаторы), так как симистор может выйти из строя.

6. Схема с тиристором и диодным мостом

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

Справа — диаграмма преобразования напряжения

Спецификация

7. Регулятор на симисторе с индикацией

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.

В  качестве индикатора в таком регуляторе мощности используется светодиод

8. 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.

Такой регулятор может заменить паяльную станцию

Спецификация

Регулировка происходит за счет пропуска части периодов сетевого напряжения. Так при установке значения уровня мощности «0», регулятор подключает нагрузку на один период, потом следует пауза в 15 периодов. При установке уровня мощности «1», нагрузка подключается на 2 периода с паузой в 14 периодов. При выставленном уровне «15», нагрузка подключена постоянно.

Так как переключение симистора происходит в момент перехода сетевого напряжения через «0», уровень помех создаваемых регулятором – минимальный.

Установленный уровень мощности отображается на цифровом светодиодном индикаторе в виде цифр от 0 до 9 и букв ABCDEF.

Для изменения мощности, необходимо нажать и удерживать соответствующею кнопку.

При выключении питания, установленный уровень сохраняется во внутренней памяти микроконтроллера.

Одновременное нажатие и удержание двух кнопок, вызывает отключение нагрузки. При этом индикатор уровня начинает мигать. Так же осуществляется и последующее включение.

Также имеется таймер времени работы устройства. После включения устройства, через 2 часа происходит автоматическое отключение нагрузки.

Повторное включение производится нажатием и удержанием двух кнопок одновременно или кратковременным отключением регулятора от сети.

Печатная плата регулятора. Скачать.

Расположение элементов на плате.

Дополнительно задаваемые вопросы:

1. На шестую ногу PICa приходит переменное напряжение 70В. Это не ошибка?
Нет, это не ошибка.

2. Не происходит увеличение показания индикатора и он постоянно мигает.
Увеличте емкость конденсатора по питанию до 1000мк.

3.Биты конфигурации контроллера.
WDT_ON
INTRC_OSC_NOCLKOUT
PWRTE_ON
CP_OFF
MCLRE_OFF
BODEN_ON
LVP_OFF

4. Схема, прошивка микроконтроллера, печатная плата, фьюзы  - скачать здесь

9. Рекомендации по проверке и наладке

Перед монтажом собранный регулятор можно проверить мультиметром. Проверять нужно только с подключённым паяльником, то есть под нагрузкой. Вращаем ручку резистора — напряжение плавно изменяется.

В регуляторах, собранных по некоторым из приведённых здесь схем, уже будут стоять световые индикаторы. По ним можно определить, работает ли устройство. Для остальных самая простая проверка — подключить к регулятору мощности лампочку накаливания. Изменение яркости наглядно отразит уровень подаваемого напряжения.

Регуляторы, где светодиод находится в цепи последовательно с резистором (как на схеме с маломощным тиристором), можно наладить. Если индикатор не горит, нужно подобрать номинал резистора — взять с меньшим сопротивлением, пока яркость не будет приемлемой. Слишком большой яркости добиваться нельзя — сгорит индикатор.

Как правило, регулировка при правильно собранной схеме не требуется. При мощности обычного паяльника (до 100 Вт, средняя мощность — 40 Вт) ни один из регуляторов, собранных по вышеприведённым схемам, не требует дополнительного охлаждения. Если паяльник очень мощный (от 100 Вт), то тиристор или симистор нужно установить на радиатор во избежание перегрева.

Радиатор предотвратит перегрев устройства

Регулятор мощности для паяльника можно собрать своими руками, ориентируясь на собственные возможности и потребности. Существует немало вариантов схем регулятора с различными ограничителями мощности и разными средствами управления. Здесь приведены некоторые, самые простые из них. А небольшой обзор корпусов, в которые можно смонтировать детали, поможет выбрать формат устройства.

10. Итоги.

Анализирую все схемы приведенные  в статье возможно сказать "на вкус и цвет ... ". Собирайте ту схему, которая более понравилась или к которой есть большее количество деталей. Однако исходя из практики могу сказать, что чем проще конструкция, тем она надежнее и не привередливее.

Мной было собрано несколько вариантов схем и остановился я на одной - симисторном регуляторе с индикацией. В результате родилась паяльная "мини станция".

Схема состоит из двух одинаковых модулей управления нагрузкой паяльника и фена, а так же обычного регулятора напряжения на базе LM317T. Схемы не трудно найти в интернете.

Дерзайте и удачи всем Вам!  

Источники

https://postroika.biz/11340-regulyator-moshhnosti-dlya-payalnika-svoimi-rukami.html

https://sdelaysam-svoimirukami.ru/1860-prostoy-regulyator-temperatury-payalnika.html

http://www.frocenter.com/fazovyj-regulyator-moshhnosti/

http://www.frocenter.com/regulyator-moshhnosti-na-simistore/

https://tehznatok.com/remont/regulyator-moshhnosti-dlya-payalnika-svoimi-rukami-shemyi-i-variantyi-montazha.html