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发表于 2012-11-12 00:42:48
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本帖最后由 meinhard8 于 2012-11-12 01:56 编辑
原电路图是有问题存在的,控制板一旦加入数字表头,由于耗电电流加重,无法单靠功率板上的启动电阻来获得,就会导致控温不稳,温度大幅度跳跃的现象,从来跟帖的情况,很多朋友都喜欢使用数码显示温度值,现提供改进的电磁烙铁较系统的制作流程和方法
变更1; 单独采用开关电源给控制板提供电源,并增加一个7805提供一个5V电压预留给需要加入数码显示的朋友。当然使用指针表做为温度指示的朋友可以删除7805部分电路。
变更2; 比较器加入了100K正反馈电阻,是控温反应速度加速,增加一个小的迟滞窗口,避免整机震荡式控温。
总的来说经过以上2点改进之后,整体上已经非常实用了。
下面是我自己DIY的并使用了数月的高频电磁烙铁,外观和内部板子造型都是非主流的,原因是曾被多次修改增减减零件,能够没有混到垃圾桶里面确实是相当不错了,由于它的正常工作,我实在是不好意思扔掉,就一直用了起来。 让大家见笑了,希望其他仿做的朋友都做得比这个漂亮点。。。。
左上侧是指针电流表,原来是500mA量程,已经被我调校成3A电流表,它的接入位置位于36V整流二极管之后,滤波电容之前。右上侧的是容易购买的工业数字表头,原是2V档位满量程,被调校成20V满量程,并将小数点显示切断,用来指示温度,分辨率是1°C。其实这里也可以使用5V满量程的指针表并且不耗电,给人一种经典的感觉,也可以数字加指针一起用来指示温度,看个人爱好了。
开机加热到192°时的图片。数码表走字很快(上温快)、最后那个字没拍清楚
加热到314°时的图片,留心下电流表的读数
达到设定值时的图片,留心下电流表的读数
开机的时候,上温速度是;电压表每跳一次是15--18的数字间隔,这个和市面的商品电烙铁已经是十分接近并有超越的,我原来的买的那台每上跳一次是15的间隔数。当温度达到预定值时,电流表马上跌落到接近OA位置,不使用待机恒温的电流时0.24A,折合下来消耗功率是50VX0.24=12W,
峰值加热功率是2.2A,我这台的最大耗电是50X2.2=110w, 这个可以很直观的由烙铁头碰触到的焊锡体积大小来在电流表的指示值上反映出来,很直观,我自己感觉很不错,感觉比那个只有温度显示的单片机的原装烙铁用起来顺心多了。推荐大家也加装一个,但注意加装位置,一定要是滤波电容和整流二极管只间,不能加在滤波电容和负载之间,否则将会引发功率管烧毁事故,原理大家结合后面原理图自行分析。
补充说明
左上角的电流表是检测的整机电流,平常焊接使用的时候,它一般不会超过1A,除非是焊接特别大的器件的时候,才会满功率输出,跑到2.2A左右。也就是说你正常试用下平均的耗电功率是30--40W左右,并不是90W、90W指的是它的最大输出加热功率。它的待机恒温功率平均是11W左右。
上图是工业用的数字LED电压表头,买回来的时候它的量程是2V,这里已经被修改为20V。
内部组装的俯视图,可以看到变压器,控制电路的排列位置、仅供参考
内部组装侧面拍照
内部组装功率版垂直拍照
内部组装控制板垂直拍照
以上图片仅供参考
下面介绍,电路的制作部分。分为5步,原理图将在相应的步骤中提供。
第一步 元件的备用/购买
下面2个清单,不包含电源变压器,外壳,连接导线的。此3类 大家结合自己的实际情况灵活准备。 编辑帖子填表格较慢,我直接截图图片提供信息给大家
上面这个是功率板子上面需要的电子元件及对应的名称
上面这个是控制板子上面需要的电子元件及对应的名称
下面来介绍功率版上面L1,L2的绕制。磁环材料是红灰2材磁环,尺寸相同(便于购买)
首先来认识下磁环的尺寸
长宽高自己看图片自己拿捏吧
L1绕制方法;是用直径0.8--1.0mm的漆包线绕制42圈,副线圈用普通独芯铜质导线绕制7圈。(不用刻意强调相位关系,调整功率版的时候倒下次级线头就好)
L2的绕制方法;用直径0.8--1.0mm的漆包线绕制41圈,由于磁环磁滞特性的不一致性这里只能提供41圈的一个参考单位圈数,参考电感值是23μH--24μH,其具体的参数需要在整个控制环路建立以后,装上90W手柄,结合电流表来具体调整其实际的工作值,也就是其真正需要的圈数,但一般来讲正负偏差为2匝左右。
下面是绕制好的L1L2
当2个电感制作完毕后,进行后续工作。
第二步 元件的插装,固定
看下面4张图片提供元件排列信息,实力够得话可以自己从新设计
上面是给朋友做得垂直拍照
控制板垂直拍照
因为LM2576HV-ADJ的引脚特殊以及其本身的特性,我们可以把它装在反面。见下图
图中电位器及温度补偿调整电阻,需要单独调试,具体方法是接上烙铁手柄(不用功率板)
单独给控制板提供12电源,配合数字/模拟电压表(最好是数字电压表),在电烙铁加热线圈不工作的情况下把电压表指示数值调整为你的室温温度值就好了;也可以整机运行后,再调整,这个是一样的,这也是把它装在背面的原因。
第三步 元件的电器连接
进行元件的电器连接,这里可以使用裸铜线按照原理图对元件的引脚进行电器连接。
遵循以下3
1,地线以1000μF/63V滤波电容的负极为中心点,进行单元电路的星形连接。
2,正负极以最小环路进行供电,尽量不使导线交叉
3,如有必须交叉的地方,可以先焊接下面的,然后在交叉点贴上高温胶带进行电隔离,事后对高温胶带进行黄胶固化,防止其脱落;
4,当有长距离(大于30mm)的飞线需要使用的时候,请对飞线套上高温胶管进行电隔离以及物理压力保护、及热保护。并用黄胶固化,也可以不用。确保高可靠性。
最后补充的是,使用洞洞做电器连接的时候,在遵循原则的前提下,可以放宽美观要求,实用,安全,可靠是第一位的。下面提供电器连接的电路原理图
这个改进后的功率板电路原理图,如果你对电路了解不是足够清楚,请严格按照标记对应的表格取值,电阻无注明可以10±%误差,但推荐使用1±%精度5色环金属膜电阻。无特殊说明电阻一律1/4W。
上面这个是改进后的控制板原理图,变更较大,说明的部分见本帖开头部分。
这个是控制板的电器原理图,图中的LM2576HV-ADJ如果买不到的话,也可以使用带有12V绕组的电源变压器,单独整流并用LM7812进行稳压供电。
这里只所以采用此IC,是为了最大限度的简化电源变压器的配备,使用以上标配的电路图,可以仅仅提供一个36V交流电压就可以工作,这就避免了你非要找一个带有副12V绕组的36V的功率变压器,通常此类变压器,很难买到手。
如果你的机壳允许也可以单独接入一个12V输出的小型≥5W的小变压器,但不能使用开关电源,原因是开关电源会带来很大的电器噪声影响我们的控制电路的工作,进而影响整个电路的性能。通常此类变压器市场上很容易买到也就几元钱的事情,麻烦的是你需要附加整流滤波稳压电路,可以自己结合实际进行变通应用。
对此电路纯熟的朋友可以根据自己的需要和个性进行变更,但变更导致的意外需要自己承担。如果不是很熟练,但是所提供的有限选择里面你仍然满足不了条件的朋友,可以单独跟帖发问,一起找出合理解决方法。
第4步调试,有关调试部分,这个帖子一直没有提供一个系统信息,因此将单独再发帖。
部分朋友关心的连机器母线连接的方法也将在调试步骤里提供详尽信息,(但是,你可以根据有关楼层提供的信息来解决)
第5步 ,组装,大家可以参考我最上面的图进行组装。也可以自己设计外壳,自由组合。
2块电路板中间使用3X18mm的铜柱进行固定,至于电路板与外壳的固定以及航空插头母座的安装位置,这都是自由的,自己自由发挥。
机壳 推荐使用金属外壳,
IRFP460可以固定在金属外壳上,但要注意,IRFP460背面与漏极相连必须进行电隔离,
可以使用云母片/相变塑料,现在导热不导电的相变塑料已经成为主流,究竟使用那种材料,自己根据实际情况选用。注意,不能直接加散热胶了事。
补充1,关于整机的保险丝,位置推荐加装在变压器初级回路,标称为1A的熔断型保险丝就足够,不能使用0.5A的。也不能使用大于1A的,否则效果全失。
补充2,看下图
这个是六芯航空插头和线绕电位器的图片。
下面是个额外的小细节,关于电位器自锁旋钮的安装和拆解路径,部分朋友可能没有接触过,这里提示下。具体看图就是了
扣开尾端的盖子,用尖嘴钳就可以搞定,此类旋钮比传统的2螺柱固定要先进和简洁,
但价格稍贵,推荐使用。同时补充的是,W1可以使用4.7K碳膜电位器,但推荐使用线绕电位器,它将更加经久耐用。
补充3;部分朋友发现控制板的电阻比较多,有些人估计会提出是不是使用贴片电阻,这里是不推荐使用贴片电阻的,因为贴片电阻的耐老化和腐蚀性和插接件电阻不是一个档次,所以,这里是不推荐使用贴片电阻的。至少我在电路图中画出的电阻不要使用贴片的。
补充4;部分有条件的朋友可以自行设计,做出印刷电路板,这个结合自己条件。考虑到开孔等因素,会附加大量额外工具和细节,面对更大多数的朋友,这里推荐使用万用板就已经足够。毕竟我们为做一个电烙铁,不能附加衍生购买大量的PCB制作工具以及化学药品、这会导致花费很多不必要的钱。当然、部分有条件的朋友另当别论
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