可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，通過PMOS管控制直流電源為電烙鐵RL的供電，PMOS管受控于三極管T，采用運放UA間接采集溫度并作為比較器實時校正實際與設(shè)置溫度值差；采用運放UB控制三極管T的導(dǎo)通和截止；通過調(diào)整W1設(shè)定電烙鐵的工作溫度，由電容C2的充電時長決定RL的單位受電時長。該可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器基于分時復(fù)用控制原理，易于實施，接線簡單且控制響應(yīng)快。
【專利說明】可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]要實現(xiàn)電烙鐵的恒溫精確控制，就必需有一套隨時檢測電烙鐵實時溫度并回饋至加熱裝置的控制器。現(xiàn)有可調(diào)、恒溫電烙鐵商業(yè)產(chǎn)品，無一例外均采用熱電偶傳感器作為控制采集頭，方框圖如圖1，由于采集是弱電信號，而加熱控制是強電信號，因此歷來將兩者各自單獨建立分支電路。
[0003]其主要缺點是:(I)發(fā)熱體、采集頭為兩個不同物理體，采集判斷至控制動作，時延稍長；(2)采集頭與烙鐵芯間有物理間隙，采集結(jié)果與烙鐵芯實際溫度偏差較大大；(3)使用中，若采集頭出現(xiàn)故障，則可導(dǎo)致烙鐵芯溫度不可控，直至燒壞；(4)烙鐵芯至控制器最少需4線聯(lián)接，接線復(fù)雜，便攜受限，故障率高。
[0004]因此，有必要設(shè)計一種更好的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種更好且獨特的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，該可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器基于同線分時復(fù)用控制原理將供電與信號采集同用一對線，易于制造實施，便攜使用，接線簡單且控制響應(yīng)快。
[0006]實用新型的技術(shù)解決方案如下:
[0007]一種可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，采用PMOS管控制直流電源為電烙鐵RL的供電，直流電源的正極V+接PMOS管的S極，PMOS管的D極經(jīng)RL接地；
[0008]V+經(jīng)限壓電阻Rl后通過三端穩(wěn)壓器TL431在P點建立穩(wěn)壓電源，P點通過二極管Dl和起校準作用的可調(diào)電阻W2接至PMOS管的D極；D1的負極接W2 ；
[0009]用于設(shè)置恒溫點的可調(diào)電阻W1、電阻R3和電阻R4依次串接形成一條分壓支路跨接在P點和地之間；
[0010]運放UA的正輸入端經(jīng)電阻R2接W2與RL的連接點；二極管D2的正極和負極分別接運放UA的正輸入端和地；運放UA的負輸入端接R3和R4的連接點；
[0011]運放UA的輸出端經(jīng)依次串接的電阻R5和電容C2接地；二極管D3與R5并聯(lián)，且D3的負極接運放UA的輸出端；
[0012]D3的正極接運放UB的負輸入端，電阻R6和電阻R7組成的分壓支路跨接在P點和地之間；R6和R7的連接點接運放UB的正輸入端，UB的正輸入端與UB的輸出端之間跨接有電阻R8 ；UB的輸出端通過電阻R9接三極管的b極；電阻RlO接在三極管T的b極和地之間；
[0013]三極管T的c極通過電阻R13接V+ ;三極管T的e極通過電阻R14接地；三極管T的c極接PMOS管的G極；所述的三極管T為NPN型三極管。
[0014]所述的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器還包括指示電路；指示電路包括發(fā)光管D4和電阻Rl5，D4的負極接地，D4的正極經(jīng)Rl5接PMOS管的D極。
[0015]穩(wěn)壓電路由三端穩(wěn)壓器TL431、電阻Rll和電阻R12組成；電阻Rll和電阻R12形成分壓支路跨接在P點和地之間；TL431的陽極A和陰極K分別接地和P點；TL431的參考極R接電阻Rll和電阻R12的連接點。
[0016]本實用新型的核心構(gòu)思在于:
[0017](1)控制器強、弱信號同線分時復(fù)用。
[0018](2)充分應(yīng)用烙鐵芯受電發(fā)熱溫升與其內(nèi)阻值對應(yīng)變化。
[0019]經(jīng)對誼華862D+拆焊臺手柄烙鐵芯不同溫度時的內(nèi)阻用三用表進行檢測(先將焊臺烙鐵手柄溫度數(shù)顯設(shè)定到一定值，待加熱至恒定時立即測量烙鐵手柄內(nèi)發(fā)熱芯、熱電偶
電阻值)，數(shù)值如下:
[0020]
溫度數(shù)顯設(shè)定發(fā)熱芯電阻(Ω ) 熱電偶電阻(Ω )備注
未加電時J 452
1005.585焊臺最低設(shè)定為100
2007HO
3008.5135
40010160
45011173焊臺最高設(shè)定為480
[0021]從由上表還是可看出，隨溫度的升高，發(fā)熱芯的內(nèi)阻是成正比例增大且在調(diào)控段內(nèi)線性較好，大約溫度每升高100度內(nèi)阻增大1.5歐。
[0022]有益效果:
[0023]本實用新型的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，基于烙鐵芯的本身內(nèi)電阻是隨溫度的升高而增大的物理特性，采用分時復(fù)用控制和間斷(脈沖)加熱的方式實現(xiàn)電烙鐵的加熱以及溫度檢測；具有以下突出優(yōu)點:
[0024](1)采集頭與發(fā)熱芯間無物理間隙，采集結(jié)果與烙鐵芯實際溫度無偏差。
[0025](2)采集與發(fā)熱同為一體，不會出現(xiàn)不可控的現(xiàn)象。
[0026](3)烙鐵手柄至控制器最少只需2線聯(lián)接且無極性限制，連線簡單，通用性強，且工作可靠，故障率低。
[0027](4)電路簡單，便于便攜使用。
[0028](5)減少了手柄中的熱電偶，生產(chǎn)制造更為簡便且節(jié)約材料成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為現(xiàn)有的電烙鐵溫度控制器的方框圖；
[0030]圖2為本實用新型的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0031]以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明:[0032]實施例1:
[0033]如圖2所示，本實用新型的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器工作原理和工作過程說明如下:
[0034]剛上電時，UB的第6腳為低電平，則7腳輸出高電平，通過T使MOS管導(dǎo)通，烙鐵芯受電升溫。MOS管導(dǎo)通時，電源電壓通過R2加在UA的第3腳上，由于D2的限壓，3腳約
0.6伏左右，遠大于2腳上電壓(通過R4、R3與Wl設(shè)定在50?110毫伏之間)，使I腳輸出高電平，經(jīng)R5向C2充電。零點幾秒后(時間由R5和C2決定，設(shè)置在I秒以內(nèi))，C2充滿，UB的第6腳電平高于第5腳，使7腳輸出低電平，MOS管關(guān)斷。UA接成比較器，此時RL與W2的分壓經(jīng)R2加至其第3腳，與2腳上的控制電壓進行比較(對應(yīng)100?500°C的溫度，通過調(diào)整W2使RL在100°C時與W2的分壓值在50毫伏左右即可)。3腳電壓小于2腳時，I腳輸出低電平，C2通過D3、UA第I腳迅速放電(因D3的存在，時間在0.1秒以內(nèi))，MOS管導(dǎo)通，烙鐵芯繼續(xù)受電加熱；反之則MOS管關(guān)斷，烙鐵芯停止加熱，如此循環(huán)上述過程，維持烙鐵芯溫度的相對恒定?？傊强刂破饕悦}沖狀態(tài)為烙鐵芯供電，單個脈沖寬度由C2的充電時長確定，脈沖間隙由C2通過D3放電至UB的第6腳電平剛低于5腳時的時長確定；實時溫度檢測在MOS管剛關(guān)斷后的瞬間進行。通過調(diào)整Wl的大小就可以調(diào)整烙鐵芯的溫度高低，將Wl的旋柄的旋轉(zhuǎn)角度標以對應(yīng)溫度值，進而在使用中很方便地將烙鐵芯調(diào)整到所需溫度點。
[0035]主要功能器件作用:RL_發(fā)熱烙鐵芯；PM0S-烙鐵芯供、斷電電子開關(guān)；UA_溫度設(shè)置與實時采集比較器;UB-依據(jù)前級信號控制后級電子開關(guān)；D1-隔離電源電壓對后級電路的影響；D2-鉗位UA第3腳最高電位；D3-為C2提供快速放電通道；TL431-為采集控制單元提供穩(wěn)壓電源；W1-設(shè)置恒溫點；W2-校正起始恒溫點；R5與C2-單位供電周期時長控制；D4-RL受電狀態(tài)指示。
[0036]R1-1.5ΚΩ、R4-200 Ω、R5-620K Ω , R14_510Q，R2、R3、R6 ?R13、R15_10KQ*11，Wl-O ?IOK Ω、W2-400 Ω ?IK Ω，C1-470PF、C2-0.33UF、C3-4.7UF。
[0037]為保證運放等控制單元工作穩(wěn)定可靠，必需由穩(wěn)壓電源供電，本處TL431設(shè)定為5伏。
[0038]PMOS管上端為S接V+，下端為D接RL。
[0039]依據(jù)前所述原理制作了實驗電路進行測試，當烙鐵芯溫度低于設(shè)定溫度點較多時，指示燈幾乎常亮；相近時則成閃爍狀態(tài)，而當溫度高于設(shè)定溫度點較多時，指示燈不亮只有相近時也成閃爍狀態(tài)。將溫度控制設(shè)定為100-450°C，用24伏直流電源供電，接原誼華862D+拆焊臺烙鐵手柄(不用原熱電偶作采集頭)，上電后(以三用表檢測同芯中的熱電偶阻，對照前表值作為相應(yīng)溫度參考值)，10秒內(nèi)烙鐵頭升溫至最低起控點100°C恒定。上調(diào)恒溫點后，從100°C升溫至300°C約20秒；從100°C升溫至450°C約50秒。換用日常所見的筆記本19伏適配電源供電，從100°C升溫至300°C約30秒；從100°C升溫至400°C約60秒。對比原焊臺上的時間稍有延長(注:烙鐵手柄在原焊臺上從100°C升溫至300°C約17秒，從100°C升溫至450°C約，45秒)，但相對于更少的制造成本，更簡潔小巧的控制電路，應(yīng)該是有著更高的性價比，且可拋掉又大又重的焊臺控制盒，更方便使用。本方案電路若采用貼片式元件、雙面PCB板組裝，完全可以置于烙鐵手柄內(nèi)。
[0040]本實用新型能使恒溫電烙鐵的應(yīng)用更加廣泛、方便，制造生產(chǎn)更為簡單，成本更低，使用更加安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，其特征在于，采用PMOS管控制直流電源為電烙鐵(RL)的供電，直流電源的正極(V+)接PMOS管的S極，PMOS管的D極經(jīng)電烙鐵(RL)接地； 直流電源的正極(V+)經(jīng)限壓電阻(Rl)后通過三端穩(wěn)壓器(TL431)在P點建立穩(wěn)壓電源，P點通過二極管(Dl)和起校準作用的第二可調(diào)電阻(W2)接至PMOS管的D極；二極管(Dl)的負極接第二可調(diào)電阻(W2)； 用于設(shè)置恒溫點的第一可調(diào)電阻(Wl)、第一電阻(R3)和第二電阻(R4)依次串接形成一條分壓支路跨接在P點和地之間； 第一運放(UA)的正輸入端經(jīng)第三電阻(R2)接第二可調(diào)電阻(W2)與電烙鐵(RL)的連接點；第二二極管(D2)的正極和負極分別接第一運放(UA)的正輸入端和地；第一運放(UA)的負輸入端接第一電阻(R3)和第二電阻(R4)的連接點； 第一運放(UA)的輸出端經(jīng)依次串接的第四電阻(R5)和電容(C2)接地；第三二極管(D3)與第四電阻(R5)并聯(lián)，且第三二極管(D3)的負極接第一運放(UA)的輸出端； 第三二極管(D3)的正極接第二運放(UB)的負輸入端，第五電阻(R6)和第六電阻(R7)組成的分壓支路跨接在P點和地之間；第五電阻(R6)和第六電阻(R7)的連接點接第二運放(UB)的正輸入端，第二運放(UB)的正輸入端與輸出端之間跨接有第七電阻(R8);第二運放(UB)的輸出端通過第八電阻(R9)接三極管(T)的b極；第九電阻(RlO)接在三極管(T)的b極和地之間； 三極管⑴的c極通過第十電阻(R13)接直流電源的正極(V+);三極管⑴的e極通過第十一電阻(R14)接地；三極管⑴的c極接PMOS管的G極；所述的三極管⑴為NPN型三極管。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)恒溫的電烙鐵控制器，其特征在于，還包括指示電路；指示電路包括發(fā)光管(D4)和第十二電阻(R15)，發(fā)光管(D4)的負極接地，發(fā)光管(D4)的正極經(jīng)第十二電阻(R15)接PMOS管的D極。
【文檔編號】B23K3/03GK203471097SQ201320406273
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】戴征岐 申請人:大唐湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司