Comment régler la température d'un fer à souder. Assembler un circuit régulateur de puissance simple pour un fer à souder de nos propres mains. Installation de la structure dans un logement séparé

Un problème typique lorsque vous travaillez avec un fer à souder, la panne est brûlée. Cela est dû à sa forte chauffe. En fonctionnement, les opérations de soudure nécessitent une puissance inégale, il faut donc utiliser des fers à souder de puissances différentes. Il est préférable d'utiliser un fer à souder à température contrôlée pour protéger l'appareil de la surchauffe et du taux de variation de puissance. Cela vous permettra de modifier les paramètres de fonctionnement en quelques secondes et de prolonger la durée de vie de l'appareil.

Histoire d'origine

Un fer à souder est un outil conçu pour transférer de la chaleur à un matériau en contact avec lui. Son but direct est de créer une connexion permanente en faisant fondre la soudure.

Jusqu'au début du 20e siècle, il existait deux types d'appareils à souder : le gaz et le cuivre. En 1921, un inventeur allemand, Ernst Sachs, a inventé et déposé un brevet pour un fer à souder chauffé par un courant électrique. En 1941, Karl Weller a breveté un instrument semblable à un transformateur ressemblant à un pistolet. En faisant passer un courant dans sa pointe, il s'est rapidement réchauffé.

Vingt ans plus tard, le même inventeur a proposé d'utiliser un thermocouple dans un fer à souder pour contrôler la température de chauffage. La conception consistait en deux plaques métalliques pressées ensemble avec une dilatation thermique différente. Depuis le milieu des années 60, en raison du développement de la technologie des semi-conducteurs, l'outil de soudage a commencé à être produit à partir d'un travail de type impulsion et induction.

Types de fers à souder

La principale différence entre les appareils à souder est leur puissance maximale, dont dépend également la température de chauffage. De plus, les fers à souder électriques sont répartis en fonction de la valeur de la tension qui les alimente. Ils sont produits à la fois pour un réseau à tension alternative de 220 volts et pour ses valeurs constantes de différentes grandeurs. La séparation des fers à souder se produit également en fonction du type et du principe de fonctionnement.

Par principe de travail, il y a :

• nichrome;
• céramique;
• impulsion;
• induction;
• air chaud;
• infrarouge;
• gaz;
• Type ouvert.

En apparence, ce sont la tige et le marteau. Les premiers sont conçus pour le chauffage ponctuel et les seconds pour chauffer une certaine zone.

Principe d'opération

La plupart des appareils fonctionnent sur la base de la conversion de l'énergie électrique en chaleur. Pour cela, un élément chauffant est situé dans la partie intérieure de l'appareil. Mais certains types d'appareils chauffent simplement sur un feu ou utilisent un flux de gaz allumé et directionnel.

Les appareils au nichrome utilisent une spirale de fil à travers laquelle passe un courant. La spirale est située sur le diélectrique. Lorsque la bobine chauffe, elle transfère de la chaleur à la pointe en cuivre. La température de chauffage est régulée par un capteur de température qui, lorsqu'une certaine valeur calorifique est atteinte, déconnecte la spirale de la ligne électrique, et lorsqu'elle se refroidit, la reconnecte à celle-ci. Un capteur thermique n'est rien de plus qu'un thermocouple.

Les fers à souder en céramique utilisent des tiges comme éléments chauffants. Le réglage en eux est le plus souvent effectué en abaissant la tension appliquée aux tiges en céramique.

L'équipement d'induction est alimenté par un inducteur. La pointe est recouverte d'un ferromagnétique. A l'aide de la bobine, un champ magnétique est induit et des courants apparaissent dans le conducteur, entraînant l'échauffement de la pointe. Pendant le fonctionnement, il arrive un moment tel que la piqûre perd ses propriétés magnétiques, le chauffage s'arrête, et lorsqu'il se refroidit, les propriétés reviennent et le chauffage est rétabli.

Le fonctionnement des fers à souder par impulsions repose sur l'utilisation d'un transformateur haute fréquence. L'enroulement secondaire du transformateur a plusieurs spires en fil épais, dont les extrémités sont les éléments chauffants. Le convertisseur de fréquence augmente la fréquence du signal d'entrée, qui diminue au niveau du transformateur. Le chauffage est régulé en ajustant la puissance.

Un fer à souder à air chaud, ou, comme on l'appelle, un pistolet à air chaud, utilise de l'air chaud pendant le fonctionnement, qui se réchauffe en passant à travers une spirale en nichrome. La température à l'intérieur peut être régulée à la fois en réduisant la tension appliquée au fil et en modifiant le débit d'air.

Les appareils utilisant le rayonnement infrarouge sont devenus l'un des types de fers à souder. Leur fonctionnement est basé sur le processus de chauffage par rayonnement avec une longueur d'onde allant jusqu'à 10 microns. Pour la régulation, une unité de contrôle complexe est utilisée qui modifie à la fois la longueur d'onde et son intensité.

Les brûleurs à gaz sont des brûleurs conventionnels qui utilisent des buses de différents diamètres au lieu d'un embout. Le contrôle de la température est pratiquement impossible, sauf pour modifier le débit de gaz à l'aide d'un amortisseur.

Comprenant le principe du fer à souder, vous pouvez non seulement le réparer vous-même, mais également modifier sa conception, par exemple le rendre réglable.

Dispositifs de réglage

Le prix des fers à souder à température contrôlée est plusieurs fois plus élevé que le prix des appareils ordinaires. Par conséquent, dans certains cas, il est judicieux d'acheter un bon fer à souder ordinaire et de fabriquer vous-même le régulateur. Ainsi, L'équipement de soudage est contrôlé par deux méthodes de contrôle :

• Puissance;
• Température.

Le contrôle de la température permet d'obtenir des lectures plus précises, mais il est plus facile de mettre en œuvre le contrôle de la puissance. Dans ce cas, le régulateur peut être rendu indépendant et divers appareils peuvent y être connectés.

Stabilisateur universel

Un fer à souder avec thermostat peut être fabriqué à l'aide d'un gradateur fabriqué en usine ou vous pouvez le concevoir vous-même par analogie. Un variateur est un régulateur qui modifie la puissance fournie au fer à souder. Dans un réseau 220 volts, un courant variable de forme sinusoïdale circule. Si ce signal est coupé, la sinusoïde déjà déformée sera fournie au fer à souder, ce qui signifie que la valeur de puissance changera également. Pour ce faire, un appareil est allumé avant la charge dans l'intervalle, qui ne laisse passer le courant qu'au moment où le signal atteint une certaine valeur.

Les variateurs se distinguent par leur principe de fonctionnement. Ils peuvent être:

• analogique;
• impulsion;
• combiné.

Le circuit de gradation est mis en œuvre à l'aide de divers composants radio: thyristors, triacs, microcircuits spécialisés. Le modèle de gradateur le plus simple est livré avec un bouton mécanique. Le principe de fonctionnement du modèle est basé sur un changement de résistance dans le circuit. En fait, c'est le même rhéostat. Les gradateurs Triac coupent le front montant de la tension d'entrée. Les contrôleurs utilisent un circuit électronique sophistiqué de réduction de tension dans leur travail.

Il est plus facile de fabriquer soi-même un gradateur en utilisant un thyristor. Le circuit n'aura pas besoin de pièces rares, et il est assemblé par simple montage mural.

Le fonctionnement de l'appareil est basé sur la capacité d'ouvrir le thyristor au moment où un signal est appliqué à sa sortie de commande. Le courant d'entrée circulant vers le condensateur à travers une chaîne de résistances le charge. Dans ce cas, le dinistor s'ouvre et laisse passer pendant un court instant le courant fourni à la commande des thyristors. Le condensateur est déchargé et le thyristor est fermé. Le cycle suivant répète tout. En changeant la résistance du circuit, on régule la durée de charge du condensateur, et donc le temps de l'état ouvert du thyristor. Ainsi, le temps pendant lequel le fer à souder est connecté au réseau 220 volts est établi.

Thermostat simple

En utilisant la diode Zener TL431 comme base, vous pouvez assembler un thermostat simple de vos propres mains. Un tel schéma se compose de composants radio bon marché et n'a pratiquement pas besoin d'être configuré.

La diode Zener VD2 TL431 est connectée selon le circuit comparateur à une entrée. La tension requise est déterminée par un diviseur monté sur les résistances R1-R3. Une thermistance est utilisée comme R3, dont la propriété est de réduire la résistance lorsqu'elle est chauffée. R1 permet de régler la valeur de température à laquelle l'appareil déconnecte le fer à souder de l'alimentation électrique.

Lorsque la diode Zener atteint une valeur de signal supérieure à 2,5 volts, elle passe à travers et l'alimentation est fournie au relais de commutation K1. Le relais envoie un signal à la sortie de contrôle du triac et le fer à souder s'allume. Lorsqu'il est chauffé, la résistance du capteur de température R3 diminue. La tension aux bornes du TL431 chute en dessous de celle comparée et le circuit d'alimentation du triac est rompu.

Pour les outils de soudage jusqu'à 200 W, le triac peut être utilisé sans dissipateur thermique. Le RES55A avec une tension de fonctionnement de 12 volts convient comme relais.

Augmentation de puissance

Or, il se trouve qu'il faut non seulement réduire la puissance de l'équipement de soudage, mais aussi, au contraire, l'augmenter. L'idée est que vous pouvez utiliser la tension qui se produit à travers le condensateur du réseau, dont la valeur est de 310 volts. Ceci est dû au fait que la tension secteur a une valeur d'amplitude 1,41 fois supérieure à sa valeur efficace. A partir de cette tension, des impulsions d'amplitude rectangulaire sont formées.

En modifiant le facteur de remplissage, vous pouvez contrôler la valeur effective signal d'impulsion de zéro à 1,41 fois la valeur efficace de la tension d'entrée. Ainsi, la puissance de chauffe du fer à souder passera de zéro au double de la puissance nominale.

La partie d'entrée est un redresseur assemblé standard. L'unité de sortie est constituée d'un transistor à effet de champ VT1 IRF840 et est capable de commuter un fer à souder d'une puissance de 65 W. Le fonctionnement du transistor est contrôlé par une puce à modulation de largeur d'impulsion DD1. Le condensateur C2 est dans le circuit correctif et règle la fréquence de génération. Le microcircuit est alimenté par les composants radio R5, VD4, C3. La diode VD5 est utilisée pour protéger le transistor.

Poste de soudure

La station de soudage est essentiellement le même fer à souder réglable. Il en diffère par la présence d'une indication pratique et de dispositifs supplémentaires qui facilitent le processus de soudage. En règle générale, un tel équipement est connecté à un fer à souder électrique et à un sèche-cheveux. Si vous avez l'expérience d'un radioamateur, vous pouvez essayer d'assembler un schéma de station de soudage de vos propres mains. Il est basé sur le microcontrôleur ATMEGA328 (MC).

Un tel MK est programmé sur un programmeur, pour cet Adruino ou un appareil fait maison convient. Un indicateur est connecté au microcontrôleur, qui est utilisé comme affichage à cristaux liquides LCD1602. Le contrôle de la station est simple ; pour cela, une résistance variable de 10 kOhm est utilisée. Tourner le premier règle la température du fer à souder, le second règle la température du sèche-cheveux et le troisième peut réduire ou augmenter le débit d'air du sèche-cheveux.

Le transistor à effet de champ fonctionnant en mode clé, avec le triac, est installé sur le radiateur à travers un joint diélectrique. Les LED sont utilisées avec une faible consommation de courant, pas plus de 20 mA. Le fer à souder et le sèche-cheveux connectés à la station doivent avoir un thermocouple intégré, dont le signal est traité par le MC. La puissance recommandée d'un fer à souder est de 40 W et celle d'un sèche-cheveux ne dépasse pas 600 W.

Une source d'alimentation sera nécessaire pour 24 volts avec un courant d'au moins deux ampères. Pour l'alimentation, vous pouvez utiliser un adaptateur prêt à l'emploi à partir d'une barre chocolatée ou d'un ordinateur portable. En plus de la tension stabilisée, il contient de diverses sortes protection. Et vous pouvez le faire vous-même de type analogique. Cela nécessitera un transformateur avec un enroulement secondaire, conçu pour 18-20 volts, et un pont redresseur avec un condensateur.

Après avoir assemblé le circuit, son réglage est effectué. Toutes les opérations consistent à régler la température. Tout d'abord, la température du fer à souder est réglée. Par exemple, nous définissons 300 degrés sur l'indicateur. Ensuite, en appuyant sur le thermomètre jusqu'à la pointe, à l'aide d'une résistance réglable, la température est réglée en fonction des lectures réelles. La température du sèche-cheveux est calibrée de la même manière.

Tous les éléments radio sont commodément achetés dans les magasins en ligne chinois. Un tel dispositif sans tenir compte cas fait maison coûtera environ cent dollars américains avec tous les accessoires. Le firmware de l'appareil peut être téléchargé ici : http://x-shoker.ru/lay/pajalnaja_stancija.rar.

Bien sûr, à collectionner pour un radio amateur novice régulateur numérique la température avec vos propres mains sera difficile. Par conséquent, vous pouvez acheter des modules de stabilisation de température prêts à l'emploi. Ce sont des cartes avec des connecteurs soudés et des composants radio. Il vous suffit d'acheter un étui ou de le fabriquer vous-même.

Ainsi, en utilisant un stabilisateur de chaleur pour fer à souder, il est facile d'atteindre sa polyvalence. Dans ce cas, la plage de changement de température est atteinte dans la plage de 0 à 140 pour cent.

De nombreux fers à souder sont vendus sans régulateur de puissance. Lorsqu'il est connecté au réseau, la température monte au maximum et reste dans cet état. Pour le régler, vous devez déconnecter l'appareil de la source d'alimentation. Dans de tels fers à souder, le flux s'évapore instantanément, des oxydes se forment et la panne est constamment contaminée. Il doit être nettoyé fréquemment. Les gros composants nécessitent des températures élevées pour être soudés, tandis que les petits composants peuvent être incinérés. Pour éviter de tels problèmes, des régulateurs de puissance sont fabriqués.

Comment faire un régulateur de puissance fiable pour un fer à souder de vos propres mains

Les régulateurs de puissance aident à contrôler le degré de chauffage du fer à souder.

Raccordement d'un régulateur de puissance de chauffage prêt à l'emploi

Si vous n'avez pas la capacité ou le désir de bricoler la fabrication de la carte et des composants électroniques, vous pouvez acheter un régulateur de puissance prêt à l'emploi dans un magasin de radio ou le commander sur Internet. Le régulateur est aussi appelé variateur. Selon la puissance, l'appareil coûte 100 à 200 roubles. Vous devrez peut-être le modifier un peu après l'achat. Les gradateurs jusqu'à 1000W sont généralement vendus sans dissipateur thermique.

Régulateur de puissance sans radiateur

Et des appareils de 1000 à 2000 W avec un petit radiateur.

Régulateur de puissance avec petit radiateur

Et seuls les plus puissants sont vendus avec de gros radiateurs. Mais en fait, un variateur de 500 W devrait avoir un petit radiateur de refroidissement, et à partir de 1500 W de grandes plaques en aluminium sont déjà installées.

Régulateur de puissance chinois avec grand dissipateur thermique

Tenez-en compte lors de la connexion de l'appareil. Installez un radiateur de refroidissement puissant si nécessaire.

Régulateur de puissance modifié

Pour connexion correcte périphérique au circuit, regardez à l'arrière de la carte de circuit imprimé. Les bornes IN et OUT y sont indiquées. L'entrée se connecte à une prise de courant et la sortie à un fer à souder.

Désignation des bornes d'entrée et de sortie sur la carte

Le régulateur est installé différentes façons... Pour les mettre en œuvre, vous n'avez pas besoin de connaissances particulières et, parmi les outils, vous n'avez besoin que d'un couteau, d'une perceuse et d'un tournevis. Par exemple, vous pouvez brancher un variateur sur le cordon d'alimentation de votre fer à souder. C'est l'option la plus simple.

1. Coupez le câble du fer à souder en deux.
2. Connectez les deux fils aux bornes de la carte. Visser le segment avec le bouchon à l'entrée.
3. Choisissez un boîtier en plastique de la bonne taille, faites-y deux trous et installez-y le régulateur.

Autre solution simple : vous pouvez installer le régulateur et la prise sur un support en bois.

Non seulement un fer à souder peut être connecté à un tel régulateur. Regardons maintenant une option plus complexe, mais compacte.

1. Retirez la grosse prise du bloc d'alimentation inutile.
2. Retirez-en la carte électronique existante.
3. Percez des trous pour le bouton du gradateur et deux bornes pour la prise d'entrée. Les terminaux sont vendus dans un magasin de radio.
4. Si votre régulateur a des voyants lumineux, faites-leur aussi des trous.
5. Installez le gradateur et les bornes dans le boîtier de la prise.
6. Prenez une prise portable et branchez-la sur le secteur. Insérez la fiche avec le régulateur dedans.

Cet appareil, comme le précédent, permet de connecter différents appareils.

Régulateur de température fait maison à deux étages

Le régulateur de puissance le plus simple est un régulateur à deux étages. Il vous permet de basculer entre deux valeurs : le maximum et la moitié du maximum.

Régulateur de puissance à deux étages

Lorsque le circuit est ouvert, le courant traverse la diode VD1. La tension de sortie est de 110 V. Lorsque le circuit est fermé avec l'interrupteur S1, le courant contourne la diode, puisqu'elle est connectée en parallèle et la tension de sortie est de 220 V. Sélectionnez la diode en fonction de la puissance de votre fer à souder. La puissance de sortie du régulateur est calculée par la formule : P = I * 220, où I est le courant de la diode. Par exemple, pour une diode avec un courant de 0,3 A, la puissance est calculée comme suit : 0,3 * 220 = 66 W.

Étant donné que notre unité ne comprend que deux éléments, elle peut être placée dans le corps du fer à souder à l'aide d'un support articulé.

1. Soudez les parties parallèles du microcircuit les unes aux autres directement à l'aide des pattes des éléments eux-mêmes et des fils.
2. Connectez-vous avec une chaîne.
3. Recouvrez le tout d'époxy, qui sert d'isolant et de protection contre les déplacements.
4. Faites un trou dans la poignée pour le bouton.

Si le boîtier est très petit, utilisez l'interrupteur du luminaire. Montez-le dans le cordon du fer à souder et insérez une diode parallèlement à l'interrupteur.

Interrupteur

Triac (avec indicateur)

Envisager schéma simple régulateur sur un triac et faire un circuit imprimé pour celui-ci.

Régulateur de puissance Triac

Fabrication d'un circuit imprimé

Puisque le circuit est très simple, cela n'a aucun sens d'en installer un Programme d'ordinateur pour le traitement des circuits électriques. De plus, vous avez besoin de papier spécial pour l'impression. Et tout le monde n'a pas imprimante laser... Par conséquent, passons à la manière la plus simple de fabriquer une carte de circuit imprimé.

1. Prenez un morceau de PCB. Coupez la taille requise pour le microcircuit. Poncer et dégraisser la surface.
2. Prenez un marqueur pour disques laser et dessinez le schéma sur le PCB. Pour ne pas se tromper, dessinez d'abord au crayon.
3. Ensuite, commençons la gravure. Vous pouvez acheter du chlorure ferrique, mais après cela, l'évier ne se lave pas bien. Si vous le laissez tomber accidentellement sur les vêtements, il restera des taches qui ne pourront pas être complètement éliminées. Par conséquent, nous utiliserons une méthode sûre et bon marché. Préparez un récipient en plastique pour la solution. Verser 100 ml de peroxyde d'hydrogène. Ajouter une demi-cuillère à soupe de sel et un sachet d'acide citrique à 50 g. La solution est faite sans eau. Vous pouvez expérimenter avec les proportions. Et toujours faire une nouvelle solution. Tout le cuivre doit être ventilé. Cela prend environ une heure.
4. Rincez la planche sous l'eau courante de puits. Sèche le. Trous de perceuse.
5. Essuyez le panneau avec un fondant alcool-colophane ou une solution courante de colophane dans de l'alcool isopropylique. Prenez de la soudure et étamez les pistes.

Vous pouvez rendre encore plus facile l'application d'un schéma à textolite. Dessinez un schéma sur papier. Collez-le avec du ruban adhésif sur le PCB découpé et percez des trous. Et seulement après cela, tracez le circuit avec un marqueur sur le tableau et gravez-le.

Montage

Préparez tous les composants nécessaires à l'installation :

• bobine de soudure;
• épingles au tableau;
• triac bta16;
• condensateur 100 nF;
• résistance fixe 2 kOhm ;
• dinistor db3;
• résistance variable avec relation linéaire 500 kOhm.

Procédez au montage de la carte.

1. Mordez quatre broches et soudez-les dans la carte.
2. Installez le dinistor et toutes les autres pièces à l'exception de la résistance variable. Soudez le triac en dernier.
3. Prenez une aiguille et une brosse. Nettoyez les interstices entre les pistes pour éliminer d'éventuels courts-circuits.
4. Prenez un radiateur en aluminium pour refroidir le triac. Percez un trou dedans. Le triac avec son extrémité libre percée d'un trou sera fixé sur un radiateur en aluminium pour le refroidissement.
5. Utilisez du papier émeri fin pour nettoyer la zone où l'élément est fixé. Prenez la pâte thermoconductrice KPT-8 et appliquez une petite quantité de pâte sur le radiateur.
6. Fixez le triac avec une vis et un écrou.
7. Pliez doucement la planche pour que le triac prenne une position verticale par rapport à elle. Pour que la structure devienne compacte.
8. Puisque toutes les pièces de notre appareil sont sous tension, nous utiliserons une poignée en matériau isolant pour le réglage. Il est très important. Il est dangereux d'utiliser des supports métalliques ici. Faites glisser la poignée en plastique sur la résistance variable.
9. Connectez un morceau de fil entre les bornes extrêmes et moyennes de la résistance.
10. Soudez maintenant deux fils aux bornes extérieures. Connectez les extrémités opposées des fils aux bornes correspondantes sur la carte.
11. Prenez une prise de courant. Retirez le couvercle supérieur. Connectez deux fils.
12. Soudez un fil de la prise à la carte.
13. Et connectez le second au bifilaire câble réseau avec une fourchette. Le cordon d'alimentation a un noyau libre. Soudez-le à la broche correspondante sur le PCB.

En effet, il s'avère que le régulateur est connecté en série au circuit d'alimentation de la charge.

Câblage du régulateur au circuit

Si vous souhaitez installer un indicateur LED dans un régulateur de puissance, utilisez un circuit différent.

Circuit régulateur de puissance avec indicateur LED

Diodes ajoutées ici :

• VD 1 - diode 1N4148;
• VD 2 - LED (indication de fonctionnement).

Un circuit avec un triac est trop encombrant pour être branché sur une poignée de fer à souder, comme c'est le cas avec un régulateur à deux étages, il faut donc le brancher en externe.

Installation de la structure dans un logement séparé

Tous les éléments de cet appareil sont sous tension secteur, par conséquent, un boîtier métallique ne peut pas être utilisé.

1. Prenez la boîte en plastique. Décrivez comment la carte avec le dissipateur thermique y sera placée et de quel côté connecter le cordon d'alimentation. Percez trois trous. Les deux extérieurs sont nécessaires pour la fixation de la douille et celui du milieu pour le radiateur. La tête de la vis à laquelle sera fixé le radiateur doit être cachée sous la douille pour des raisons de sécurité électrique. Le radiateur est en contact avec le circuit et il est en contact direct avec le réseau.
2. Faites un autre trou sur le côté du boîtier pour le câble réseau.
3. Installez la vis de fixation du radiateur. Mettez la rondelle par l'arrière. Visser le radiateur.
4. Percez un trou de taille appropriée pour le potentiomètre, c'est-à-dire pour la poignée de la résistance variable. Insérez la pièce dans le corps et fixez-la avec un écrou standard.
5. Placez la douille sur le corps et percez deux trous pour les fils.
6. Fixez la prise avec deux écrous M3. Insérez les fils dans les trous et serrez le couvercle avec la vis.
7. Acheminez les fils à l'intérieur du boîtier. Soudez l'un d'eux à la carte.
8. L'autre à l'âme du câble d'alimentation, qui est préalablement inséré dans le boîtier en plastique du régulateur.
9. Isolez la connexion avec du ruban isolant.
10. Connectez le fil de câble libre à la carte.
11. Fermez le boîtier avec le couvercle et serrez avec les vis.

Le régulateur de puissance est branché sur le réseau et le fer à souder est branché sur la prise du régulateur.

Vidéo : installation d'un circuit régulateur sur un triac et montage dans un boitier

Sur thyristor

Le régulateur de puissance peut être réalisé sur le thyristor BT169D.

Régulateur de puissance à thyristors

Composants schématiques :

• VS1 - thyristor BT169D;
• VD1 - diode 1N4007;
• R1 - résistance 220k ;
• R3 - résistance 1k ;
• R4 - résistance 30k ;
• R5 - résistance 470E;
• C1 - condensateur 0.1mkF.

Les résistances R4 et R5 sont des diviseurs de tension. Ils réduisent le signal, car le thyristor bt169d est de faible puissance et très sensible. Le circuit est monté de la même manière qu'un régulateur sur un triac. Le thyristor étant faible, il ne surchauffera pas. Par conséquent, aucun radiateur de refroidissement n'est nécessaire. Un tel circuit peut être monté dans un petit boîtier sans prise et connecté en série avec un fil de fer à souder.

Petit régulateur de puissance

Circuit thyristor de puissance

Si, dans le circuit précédent, remplacez le thyristor bt169d par un ku202n plus puissant et retirez la résistance R5, alors puissance de sortie régulateur va augmenter. Un tel régulateur est assemblé avec un radiateur à thyristor.

Circuit thyristor de puissance

Sur un microcontrôleur avec indication

Un simple régulateur de puissance avec indication lumineuse peut être réalisé sur un microcontrôleur.

Circuit régulateur sur le microcontrôleur ATmega851

Préparez les composants suivants pour le construire :

Les boutons S3 et S4 modifieront la puissance et la luminosité de la LED. Le schéma est assemblé de la même manière que les précédents.

Si vous souhaitez que le compteur affiche le pourcentage de puissance de sortie au lieu d'une simple LED, utilisez un circuit différent et des composants appropriés, y compris un indicateur numérique.

Circuit régulateur sur le microcontrôleur PIC16F1823

Le circuit peut être branché sur une prise.

Régulateur sur le microcontrôleur dans la prise

Vérification et réglage du circuit de blocage du thermostat

Testez l'unité avant de la connecter à l'instrument.

1. Prenez le circuit assemblé.
2. Connectez-le au cordon d'alimentation.
3. Connectez une lampe 220 à la carte et un triac ou un thyristor. Selon votre schéma.
4. Branchez le cordon d'alimentation dans une prise de courant.
5. Tournez le bouton de la résistance variable. La lampe doit changer le degré d'incandescence.

Un circuit avec un microcontrôleur est vérifié de la même manière. Seul l'indicateur numérique affichera toujours le pourcentage de puissance de sortie.

Changer les résistances pour ajuster le circuit. Plus il y a de résistance, moins il y a de puissance.

Souvent, il est nécessaire de réparer ou de modifier divers appareils à l'aide d'un fer à souder. Le fonctionnement de ces appareils dépend de la qualité de la soudure. Si vous avez acheté un fer à souder sans régulateur de puissance, assurez-vous de l'installer. Une surchauffe constante endommagera non seulement vos composants électroniques, mais également votre fer à souder.

Pour divers travaux électriques, montage circuits électroniques très souvent, un outil tel qu'un fer à souder électrique est utilisé. Sa forme la plus simple, qui peut être achetée dans n'importe quelle quincaillerie, a, en règle générale, une conception élémentaire.

Il comprend un élément chauffant, une piqûre, une poignée, généralement en bois, et un câble ou un cordon d'alimentation. Dans certaines versions, le fer à souder peut être équipé de plusieurs pannes remplaçables.

La puissance d'un tel fer à souder est fixe, le plus souvent 40 ou 60 watts. Mais il est plus pratique d'utiliser un outil avec la possibilité d'ajuster la puissance. De tels modèles sont également produits, bien qu'ils soient plus chers.

Les travaux de soudure nécessitent des outils avec des paramètres différents. Dans le même temps, il est peu pratique d'avoir plusieurs fers à souder avec des puissances différentes et, par conséquent, avec des températures de chauffage de la panne différentes.

Lors du montage de composants sur une carte, une température de pointe suffisante est requise pour chauffer les fils et faire fondre la soudure. L'augmentation des températures peut entraîner la combustion d'éléments individuels, le pelage des pistes conductrices de la carte, des dommages à l'isolation des fils.

Dans le même temps, l'utilisation d'un fer à souder de plus faible puissance, et donc avec une température de chauffe de la panne plus faible, qui permet d'atteindre une valeur donnée, oblige à augmenter le temps d'exposition des pièces et de la soudure.

En conséquence, à cause d'un chauffage prolongé, les composants échouent et l'isolation peut se fissurer avec le temps en raison de la perte de propriétés mécaniques.

Conclusion : lors de la soudure, si un chauffage de grandes surfaces et de pièces massives est nécessaire, il faut augmenter non pas la température, mais la puissance du fer à souder, en réduisant au minimum possible le temps de contact de la panne avec les broches de la pièce .

Dans ce cas, la soudure doit fondre et assurer un contact fiable avec la pièce, qui, dans ce mode, ne surchauffera pas.

Contrôle du chauffage

Pour chauffer une pièce massive à la température souhaitée, la même panne de fer à souder massive est nécessaire pour que la vitesse de chauffage soit supérieure à la vitesse d'évacuation de la chaleur de la pièce.

Un outil qui fera face aux tâches définies ci-dessus en même temps est un fer à souder assez puissant avec contrôle de la température.

C'est-à-dire que la puissance maximale du fer à souder doit être suffisante pour chauffer de gros fils, et la température doit être régulée dans certaines limites et sélectionnée en fonction des conditions de travail.

Ensuite, la pointe massive aura une plus grande inertie thermique et chauffera la pièce au degré requis, sans risque de surchauffe.

Il existe plusieurs façons de régler la température du fer à souder :

• chauffage maximum-minimum (l'interrupteur le plus simple);
• réglage du gradateur ;
• l'utilisation de microcircuits de contrôle dans la poignée de l'appareil ;
• unité de contrôle externe;
• application d'un sèche-cheveux.

En utilisant un fer à souder réglable, en plus des avantages décrits ci-dessus, vous pouvez économiser considérablement sur la consommation d'énergie pour de gros volumes de travail effectués, prolonger la durée de vie de l'appareil en raison de sa durée de fonctionnement plus courte à puissance maximale et réduire la quantité de substances nocives émises lors du soudage à haute température.

Interrupteurs et gradateurs

Le contrôle de température le plus simple est utilisé dans les fers à souder avec un interrupteur qui n'autorise que deux positions et, par conséquent, deux températures.

À valeur minimum Le fer à souder installé sur le support maintient simplement la panne au chaud, et lorsque vous appuyez sur une touche ou un bouton, la panne chauffe jusqu'à la température maximale à laquelle la soudure est effectuée.

Bien entendu, parmi les avantages décrits ci-dessus, un tel fer à souder n'a que la capacité d'économiser de l'énergie. La tâche principale de la réglementation - la production d'une installation de haute qualité et sûre des composants - reste impraticable.

Le deuxième type de fers à souder réglables est dimmable. Leur conception implique l'inclusion d'un variateur dans la rupture du câble d'alimentation - un dispositif qui limite la consommation électrique d'un fer à souder.

Dans ce cas, il devient vraiment possible de régler la température de la pointe, mais cela se fait en raison de la chute de tension dans le variateur.

Dès lors, il ne saurait être question d'économie d'un tel régime. Mais le prix de tels appareils est assez bas et peut jouer un rôle déterminant dans le choix.

Unités de contrôle

Le prochain type de fers à souder sont déjà des appareils plus complexes avec une alimentation, dans lesquels la régulation s'effectue à l'aide d'un bloc de semi-conducteurs et de microcircuits. Une telle unité est compacte et peut être située dans le corps de la poignée du fer à souder, ce qui est très pratique.

Le régulateur peut également être situé sur la poignée. A un prix assez modeste, c'est une option tout à fait acceptable qui permet de réaliser une soudure de haute qualité.

Les outils avec alimentation externe sont un autre type de fer à souder réglable. En raison de la présence de ces blocs, il est possible de faire fonctionner l'appareil sur un courant continu redressé avec des valeurs de tension stables.

Un tel bloc d'alimentation sert également de stabilisateur de température pour le fer à souder, qui restera inchangé quelle que soit la variation de la tension dans le réseau. De nombreux composants radio sont précisément exigeants pour ce mode de soudage.

Les inconvénients des modèles peuvent être considérés comme encombrants, à faible mobilité, mais si l'on tient compte du fait que l'installation de haute qualité ne peut se faire que dans un atelier équipé, et non "sur le genou", comme on dit dans de tels cas, alors vous peut fermer les yeux dessus.

Le réglage et les réglages les plus précis ne peuvent être obtenus qu'à l'aide d'un sèche-cheveux, qui préchauffe la carte ou la soudure pour aider un fer à souder conventionnel.

Contrôleur de température bricolage

Si vous avez suffisamment de connaissances, de compétences et de matériaux appropriés, vous pouvez transformer un fer à souder ordinaire de 60 watts en un appareil dans lequel la température de la panne peut être ajustée, et une installation complète et de haute qualité des composants radio sera assurée.

Pour ce faire, vous avez besoin d'un petit ajustement de l'outil. Pour ce faire, vous pouvez utiliser les circuits de réglage montés sur des pièces radio disponibles de fabrication nationale.

Pour assembler le contrôleur de température le plus simple, vous pouvez utiliser un circuit avec une résistance variable de la série SP-1, un thyristor KU101G, toute diode conçue pour un courant d'au moins 1 A.

Le circuit est monté directement sur le boîtier de la résistance variable, sans faire de carte. Pour accueillir l'appareil, vous pouvez utiliser un boîtier de n'importe quelle alimentation tailles appropriées... Le résultat est un appareil dans lequel un fer à souder standard est alimenté par le secteur via un régulateur de tension situé dans le connecteur.

Un tel régulateur de température peut être utilisé lorsque vous travaillez avec un fer à souder avec une faible puissance jusqu'à 60 watts.

Pour régler la température lors de l'utilisation d'un fer à souder de puissance plus élevée, un dispositif plus compliqué est utilisé.

Il est également assemblé sur des pièces et des composants produits dans le pays. Ce circuit est assemblé sur une carte et placé dans un boîtier de taille appropriée.

La régulation est réalisée par une résistance variable R2 dans la plage de 50% à 100% de la puissance de l'appareil connecté. Le circuit résistera à une charge allant jusqu'à 300 watts. Ce sera plus que suffisant pour utiliser un fer à souder domestique.

Introduction.

Il y a de nombreuses années, j'ai fabriqué un régulateur similaire, lorsque je devais gagner de l'argent supplémentaire en réparant une station de radio chez le client. Le régulateur s'est avéré si pratique qu'au fil du temps j'ai fait une autre copie, puisque le premier échantillon s'est définitivement imposé comme régulateur de vitesse de ventilateur d'extraction. https://site/

Soit dit en passant, ce ventilateur fait partie de la série Know How, car il est équipé d'une vanne d'arrêt d'air de ma propre conception. Le matériau peut être utile pour les résidents qui vivent aux étages supérieurs des immeubles de grande hauteur et qui ont un bon odorat.

La puissance de la charge connectée dépend du thyristor utilisé et des conditions de son refroidissement. Si un gros thyristor ou triac de type KU208G est utilisé, vous pouvez alors connecter en toute sécurité une charge de 200 ... 300 watts. Lors de l'utilisation d'un petit thyristor tel que le B169D, la puissance sera limitée à 100 watts.

Comment ça fonctionne?

C'est ainsi qu'un thyristor fonctionne dans un circuit alternatif. Lorsque l'intensité du courant traversant l'électrode de commande atteint une certaine valeur seuil, le thyristor n'est activé et désactivé que lorsque la tension à son anode disparaît.

Un triac (thyristor symétrique) fonctionne approximativement de la même manière, uniquement lorsque la polarité à l'anode change, la polarité de la tension de commande change également.

L'image montre ce qui va où et d'où ça va.

Dans les schémas de contrôle budgétaire des triacs KU208G, lorsqu'il n'y a qu'une seule source d'alimentation, il est préférable de contrôler le "moins" par rapport à la cathode.

Pour vérifier les performances du triac, vous pouvez assembler un circuit aussi simple. Lorsque les contacts du bouton sont fermés, la lampe doit s'éteindre. S'il ne s'éteint pas, alors soit le triac est cassé, soit sa tension de seuil de claquage est inférieure à la valeur crête de la tension secteur. Si la lampe ne s'allume pas lorsque le bouton est relâché, alors le triac est coupé. La résistance nominale R1 est choisie de manière à ne pas dépasser la valeur maximale admissible du courant d'électrode de grille.

Lors de la vérification des thyristors, une diode doit être ajoutée au circuit pour empêcher l'alimentation en tension inverse.

Solutions schématiques.

Un simple régulateur de puissance peut être monté sur un triac ou un thyristor. Je parlerai à la fois de ces solutions et d'autres circuits.

Régulateur de puissance sur le triac KU208G.

VS1 - KU208G

HL1 - MH3 ... MH13, etc.

Ce schéma montre, à mon avis, la version la plus simple et la plus aboutie du régulateur, dont l'élément de commande est le triac KU208G. Ce régulateur contrôle la puissance de zéro au maximum.

Nomination des éléments.

HL1 - linéarise le contrôle et est un indicateur.

C1 - génère une impulsion en dents de scie et protège le circuit de commande des interférences.

R1 - régulateur de puissance.

R2 - limite le courant à travers l'anode - cathode VS1 et R1.

R3 - limite le courant à travers HL1 et l'électrode de commande VS1.

Régulateur de puissance basé sur un puissant thyristor KU202N.

VS1 - KU202N

Un circuit similaire peut être monté sur le thyristor KU202N. Sa différence avec un circuit basé sur un triac est que la plage de réglage de la puissance du régulateur est de 50 ... 100 %.

Le diagramme montre que la limitation ne se produit que le long d'une alternance, tandis que l'autre passe librement à travers la diode VD1 dans la charge.

Régulateur de puissance sur un thyristor de faible puissance.

Ce schéma, monté sur le thyristor basse consommation le moins cher B169D, ne diffère du circuit présenté ci-dessus que par la présence de la résistance R5 qui, avec la résistance R4, est un diviseur de tension et réduit l'amplitude du signal de commande. Cette nécessité est due à la sensibilité élevée des thyristors de faible puissance. Le régulateur régule la puissance dans la plage de 50 ... 100 %.

Régulateur de puissance à thyristors avec une plage de réglage de 0 ... 100 %.

VD1 ... VD4 - 1N4007

Pour que le régulateur à thyristor contrôle la puissance de zéro à 100 %, un pont de diodes doit être ajouté au circuit.

Le circuit fonctionne maintenant de la même manière qu'un régulateur à triac.

Construction et détails.

Le régulateur est assemblé dans le boîtier du bloc d'alimentation de la calculatrice "Electronics B3-36" autrefois populaire.

Le triac et le potentiomètre sont placés sur une cornière en acier de 0,5 mm d'épaisseur. Le coin est vissé au corps avec deux vis M2.5 à l'aide de rondelles isolantes.

Les résistances R2, R3 et une lampe néon HL1 sont habillées d'un tube isolant (batterie) et fixées par le mode de montage articulé sur d'autres éléments électriques de la structure.

Pour augmenter la fiabilité de la fixation des broches de la fiche, j'ai dû y souder plusieurs tours de fil de cuivre épais.

Voici à quoi ressemblent les régulateurs de puissance que j'utilise depuis de nombreuses années.

Et c'est une vidéo de 4 secondes qui permet de s'assurer que tout cela fonctionne. La charge est une lampe à incandescence de 100 watts.

Matériels supplémentaires.

Brochage (brochage) de gros triacs et thyristors domestiques. Grâce au puissant boîtier métallique, ces appareils peuvent dissiper 1 ... 2 watts de puissance sans radiateur supplémentaire sans modifications importantes des paramètres.

Brochage de petits thyristors populaires pouvant contrôler la tension du secteur avec un courant moyen de 0,5 ampère.

En raison du problème avec l'électricité, les gens achètent de plus en plus de régulateurs de puissance. Ce n'est un secret pour personne que des changements soudains, ainsi qu'une tension excessivement basse ou élevée, ont un effet néfaste sur les appareils ménagers. Afin d'éviter des dommages matériels, il est nécessaire d'utiliser un régulateur de tension qui protégera contre court-circuit et divers facteurs négatifs appareils électroniques.

Types de régulateurs

De nos jours, sur le marché, vous pouvez voir un grand nombre de régulateurs différents pour toute la maison et les appareils ménagers individuels de faible puissance. Il existe des régulateurs de tension à transistors, à thyristor, mécaniques (la régulation de tension s'effectue à l'aide d'un curseur mécanique avec une tige en graphite à l'extrémité). Mais le plus courant est le régulateur de tension triac. La base de cet appareil est constituée de triacs, qui vous permettent de réagir brusquement aux surtensions et de les lisser.

Un triac est un élément qui contient cinq jonctions pn. Cet élément radio a la capacité de laisser passer le courant comme dans sens avant et vice versa.

Ces composants peuvent être observés dans divers appareils ménagers, des sèche-cheveux et lampes de table aux fers à souder, où un réglage en douceur est requis.

Le principe de fonctionnement d'un triac est assez simple. C'est une sorte de clé électronique, qui ferme ensuite les portes, puis les ouvre à une fréquence donnée. À ouverture P-N transition du triac, il passe une petite partie de l'alternance et le consommateur ne reçoit qu'une partie de la puissance nominale. C'est-à-dire que plus vous ouvrez Transition PN, plus le consommateur reçoit de puissance.

Les avantages de cet élément incluent :

En relation avec les avantages ci-dessus, les triacs et les régulateurs basés sur eux sont utilisés assez souvent.

Ce circuit est assez facile à assembler et ne nécessite pas beaucoup de pièces. Un tel régulateur peut être utilisé pour régler non seulement la température du fer à souder, mais également les lampes à incandescence et à LED ordinaires. Vous pouvez connecter diverses perceuses, broyeurs, aspirateurs, broyeurs à ce schéma, qui au départ était sans réglage de vitesse en douceur.

Un tel régulateur de tension 220v de vos propres mains peut être assemblé à partir des pièces suivantes:

• R1 est une résistance de 20 kOhm d'une puissance de 0,25 W.
• R2 est une résistance variable de 400-500 kOhm.
• R3 - 3 kOhm, 0,25 W.
• R4-300 Ohm, 0.5W.
• C1 C2 - condensateurs non polaires 0,05 MKF.
• C3 - 0,1 Mpi, 400 V.
• DB3 est un dinistor.
• BT139-600 - le triac doit être sélectionné en fonction de la charge qui sera connectée. L'appareil assemblé selon ce schéma peut réguler le courant de 18A.
• Il est conseillé d'appliquer un radiateur sur le triac, car l'élément chauffe beaucoup.

Le circuit a été testé et fonctionne de manière assez stable sous différents types de charge..

Il existe un autre circuit régulateur de puissance universel.

Une tension alternative de 220 V est fournie à l'entrée du circuit, et 220 V DC est déjà à la sortie. Ce schéma a déjà plus de pièces dans son arsenal, et en conséquence la complexité de l'assemblage augmente. Tout consommateur (courant continu) peut être connecté à la sortie du circuit. Dans la plupart des maisons et des appartements, les gens essaient de mettre lampes à économie d'énergie... Tous les régulateurs ne peuvent pas faire face à une régulation en douceur d'une telle lampe, par exemple, il n'est pas souhaitable d'utiliser un régulateur à thyristor. Ce circuit vous permet de connecter ces lampes de manière transparente et d'en faire une sorte de veilleuse.

La particularité du circuit est que lorsque les lampes sont allumées au minimum, tous les appareils électroménagers doivent être déconnectés du réseau. Après cela, un compensateur fonctionnera dans le compteur, et le disque s'arrêtera lentement et la lumière continuera à brûler. C'est l'occasion d'assembler de vos propres mains un régulateur de puissance triac. Les dénominations des pièces nécessaires au montage sont indiquées sur le schéma.

Un autre circuit intéressant qui vous permet de connecter une charge jusqu'à 5A et une puissance jusqu'à 1000W.

Le régulateur est assemblé sur la base du triac BT06-600. Le principe de fonctionnement de ce circuit est d'ouvrir la jonction du triac. Plus l'élément est ouvert, plus la charge est alimentée. Et aussi dans le circuit, il y a une LED qui vous permettra de savoir si l'appareil fonctionne ou non. Liste des pièces qui seront nécessaires pour assembler l'appareil :

• R1 est une résistance de 3,9 kΩ et R2 est de 500 kΩ, une sorte de diviseur de tension qui sert à charger le condensateur C1.
• condensateur C1 - 0,22 F.
• dinisteur D1 - 1N4148.
• La LED D2, sert à indiquer le fonctionnement de l'appareil.
• dinistors D3 - DB4 U1 - BT06-600.
• bornes pour connexion de charge P1, P2.
• résistance R3 - 22kOhm et puissance 2W
• le condensateur C2 - 0,22μF est conçu pour une tension d'au moins 400 V.

Les triacs et les thyristors sont utilisés avec succès comme démarreurs. Parfois, il est nécessaire de démarrer des éléments chauffants très puissants, de contrôler la mise en marche d'un équipement de soudage puissant, où l'intensité du courant atteint 300-400 A. L'allumage et l'extinction mécaniques à l'aide de contacteurs sont inférieurs au démarreur triac en raison de la rapidité usure des contacteurs, de plus, lors de la mise en marche mécanique, un arc se produit, qui est également préjudiciable aux contacteurs. Par conséquent, il serait conseillé d'utiliser des triacs à ces fins. Voici l'un des schémas.

Toutes les valeurs nominales et la liste des pièces sont illustrées à la Fig. 4. L'avantage de ce circuit est une isolation galvanique complète du secteur, ce qui assurera la sécurité en cas de dommages.

Souvent à la ferme, il est nécessaire d'effectuer des travaux de soudage. S'il existe une machine à souder à onduleur prête à l'emploi, le soudage ne présente pas de difficultés particulières, car la machine dispose d'un réglage du courant. La plupart des gens n'en ont pas et doivent utiliser un transformateur de soudage conventionnel, dans lequel le courant est ajusté en changeant la résistance, ce qui est plutôt gênant.

Ceux qui ont essayé d'utiliser un triac comme régulateur seront déçus. Il n'ajustera pas la puissance. Ceci est dû à un déphasage, à cause duquel, pendant une courte impulsion, le commutateur à semi-conducteur n'a pas le temps de passer en mode "ouvert".

Mais il y a un moyen de sortir de cette situation. Une impulsion du même type doit être appliquée à l'électrode de contrôle ou appliquée à l'UE (électrode de contrôle) signal constant jusqu'à ce qu'il y ait un passage par zéro. Le circuit du régulateur ressemble à ceci :

Bien sûr, le circuit est assez difficile à monter, mais cette option résoudra tous les problèmes de régulation. Maintenant, vous n'aurez plus besoin d'utiliser une résistance encombrante, de plus, un réglage très doux ne fonctionnera pas. Dans le cas d'un triac, un réglage assez doux est possible.

S'il y a des chutes de tension constantes, ainsi que des sous-tensions ou des surtensions, il est recommandé d'acheter un régulateur à triac ou, si possible, de fabriquer un régulateur de vos propres mains. Le régulateur protégera appareils ménagers et empêchera également la détérioration.