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936恒温烙铁原理(转)

  936恒温烙铁原理(转)_信息与通信_工程科技_专业资料。936恒温烙铁原理 感谢网友制作,传上来与大家共享

  自制 936 焊台的原理分析和测试报告 自制 936 焊台的原理分析和测试报告 (国产控制板+二手白光手柄+二手白光头) 原创:wxleasyland 日期:2009 年 7 月-8 月 本文引用了部分 SHENGMG、别人或其它论坛的图片。 一、各个部分分析 1.控制板原理分析 控制板是向论坛或淘宝的 SHENGMG 买的,板 30 元,航空插头 7 元,邮费 10 元。 这个板的原理和 HAOSEN 936B 型恒温铬铁原理图是一样的。 下面是网上流传的 HAOSEN 936B 型恒温铬铁的原理图(可放大),画得很乱, 看不懂吧: 下面是我画的 SHENGMG 板原理图(可放大),容易看懂了吧: SHENGMG 板的 R13 未接(实际是不好的,应该要接)。R10 是 150 欧。ZD4 是 4.3V 的。 原理分析: 由双向可控硅 BT137 控制对烙铁芯中加热丝的通电,由烙铁芯的热电阻 Rx 反馈温度。 温度检测是通过电压比较来实现,ZD2 提供稳压电压,通过 R4、Rx 分压。烙 铁温度越高,热电阻 Rx 越大,Rx 上的电压越大。 Rx 上的电压被第一个 LM358 放大,放大倍数由微调电阻 VR2 控制。再进入第 二个 LM358 进行电压比较。ZD2 和 ZD4 之间提供设定电压,由电位器 W 控制。我 们通过调节 W,来设定焊台的温度。 温度低时,Rx 上电压不高,第二个 LM358 输出为负电压,Q2 导通,BT137 导通,对芯加热。达到设定温度时,第二个 LM358 输出为正电压,Q2 截止,BT1 37 截止,停止加热。 注意,这里 ZD2 和 ZD1 给 LM358 提供正负电压,相当于是双电压供电,ZD2 的正极可认为是零点。 R8 的作用是:触发 BT137 导通。C2 上的电压通过 R8、BT137 的 T1 端、BT13 7 的 G 端、Q2、R17,再回到 C2,这样使 BT137 控制端 G 导通,从而 BT137 的 T2、 T1 端得以导通。 2.白光手柄和分析 二手白光手柄是在 TAOBAO 上给 ROOR 买的,加一个二手白光 3C 头,加邮费, 一百多元了。手柄锈迹斑斑,橡胶套烂得不成样子,上面的 K 头也已经很烂了, 也生锈了。用 WD40 处理了一遍,好了一些。后来又去电子城买了一个 10 元的“白 光”B 头。 手柄和头是这样子的: K 头结构,最前面是二个斜面的,挺怪的。 烙铁芯是这样子的:(应该是原装二手的芯吧?) 尺寸测量: 白光 K 头内孔孔径 4.4mm,外径 6.5mm,内孔深 25mm,外径长 25.7mm 白光 3C 头内孔孔径 4.1mm,外径 6.4mm,内孔深 24mm,外径长 25.5mm “白光”B 头内孔孔径 4.1mm,外径 6.4mm,内孔深 24.5mm,外径长 25.9mm 烙铁芯直径是 3.8mm。加热后,烙铁芯直径变化很小。 烙铁头内孔与烙铁芯之间有 0.3mm 的空隙,并没有完全匹配。(如果是旧的 K 头,就是 0.6mm 了,超级大) 套管与螺纹头之间有一定的间隙。 烙铁头可以被磁铁吸起来,3C 的内孔有光亮铜色。符合白光头性质。 发热丝在常温下测电阻是 3Ω多,加热后,拔下来再测电阻是 6Ω多。电阻 不大,可能温度还不够高。 936 烙铁芯 A1321,里面的温度传感器是热电阻,不是热电偶,特性符合热 电阻的性质。(国产焊台有的是用 1322 芯,就不一样了) 测出的数据:(个人实验条件所限,温度、电阻测出的值均存在一些误差) 常温 29℃下,热电阻约 50.6Ω 常温 28℃下,热电阻约 49.9Ω 冰水 3℃下,热电阻约 45.3Ω 冰水 2℃下,热电阻约 45.1Ω 沸水 100℃下,热电阻约 63.6Ω 调和油 153℃下,热电阻约 73Ω(油的温度一直在变,故测的会不太准,有 滞后) 调和油 250-260℃下,热电阻约 90-91Ω左右(油的温度一直在变,故测 的会不太准,有滞后,看个大概了) 可以看出,阻值基本符合铂热电阻的性质。0℃时电阻大约在 45-46Ω左右。 2 注:铂热电阻的计算公式为:在 0~850℃范围内:R=R0(1+At+Bt ) A=3.90802×10^-3 B=-5.802×10^-7 (R0 为 0℃时的电阻值,t 为温度 ℃) 注:铜热电阻计算公式就不一样了。听说国产便宜的 A1321 芯不是用铂材质 的,不知道是用铜,还是用别的什么材质?高温用铜是不好的,温度高了会氧化, 测不准了。 3.变压器 在厦门电子城买的,24V 100VA 的控制变压器,55 元一个。 卡尺测了一下变压器次级线mm,这样估计次级电流约 2.3-2.8A, 估计变压器实际功率是 60-70W 左右。 4.外壳 在厦门电子城,要啥没啥,一个小外壳就要 10 元了,只能放下电路板,变 压器放不了。后来在沃尔玛买了一个透明的塑料盒子,10 元,比较大个,还能 手提,哈。 这样,一整套加起来 250 元了,还没有烙铁架。 最终成品图: 二、实际测试 1.温度检测 从上面的分析知道,热电阻 Rx 与其上的压降是成比例的,可以测其上的电 压值(或者测第一个 LM358 的输出电压,再除以放大倍数),换算成电阻值,再 通过热电阻公式,得到温度值。 实际通过 Rx 换算出的温度值,与烙铁头焊锡处上用万用表或烙铁温度计测 出的温度值有一定的差距,即温度差。(烙铁温度计 191 的自制,很简单,可参 考我的另一篇文章) 在 R6 上串一个 12K 电阻,使第一个 LM358 的放大倍数为 8.2 倍左右。再实 测数据: URx UR4 R4 0.607 6.72 995 0.675 6.65 995 0.73 6.6 995 0.795 6.52 995 0.859 6.45 995 Rx 89.88 101.00 110.05 121.32 132.51 191 感温线 万用表测 温℃ - 228 - - - 0.88 6.43 995 136.17 356 352 温度越高时,芯和头之间的温度差越大。 热电阻换算 成温度℃ 265 335 393 466 541 566 头和芯之 间的温差 备注 79 105 131 168 200 烙铁头有点变黑 烙铁头有点变黑, 210 变黑得快 这个温度差,个人觉得原因是:热电阻测的是烙铁芯内部的温度,通过热传 递到烙铁头焊锡处后,就有一定的温度差了,而烙铁温度计直接测的是烙铁头焊 锡处的温度。另外,烙铁芯和烙铁头内孔之间还有 0.15mm 的距离,也影响了热 传递。 所以,不能直接以热电阻 Rx 测得的温度值,来代表烙铁头焊锡处的温度。 焊台用之前,是需要先校准温度的。而且可能不同的烙铁头,或新旧不同的头, 温度差值都是不一样的。 不知道 T12、T10 这种烙铁头和发热芯一体化的烙铁头,内部是 K 热电偶, 是否会存在温度差值?T12、T10 的结构应该会更好一些。 2. 加热时的电压电流 在室温下冷态开始,从电热丝开始加热时,拿二个数字万用表测的(有一些 误差,因为数字万用表反应偏慢,响应没有机械表快,但机械表又不太准),测 变压器输出的交流电压和交流电流,数据如下: 空载时变压器电压为 22.5-22.7V 左右。 电压 V 17.9 18.2 18.5 18.8 18.7 19 18.9 19.1 19.3 19.5 19.5 19.7 20.1 20.3 电流 A 3.8 3.54 3.4 3.18 3.09 3.01 2.94 2.87 2.76 2.6 2.39 2.19 2 1.9 功率 W 68 64.4 62.9 59.8 57.8 57.2 55.6 54.8 53.3 50.7 46.6 43.1 40.2 38.6 换算出电热丝的电阻 4.7 5.1 5.4 5.9 6.1 6.3 6.4 6.7 7 7.5 8.2 9 10.1 10.7 这时已经加热到了设定温度(温度未测)。加热时间约 20 多秒。 三、改进 1.原设计第一级的 LM358 放大倍数偏小(VR2 调到 5K 左右),为 6.2 倍左 右,使得烙铁芯的温度可以升到很高,Rx 为 192Ω左右时才会停止加热,换算 成温度是 980℃,很吓人了。需要将放大倍数调大,于是在 R6 上串一个 12K 电 阻,使第一个 LM358 的放大倍数为 8.2 倍左右,Rx 为 140Ω左右时会停止加热, 换算成温度是 600℃。这个温度是芯的温度,不是头的温度。 2.SHENGMG 板的 R13 未接,实际是不行的,这样 ZD4 未达到工作电流, 稳压值未达到规定的稳压值,实测其稳压值是 3.21V 左右。接上 R13 后(电路 板的 VR1 处需要短路掉),再测 ZD4 的稳压值是 4.37V,正常了。ZD4 的电压 值影响到最小的温度值,ZD4 电压升高后,最小温度值比较合理了。 这时,未接烙铁时,测得数据如下: UR1: 11.2-11.6V UZD2: 7.31V UZD1: 7.51V UZD4: 4.37V UZD3: 1.33V UC2: 10.65V UC3: 8.13V 本报告基本完成,总体来说,这个电路板原理简单,功能还不错,维修容易。


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