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明明白白DIY之调温电烙铁
双击自动滚屏 恒邦嵌入式培训2017-02-03 10:23:51 阅读:843次 关注微信公众号 PLC958,获取最快捷,最有用的技术资讯
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  每个电气工程师都希望能拥有一把可以大小活通吃的调温电烙铁。市场上所售的调温电烙铁产品已经有很多,而且价格也都不太贵。但是咱毕竟不是电子工程师,平日里需要焊接的活真心不多,如果能够自己改造一把,顺便涨点学问啥的,那才叫人生完美呐。

  其实吧,电烙铁的调温,无非就是通过改变烙铁的电压,来调节烙铁功率,从而达到调温的目的。这么一想通的话,可供玩耍的道具可就多了。墙上的风扇电子调速器,桌上的台灯调光器,床上的电热毯调温器,厨房里的电焐煲调温器。。。对了。好像公司里到处可见的单相电机调速器也可以哦。

  虽然看似种类很多的样子,但是拆开一看,居然全是一样的套路。都是双向可控硅啊。本着节约光荣,顺便温故而知新的原则,找来一个废旧的单相电机调速器,就在它上面做文章啦。

  第一步,当然是拆开外壳喽。


  板子上有多个二级管是电机的励磁,和电枢的整流电路,看着碍眼,留着也是浪费。本着Simple is best 的宗旨,第二步当然就是:拆!拆!!拆!!!

  这下,终于清爽了。

  第三步:通电,额,效果杠杠的。从十几伏到接近220V,其间电压的变化也基本上算线性的。大功告成啊。来。。。那谁,双儿呢??

  既然还要温故而知新,那就简单地描个电路图吧。

  图先留着,先介绍下主角双向可控硅(常称;双向晶闸管)。

  双向晶闸管的电气符号和内部构造如上图(a),它相当于两个单向晶闸管的反向并联(上图 b、c ),但只有一个控制极G。这样,双向晶闸管在正、反两个方向T1、T2上都能够控制导电。给双向晶闸管的控制极加正的或负的触发脉冲,都能使管子触发导通。双向晶闸管的两个主电极称为第一电极 T1 和第二电极 T2 。双向晶闸管在电路中不能用作可控整流元件,主要用来进行交流调压、交流开关、可逆直流调速等等。

  说完主角,说说配角双向二极管。双向二极管又称双向触发二极管。普通二极管有单向导电性,而双向二极管具有双向导电性,但它的导通电压通常比较高。30V左右最为常见,双向二极管的触发电压一般有20~60V、100~150V和200~250V这3个等级。不管加正向电压还是反向电压,只要电压达到一定值,双向二极管就能导通。

  主要期间介绍完了,现在,我们回头看原理图。

  R1、R2、R3和C1串联,共同构成了充放电回路。

  当交流电压U正半周来时,U的极性是上正下负,该电压经负载RL、电位器R1对电容C1充得上正下负的电压,随着充电的进行,当C1的上正下负电压达到一定值时,该电压使双向二极管D1导通,电容C1的正电压经双向二极管D1送到双向晶闸管Q1的G极,Q1的G极电压较主极T1的电压高,Q1被正向触发,两主极T2、T1之间随之导通,有电流流过负载RL。在220V电压过零点时,流过晶闸管Q1的电流为0,Q1由导通转入截止状态。

     当220V交流电压负半周来时,电压U的极性是上负下正,该电压对电容C1反向充电,先将上正下负的电压中和,然后再充得上负下正电压,随着充电的进行,当C1的上负下正电压达到一定值时,该电压使双向二极管D1导通,上负电压经D1送到Q1的G极,Q1的G极电压较主极T1电压低,Q1被反向触发,两主极T1、T2之间随之导通,有电流流过负载RL。在220V电压过零点时,Q1由导通转入截止状态。

  上图黄色脉冲即为触发脉冲,红色波形部分为实际导通的波形,波形的面积占全部波形的比例就是输出功率占全部功率的比例。

     从上面的分析可知,只有在晶闸管导通期间,交流电压才能加到负载两端,晶闸管导通时间越短,负载两端得到的交流电压有效值越小。而调节电位器R1的值可以改变晶闸管导通时间,进而改变负载上的电压。例如R1滑动端上移,R1阻值变小,220V电压经R1对电容C1充电电流大,C1上的电压很快上升到使双向二极管导通的电压值,晶闸管导通提前,导通时间长,负载上得到的交流电压有效值高。

  为了克服晶闸管换流冲击造成的干扰,可以加装滤波电路。大家再看电路图。与负载 R L 并联的 R4 、 C2 支路进一步滤除负载电流突变产生的脉冲干扰。这样,由于采用了滤波电路,起到了较强的抑制干扰的作用。

  为验收一下大家的学习成果。再上一个商品调光台灯的电路图,呵呵。自行分析了。

 
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