Реле Tianbo - ресурс 10 млн переключений

Контроллеры керамического нагревателя паяльника

Isocom MOC3061

- Красноярский край

Контроллеры предназначены для регулировки и стабилизации керамического нагревателя без термодатчика мощностью 60 Вт в полном диапазоне температур, с высокой точностью и очень малым временем реакции на ее изменение. Схемы просты, построены на доступных компонентах. Принципы, положенные в основу, применимы для управления нагревателями разной мощности в сети переменного тока, и не только керамическими.

Критерии выбора литиевых аккумуляторов и батареек: что необходимо учитывать разработчикам

Основными узлами контроллеров являются мостовой выпрямитель D2, силовой ключ U1 с маломощным оптотриаком типа MOC3061, преобразователь ток-напряжение (ПТН) и компаратор Q1.

Для управления измеряется ток через нагреватель (Rh на схеме), пропорциональный его сопротивлению и, следовательно, температуре. Измерение производится в момент перехода сетевого напряжения через «ноль» или когда оно отключено для регулировки мощности. Команда на включение триака в следующем полупериоде вырабатывается (или пропускается) компаратором на TL431.

Работу схем удобно рассмотреть с момента включения паяльника с регулятором в сеть. Ключ заперт, через ПТН и нагреватель протекает ток, определяемый напряжением питания контроллера и сопротивлением самого нагревателя. Для керамического нагревателя с положительным температурным коэффициентом этот ток будет максимальным.

В схеме на Рисунке 1 через резисторы R3-R2 потечет ток, равный току через нагреватель, и сформируется уровень напряжения, который заведомо больше порога срабатывания TL431 (2.5 В), так как паяльник еще холодный и его сопротивление минимально. Триак откроется, как только это станет возможно, нагреватель получит полпериода сетевого напряжения и немного нагреется, а диод D1 отсечет ток ПТН, отключив тем самым ток управления триаком, который будет вынужден закрыться, когда напряжение на нем приблизится к нулю. С завершением полупериода процесс циклически повторяется до момента равенства амплитуды импульса на R3-R2 порогу Q1. На осциллограмме это выглядит как импульс с уменьшающейся до 2.5 В амплитудой, длительность которого около 100 мкс. Открывающий ток триак получит только после того, как немного остынет нагреватель, и включится после перехода напряжения сети через ноль. На Рисунках 2-4 показаны осциллограммы работы схемы управления в трех режимах стабилизации температуры нагревателя. Синий – напряжение на цепи R3-R2. Контроллеры работают в диапазоне напряжений 110-230 В и принципиально не создают коммутационных помех.

Контроллер паяльника с токовым зеркалом.
Рисунок 1. Контроллер паяльника с токовым зеркалом.

Теперь о нюансах. Остановимся на моменте равенства амплитуды импульса пороговому напряжению. Срабатывания компаратора нет, триак закрыт, и через нагреватель паяльника течет ток около 10 мА. Суммарный ток токового зеркала – 20 мА. Этот ток, как минимум, должен обеспечить резистор R4, а это около 4 Вт мгновенной мощности. Если допустить, что регулятор вывернут на минимум и оставлен, резистор должен выжить. Прямые измерения тока потребления схемы управления без тока через стабилитрон дали следующие результаты: 8.3/ 4.5/ 0.7 мА. Это при выключенном/ среднем/ полном нагреве. Если контроллер будет размещен в корпусе паяльника, а SMD комплектующие это позволяют, неизбежен дискомфорт из-за «немного нагретой» ручки. Считаем это недостатком данной схемы. Вторым будет узкий диапазон сопротивлений нагревателя из-за невозможности задавать ток измерения. Применить более мощные нагреватели не получится из-за неизбежного роста тока и… Смотри выше.

Контроллер паяльника с токовым зеркалом.
Рисунок 2.
 
Контроллер паяльника с токовым зеркалом.
Рисунок 3.
 
Контроллер паяльника с токовым зеркалом.
Рисунок 4.

Схема, приведенная на Рисунке 5, частично решает проблему применением монитора тока типа ZXCT1009. Потребляемый ток уменьшен почти вполовину, рассеиваемая R4 мощность при любом раскладе не превышает 1 Вт. Но теперь, применяя более мощный нагреватель (с соответствующим тиристором), и уменьшая выходной ток ПТН уменьшением R6, придется пересчитать номиналы R2-R3 для сохранения границ регулировки температуры (или наоборот, рассчитать R6 под доступный номинал R2).

Контроллер паяльника с монитором тока.
Рисунок 5. Контроллер паяльника с монитором тока.

Сопротивление R1 указано для наихудшего случая – применения MOC3061. Меньшие токи управления MOC3062/3 или, к примеру, BRT21, BRT22, BRT23, IL4116, IL4117, IL4118 фирмы Vishay потребуют пропорционального увеличения. Номинал резистора R3 определяет нижнюю границу стабилизации температуры. Резистор R2 – это ширина зоны установки. Значения на схемах задают границы температуры от комнатной до предельной. При установке R3 в верхнее по схеме положение схема управления отключает нагреватель.

Материалы по теме

  1. Datasheet Isocom MOC3061
  2. Datasheet Diodes TL431
  3. Datasheet Diodes ZXCT1009
  4. Datasheet Vishay MB4S
54 предложений от 32 поставщиков
Симисторные и тринисторные выходные оптопары 6Pin600V Optocoupler Zero Cross Triac Dr
AliExpress
Весь мир
MOC3081 MOC3082 MOC3083 MOC3051 MOC3052 MOC3061 MOC3062 MOC3063 MOC3033 MOC3031 DIP-6 Новый оригинальный в наличии
10 ₽
MOC3061M
Fairchild
11 ₽
Триема
Россия
MOC3061M
Youtai
19 ₽
MOC3061M, DIP6
ON Semiconductor
70 ₽
Электронные компоненты. Летние скидки и кэшбэк от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • Удобочитаемо это надо было разрисовать так:
  • Еще раз. Все это дурь. Не случайно я еще ни разу не видел промышленного или коммерческого паяльника с поддржанием тмпературы, но без датчика. Абсолютно всегда датчик имел место быть. Или это был терморезистор, или термопара ...
  • Так он и есть! я ж красным обвёл! Спираль и датчик в одной керамике паяльника и называется: керамический нагреватель паяльника. И схему показал стандартную -зачем в выложенной статье её начали модернезировать иская ноу-хау для получения лучшей точности где её не найти, -эт уже не ко мне вопросы. В приведённой статье R6 10 Ом это датчик в керамике паяльника расположенный рядом со спиралью!
  • Вот же чёрным по белому написано -выходят четыре провода! Мы вот это обсуждали оказывается!:) ...Как всё загадочно с статейном-то бизнесе, а? Каковы маркетинговые уловки, а? Красавцы!:) А я ... рву -клещами пытаюсь вытянуть! На рисунке в двух словах написано всё о точности. Но -за статьи денег же дают!:)
  • это обычный нагреватель 60W с двумя выводами. Да, строго поддерживается температура нагретого нагревателя, но кто доказал, что это худший способ? [IMG]https://aliexpress.ru/item/1005004790344684.html?spm=a2g2w.orderdetail.0.0.5a114aa6BgePOY&sku_id=12000030497160344[/IMG]
  • В паяльнике с нагревателем, о котором упоминаете Вы, строго поддерживается (в теории) температура датчика, а Т нагревателя болтается в широких пределах ибо он далеко. Здесь тот же кусок керамики с постоянной температурой. Риторических вопросов не задаю. Схема очень проста и разобраться как она работает не сложно упорным. Примите мои извинения.
  • Такс, всё сначала, -так что по сравнению с 530 Омами СПИРАЛИ меряет 10 Ом R6 ?! На сколько меняется 530 Ом?
  • А R6 10 Ом с которого снимается погрешность -как близко?:::::::::::::::::)
  • Глядя на чёрные полуватники -моя уверенность резко пошатнулась!:):):)
  • Прошу Вас ознакомиться со справочными данными на монитор тока ZXCT1009, ссылка в конце статьи любезно предоставлена редактором, который использован в схеме по прямому назначению. Может быть, после этого, у Вас возникнут вопросы по существу? Я сожалею, но вынужден Вам напомнить, что форум читают и другие заинтересованные, и из Ваших "заметок", они получают информацию "не первой свежести". Давайте думать, в первую очередь, о них. С уважением
  • Это резисторы МЛТ-0,25. Они использовались не только в этом макете. У них разные номиналы (это цепочка, чтобы набрать необходимое сопротивление). Но я пытался показать Вам другое...[К слову - Ватт]
  • Так я о них и переживаю! Именно поэтому спрыгнуть с темы не выйтет подобными формулировками-изучайте! Скажите а на вашем фото где ZXCT1009?
  • Спасибо и извините -моя контуженная голова иногда даже буквы другие пишет, хотя думает вроде бы правильно. Итак, Вы гарантируете что если я положу в будку Тузику обогреватель, с поддержанием температуры собранной по схеме за которую вы так ратуете, то наутро я не получу в будке жаркое по-корейски?
  • Вооще народ не парится!;):)
  • вроде осень прошла, зима наступила. ан - нет еще осень для некоторых.
  • Есть категория людей, у которых нагреватель всё холоднее и холоднее становится по этой схеме и которым всю тему сказать нечего. Знаете -ни да, ни нет. Ну, чтобы в любом случае не выглядеть плохо. А вот когда ситуация разрешится -выйти на арену и обгадить!!! Как эти люди называются -судить вам! Я человек может и больной на голову, но к таким не отношусь
  • Ну а если серьёзно -если данная схематика действительно имеет точность поддержания 1%, то при том что измерительная часть находится в низковольтном питании, обеспечивает закрытие симистора и стоит порядка 100руб микросхема тока при простоте конструкции: схема имеет действительно интерес по соотношению цена-качество- простота! Я сначала думал -почему High Side, но потом понял что Low Side здесь не совсем удобен именно работой в сети, это бы усложнило конструкцию. Респект авторам! И, дальнейших успехов в таком ключе!
  • Тузику точность и скорость поддержания температуры без надобности. Без транзисторный нагреватель некоторой постоянной мощности. По опыту эксплуатации Тузика. До минус пяти С носиться не свежем воздухе и в тепло не особо проситься.
  • Знакомый пушистик живет в будке, вполне комфортно, судя по всему. Ну улице небольшой минус, будка не отапливается, но выстелена тряпками. Желая поздороваться и поласкаться, пушистик выскакивает не улицу. Ощупываем его. Лапки теплые, шерстка - тоже, не дрожит и с виду вполне счастлив. Только бы кормили. :)
  • Решение по избыточной мощности, рассеиваемой R4: [url]https://vbb.su/?p=906[/url]
Полный вариант обсуждения »