Aleksander Burd - strona elektroniki analogowej

9-II-1995, 22-IX-1999
LUTOWN.
 
Uwaga z dn. 18-02-2017
Stary projekt analogowego sterownika do lutownicy (tzw. stacji lutowniczej). Zaprojektowałem i zastosowałem ten układ zamiast oryginalnego (w ogóle chyba to był pierwszy tej firmy) układu na tyrystorach (zepsuł się chyba po ok. pół roku) firmy Elwik. Ani oryginalny transformator zasilający, ani mój sterownik nie chcą się zepsuć więc pracuję na tej stacji do tej pory...

Sterownik do lutownicy "Elwik"
LUTOWNICA Elwik:
- zasilacz 24V (prąd zmienny)
- oporność grzałki: 10ohm
- max moc grzałki (24V,10ohm): ok. 57.6W
- wbudowany czujnik temperatury - termopara

Zależność napięcia termopary od temperatury (w dużym przybliżeniu):

Temperatura Napięcie dU
150 st.C 3mV -
200 st.C 7.3mV 4.3mV
250 st.C 11mV 3.7mV
300 st.C
15mV 4mV
350 st.C 18mV 3mV
"max" 20.8mV 2.8mV
(powyżej: kolumna "Temperatura" to wskazania skali potencjometru z oryginalnej obudowy Elwika). Przypuszczalnie ok. 8mV/100 st.C (np. połączenie chromel-kopel)

Elektronika
Grzałka włączana VMOSem (VMOS nie potrzebuje radiatora). Zasilanie grzałki prądem tętniącym (mostek co najmniej 5A, pożądany niewielki radiator). Włączanie następuje w momencie przejścia napięcia sieci przez zero (w celu eliminacji zakłóceń radiowych). Układ wykrywania zera sieci stanowi wzmacniacz operacyjny U1B (1/4 LM324). Wzmacniacz sygnału termopary - U1C.
Kompensacja błędu niezrównoważenia wzmacniacza (PR1) zapewnia właściwe napięcia wyjściowe - 2.5V dla temp. minimalnej, 7.5V dla temp. maks. Wzmocnione napięcie termopary porównywane jest z napięciem odpowiadającym temperaturze zadanej (potencj. P1). Porównywanie odbywa się w komparatorze z histerezą (U1D). Napięcie zadające z potencj. P1 jest sumowane z przebiegiem piłokształtnym (generator na U1A; częstotl. ok. 1Hz), aby uzyskać regulację typową dla urządzeń grzejnych (czyli o długim czasie reakcji na pobudzenie).
Komparator temperatury decyduje, czy włączyć grzałkę, czy nie. Jeśli grzałka ma zostać włączona, to napięcie wyjściowe komparatora staje się wysokie, zapala się LED, i na wejściu D układu U2A (CMOS-4013 - przerzutnik D włączany zboczem) pojawia się jedynka logiczna. Zapis tej jedynki do przerzutnika odbywa się w chwili przejścia napięcia sieci przez zero dzięki temu, że wyjście układu wykrywania zera sieci steruje wejściem CLK przerzutnika: kiedy następuje przejście przez zero (zboczem dodatnim), to wyjście Q przerzutnika zmienia stan na taki, jak stan na wejściu D. Przerzutnik steruje bramką VMOSa poprzez opornik R5=1k. Opornik ten nieco zmniejsza szybkość włączenia VMOSa, dzięki czemu mniejsze są przepięcia i oscylacje związane z indukcyjnym charakterem grzałki lutownicy (gdyby układ wykrywania zera działał idealnie, to nie byłoby to w ogóle potrzebne).

POBIERZ