Präziser Lötkolben-Temperaturregler: Sicher, Zuverlässig & Einstellbar

Lötkolben-Temperaturregler-Schaltung & Funktionsweise

Wenn Sie ein Elektronik-Enthusiast sind, dann müssen Sie mit dem Lötkolben vertraut sein. Er wird allgemein verwendet, um elektronische Schaltungen auf Leiterplatten zu entwerfen. Wenn Sie keinen einstellbaren Lötkolben zum Löten verwenden, besteht die Gefahr, dass Sie Ihre ICs oder sogar das Gerät beschädigen.

Die Spannungsanforderung einer Lötstation hängt vollständig von den Lötbewertungen der im Gerät verwendeten Komponenten ab. Zum Beispiel benötigt ein kleines Gerät oder ein IC nur 5 Watt Leistung, während ein großes Gerät 25–30 Watt benötigen könnte. Einige riesige Geräte benötigen sogar 50 Watt oder mehr, je nach Bedarf.

Lötkolben gibt es in großer Vielfalt mit unterschiedlichen Leistungskapazitäten. Im Allgemeinen läuft das Gerät an 230 V AC Netzspannung ohne verfügbaren Temperaturregler. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, in diesem Artikel einen kostengünstigen Temperaturregler für Lötkolben zu entwerfen.

Manchmal kann eine Verschlechterung der Lötkolbenspitze durch den ständigen Energieverbrauch verursacht werden. Um dieses Problem zu überwinden, können wir einen Temperaturregler zusammen mit dem Kolben verwenden, um die Temperatur nach Bedarf zu regeln. Lötkolben mit Temperaturregler auf dem Markt sind sehr teuer und nicht für jeden leicht erschwinglich.

In diesem Artikel werden wir einen Temperaturregler für Lötkolben mit grundlegenden elektronischen Bauteilen wie Widerständen, DIAC und TRIAC entwerfen. Bevor wir mit dem Designprozess dieser Schaltung beginnen, besprechen wir die Hauptkomponenten, die in den Schaltungen verwendet werden, nämlich DIAC und TRIAC. Da Widerstände und Kondensatoren, die in der Schaltung verwendet werden, keine Erklärung benötigen und jedem Bastler gut bekannt sind und wir sie bereits ausführlich besprochen haben.

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DIAC:

DIAC ist ein diskretes elektronisches Bauteil, das auch als symmetrische Triggerdioden bekannt ist. Dies ist ein bidirektionaler Halbleiterschalter, der in sowohl vorwärts- als auch rückwärtspolarität verwendet werden kann. DIACs werden sehr oft zum Ansteuern von TRIACs verwendet, d. h. in der Kombination DIAC-TRIAC. Eine der interessantesten Eigenschaften von DIACs ist, dass sie bidirektionale Bauelemente sind, bei denen jeder der Anschlüsse als Hauptanschluss verwendet werden kann.

Funktionsweise von DIACs:

DIACs leiten erst, wenn eine bestimmte Durchbruchsspannung überschritten wird. Die meisten DIACs haben eine Durchbruchsspannung von etwa 30 V, aber die tatsächliche Durchbruchsspannung hängt vollständig von den Spezifikationen des jeweiligen Bauteiltyps ab. Wenn die Durchbruchsspannung erreicht ist, sinkt der Widerstand des Bauteils abrupt ab. Dies führt zu einem scharfen Spannungsabfall über dem DIAC und der entsprechende Strom steigt an. Wenn der Strom unter den Haltestrom fällt, schaltet der DIAC zurück in seinen nicht-leitenden Zustand. Hier ist der Haltestrom der Pegel, bei dem der DIAC in seinem leitenden Zustand bleibt.

Jedes Mal, wenn die Spannung im Zyklus fällt, wird das Gerät in seinen leitenden Zustand zurückgesetzt. DIACs bieten gleichmäßiges Schalten für beide Halbwellen eines AC-Zyklus, da das Verhalten des Bauelements in beide Richtungen gleich ist.

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Aufbau des DIAC:

DIACs werden in Drei-Schicht- und Fünf-Schicht-Strukturen hergestellt. Sehen wir uns den Aufbau beider nacheinander an.

Drei-Schicht-Struktur:

In dieser Struktur tritt das Schalten auf, wenn der rückwärtsgepolte Übergang den Rückwärtsdurchbruch erfährt. Dies ist der am häufigsten in der Praxis verwendete DIAC aufgrund seiner symmetrischen Funktionsweise. Dieser dreischichtige DIAC kann allgemein eine Durchbruchsspannung von etwa 30 V erreichen und ist in der Lage, eine ausreichende Verbesserung der Schaltcharakteristik zu bieten.

Fünf-Schicht-Struktur des DIAC:

Die Fünf-Schicht-Struktur des DIAC unterscheidet sich in der Funktionsweise stark. Diese Gerätestruktur bildet eine I-V-Kennlinie, die der dreischichtigen Version ähnelt. Man kann sagen, dass diese Struktur wie zwei Durchbruchdioden aussieht, die Rücken an Rücken geschaltet sind.

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Anwendungen von DIACs:

DIACs sind aufgrund ihrer symmetrischen Funktionsweise in der Elektronik sehr nützlich. Einige allgemeine Anwendungen umfassen:

• Er kann zusammen mit dem TRIAC-Bauelement verwendet werden, um das Schalten für beide Halbwellen des AC-Zyklus symmetrisch zu machen.
• DIACs werden weit verbreitet als Lichtdimmer oder Hausbeleuchtung eingesetzt.
• DIACs werden auch in Leuchtstofflampen als Starterschaltungen verwendet.

TRIAC:

Wie der Name andeutet, ist TRIAC ein Dreiterminal-Bauelement, das den Stromfluss steuert. Es wird verwendet, um den Stromfluss in Wechselstrom für beide Halbwellen zu steuern. Es ist ein bidirektionales Bauelement und auch ein Mitglied der Thyristor-Familie. TRIAC verhält sich wie zwei herkömmliche Thyristoren, die Rücken an Rücken miteinander verbunden sind.

Einfach ausgedrückt kann TRIAC durch sowohl negative als auch positive Spannungen mit sowohl negativen als auch positiven Triggerimpulsen an seinem GATE-Anschluss in Leitfähigkeit versetzt werden.

In den meisten AC-Schaltanwendungen ist der Gate-Anschluss des TRIAC mit dem Hauptanschluss verbunden.

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Aufbau des TRIAC:

Der Aufbau des TRIAC besteht aus vier Schichten. Dieses Bauelement kann in beide Richtungen leiten, wenn es durch einen einzelnen Impuls getriggert wird. Die PNPN-Struktur ist in positiver Richtung und NPNP in negativer Richtung platziert. Er wirkt als offener Schalter, der im AUS-Zustand Strom blockiert.

Es gibt vier Betriebsarten des TRIAC:

Modus I + : MT2-Strom positiv und Gate-Strom auch positiv

Modus I – : MT2-Strom positiv und Gate-Strom negativ

Modus III + : MT2-Strom negativ und Gate-Strom positiv

Modus III – : MT2-Strom negativ und Gate-Strom negativ

Der TRIAC wird durch einen positiven Strom, der am Gate-Anschluss angelegt wird, in Leitfähigkeit versetzt. Dies ist als Modus I in der obigen Diskussion bezeichnet. Sie können den TRIAC auch durch einen negativen Gate-Strom triggern, was in Modus I– fällt.

Dem gleichen Prozess folgend, ist in Quadrant III das Triggern mit einem negativen Gate-Strom, –I_G, in Modus III– und Modus III+ üblich. Modi I– und III+ sind jedoch weniger empfindliche Konfigurationen, die eine große Menge an Strom am Gate-Anschluss erfordern, um das Triggern zu verursachen, als die häufigeren TRIAC-Triggermodi I+ und III–.

TRIACs benötigen einen minimalen Haltestrom, um die Leitfähigkeit am Nulldurchgang der Wellenform aufrechtzuerhalten.

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Anwendungen von TRIAC:

• Weit verbreitet in Steuer- und Schaltanwendungen im Haushalt.
• Als Phasenanschnittsteuerung in den meisten AC-Anwendungen verwendet.
• Wird auch zur Drehzahlregelung von Ventilatoren eingesetzt.
• Wird in Motoren verwendet.
• Wird auch als Helligkeitsregelung in Lampen eingesetzt.

Wir hoffen, dass Sie nun ein gutes Wissen über DIACs und TRIACs haben. Wir haben die Funktionsweise beider Bauelemente in der obigen Diskussion besprochen, um Ihnen das Verständnis der Verwendung beider Komponenten im Lötkolben-Temperaturregler zu erleichtern. Abgesehen von diesen beiden haben wir in unserer Schaltung ein Potentiometer verwendet, um die Temperatur mit einem Drehknopf zu regeln.

Sammeln Sie die folgenden Bauteile, um die Lötkolben-Temperaturregler-Schaltung zu entwerfen:

• Widerstand – 2,2 kΩ (1 Stk.)
• Potentiometer – 100 kΩ (1 Stk.)
• 400 V Kondensator – 0,1 µF (1 Stk.)
• DB3 DIAC (1 Stk.)
• BT136 TRIAC (1 Stk.)

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Schaltplan des Lötkolben-Temperaturreglers:

Dieser Lötkolben-Temperaturregler ist sehr einfach zu entwerfen. Die Schaltung besteht aus einigen der einfachsten elektronischen Bauteile, die in der obigen Liste erwähnt wurden. Ein Ende des 2,2 kΩ Widerstands ist mit dem DIAC-Anschluss verbunden und das andere Ende über ein Potentiometer zur Temperaturregelung mit der 220 V Stromversorgung verbunden. Am anderen Ende ist der DIAC mit dem Gate-Anschluss des TRIAC verbunden, um das Schalten des TRIAC zu steuern.

Funktionsweise des Lötkolben-Temperaturreglers:

Die Temperatur dieses Reglers kann vom Maximalwert aus variiert werden, um die Wärmeabgabe zu regulieren. Verbinden Sie diese Schaltung mit dem Lötkolben, um einen schnellen Temperaturanstieg des Kolbens in kürzester Zeit zu erzielen. Der hier angeschlossene TRIAC schaltet die hohen Ströme und Spannungen über beide Teile einer AC-Wellenform. Der TRIAC wird in verschiedenen Zündwinkeln gezündet, um verschiedene Temperaturebenen von 0 Grad bis Maximum zu erhalten. Der angeschlossene DIAC steuert das Zünden in beide Richtungen. Hier können Sie das Potentiometer verwenden, um die Temperatur entsprechend einzustellen.

Die Funktionsweise dieses Lötkolben-Temperaturreglers ist sehr einfach und leicht zu verstehen. Sie müssen nur die Schaltung mit dem Lötkolben verbinden, um die Temperatur entsprechend zu variieren.

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Anwendung des Lötkolben-Temperaturreglers:

Der Lötkolben-Temperaturregler wird verwendet, um die Temperatur eines Lötkolbens zu steuern. Sie können diesen Regler anschließen, um die Aufheizzeit der Lötkolbentemperatur zu reduzieren. Dies ist sehr nützlich, während Sie empfindliche Bauteile löten.

Fazit:

Lötkolben mit Temperaturregler sind ziemlich teuer und nicht für jeden erschwinglich. Hier wurde dieser Temperaturregler für Lötkolben mit sehr geringen Kosten und grundlegenden elektronischen Bauteilen entworfen. Sie können ihn mit Ihrem Lötkolben verwenden, um die Temperatur automatisch zu steuern. Wir haben auch die Funktionsweise und Spezifikationen der Hauptkomponenten TRIAC und DIAC in unserer obigen Diskussion definiert. Dies wird sehr nützlich sein, um die Funktionsweise des Lötkolbens leicht zu verstehen. Wir hoffen, dass Sie nun in der Lage sein werden, diese stromsparende und hochzuverlässige Schaltung ohne Unannehmlichkeiten zu entwerfen.

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