Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Темы » Советы » Оперативный переключатель паяльника

    Оперативный переключатель паяльника



    При пайке полевых структур (транзисторов, микросхем) необходимо предпринимать меры, которые защищают радиодетали, «чувствительные» к статическому электричеству. К таким мерам относятся: применение низковольтных паяльников, заземление жал паяльников, использование наручных (одеваемых на запястье) браслетов, подключаемых через высокоомный резистор (1 МОм) к заземлению. Подобные меры требуют специального оборудования рабочего места или сковывают свободу действия рук, однако не обеспечивают 100%-ной защиты от повреждения деталей статическим электричеством. Предохранить полевые структуры от статического электричества можно, отключая паяльник на момент пайки. Конечно, такой метод вызывает определённые неудобства, так как переключение (включение и выключение) сетевой вилки (или даже специального тумблера) паяльника вручную — очень утомительная процедура, значительно замедляющая пайку.

    Значительно повысить удобство управления паяльником при пайке полевых структур, позволяет предлагаемое устройство. Оперативный переключатель паяльника (далее просто ОПП) позволяет перенести «управление» на ручку паяльника, установив на ней сенсорный контакт. Сенсор выполнен в виде кольца — хомутика (или в другой форме), удобного для выключения паяльника лёгким касанием одним пальцем непосредственно перед пайкой. (Остальные пальцы удерживают и направляют паяльник для пайки схемы). ОПП коммутирует оба провода сетевого питания паяльника. Зелёный светодиодный индикатор указывает на присутствие сетевого напряжения в розетке «Паяльник ~220В». В течение всего времени соприкосновения пальца с сенсорным контактом, розетка обесточена и индикатор не светится.
    Время отклика ОПП на касание и отпускание сенсора минимально (менее 100 мс) и практически не задерживает действия паяющего. За время кратковременных отключений паяльника его жало не успевает остыть до температуры, при которой пайка затрудняется или её качество ухудшается. Особенно удобно использовать ОПП при макетировании, настройке, ремонте изделий, и при работах «на выезде», в необорудованных для пайки местах. Для профессионального монтажа радиоаппаратуры, когда пайка ведётся непрерывно, ОПП мало пригоден. Опасаться того, что потребуется некоторое время для привыкания (обучения) к манипулированию сенсорным контактом, не стоит, особенно если Вам «подвластна», например, работа с компьютерной мышью или в детстве Вы играли на каком–либо музыкальном инструменте.

    В отличие от раннее опубликованных схем подобной тематики [1], для работы ОПП не требуется дополнительного блока питания (источника постоянного тока с выходным напряжением + 9 Вольт), не обязательна экранирующая оплётка для провода, соединяющего плату с сенсорным контактом. ОПП в отличие от [1] имеет всего один (а не два) сенсорный контакт, что облегчает управление включением — выключением паяльника.

    Основной недостаток ОПП — необходимость соблюдения фазировки — легко преодолевается экспериментальной установкой вилки в розетку и проверкой выключения паяльника (и зелёного светодиода HL1) касанием сенсорного контакта.

    Состав ОПП


    ОПП (рисунок 1) состоит из:
    — однополупериодного выпрямителя VD1 с балластными резисторами R3 R4;
    — сенсорного контакта Е1 с резистивным делителем R1 R2, детектором VD2 C2 R5 и токовым ключом R6 VT1 со стоковой нагрузкой C1 VD3 K1;
    — исполнительного устройства на контактах реле К1.1 К1.2 и индикатора питания паяльника, выполненного на элементах VD4 VD5 R7 HL1.

    Описание работы ОПП


    При включении сетевой вилки XP1 в розетку (на верхнем — по схеме — проводе «ноль»), если нет касания сенсорного контакта Е1 (далее просто «сенсора»), на затворе полевого транзистора VT1 присутствует постоянное напряжение, близкое к нулевому и VT1 закрыт. Сопротивление канала исток — сток бесконечно большое и ток через стоковую нагрузку не протекает. Контакты реле К1 находятся в исходном (правом по схеме) положении и сетевое напряжение ~220В поступает на розетку XS1 «Паяльник ~220В», а также на индикатор питания паяльника, собранного на элементах HL1 R7 VD4 VD5. Диод VD4 открывается только для положительных полуволн сетевого напряжения. Резистор R7 ограничивает ток, подаваемый на светодиод HL1. Светодиод HL1 светится. Диод VD5 защищает HL1 от обратного напряжения.
    Если взять в руку паяльник и указательным пальцем коснуться сенсора, то с тела человека на резистивный делитель R1 R2 поступают наводки переменного напряжения частотой 50 Гц, которые детектируются диодом VD2 и заряжают накопительный конденсатор С2. Постоянная составляющая с верхней обкладки С2 через резистор R6 поступает на затвор VT1. Транзистор VT1 открывается и сопротивление его канала резко (до единиц ом) уменьшается. Положительные полуволны сетевого напряжения с катода выпрямительного диода VD1 проходят через токоограничительный резистор R3 R4 на включённые параллельно конденсатор фильтра С1, обмотку реле К1 и защитный диод VD3. Реле К1 срабатывает и его контакты К1.1 К1.2 устанавливаются в левое (по схеме) положение. Розетка XS1 «Паяльник ~ 220В» обесточивается и HL1 гаснет. Пока реле К1 удерживается в сработанном положении, можно производить пайку.

    Выполнив одну или несколько паек, отпускают сенсор Е1 (убирают указательный палец с сенсорного контакта). Наводки перестают поступать на резистивный делитель R1 R2, накопительный конденсатор С2 разряжается через резистор R5 и транзистор VT1 закрывается. Стоковая нагрузка VT1 — обмотка реле К1 — обесточивается, реле отпускает и контакты К1.1 К1.2 устанавливаются в исходное (правое по схеме) положение. На контакты розетки XS1 «Паяльник ~ 220В» вновь поступает сетевое напряжение, что подтверждается включением зелёного светодиода HL1. Паяльник продолжает нагреваться и рабочая температура жала восстанавливается. Паяльник можно положить на стойку или продолжать держать его в руке до следующей пайки. Специального звукового подтверждения переключения паяльника не требуется, так как об этом достаточно громкими и звонкими щелчками извещает электромагнитное реле К1. По окончании монтажа платы, можно вынуть вилку паяльника из розетки XS1, но при этом останется работать индикатор HL1; поэтому лучше вынуть вилку XP1 из сетевой розетки.
    Диод VD3 защищает транзистор VT1 от вихревых токов, возникающих в обмотке реле К1 при его срабатывании и отпускании.

    Дополнительные данные по работе ОПП


    При касании сенсора Е1 напряжение в точке Х (на катоде VD2) увеличивается с +0,2 … +0,3 Вольта до +4,6 Вольта и транзистор VT1 открывается. На обкладке «+» конденсатора С1 присутствует постоянное напряжение +42 Вольта. При «неправильном» включении вилки XP1, касание сенсора Е1 приводит к незначительному (от +0,12 Вольта до +0,6 Вольта) увеличению напряжения в точке Х (рисунок 1) и транзистор VT1 остаётся закрытым. На обкладке «+» конденсатора С1 присутствует выпрямленное пульсирующее напряжение + 95 Вольт. Переменная составляющая напряжения на обкладке «+» конденсатора С1 достигает ~ 117 и ~ 23 Вольт (при отпущенном и сработавшем реле соответственно). Все измерения напряжения произведены относительно истока транзистора VT1 цифровым мультиметром «Mastech» M890F, имеющим входное сопротивление 10 Мегом.

    Чтобы всегда «правильно» включать вилку ХР1 ОПП в розетку, рекомендуется пометить фазовый контакт на розетке чёрной точкой (например, фломастером), а на фазовый штырь вилки XP1 одеть тонкое (1 … 3 мм.) колечко из ПХВ трубки.

    Настройка и подстройка ОПП


    Собранный без ошибок и из исправных деталей ОПП, работоспособен при первом включении. Рабочий ток реле К1 (достаточен ток срабатывания + 10%) — если применено реле другого типа — следует уточнить подбором резисторов R3 и R4. Для того, чтобы эти резисторы рассеивали одинаковую мощность, их номиналы выбираются одинаковыми — с точностью до 5 … 10%. Если при обхвате обеими руками провода, ведущего к сенсору Е1 (без касания сенсора), наблюдаются ложные срабатывания или вибрации в корпусе реле К1, следует уменьшить сопротивление R5* до 1,5 … 2 МОм. При длине сенсорного провода более 1,5 метров может потребоваться подбор номинала резистора R2. В авторском варианте провод, ведущий от сенсора Е1 до вилки паяльника, имеет длину 150 см., намотан вокруг сетевого шнура паяльника с шагом 1 виток на 10 см длины шнура и соединяется с ОПП однополюсными контактами (штырь + гнездо) от любого ненужного разъёма. Оба конца «сенсорного» провода можно скрепить с сетевым шнуром паяльника тремя — четырьмя витками изоленты. Допустимо применение в ОПП трёхконтактной евро розетки с аналогичной вилкой для паяльника. Значительно удлинить «сенсорный» провод позволит заключение его в экранирующую оплётку, подключённую одним концом через дополнительный резистор R ДОП. сопротивлением 0,5 … 2 МОм (0,5 Вт) к истоку VT1. Другой конец оплётки остаётся незадействованным. Экранирующая оплётка заключается в изолирующую виниловую трубку, так как при одновременном касании оплётки и сенсорного контакта срабатывания реле (и отключения паяльника) наблюдаться не будут.

    Детали ОПП


    В схеме ОПП применимы резисторы ОМЛТ, МЛТ, С2-23 или С2-33. Номинал R1 не критичен и может быть от 4,7 до 8,2 МОм. Сопротивление резистора R6 также не критично и может иметь разброс до ± 50%. Конденсатор С1 оксидный типа К50-20 ёмкостью 2 … 10 мкФ и рабочим напряжением не менее 50 Вольт; С2 — керамический, безындукционный типа КМ, К10-17. Диоды VD1 … VD5 заменимы КД102А, КД226В-Е, КД105Б-Г (с плоскими выводами). А диоды VD2 и VD5 могут быть КД503, КД510, КД520 … КД522 с любым буквенным индексом. Транзистор VT1 можно заменить любым из серии КП501 … КП504, имеющим напряжение отсечки не менее 1,6 Вольт и напряжение исток-сток более 220 Вольт (КП504А с U З.И. ОТС. = 0,6 Вольт не подходит), мощными IRF840, IRF540. Светодиод HL1 можно заменить любым суперярким, например, зелёным OSBG5111A — VW (18 cd; 20 мА; 3…3,4 В; d = 5 мм.) или голубым ARL-3214UBC (3 В, 20 мА, d = 3 мм., 6 cd). Применение широко распространённых АЛ307В (зелёный) или АЛ307Б (красный) потребует уменьшения номинала R7 и увеличения его мощности рассеивания. Реле К1 РФ0.452.120 (ток срабатывания 17 мА) с двумя парами НЗ контактов или РФ0.452.100 (ток срабатывания 22 мА — R3 и R4*) с двумя парами переключающихся контактов. Возможно применение других реле (РЭС37, РЭС54) с рабочим напряжением не менее 27 Вольт и с двумя парами переключающихся контактов, рассчитанных на коммутацию сетевого (~ 220 Вольт) напряжения. Номинал FU1 выбирается в зависимости от мощности паяльника и при мощности 25 … 40 Ватт может быть уменьшен до 0,25 Ампера.
    Печатная плата ОПП выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита и имеет размеры 41×41×2 мм (рисунок 2). Диаметр отверстий на ПП (печатной плате) под радиоэлектронные компоненты — 0,7 … 1 мм, под соединительные проводники — 1…1,3 мм., под крепёжные винты — 2,6…3,2 мм.
    Оперативный переключатель паяльника
    Рисунок 2.


    Рисунок 3.

    Полевой транзистор VT1 желательно установить на специальную розетку (для защиты от «статики») по окончании пайки всех остальных деталей. Рисунок печати — «трассировка печатной платы» — (см. рисунок 3) может быть перенесён на медную фольгу методом термопереноса или переведён при помощи копирки и обведён кислотостойкими перманентными маркерами. Подойдут маркеры для подписывания компьютерных CD и DVD дисков.

    Чтобы быстро протравить ПП, можно использовать метод «водная баня». Ознакомиться с этим методом можно, прочитав файл «ПП_водная_баня».

    Все элементы ОПП устанавливаются в корпусе из изоляционного материала, так как в ОПП применён бестрансформаторный блок питания и прикосновение к деталям ОПП может вызвать неприятное пощипывание (поражение электрическим током).
    Цифры крупного шрифта на схеме электрической принципиальной (на рисунке 1) обозначают точки подключения к печатной плате выносных элементов ОПП и введены для уменьшения количества надписей на схеме расположения (на рисунке 2).

    Уважаемые читатели, предлагаем Вашему вниманию загадку:


    С якорем, но не корабль, с катушкой, но не нитки.
    Срабатывает, но не триггер, переключает, но не тумблер.


    Если эта загадка окажется сложной, прочитайте подсказку:

    Мальчик-щелкунчик на плато стоит:
    то разомкнуть, то замкнуть норовит.



    Загадки совсем простенькие. Догадайтесь, что подразумевается под географическим термином «плато» и ответ Вами будет практически найден. Дополнительные подсказки: 1). Ответ состоит из двух слогов. 2). Ответ в строку пароль пишется с большой буквы. Разгадав загадку, введите получившийся ответ в строку «Пароль» файла «OPP_4work» и получите для изготовления поделки необходимые данные. Архив файла «OPP_4work» можно скачать здесь:
    opp_4work.zip [270,24 Kb] (скачиваний: 13)


    Приложение 1


    Дорогие друзья! Ребус этого приложения, содержит довольно значимую информацию. Впрочем, ею во многих случаях можно пренебречь, если изготовить ОПП. В этом вы сами убедитесь, когда разгадаете его. На случай, если вы находитесь под властью лучшего движителя прогресса — ленью, под ребусом имеется ответ. Для того, чтобы увидеть ответ, достаточно нажать триггерную кнопку «Показать / скрыть текст».

    Рисунок 4. Ребус ОПП.


    Примечание: Во исключение из правил чтения ребусной азбуки, третий и последний рисунки этого ребуса читаются во множественном числе.

    Ответ к ребусу ОПП.


    Желающие увидеть демонстрацию работы ОПП, могут просмотреть краткое видео, файл которого называется «ОПП»:


    Более длительную презентацию ОПП вы сможете посмотреть на Яндекс.Диске. Для этого необходимо открыть ссылку на файл «OPP_JA.D»:


    Для этой же цели Вы можете воспользоваться QR кодом и посмотреть файл «OPP_JA.D» на мобильном устройстве:



    А вот что хотела сказать обладательница приятного женского голоса, авторитетный специалист в области электроники и непревзойдённый голосовой помощник — бот Алиса:


    Некоторые особенности изготовления ОПП



    Рисунок 5.

    Для того, чтобы было понятно откуда в корпусе поделки взялись «лишние» детали, поясняю: ОПП является частью УЭП (устройства, эксплуатирующего паяльник), состоящего из РМП (регулятора мощности для паяльника) и собственно ОПП.

    Рисунок 6.

    Все детали, относящиеся к ОПП (ПП, реле К1, сдвоенный тумблер SA1 и предохранитель FU1), располагаются на одном стеклотекстолитовом основании.

    Рисунок 7.

    В собранном виде ОПП изображён на рисунке 7. На тыльной стороне сетевой вилки ОПП один из контактов, подключаемый к фазе, помечен чёрной точкой. Фазовое гнездо на розетке ~ 220 Вольт в мастерской также желательно пометить чёрной точкой (например, фломастером).

    Рисунок 8.


    Вид на заднюю стенку корпуса ОПП, изображён на рисунке 8. Для того, чтобы ОПП не занимал драгоценное место на рабочем столе, в задней стенке корпуса просверлены и напильником расточены отверстия — «ушки» для крепления ОПП на вертикальной поверхности. Например, на стене, шкафу или под столешницей (под горизонтальной поверхностью стола).

    Рисунок 9.


    Паяльник, работающий с ОПП, подвергается несложной доработке. 1). На ручку паяльника одевается декоративный никелированный хомут, являющийся сенсорным контактом Е1 (см. рисунок 1). 2). Двухпроводной сетевой кабель паяльника дополняется многожильным проводником в экранирующей оплётке (кабель «Доп.»). Оба кабеля заключаются в ПХВ трубку, окрашенную в зелёный цвет раствором бриллиантовой зелени (в эстетических целях). 3). Со стороны сетевой вилки паяльника из зелёной ПХВ трубки выводятся два проводника, с однополюсными вилками: «Е1» (зелёная) и «Экран» (чёрная). 4). С противоположной стороны центральная жила кабеля «Доп.» припаивается к никелированному хомуту Е1 (на рисунке 9 это белый проводник, хорошо различимый на фоне голубой ручки паяльника).

    При работе с ОПП сетевая вилка паяльника вставляется в чёрной розетку XS1. Однополюсные вилки «Е1» (зелёная) и «Экран» (чёрная) вставляются в отверстия, расположенные над этой же розеткой XS1 (см. переднюю стенку корпуса ООП).

    Рисунок 10.


    Возможное положение правой руки (два варианта), на ручке паяльника при манипулировании сенсором указательным пальцем, показано на рисунке 10. ОПП используется для пайки более 10 лет и показывает себя надёжным устройством.
    Для совместной работы ОПП с регулятором мощности для паяльника или с другим устройством, повышающим удобство и качество пайки, регулятор мощности (или другое устройство) включается в розетку XS1 (см. рисунок 1).

    Литература: 1. О. Борисенко. Сенсорное выключение паяльника — журнал «Радиомир» 2007, № 3, с. 15.

    Примечание: В статье ОПП использованы: РТТ (ребус технической тематики) № 115 и ЗРТ (загадки радиотехнической тематики) № 085 и № 284.

    read
    Улучшение для старого паяльника
    Считаете ли Вы, что «лучшее - враг хорошего»?
    Всего проголосовало: 6

    Многоразовая катушка с леской для подвязывания растений

    Светодиодный светильник напечатанный на 3D-принтере

    Добавить комментарий

    10 комментариев
    ino53
    Цитата: Иван_Похмельев
    Нет: допуск на напряжение сети +10%.

    Да, это нужная поправка.  yes 

    Когда-то, рисуя штампы на форматах А4...А1, не любил вот эти графы, типа много их: "Разраб", "Пров", " Т.контр", "Н.контр", "Утв". А вот  когда приходилось уже расписываться в графе "Утв" и брать на себя ответственность, тогда казалось, что мало этих граф, вдруг что-то непроверено, пропущено... pardon 


    Иван_Похмельев
    Цитата: ino53
    "Защитный зазор"?

    Нет: допуск на напряжение сети +10%.

    А уже от 357 надо обеспечивать запас, минимум 10 %.


    sergeyp

    Цитата: Ino53  - А какой браузер?



     -Гугл Старый. ХР не обновляет.. )))

     п.с. Работало, неск. дней как изменилось...

    ino53
    Цитата: sergeyp
    п.с. Никакой редакции, ни цитат ни вставки (не работает)..

    А какой браузер? У меня Opera сейчас вроде ничего, нормально работает... pardon Найди леопарда!

    sergeyp

    Ino53: 85% и более вообще не допускается.

    Да, что там: 400 минимум, 600 нормально а с запасом - это 800 Вольт... )))

     п.с. Никакой редакции, ни цитат ни вставки (не работает)..

    ino53
    Цитата: Иван_Похмельев
    ещё надо умножить на 1,1

    "Защитный зазор"?  smile  Согласен, но, например, для 7 приемки ПЗ, если не путаю, при использовании любого параметра элемента  на 65% и более требуется согласование этого самого ПЗ, 85% и более вообще не допускается. pardon  Т.е., если 324 - это, скажем, 60%, то... Совсем обленился, две цифры поделить... xaxa 

    Иван_Похмельев
    "230*1,41= примерно 324 В" ещё надо умножить на 1,1, поэтому надо обеспечить работу при напряжении не ниже 357 В.
    ino53

    Помню, девкам-монтажницам (а они ж расфуфыренные друг перед другом, синтетики полно на них было) принудительно браслеты заземляющие приказывали цеплять, хотя 164 серия, а тем более 133, 134, 136, все выносливые были. Но паяльники "Термит" были толи 42 В, то ли 36.

    Korolev

    А попроще никак нельзя? Например как-то так:

    smile 
    ino53

    Пардон, но в сети 230 В амплитудное значение 230*1,41= примерно 324 В, и при закрытом полевике это напряжение будет в точке, где написано 17 мА. Если бы полевик был что-то типа 2N60, я бы слова не сказал, но для КП501А это многовато. pardon 

    Ну, то, что VD5 лишний, отрицательное напряжение туда просто не приходит - мелочь, а вот на затвор стабилитрончик не помешал бы. yes 

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии