Регулятор мощности для паяльника на 220В (CD4011, IRF840)

Устройство предназначено для регулировки температуры паяльника. Особенность регулятора в том, что он позволяет разогреть паяльник даже больше, чем при непосредственном питании от сети. Достигнуто это тем, что питается здесь паяльник не переменным током, а постоянным, подаваемым на него импульсами.

А регулировка осуществляется изменением скважности импульсов тока. При этом, при максимальной скважности импульсов значение эффективного напряжения на паяльнике будет больше, чем при питании от сети.

Обычно в широтно-импульсных регуляторах используют импульсы звуковой или ультразвуковой частоты. Первоначально и здесь было сделано именно так. Но при работе на такой частоте паяльник становится источником помех для ремонтируемой или налаживаемой аппаратуры. Это может помешать ремонту, даже пустить по «ложному следу».

Поэтому, было решено использовать импульсы эквивалентной частотой всего 0,5 Гц, или около того. При такой частоте, даже если и будут помехи, то они будут иметь ярко выраженный характер повторения с частотой около 0,5 Гц. Будет легко понять, что эти «пощелкивания в динамике» есть результат работы паяльника, а не неисправности аппаратуры.

Принципиальная схема
Схема состоит из выпрямителя сетевого напряжения, генератора импульсов и выходного каскада на мощном высоковольтном полевом транзисторе.

Напряжение электросети поступает на выпрямитель на диодах VD1-VD4 через позистор R1. Позистор нужен для ограничения броска тока на заряд конденсатора С1. Во время скачка тока R1 нагревается и увеличивает свое сопротивление, чем и снижает ток.

Затем, после того как С1 будет заряжен и начнет работать как сглаживающий пульсации конденсатор, ток через позистор R1 снижается, температура позистора понижается, а вместе с ним и его сопротивление.

На конденсаторе С1 выделяется постоянное напряжение около 300V. Этим напряжением, через канал транзистора VT1, питается паяльник.

Параметрический стабилизатор на резисторе R2 и стабилитроне VD5 создает напряжение 12V, которым питается микросхема D1 и цепь затвора полевого транзистора VT1.

На логических элементах D1.1 и D1.2 собран мультивибратор, который вырабатывает импульсы частотой около 0,5 Гц. Импульсы с выхода мультивибратора поступают на вход двух параллельно включенных инверторов D1.3 и D1.4. Далее, на выходной каскад на полевом транзисторе VT1. Диоды VD8 и VD9 служат для подавления выбросов тока на затворе полевого транзистора VT1.

А резистор R6 служит для ограничения импульсов тока на заряд и разряд емкости затвора полевого транзистора VT1.

При помощи переменного резистора R1 и диодов VD6 и VD7 можно в очень широких пределах регулировать скважность импульсов. вырабатываемых мультивибратором на элементах D1.1 и D1.2. Соответственно, будет регулироваться и скважность импульсов тока, протекающего через нагревательный элемент паяльника.

Диапазон регулировки получается слишком широкий, поэтому есть резисторы R3 и R4, подобрав сопротивления которых, можно ограничить диапазон регулировки как угодно.

Сопротивления этих резисторов могут быть от нуля до сотен килоом, а сами резисторы могут сильно различаться по сопротивлению.

РК-04-2021.