恒温电烙铁

特点分析

　　1.结构独特,手柄温升低,手感轻巧.

　　2.快速升温,通电1分钟后即可溶锡焊接.

　　3.工作电压范围a.c200V～240V  50Hz

　　４.自动恒温．温度恢复性好．

　　５.高效节能，耗电量比普通电烙铁底５０％

　　６.更换发热元件容易，方便，快捷．

　　７.调节手柄上旋钮，可以在200度--450度之间任意设定所需温度，其温度稳定性达到±５％，ＬＯ－１００度　Ｍ－２５０度　ＨＩ－450度．

设计分析

　　恒温电烙铁的设计图：

　　设计分析：

　　该电烙铁控温范围是１００℃～４００℃，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称±５％，采用了热电偶传感器。控制电路采用了交流市电直接降压、滤波、稳压供电方案。

　　市电ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ１降压、Ｄ１半波整流、Ｄ２削波稳压、Ｃ１滤波后作为比较器件ＩＣ的电源电压及调温设定电压源。ＩＣ－Ａ③脚为热电偶检测电压输入端（与温度值对应）；②脚为调温设定电压。在②、③脚两端电压比较后，由①脚输出。其中Ｒ５的作用是将输入的很少一部分反馈至同相输入端③脚，以使在小信号波动时输出锁定不变。当热电偶检到温度偏低时；③脚电平相对②脚低，使输出①脚也低。进而使ＩＣ－Ｂ放大器⑥脚相对于固定偏置的⑤脚偏低，使输出⑦脚为高。由于ＩＣ－Ｂ⑤脚电压是由ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ６、Ｒ７分压而得，因而，频率、相位完全与ＡＣ２２０Ｖ相同。与⑥脚直流比较后在⑦脚输出交流电压。该交流电压经Ｃ２、Ｄ４、Ｄ３和Ｄ４反向并联（作用同双向二极管）触发双向可控硅，使相应的电压加到烙铁电热丝上，以达到恒温的目的。

元件功能介绍

　　部分元器件的功能介绍

　　电路图设计好了,接下来就是布置元器件了,恒温可调电烙铁主要是通过热电偶、集成电路控温，恒温精度高，焊接温度可调，高强度工程塑料手柄，它主要是由这些元器件构成的：两个黑红二级管、烙铁芯、一个发光二级管、热电偶、一个可调电阻、一个传感器、HA17358一只，两个电解电容、一个金属膜电阻和一个稳压管等组成。

　　每个元器件都有各自的用处：可调电阻用来调节温度的，稳压管和金属膜电阻的所起的作用是保护电路，电解电容是用来滤波将交流转换为直流。热电偶是用来检测烙铁芯的温度，当烙铁芯的温度达到调节手柄的温度时是通过它来停止加热的。

　　这是需要着重说明一下的是热电偶测温的应用原理：

　　热电偶测温的应用原理：

　　热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：

　　①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

　　②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶可测到-269℃（如金铁镍铬），可达+2800℃（如钨-铼）。

　　③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

　　a．热电偶测温基本原理

　　将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

　　b．热电偶的种类及结构形成

　　（1）热电偶的种类

　　常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶

　　(2)热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：

　　① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；

　　② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；

　　③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；

　　④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

　　c．热电偶冷端的温度补偿

　　由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

　　在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

工作原理

　　工作原理

　　电烙铁的工作原理是:220V的电压通过电源线加到发热芯,发热芯将电能转化为热能通过热传递,使电烙铁头达到或超过焊锡熔化的温度.

　　HA17358的引脚功能：

　　图 1-2 HA17358的引脚图

　　VOUT1：电压输出

　　VIN：电压输入

　　GND：接地

　　VCC：电源

　　VOUT2：电压输出

　　PWM可调原理

　　PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）

　　PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆　变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

　　PWM控制的基本原理

　　理论基础：

　　冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。

　　PWM技术的具体应用

　　PWM软件法控制充电电流

　　本方法的基本思想就是利用单片机具有的PWM端口，在不改变PWM方波周期的前提下，通过软件的方法调整单片机的PWM控制寄存器来调整PWM的占空比，从而控制电流。

　　优点：

　　简化了PWM的硬件电路，降低了硬件的成本。利用软件PWM不用外部的硬件PWM和电压比较器，只需要功率MOSFET、续流磁芯、储能电容等元器件，大大简化了外围电路。

　　缺点：

　　效率不是很高。在快速充电时，因为采用了充电软启动，再加上单片机的PWM调整速度比较慢，所以实际上停止充电或小电流慢速上升充电的时间是比较大的。

　　为了克服2和3缺点带来的充电效率低的问题，我们可以采用充电时间比较长，而停止充电时间比较短的充电方式，例如充2s停50ms，再加上软启动时的电流慢速启动折合成的停止充电时间，设定为50ms，则实际充电效率为（2000ms－100ms）/2000ms＝95％，这样也可以保证充电效率在90[%]以上。

使用分析

　　1、恒温电烙铁的握法

　　恒温电烙铁的握法分为三种。

　　① 反握法 是用五指把电烙铁的柄握在掌内。此法适用于大功率电烙铁，焊接散热量大的被焊件。

　　② 正握法 此法适用于较大的电烙铁，弯形烙铁头的一般也用此法。

　　③ 握笔法 用握笔的方法握电烙铁，此法适用于小功 率电烙铁，焊接散热量小的被焊件，如焊接收音机、电视机的印制电路板及其维修等。

　　2、恒温电烙铁使用前的处理

　　在使用前先通电给烙铁头 “ 上锡 ” 。首先用挫刀把烙铁头按需要挫成一定的形状，然后接上电源，当烙铁头温度升到能熔锡时，将烙铁头在松香上沾涂一下，等松香冒烟后再沾涂一层焊锡，如此反复进行二至三次，使烙铁头的刃面全部挂上一层锡便可使用了。电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断，缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被 “ 烧死 ” 不再 “ 吃锡 ” 。

　　3、恒温电烙铁使用注意事项

　　① 根据焊接对象合理选用不同类型的电烙铁。

　　② 使用过程中不要任意敲击电烙铁头以免损坏。内热式电烙铁连接杆钢管壁厚度只有 0.2mm ，不能用钳子夹以免损坏。在使用过程中应经常维护，保证烙铁头挂上一层薄锡。