隔离型恒温烙铁电路.doc

隔离型恒温烙铁电路由于常见的热电偶大多都是接壳封装的，即不锈钢外壳与热电偶丝是联通的，其特点是反应快。业余条件下，绝缘很难处理，不宜使用网上流行的电路图。下面是本人自己设计的电路图，非常简单，调试方便，可用任何热电偶（增益不同，调节即可），包括万用表配的裸丝热电偶。本设计及网上流行的电路图，均无冷端补偿：即环境温度变化时，烙铁工作温度会随之变化，其值近似于环境温度增量，对电烙铁而言是可以接受的。（追求完美者可以使用AD8495芯片作为前置放大器，固定增益5mV/，自带冷端补偿。）。本文参数均以环境温度20为基准。电源选择+直流电源，取材容易（随便找个手机充电器即可），若使用其他电压等级，只需改变R7阻值即可。热电偶安装：1、 外热烙铁：小功率烙铁，热电偶放在烙铁芯后端（成品烙铁也是如此）；大功率烙铁，建议在烙铁头后端钻孔，这样温度更准确。2、 内热烙铁：只能购带热电偶的买成品芯。关于R8：网上有人撰文讨论其功耗，结果非常惊人。其实这两个电阻仅在每半周的前一小部分时间工作，幅值很低，时间很短，当u/R8大于可控硅触发电流时，可控硅导通，R8无电流流过。对于10A以下的可控硅，触发电流一般不大于20mA，这两个电阻用1/4即可，他们兼有保护光耦的作用，当可控硅失效时，R8立即烧断，光藕不会被大电流烧坏。工作原理：（名词：高电平-运放输出的最高电压，接近电源电压+5V；低电平-运放输出的最低电压，接近0V。条件：热电偶：K型。环境温度：25）一、 R1，Z1组成高稳定2.5v基准电源；二、 双运放之一（123脚）组成同相输入比例放大器，将热电偶产生的mV级电势放大约141倍。使后级调整简单化、且不怕干扰。TR2为增益调整电位器，用于调整最高温度时运放1脚输出电压，使其与Z1稳定电压相同（约2.5V）。R5为断线保护电阻，正常情况下无作用（热电偶内阻极小，可忽略不计），当热电偶断线时产生正反馈，使1脚输出高电平，停止加热。三、 双运放之二（567脚）接成电压比较器，大信号电压比较器调试简单，不怕干扰。TR1和R6给定电压调整电路（即温度调整）。6脚电压最高为Z1稳定值（约2.5V），对应温度450；6脚电压最低值约1V，对应温度约194。1. 当烙铁温度低于设定值时，运放脚电压低于脚，脚输出低电平，MOC3063输入端有电流，光可控硅导通烙铁芯加热；2. 当烙铁温度高于设定值时，运放脚电压高于脚，脚输出高电平，MOC3063输入端无电流，光可控硅截止，烙铁芯停止加热。四、 MOC3063是过零触发光可控硅（可用MOC304x，MOC306x，MOC308x等）。若使用外置盒，体积足够，该部分用一只固态继电器代替即可。五、 关于可控硅：1、 对于40w以下烙铁，无须使用可控硅，直接用光耦驱动即可；2、 6080w烙铁，用MAC97A6或BT131-600;3、 100500W烙铁，用BT137-600加散热器。六、 调试：本电路调试非常简单，只需将TR1调到上止点（6脚电压约2.5V），调整TR2使烙铁芯温度恒定在450，随后逐步调整TR1标定其他点刻度即可。网上流行的电路图原理分析：网上有人对其原理的解释欠妥，其原理应如下：一、 R1、D1、C1、D2构成电阻降压、半波整流、滤波、稳压，获得约24.8V直流电源；二、 双运放之一（123脚）接成电压比较器，W1、W2、R2、R3组成给定电压调整电路，W1用于温度调整，W2用于校正。1、 当烙铁温度低于设定值时，运放3脚电压低于2脚，1脚输出低电平；2、 当烙铁温度高于设定值时，运放3脚电压高于2脚，1脚输出高电平；3、 R5为断线保护，正常工作时无用（热电偶内阻极小，可忽略不计），当热电偶断线时，产生正反馈，使1脚输出高电平电路停止工作。三、 双运放之二（567脚）及电阻R6、R7组成可控硅触发脉冲发生器：1、 当6（1）脚为低电平时（接近0V）：（前述：烙铁温度低于设定值） 交流电正半周，220V经R6、R7分压后在运放5脚获得正弦半波电压，极性为正、峰值0.25V，高于6脚， 7脚输出高电平，电容C2充电，路经为：7脚电容C2D3栅极公共端，可控硅正向触发导通； 交流电负半周，220V经R6、R7分压后在运放5脚获得正弦半波负电压（低于6脚），7脚输出低电平，电容C2放电，路经为：C27脚公共端可栅极D4C2，可控硅反向触发导通； 上述过程周而复始，直至温度达到设定值，比较器翻转，6脚为高电平。2、 当6脚为高电平（接近24.8V）：（前述：烙铁温度高于设定值） 交流电正半周，220V经R6、R7分压后在运放5脚获得正弦半波正电压，220V时，其峰值仅0.25V，远低于6脚，7脚输出低电平。