Controlador de temperatura do ferro de solda

Circuito e funcionamento do controlador de temperatura do ferro de solda

Se você é um entusiasta da eletrônica, deve estar familiarizado com o dispositivo de ferro de solda. Isso geralmente é usado para projetar circuitos eletrônicos em PCB. Se você não estiver usando um ferro de solda ajustável para soldar, é provável que acabe danificando seu IC ou até mesmo o dispositivo.

O requisito de tensão de uma máquina de solda depende inteiramente das classificações de solda dos componentes usados ​​no dispositivo. Por exemplo, um pequeno dispositivo ou IC precisa de apenas 5 Watts de potência, enquanto um grande dispositivo pode precisar de 25-30 Watts de ferro. Alguns dos enormes dispositivos também precisam de 50 Watts ou mais, dependendo.

Os ferros de solda são de grande variedade com diferentes capacidades de potência. Geralmente, o dispositivo funciona em rede elétrica de 230V AC sem controlador de temperatura disponível. Esta é a razão pela qual decidimos projetar um controlador de temperatura de baixo custo para ferro de solda neste artigo.

Às vezes, pode ocorrer deterioração na ponta do ferro de solda devido ao constante consumo de energia. Para superar esse problema, podemos usar um controlador de temperatura junto com o ferro para regular a temperatura conforme a necessidade. O ferro de solda presente no mercado com controlador de temperatura é muito caro e não é facilmente acessível a todos.

Neste artigo, projetaremos um controlador de temperatura para ferro de solda usando componentes eletrônicos básicos como resistores, DIAC e TRIAC. Antes de começar com o processo de projeto deste circuito, vamos discutir os componentes principais usados ​​nos circuitos, nomeadamente DIAC e TRIAC. Como o resistor e os capacitores usados ​​no circuito não precisam de explicação e estão bastante familiarizados com todos os amadores e já os discutimos em detalhes também.

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DIAC

DIAC é um componente eletrônico discreto que também é conhecido como diodos de disparo simétricos. Este é um comutador semicondutor bidirecional que pode ser usado em polaridades direta e reversa. O DIAC é muito utilizado no acionamento do TRIAC, meio utilizado na combinação do DIAC-TRIAC. Um dos fatos mais interessantes sobre os DIACs é que eles são dispositivos bidirecionais em que qualquer um dos terminais pode ser usado como terminal principal.

Operação de DIACs

Os DIACs começam a conduzir tensão somente depois que uma certa tensão de ruptura é excedida. A maioria dos DIACs tem uma tensão de ruptura de cerca de 30 V, mas a tensão de ruptura real depende inteiramente das especificações desse tipo de componente. Quando a tensão de ruptura é atingida, a resistência do componente diminui abruptamente. Isso leva a uma queda acentuada de tensão no DIAC e a corrente correspondente aumenta no resultado. Quando a corrente cai abaixo da corrente de retenção, o DIAC volta ao seu estado não condutor. Aqui, a corrente de retenção é um nível no qual o DIAC permanece em seu estado de condução.

Cada vez que a tensão no ciclo cai, o dispositivo é redefinido para seu estado de condução. Os DIACs fornecem comutação igual para ambas as metades de um ciclo CA, pois o comportamento do dispositivo é igual em ambas as direções.

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Construção do DIAC

Os DIACs são fabricados em três camadas e estrutura de cinco camadas. Vejamos a construção de ambos um por um.

Estrutura de três camadas

Nesta estrutura, a comutação ocorre quando a junção com polarização reversa sofre a quebra reversa. Este é o DIAC mais utilizado na prática devido à sua operação simétrica. Este DIAC de três camadas pode atingir a tensão de ruptura de cerca de 30V em geral e é capaz de fornecer melhorias suficientes nas características de comutação.

Estrutura de cinco camadas do DIAC

A estrutura de cinco camadas do DIAC é muito diferente em termos de operação. Esta estrutura do dispositivo forma uma curva I-V que é como a versão de três camadas. Você pode dizer que essa estrutura se parece com dois diodos de ruptura conectados de costas.

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Aplicações de DIACs

Os DIACs são de grande utilidade na eletrônica devido à natureza de sua operação simétrica. Algumas das aplicações gerais incluem:

• Ele pode ser usado junto com o dispositivo TRIAC para tornar a comutação simétrica para ambas as metades do ciclo CA.
• DIACs são amplamente usados ​​como dimmers de luz ou iluminação doméstica
• DIACs também são usados ​​em lâmpadas fluorescentes como circuitos de partida

TRIAC

Como o nome sugere, TRIAC é um dispositivo de três terminais que controla o fluxo de corrente. É usado para controlar o fluxo de corrente em CA para ambas as metades. É um dispositivo bidirecional, também membro da família dos tiristores. O TRIAC se comporta como dois tiristores convencionais conectados um com o outro.

Em palavras simples, o TRIAC pode ser acionado em condução por voltagens negativas e positivas com pulsos de disparo negativos e positivos aplicados ao seu terminal GATE.

Na maioria das aplicações de comutação CA, o terminal de porta do TRIAC é conectado ao terminal principal.

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Construção do TRIAC

A construção do TRIAC é de quatro camadas. Este dispositivo pode conduzir em qualquer direção quando acionado por um único pulso. O PNPN é colocado no sentido positivo e o NPNP no sentido negativo. Ele atua como um interruptor de circuito aberto que bloqueia a corrente em seu estado OFF.

Existem quatro modos nos quais o TRIAC pode ser operado, a saber:

Modo I + : A corrente MT2 é positiva e a Corrente de Porta também é positiva

Modo I – : A corrente MT2 é positiva e a Corrente de Porta também é negativa

Modo III + : A corrente MT2 é negativa e a Corrente de Porta também é positiva

Modo III – : A corrente MT2 é negativa e a Corrente de Porta também é negativa

O TRIAC é acionado em condução por uma corrente positiva aplicada no terminal Gate. Isso é rotulado como modo I na discussão acima. Você também pode acionar o TRIAC por uma corrente de porta negativa, que entra no modo Ι–.

Seguindo o mesmo processo, no Quadrante ΙΙΙ, disparando com uma corrente de porta negativa, –ΙG também é comum tanto no modo ΙΙΙ– quanto no modo ΙΙΙ+. Os modos Ι– e ΙΙΙ+ são, no entanto, configurações menos sensíveis que requerem uma grande quantidade de corrente no terminal Gate para causar disparo do que os modos de disparo TRIAC mais comuns de Ι+ e ΙΙΙ–.

Os TRIACs exigem uma corrente de retenção mínima para manter a condução no ponto de cruzamento das formas de onda.

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Aplicativos do TRIAC

• É amplamente utilizado em aplicativos de controle e comutação usados ​​em residências
• É usado como um dispositivo de controle de fase na maioria dos aplicativos AC
• Isso também é usado para controlar a velocidade dos ventiladores
• É usado em motores
• Também é usado como controle de brilho em lâmpadas

Esperamos que você tenha um bom conhecimento de DIACs e TRIACs. Discutimos o funcionamento de ambos os dispositivos na discussão acima para ajudá-lo a entender o uso de ambos os componentes no controlador de temperatura do ferro de solda. Além desses dois, usamos um potenciômetro em nosso circuito para controlar a temperatura com um botão.

Reúna os seguintes componentes para projetar o circuito controlador de temperatura do ferro de solda:

• Resistor – 2,2 k (1 nos.)
• Potenciômetro – 100 K (1 nos.)
• Capacitor de 400V – 0,1uF (1 nos.)
• DB3 DIAC (1 nº)
• BT136 TRIAC (1 nº)

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Diagrama de circuito do controlador de temperatura do ferro de solda

Este controlador de temperatura de ferro de solda é muito simples de projetar. O circuito é feito usando alguns dos componentes eletrônicos mais simples mencionados na lista acima. Uma extremidade do resistor de 2K é conectada ao terminal DIAC e a outra extremidade é conectada à fonte de alimentação de 220 V através de um potenciômetro para controlar a temperatura. Na outra extremidade, o DIAC é conectado ao terminal do portão TRIACs para controlar a comutação do TRIAC.

Trabalho do controlador de temperatura do ferro de solda

A temperatura deste circuito controlador pode ser variada a partir do valor máximo, para regular a dissipação de calor. Conecte este circuito ao ferro de solda para aumentar a temperatura do ferro rapidamente em pouco tempo. O TRIAC conectado aqui no circuito alterna a alta corrente e as tensões em ambas as partes de uma forma de onda CA. O TRIAC é disparado em diferentes ângulos para obter diferentes níveis de temperatura de 0 graus ao máximo. O DIAC conectado controla o disparo em ambas as direções. Aqui, você pode usar o potenciômetro para definir a temperatura de acordo.

O funcionamento deste controlador de temperatura do ferro de solda é muito simples e fácil de entender. Você só precisa conectar o circuito com o ferro de solda para variar a temperatura de acordo.

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Aplicação do controlador de temperatura do ferro de solda

O controlador de temperatura do ferro de solda é usado para controlar a temperatura de um ferro de solda. Você pode conectar este controlador para reduzir o tempo de subida da temperatura do ferro de solda. Isso é muito útil enquanto você está soldando os componentes sensíveis.

Resumo:

Os ferros de solda com controlador de temperatura são bastante caros e não são acessíveis a todos. Aqui, este controlador de temperatura para ferro de solda é projetado com componentes eletrônicos básicos e de custo muito baixo. Você pode usar isso com seu ferro de solda para controlar automaticamente a temperatura. Também definimos o funcionamento e as especificações dos principais componentes que são TRIAC e DIAC em nossa discussão acima. Isso será muito útil para entender o funcionamento do ferro de solda com facilidade. Esperamos que agora você possa projetar este circuito de baixa potência e alta confiabilidade sem qualquer inconveniente.

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