Микросхема к 145 ап 2

Таблица сравнения различных полупроводников:

Шаги по защите от перегрузки:

1. Выбор правильного блока питания: убедитесь, что он подходит для вашего устройства.

2. Проверка рабочих параметров: убедитесь, что ток и напряжение соответствуют требованиям устройства.

3. Использование защитных устройств: установите предохранители, реле и другие средства защиты от перегрузки.

4. Проверка и обслуживание: регулярно проверяйте состояние электрооборудования и блока питания.

Надеюсь, что эта статья поможет вам лучше понять основы электроники и защиты от перегрузки!

Полярность в электронике: важный аспект энергоснабжения

Помимо вольт-амперной характеристики есть ещё один фактор, который стоит соблюсти при энергоснабжении электроники-потребителя — полярность. Если упрощённо, то плюс от блока питания строго подсоединяется к плюсовому контакту, а минус к минусовому. Несоблюдение этого требования при оптимистическом прогнозе сделает устройство неработоспособным, но гораздо реальнее — к его мгновенному выходу из строя. Например, при неверной полярности происходит молниеносное отгорание вывода плюса от микросхемы и необратимое повреждение.

Причины переполюсовки

Причин, из-за которых бывает переполюсовка, немало. Это и отсутствие различия между питающими проводниками (нет цветовой идентификации, совпадение конфигурации разъёмов плюса и минуса), физическая способность подключить кабель наоборот. Или наличие переключателя полярности на корпусе блока питания, который как обеспечивает универсальность, так и нередко играет злую шутку, и ещё множество других.

Способы защиты от переполюсовки

Для защиты потребителей от переполюсовки придумано несколько способов. Рассмотрим самые эффективные и доступные к повторению начинающими специалистами-разработчиками.

Универсальный блок питания

Универсальный блок питания с вольт-переключателем и изменяемой полярностью, ошибочная установка которой способна повредить потребитель.

Простой защитный узел

Наилегчайший защитный узел состоит всего из двух компонентов: плавкого предохранителя и диода. Он до неприличия несложен, но наиболее часто встречается. Всё гениальное просто.

Номинал предохранителя подобран так, чтобы даже при максимальном энергопотреблении он не плавился. Обычно это +5÷10% к максимуму токопотребления. Предохранитель сам по себе защищает от перегрузки, вызванной, в том числе, коротким замыканием.

Совместно с диодом предохранитель защищает от переполюсовки. При правильном подключении к диоду будет приложен +, а к аноду -, в результате чего электроток почти не протекает (за исключением мизерного обратного) и он не будет влиять на работоспособность потребителя.

Принцип работы

Когда полярность подключения неверная, через диод пойдёт ток, близкий к максимальной величине, что приведёт к защитному короткому замыканию и перегоранию предохранителя. После его замены и правильного подсоединения устройство восстановит работоспособность.

Это простое и эффективное решение широко распространено в различной технике. Основной недостаток — одноразовость предохранителя. Чтобы устройство снова заработало, его нужно будет заменить.

Таблица компонентов:

Защита от переполюсовки электроники

Примечание: так как при срабатывании защиты диодом пропускаются высокие прямые токи, подбирают его так, чтобы он был способен к токопропусканию как минимум в течение времени, требуемого для перегорания предохранителя.

Если мощности окажется мало, то есть риск, что его разрушение произойдет раньше, чем расплавится вставка, что устранит защитное КЗ и переполюсованное напряжение поступит на устройство, повредив его.

Защита с использованием диода

Изображён вариант блокировки от переполюсовки на диоде, монтируемым последовательно с энергопотребителем. Когда полярность перепутана, он будет заперт, препятствуя токопрохождению.

Если подключить правильно, то он откроется. Он не обезопасит от перегрузки и, кроме того, на нём будет серьезно снижаться напряжение (0.7В для обычных кремниевых и 0.2÷0.3В для диодов Шоттки), что учитывают при подборе выходных параметров БП.

А при запитывании от готовых низковольтных источников (3÷6В) существенное падение вольтажа приведёт к неработоспособности потребителя. Также уделяется внимание максимальному току. Иногда при высокотоковой нагрузке применять диод нецелесообразно, и оптимальней прибегать к альтернативному решению.

Простота и эффективность

Здесь плюсом, как и в первом случае, стала простота; сборка вполне защищает от переполюсовки слаботочные потребители, работающие от 6 и более вольт.

Защита с использованием полевого транзистора

Это усложнённый вариант реализации защиты от переволюсовки, используемый в разнокалиберных гаджетах. Основным рабочим элементом служит полевой p-канальный транзистор.

При полярно-верном запитывании электроток течёт через паразитный диод, находящийся в транзисторе Q1. Между истоком (3) и стоком (2) он образуется из-за нюансов производства этой группы полупроводников. Падение напряжения на нём около 1В, и между стоком (2) и затвором (1) возникает разность потенциалов, достаточная для полного открытия, чтобы основной электроток протекал между (3) и (2).

Стабилитрон D1 ограничивает вольтаж между (3) и (1), а резистор R1 — силу тока в цепи затвора. Напряжение его стабилизации должно быть выбрано меньшим, чем максимальное допустимое на затворе полевика; сопротивление R1 подбирается так, чтобы током не превышалось это же значение для стабилитрона.

Преимущества использования полевого транзистора

Несравненным достоинством преподносится небольшое падение потенциала на транзисторе, вследствие крайне низкого сопротивления между электродами компонента (сотые доли ома).

Использование готовых микросборок

Как альтернатива рассмотренному можно использовать готовую микросборку: так, серии CSD американской компании Texas Instruments или аналогичные.

Изображён нестандартный, но работоспособный механизм, защищающий от смены полюсов. 

Его сердце — обычный выпрямительный диодный мост, применяемый для выпрямления переменного тока–AC в постоянный–DC. Казалось бы, его применение в конкретной цепи DC нецелесообразно (смотри ТОП-10 типовых узлов в схемотехнике блоков питания). 

Но это позволяет подавать произвольно-полярное электропитание, которое в итоге при любом подключении окажется правильным. Вариант не лишен недостатка второй схемы. В промышленности, как правило, не применяется, но используется при наладке электроники, когда требуется обезопасить оборудование и сократить потерю времени на переключение полярности.

## От перенапряжения

Как защищены ВВ-цепи, рассмотрено в указанной в предшествующем абзаце статье, а в сейчас акцент будет сделан на безопасность чувствительных низковольтных приборов при превышении электропитания.

Она строится по одному принципу: сравнение входного потенциала с неким опорным, имеющим высокую стабильность, значение которого известно. Источники опорного напряжения (ИОН) — как правило, ПП-стабилитроны, либо специализированные микросхемы. Они нередко монтируются с другими радиокомпонентами.

### Стабилитронный защитный механизм

Этот узел на стабилитроне. Мощный транзистор-биполярник Q2, управляемый маломощным коллегой Q1 — исполнительный элемент, отвечающий за подачу-ограничение тока. В норме Q2 открыт, так как база через резистор R3 непосредственно соединена с минусом питания. Открытый Q2 пропускает электроток и запитывает устройство. Напряжение срабатывания задаётся стабилитроном ZD1: его значение и становится тем порогом, при достижении которого будет прекращена энергоподача. Когда оно достигнуто, стабилитрон открывает Q1, который замкнёт базу Q2 на плюс питания и закроет его. Электроснабжение прекратится. R1 ограничивает электроток через стабилитрон ZD1, а R2 и R3 — его же в цепи Q1 и Q2 соответственно. Стабилизирующим напряжением ZD1 устанавливают порог срабатывания.

### Защитный алгоритм на основе микросхемы

Более совершенный защитный алгоритм доступен ниже.

Здесь исполнителем служит полевой n-канальный транзистор Q1, сопротивление исток-сток у которого низкое. Потому его применение в подобных ситуациях более оправдано. Управляющим элементом (УМ) стала микросхема ИОН TL431, которую часто называют регулируемый стабилитрон. Работает как и предыдущий вариант. В нормальном режиме Q1 открыт, так как затвор через резистор прямо соединяется с плюсом БП. Переменным (подстроечным) резистором RV1 устанавливается предел срабатывания. U1 TL431 имеет внутри себя высокостабильный ИОН 2.5В и сравнивает его с потенциалом на управляющем входе. Если в средней точке резистивного делителя, образованного R1 и RV1, он превысит 2.5В, то стабилитрон U1 откроется и замкнёт затвор полевика на минус, вызвав его закрытие и прекращение токопоступления. Подбирая номиналы R1 и RV1 можно установить порог срабатывания от единиц до сотен вольт (смотри статью Как измерить резистор мультиметром?).

TL431 в редком для неё корпусе DIP-8 (из 8 выводов используется только 3)

TL431 в более привычном корпусе TO-92

От выбросов противоЭДС (снабберные цепи)

Энергопитание мощных индуктивных нагрузок, которыми являются управляющие обмотки реле, электромоторов, трансформаторов, связано с некоторыми трудностями. Одна из них — возникновение противоЭДС (противоположной по направлению электродвижущей силы, или, проще, напряжения) при отключении обмотки от электроцепи. Накопленная ей энергия в виде магнитного поля после её отключения вновь превращается в высоковольтный ток, направленный в другую сторону. Он формирует электродугу и провоцирует обгорание контактов электромеханических приборов (реле, выключателей, контакторов), а если коммутация производится транзисторами, то их пробой. Чтобы избежать этого, есть разные подходы.

Рассмотрим цепь постоянного тока–DC, состоящую из транзисторного ключа, который управляет обмоткой реле-электромагнита.

Управляющий сигнал (УС), через резистор R1 поступает на базу транзистора и отпирает его. Через обмотку реле идёт ток, и оно срабатывает. Диод-демпфер D1 размещён встречно его движению и не влияет на его работу. Но при снятии УС транзистор запирается, обмотка обесточивается и на её выводах образуется мощный выброс (импульс) противоЭДС. Он проходит через D1 и гасится его сопротивлением. При отсутствии диода он бы шёл к транзистору, пробивая и повреждая его.

Примечание 1: диоды для гашения (демпфирования) ставят только в DC-цепях.

Примечание 2: некоторые типы реле на электромагнитах имеют установленный с завода диод параллельно обмотке.

Использование диодов в AC-цепях невозможно по объективной причине. Каким же образом тогда гасить выбросы, возникающие, например, в первичной обмотке трансформатора импульсного БП? В электроцепях AC-типа для этих целей используется демпфирующая, или чаще именуемая снабберная цепь (от англ. snubber — «демпфер»), состоящая из последовательно смонтированных конденсатора и резистора.

Это схематическая часть простейшего БП-импульсника. Он базируется на полевом транзисторе Q1, его нагрузка — импульсный трансформатор T1. Когда Q1 закрывается, на первичной обмотке T1 возникает противоЭДС, а гасится оно суммарным ёмкостным и активным сопротивлением снабберной цепи R1C1. Без этой цепочки высок риск повреждения полевика, даже если он высоковольтный. Ввиду доступности элементов сравнительно со стоимостью мощного полевика, рекомендуется применять их даже в тех устройствах, где он имеет превышенный запас по всем характеристикам.

Эти цепочки применимы также и для контактных групп выключателей, переключателей, контакторов, реле для предохранения их от обгорания электрической дугой, образующейся при размыкании.

Примечание: цепочки выпускаются также и в форм-факторе готовых моделей, имеющих клеммы для прямого подключения к контактам электромеханических коммутационных устройств.

Снаббер в виде готового изделия

RC-цепи (ФНЧ, ФВЧ)

Это одни из часто встречаемых узлов. Название уже намекает на то, что они состоят из конденсаторов и резисторов, причём простые из них имеют по одному такому компоненту.

Цепи есть двух видов: интегрирующие и дифференцирующие.

Схема 9. Интегрирующая RC-цепь

Схема 10. Дифференцирующая RC-цепь

Если схематически изобразить немного по-другому, то мы увидим, что в обеих вариациях делитель напряжения образован парой «резистор-конденсатор». Резистор — линейный элемент, а конденсатор нет: DC-ток он не проводит, а AC-току оказывает сопротивление, значение которого зависит от токовой частоты. Получается, что RC-цепь — это частотозависимый делитель напряжения.

Схема 11. Интегрирующая (слева) и дифференцирующая (справа) RC-цепь

Интегрирующая цепь работает как фильтр низких частот (ФНЧ). Она пропускает сигналы с герцовкой ниже частоты среза (ЧС), а высокие — подавляет. А дифференцирующая — фильтр высоких частот (ФВЧ), то есть, как логично предположить, пропускает электросигналы частотностью выше ЧС, «срезая» низкие. ЧС обоих типов фильтров рассчитывается по формуле:

Встраиваются RC-цепи везде, где требуется разная проводимость при различной частотности входного сигнала. В радиопередающей, телевизионной, звуковоспроизводящей аппаратуре (эквалайзеры, усилители-корректоры проигрывателей виниловых дисков) и другой.

Так как в интегрирующей RC-цепи резистор установлен последовательно, то даже ток нулевой частоты (DC) проходит через этот фильтр. При подборе номинала резистора и ёмкостного параметра конденсатора нужно, чтобы ЧС была близка к нулю Гц, тогда она приобретает одно интересное свойство, наблюдаемое в разных устройствах. Сделаем простейшую сборку из резистора на 4.7 кОм и конденсатора на 4.7 мкФ. ЧС при таких номиналах около 7 Гц.

На вход фильтра подадим импульс с генератора прямоугольных сигналов. Луч жёлтого цвета осциллографа проецирует входной, а синего — выходной сигнал с RC-цепи.

Меняя коэффициент заполнения Duty (ширину прямоугольных импульсов) от 0 до 100% на входе, на выходе имеем постоянное напряжение, ему прямо пропорциональное. Иначе, RC-фильтр стал преобразователем «ширина импульсов/напряжение». Эти компоненты есть в широкой номенклатуре электроприборов. В статье «Обзор и тестирование регулируемого понижающего DC-DC конвертера на LM2596S» эта микросхема управляется как раз напряжением на выводе обратной связи. То есть, используя интегрирующую RC-цепь, можно управлять выходной характеристикой, используя в роли источника УС платформу Arduino или любой микроконтроллер, генерирующий сигнал с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ, PWM).

Умножитель напряжения

Это частое решение, когда требуется огромный вольтаж DC (от десятков вольт до десятков киловольт) при его незначительной силе (максимум до десятков миллиампер, чаще на три-четыре порядка меньше). Питается он по AC-схеме, а на выход выдаёт постоянный удвоенного, утроенного, либо увеличенного в n-раз напряжения. Умножитель имеет множество исполнений, но общий принцип одинаков, а в основе диоды и конденсаторы. Рассмотрим простейший удвоитель Латура-Делона-Гренашера:

Он прост: переменное напряжение на входной линии при положительной полуволне проходит через диод D1, выпрямляется и заряжает конденсатор C1. Ток через D2 в этот момент не протекает. При отрицательной полуволне он проходит уже через D2, с его выпрямлением и зарядкой C2. Канал D1 в этот момент, естественно, тоже закрыт. Оба конденсатора подключены последовательно и их суммарное напряжение складывается, то есть выходит близкое удвоенному питающему (за минусом падения потенциала на диодах). Принцип последовательной зарядки конденсаторов и суммирования их потенциалов общий для всех типов умножителей.

Примечание: во сколько раз умножитель увеличивает вольтаж, во столько же раз падает ток.

Ниже изображён БП вольтдобавкой с маломощным выходом с удвоенным напряжением.

Здесь представлен умножитель в n-раз Кокрофта-Уолтона. Он поднимает напряжение в n-раз, а степень увеличения зависит от количества каскадов. Решение встречается во многих видах техники: высоковольтное питание анодных цепей кинескопов телевизоров, осциллографических и рентгеновских трубок, жидкокристаллических и газоразрядный индикаторов, люминесцентных ламп от низковольтного БП, в ионизаторах воздуха, в медицинской технике, как источник электропитания ВВ-установок и других.

Формирователь отрицательного потенциала

Для некоторых энергопотребителей требуется двухполярное питание. Примером служат ОУ (смотри «Что такое операционные усилители»). При работе от сети выручает использование трансформатора со вторичной обмоткой, имеющей отвод от середины, и двухполярного выпрямителя, выдающего как «+», так и «-». Но запитывание от батареи или аккумулятора ставит преграду такому способу. Или когда всё питается по однополярному входу, не имеет экономического смысла использовать сложный трансформатор и БП для организации двухполярного электропитания для 1-2 операционных усилителей, особенно если токопотребление незначительно. Во всех этих ситуациях выгодней использовать формирователь.

Питание осуществляется импульсным током прямоугольной формы. Принцип действия сложноват для объяснения в рамках статьи, но, если сжато, он в том, что при нулевом входном напряжении (нижняя полка импульса) происходит зарядка конденсатора C2 от C1, получившем заряд в предыдущий момент, когда на вход подавался «+» (верхняя полка меандра). Только «плюс» оказывается на нижней обкладке C2, то есть потенциал верхней будет отрицательным к общему контакту.

Соберём всё на макетной плате и проверим работоспособность. Использованы диоды Шоттки SS14 и танталовые конденсаторы с номинальной ёмкостью 1 микрофарад:

Подадим на вход импульс с осциллографа Hantek DSO4072C. Жёлтый луч отображает входной сигнал — меандр с частотой 1 кГц и размахом 3.25В, а синий — выходное напряжение формирователя. Их общее смещение равно нулю, то есть ось абсцисс является одной и той же точкой отсчёта для обоих. На осциллограмме хорошо видно, что выход (окрашен синим) имеет потенциал около -3.25В к общему контакту, при импульсном входе (жёлтый) +3.25В. Работоспособность подтверждена. Что и требовалось доказать.

На практике в промышленной технике такое применяется нечасто (ввиду прямоугольного характера сигнала питания), а, чаще, особенно в мобильной аппаратуре, встраиваются специальные интегральные преобразователи по «-» в виде микросхемы с DC-питанием.

Токовое зеркало

Это важнейший схемотехнический узел. Он встречается в массе аналоговых аппаратов, но в особенности там, где обрабатывается «аналог», а не «цифра», а информацию несёт только ток. Как в информационном интерфейсе типа «токовая петля» и других.

Токовое зеркало — простейший токоуправляемый генератор. Ниже представлена его простая модель, имеющая в своей основе биполярники.

Конструктивно состоит из резистора и двух транзисторов с единым эмиттером. Резистор (источник электротока) R1 задаёт входной (управляющий) ток, а R2 — нагрузка, то есть потребляет выходной. Работает всё незамысловато. Сначала электроток подаётся одновременно на коллектор и базу транзистора Q1. Формирование потенциала на базе приводит к его открытию. Увеличившийся ток коллектора забирает на себя подавляющую часть входного электротока и препятствует повышению напряжения на базе Q1: на них устанавливается вольтаж, равный порогу открытия транзистора. Он же идёт на базу Q2, который открывается на точно такую же степень, как и Q1. Получается, выходной ток Q2 как бы копирует, или, иначе, отражает входной Q1.

Применяется это во множестве видов электротехники: в системах передачи данных, телеметрии, системах усиления, в том числе звукочастотных усилителях и т. д. Выполняется как на биполярниках, так и на полевиках, а также встречается в конструкции интегральных микросхем.

Диодный ключ

Помимо ключей, использующих электромеханику (реле), а также выполненных на транзисторах, тиристорах и прочих комплектующих, встречаются варианты на диодах-полупроводниках.

Реализация простейшего ключа представлена ниже:

Он организует питание потребителя от батареи и внешнего сетевого источника. При отсутствии потенциала на входе Uin, энергия от АКБ BT1 протекает через диод D1 и далее к потребителю Uout. Когда появится Uin, к катоду прикладывается положительное напряжение, запирающего его, и энергопоток через диод и батарею прекращается.

Ещё одна популярная версия ключа. Входное питание Uin поступит на нагрузку, когда будет подано положительное УН Uctrl, которое, достигнув анодов диода D1 и D2, откроет их и даст токопроводимость к нагрузке R2. Решение обширно встречается в усилителях, радиоприёмной и многообразной связной аппаратуре.

Дифференциальный каскад

Как и ОУ, они созданы для усиления дифференциального сигнала и, собственно, это их составные части. В отличие от линейных, в них информация передаётся разницей между уровнями напряжения на входах, которых, как у ОУ, тоже два.

Поскольку усиливается лишь разница уровней входящих потенциалов, имеется высокая помехозащищенность от синфазных помех, а также возможность усиливать сигнал даже ультранизкой частоты (от 0 герц, то есть постоянный-DC). Монтируются каскады в устройствах, предъявляющих именно такие требования: медтехника, концертная и студийная звуковая техника и множество других.

Разъемы XLR для подключения аудиоаппаратуры с дифференциальными входами/выходами. Такие штекеры называют балансными

Электронная регулировка уровня сигнала

Нынешняя техника буквально полностью отказалась от подстроечных резисторов как базовых органов управления какими-либо настройками (громкость, скорость, температура и т. п.) в пользу электрорегуляторов уровня той или иной модификации.

Это электронный однотранзисторный регулятор. УМ служит транзистор-биполярник Q1. Регулирование производится УН Vctrl. Тогда при закрытом транзисторе сигнал на выходе Vout максимальный, а при открытом он отсутствует. Vctrl формируется по-разному: например, с помощью интегрирующей RC-цепи.

Помимо транзисторного регулирования, используются интегральные переменные резисторы, которые содержат многопозиционный электронный переключатель и набор коммутируемых сопротивлений, а ещё логическую часть, осуществляющую переключение. Управляется всё как напряжением, так и различными аналоговыми или цифровыми интерфейсами.

Электронно-регулируемые сопротивления серии X9C на 1 и 10 кОм (маркировка 102 и 103 соответственно)

Электроника — относительно молодое учение и прикладная область. Но за период своего существования, который чуть более века, она прошла путь от первых робких попыток усилить «аналог» в радиопередаче и проводной телефонии, до сложнейших цифровых вычислительных систем и повсеместного внедрения автоматического управления во всё: от электрочасов до автономных межпланетных космических кораблей. Скорость её прогрессирования соперничает лишь с интенсивностью развития IT, которые, честно говоря, без неё существовали исключительно на бумаге.

Обилие решений, разнообразие схемотехники, ежедневный выпуск новинок заставляют всех, кто занят исследованием электротехники, быть начеку и безостановочно заниматься самообразованием.

Статья предназначена для энтузиастов-радиоэлектронщиков и инженеров-разработчиков. В ней мы разобрали ряд стандартизированных решений, применяемых при изготовлении единичных самосборных и заводских устройств. После её изучения узлы, обнаруженные в конструкции, скажем, источника питания, не должны вызвать смущение у хоть и начинающего, но перспективного инженера-электроника. Я сейчас говорю о тебе, мой драгоценный читатель.

Для работы с 36-вольтовыми паяльниками времён Советского Союза приглянулась схемка из книги Николаенко М.Н. "Секреты радиолюбителя-конструктора" (NT Press — Москва 2006) на странице 38 (рис. 1).

Первоисточник содержит некоторые опечатки, которые абсолютно не влияют на действительную информативность книги.

В процессе практической реализации схема приобрела такой вид (рис. 2):

Регулятор 36V состоит их двух блоков:

— main (выпрямитель, стабилизатор и силовые элементы) (рис. 3);

— control (переменный резистор с обвесом) (рис. 4).

Блок main практически идентичен авторскому варианту с небольшой корректировкой: из-за повышенного напряжения трансформатора, имеющегося в наличии, пришлось увеличить сопротивление резистора R1. Этот же резистор потом заменил древним большим зелёным — стал меньше нагреваться (рис. 5.).

С блоком control пришлось немного поэкспериментировать на имеющихся в запасах переменных резисторах — подбирал диапазон регулировки, обеспечивающий нормальный нагрев всей коллекции таких паяльников (рис. 6.).

На момент редактирования этого материала активно эксплуатируемый регулятор для 36-вольтового паяльника надёжно и безотказно отработал уже более 5 лет.

Схема, PCB и фрагмент первоисточника можно найти здесь.

Время на прочтение

Вы любите паять? А я очень! В любом занятии важен инструмент. Вот и пайка не исключение. А если работать с другом, то всё становится гораздо интереснее и веселее. Сегодня познакомимся со станцией «НеоТерм-3Т», заглянем внутрь. Узнаем простое, но эффективное и красивое схемное решение и некоторые забавные, но весьма удобные хитрости пайки.

Что за станции такие – «НеоТерм»?

У саратовской компании «Магистр» целая линейка симпатичных паяльных станций «НеоТерм». Отличаются они составом и количеством инструмента, который можно одновременно к ним подключать.

Ранее я приобрёл трёхканальную станцию «НеоТерм-3Т».

У станции богатый набор инструмента: паяльники разной конструкции (в том числе с картриджами), термопинцет, термозачистка и др. Два паяльника позволяют работать одновременно с другом.

Или паять сразу в две руки, для чего я их и взял. Это очень удобно, особенно для демонтажа:

Тут главное не жалеть флюса и наляпать хорошую колбаску припоя, чтобы он покрыл все выводы сразу и был проводником тепла. Процесс происходит очень быстро и микросхемы не перегреваются.

Кроме того, в паяльники можно вставить разные жала:

В один побольше, в другой поменьше. Для ювелирных работ это может быть полезным. Часто бывают ситуации, когда нужно залудить что-то (например, тоненький проводок), а потом сразу припаять к крохотному разъёму с мелким шагом, который только и ждёт, чтобы засосать соплю между своими маленькими выводами.

Делать это одним паяльником не очень удобно: для лужения хорошо бы взять на жало побольше припоя, а для ювелирной пайки, наоборот, почти полностью убрать припой. У разъёмов обычно много выводов, и эти операции чередуются. Гораздо удобнее лудить и паять отдельными паяльниками.

Если паять вдвоём всё-таки скучно, то можно выбрать станцию с тремя паяльниками («НеоТерм-3С»).

Вместо двух паяльников можно подключить вот такой термопинцет.

Термозачисткой можно снимать изоляцию.

Станцией я доволен.

Когда в руки попадает какой-нибудь приборчик, всегда интересно, что там у него внутри. Снимаем переднюю панель.

На передней панели установлена основная плата с микроконтроллером STM32F071RBT6, энергонезависимой памятью 24LC02B-I/SN, пищалкой, экраном, кнопками и прочей мелочёвкой.

Питается станция от тороидального трансформатора ПКФЛ 671113.678ш мощностью 148 ВА, изготовленного белорусским предприятием «Юджэн».

Кроме управляющей платы есть ещё силовая. Все выводы трансформатора подключены к этой плате. На ней интересных деталей уже побольше: беленькие оптопары MOCD207R2M, 3 пары транзисторов (IRF7493 и IRFH6200), разъёмы для термоинструментов, 2 ОУ OP07C и разная мелочь.

Как же работает управление нагрузкой?

Можно заметить, что транзисторы включены попарно и встречно – любопытненько! Вооружившись мультиметром срисовываем схему, приводим её в понятный читаемый вид (показана только одна из вторичных обмоток трансформатора).

Заодно можно помоделировать в Spice симуляторе.

Пусть на выводе 7 обмотки плюс, а на выводе 6 минус (положительная полуволна). Ток через R2, диод VD1 и обратный диод ключа VT2 заряжает конденсатор С1.

По каналам ключей VT1, VT2 ток не течёт, так как они закрыты. Постепенно накопительный конденсатор С1 заряжается до напряжения, равного амплитуде синусоиды минус падение на диоде VD1 и обратном диоде транзистора VT2.

Теперь можно использовать заряд этого конденсатора для открывания полевых транзисторов. Если открыть транзистор оптопары U1B, то ключи VT1, VT2 откроются и ток нагрузки потечёт через них.

Закрыть транзисторы VT1, VT2 можно открыванием оптопары U2B, которая разрядит ёмкости затворов.

Посмотрим на графики SPICE модели. Сверху видим ток нагрузки и напряжение на ней. А также Напряжение на обмотке трансформатора, питающей схему. По центру – короткие прямоугольные импульсы открывания и закрывания (подаются на светодиоды оптопар U1B и U2B соответственно). Снизу приведены напряжения сток-исток VT1 и VT2.

Что здесь происходит?

Такое управление похоже на фазовое управление тиристорами (симисторами), но здесь мы можем закрыть транзисторы в любой момент, а не ждать, пока напряжение анод-катод уменьшится до нуля и тиристоры (симисторы) закроются сами.

Значительный плюс – малое сопротивление канала полевого транзистора, по сравнению с сопротивлением открытого тиристора или симистора. Посмотрим на график из даташита транзистора IRFH6200.

При 4 В затвор-исток сопротивление канала в районе 1 мОм. При токе 50 А будет падение 50 мВ. У тиристора прямое падение напряжения на участке анод-катод будет более 1 В. Например, у тиристора CLA50E1200HB при 50 А будет падение 1,25 В.

У более низковольтного КУ202Г максимальное напряжение в открытом состоянии указано 1,5 В. 1500 мВ/50 мВ=30 раз. Разница значительная.

Стабилитрон VD2 на 12 В защищает затворы транзисторов от превышения напряжения. Резистор между затвором и истоком препятствует самопроизвольному открыванию и поможет закрыть транзисторы, если контроллер вдруг отвалится.

Зачем диод VD1? Представим, что его нет. Тогда накопленный в С1 при положительной полуволне заряд утёк бы из конденсатора во время отрицательной полуволны.

Вот такая любопытная схема. Очень интересное, простое и красивое схемное решение, на мой взгляд.

Мы рассмотрели схему управления нагрузкой в канале термозачистки. Аналогичным образом управляются паяльники в двух других каналах.

Хороший инструмент есть – время творить!