Принципиальная схема устройства показана на рис. 11.4. В схеме задействованы следующие детали:

• семистор ВТ 136;

• выпрямительный диодный мост KBU8K или любой другой на ток 2 А и обратное напряжение не менее 40 В;

• дисплей жидкокристаллический ИЖЦ5-4/8; . диод КД202;

• стабилитрон КС 147А;

• оптосемистор тосЗОбЗ;

• трансформатор с одной первичной обмоткой 220 В и двумя вторичными по 8 В суммарной мощностью 30 Вт;

• дроссель 47 нГн на ток не менее 10 мА;

• кварцевый резонатор 4 МГц;

• светодиоды LED1-LED5 — любые на ток 5 мА;

• выключатель сети — тумблер двухсекционный на 220 В, 1н = 0,5 А;

• микроконтроллер — ATmega8-16PU;

• паяльник — 12 В, 25 Вт.

286

Глава 11

Рис. 11.4. Принципиальная схема устройства цифрового управления паяльником

Цифровое управление паяльником

287

Информация про отдаваемую в нагрузку мощность отображается на ЖК-индикаторе DISP1. Прибор включается кнопкой S1. Питание схемы управления организовано от понижающего трансформатора TR2, который также используется для силового питания паяльника. Для работы схемы детектора нуля и семистора Т1 необходимо исключить сглаживание пульсаций 100 Гц. Эту функцию выполняет диод D1.

За гашение и сглаживание пульсации напряжения питания стабилизатора отвечает цепочка R1, СЗ. Микросхема IC2 — это стабилизатор напряжения для работы микроконтроллера и схемы регулятора мощности Р1. Для того чтобы предохранить вход АЦП от перенапряжения, на входе микроконтроллера установлен стабилитрон D2. Для вывода микроконтроллера из состояния зацикливания или сбоя предусмотрена кнопка "RESET" и цепочка сброса R3, СП. Для исключения влияния работы ядра микроконтроллера на питание АЦП применен фильтр С6, С9, L1.

Информация о подаваемой на паяльник мощности выводится непосредственно с микроконтроллера на ЖКИ. Поскольку контрастность ЖКИ зависит от освещенности помещения, применена подсветка светодиодами LED1-LED4.

Детектор нуля RIO, Р2 выделяет нулевой ток из импульсного напряжения 16 В, 100 Гц, и данные поступают на АЦП1 микроконтроллера. АЦП считывает напряжение с регулятора мощности Р1. Конденсатор СЮ предотвращает всплески на Р1 при ручной регулировке. Управление Т1 от микроконтроллера передается через опторазвязку OKI. Одновременно светодиод LED5 сигнализирует о включении семистора Т1. Включение семистора Т1 происходит по определенному алгоритму.

Рассмотрим осциллограммы, показанные на рис. 11.5. Для управления системой используется прямой метод регулирования. Автор разработал метод под названием "Базис 12" (без обратной связи), применимый только для инерционной тепловой нагрузки. Нагрузка включается в момент перехода переменного напряжения через ноль. Это необходимо для исключения импульсных помех, создаваемых в сети при коммутации переменного тока семистором.