恒温快速电烙铁的制作方法

文档序号:3001740
专利名称:恒温快速电烙铁的制作方法
技术领域
本实用新型涉及焊接领域,是一种钎焊用快速电烙铁,还特别是一种工作温度恒定、随时可调、无需预热并具有瞬间强加热功能的恒温快速电烙铁。
随着电子、电力工业的飞速发展,焊接工具已经成为人类必不可少的工具之一,尽管人类使用电能以来已创造了各式各样的烙铁,但是使用效果不尽理想,其基本问题如下传统快速电烙铁由于其工作时,温升太快使用温度极不恒定,因此难以操作,所以快速电烙铁问世以来一直只是众多使用者手中又喜爱、又怕用的工具。
传统电烙铁均需长时间预热,即使是预热时间最短的快速电烙铁也需4秒以上,因此一般操作者为了有限的几次使用,而不得不让烙铁长期通电工作等待,因此电烙铁成了有名的能耗大、利用率低、易损、易出事故,又令人无可奈何的工具之一。
电烙铁要求发热温度大致恒定,为实现恒温目的,人们创造了很多自动控温方法,但是由于电烙铁工作条件的限止,作为自动控温必需的温度传感器,目前还无法直接安装在敏感部位工作点上,这就使那些自动控温烙铁的工作头温度变化与传感器感知温度变化有较长的一段滞后时间,所以以前研制的那些控温烙铁均存在实际使用效果欠佳的毛病。
焊接时温度高些,焊接质量好、速度快,但是易损坏元件、线路板、烙铁,而且操作困难,焊接时温度低些,焊接困难,易假焊,速度也慢,但是元件、线路板不易损坏,烙铁寿命长,操作时也容易些,两者难以兼顾,这是传统电烙铁无法解决的难题之一。
随着贴片元件的大量应用,由于贴片元件耐热冲击性能差,一般烙铁难以处理。
由于结构原因,一般电烙铁即使有接地装置其可靠性也令人怀疑,所以安全钎焊CMOS类电路成了一般电烙铁工作的难点。
本实用新型旨在提供一种工作温度恒定、随时可调并具有瞬间强加热功能、无需预热、通用性强、重量轻、体积小、寿命长、使用方便、能长期安全钎焊各类电子元器件的恒温快速电烙铁。
本实用新型是这样实现的在手枪式绝缘外壳中安装了工作头、主变压器、电源线及元件安装线路板,元件安装线路板上安装有电源开关、降压电容、稳压管、半波整流二极管、电源滤波电解电容、发光管、可控硅、时基电路“555”、强加热开关、调温电位器、互感器、信号电压桥式整流电路及信号电压滤波及延时用电解电容,这些元件中工作头与主变压器次级及互感器低压绕组并联,次级相联中点保护接地,主变压器初级与可控硅串联后并联于线路板电源端,电源一端接地一端接电源开关,可控硅控制极通过发光管接“555”输出端3脚,互感器低压侧接主变压器次级输出处,调温电位器一端接“555”4和8脚另一端接地,其中间动臂接“555”5脚,其余在元件安装线路板上按需电联接。电源开关末合上时,时基电路“555”无电不工作,可控硅截止,主变压器无电,工作头无电。操作者使用时,按下电源开关,电源通过降压电容降压,稳压管稳压,半波整流二极管整流,电源滤波电解电容滤波后为时基电路“555”提供适当工作电压,时基电路“555”工作,工作刚开始时由于信号电压滤波及延时用电解电容无电,时基电路“555”并联的2和6脚处低电位,3脚输出高电平,该电平通过发光管送入可控硅控制端,可控硅导通,主变压器得电,工作头升温,互感器因此输出交流信号电压,该电压经信号电压桥式整流电路整流、信号电压滤波及延时用电解电容滤波,送至时基电路“555”并联的2和6脚。随着加热时间的增加,工作头温度上升,其电阻变大,工作头电流随着减少,具有陡降外特性的主变压器输出电压因此相应上升,互感器输出信号上升,当555”并联的2和6脚电压上升到由温控电位器设定的复位电压时,时基电路“555”复位,3脚输出低电压,可控硅截止,主变压器失电,工作头停止加热,互感器无信号输出,时基电路“555”靠信号电压滤波及延时用电解电容残存的电压维持时基电路“555”一段时间的低电位输出后,当信号电压滤波及延时用电解电容上的电压逐渐降低至2脚触发电平时,电路重复上述过程,恒温快速电烙铁开始新一轮加热。由此实现了控温及调温目的,上述信号获取方法,无滞后现象。
在工作过程中,如操作者需强加热,按下强加热开关,短路了互感器输出信号,强迫时基电路“555”并联的2和6脚处于低电位,使时基电路“555”长期输出高电位,可控硅全导通,电路不再受温度信号控制,工作头全功率工作,达到了强加热目的。
“恒温快速电烙铁”具有恒温功能,所以预热时间可设计得很短,约0.5秒左右,因操作人员从按下开关到开始焊接,一般需1~2秒准备时间(比如寻找焊点、准备材料等),而0.5秒在准备时间之内,故称无预热时间,因而“恒温快速电烙铁”解决了长期困扰焊接工作者的烙铁预热难题。
“恒温快速电烙铁”能瞬间强加热,使长期困扰钎焊领域的钎焊时温度高与低之间的矛盾得以解决。操作者以低温开始焊接,之后快速按一下强加热开关(约0.5秒左右),焊点瞬间升高温度,乘热量还末传入元器件,线路板胶层末遭破坏前,强加热结束,这样操作可极大提高焊接质量及速度,又无损元器件及线路板。
“恒温快速电烙铁”具有可随时操作的强加热及可快速、任意调节温度的功能,因而它能方便地以低温预热贴片元件,预热充分后,再升温(强加热)至溶锡温度,从而达到方便、无损的拆卸贴片元件的目的。
“恒温快速电烙铁”有可靠的接地构造,工作头上除了峰值在1V以下的工作电压外,工作头上不可能再产生其他异常于地电位的任何干涉脉冲电压。因此该烙铁具有安全的、不断电钎焊各种类型电路元件的能力。
本实用新型其工作头材料由电阻温度系数大,不易被氧化而且焊锡浸润性好的材料制成。为通用目的和适合贴片元件操作,工作头直径选用Φ0.8-Φ1.5mm多种规格。
本实用新型主变压器,其次级由两只异型方铜管割锯成线圈状串联而成,此构造极大地缩小了整机的体积、重量并提高了性能,为恒温快速电烙铁的研制成功提供了必需的基础。
采用上述方案后,本实用新型实现了工作温度恒定、随时可调并具有瞬间强加热功能、无需预热、通用性强、重量轻、体积小、寿命长、使用方便、能长期安全钎焊各类电子元器件的恒温快速电烙铁。
以下结合附图
和实施例对本实用新型进一步说明图一是本实用新型电原理图。
图二是本实用新型电原理框图。
图三是恒温快速电烙铁实施例的纵剖视构造图。
图中外壳(1)、工作头防护罩(2)、主变压器(3)、工作头(4)、电源开关(5)、时基电路“555”(6)、强加热开关(7)、互感器(8)、调温电位器(9)、电源线(10)、发光管(11)、元件安装线路板(12)、电源降压电容(13)、半波整流二极管(14)、稳压管(15)、电源滤波电容(16)、信号桥式整流电路(17)、信号滤波及延时电容(18)、可控硅(19)。
在图中在手枪式绝缘外壳(1)中安装了工作头(4)、主变压器(3)、电源线(10)及元件安装线路板(12),元件安装线路板上安装有电源开关(5)、降压电容(13)、稳压管(15)、半波整流二极管(14)、电源滤波电解电容(16)、发光管(11)、可控硅(19)、时基电路“555”(6)、强加热开关(7)、调温电位器(9)、互感器(8)、信号电压桥式整流电路(17)及信号电压滤波及延时用电解电容(18),这些元件中工作头与主变压器次级及互感器低压绕组并联,主变压器初级与可控硅串联后并联于线路板电源端,电源一端接地一端接电源开关,可控硅控制极通过发光管接“555”输出端3脚,互感器低压侧接主变压器次级输出处,调温电位器一端接“555”4和8脚另一端接地,其中间动臂接“555”5脚,其余在元件安装线路板上按需电联接。
在图三实施例中(一)首先制备工作头,将工作头焊接成形,经过整形、表面处理后成为工作头。
(二)主变压器组装将方异形铜管按要求铣切成管状线圈后,加绝缘,并在上面绕制初级线圈,再取已绕好的两个相同线圈,加绝缘后中间插入C形矽钢片,接好初级和次级尾端,经浸漆及烘干处理,主变压器制成。
(三)按常规绕制信号电压互感器,并浸漆处理。
(四)将采购的二极管、稳压管、电容、电阻、微动开关、轻触开关、集成电路、三极管、电线、发光管、电位器、线路板在流水线上组装成为控制线路整体。
(五)将制作完成的工作头、主变压器、组装完毕的控制线路整体一起安装在外壳之中,电联接,再装上按钮及工作头防护罩,经测试合格,恒温快速烙铁制作结束。
权利要求1.一种恒温快速电烙铁,在手枪式绝缘外壳中安装了工作头、主变压器、电源线及元件安装线路板,其特征在于元件安装线路板上安装有电源开关、降压电容、稳压管、半波整流二极管、电源滤波电解电容、发光管、可控硅、时基电路“555”、强加热开关、调温电位器、互感器、信号电压桥式整流电路及信号电压滤波及延时用电解电容,这些元件中工作头与主变压器次级及互感器低压绕组并联,次级相联中点保护接地,主变压器初级与可控硅串联后并联于元件安装线路板电源端,电源一端接地一端接电源开关,可控硅控制极通过发光管接“555”输出端3脚,互感器低压侧接主变压器次级输出处,调温电位器一端接“555”4和8脚,另一端接地,其中间动臂接“555”5脚,其余在印刷板上按需电联接。
2.如权利要求1所述的恒温快速电烙铁,其特征在于主变压器次级由两只异形方铜管割锯成线圈状,然后尾与尾相联并在相联处作为保护接地引出点,其余两个头与工作头及信号电压互感器并联。
3.如权利要求1所述的恒温快速电烙铁,其特征在于还设有强加热控制电路,用于烙铁瞬间强加热。
4.如权利要求1所述的恒温快速电烙铁,其特征在于烙铁工作头由电阻温度系数大并且不易氧化的材料制成。
专利摘要恒温快速电烙铁是一种手工焊接工具,它利用焊接时工作头因温度变化而引起的电阻变化,从而带来工作电压跟随变化的机理,取此电压变量作为温度控制信号,经电路处理,然后控制可控硅导通时间的长短,以达到烙铁控温目的。该烙铁由于采用了上述方法,因而成为一种无需预热、通用性能强,功率强弱能随焊点大小自动调整,恒温,具有瞬间强加热功能,重量轻,体积小,寿命长,使用方便,可带电焊接各类电子元器件的一种新型节能焊接工具。
文档编号B23K3/02GK2406764SQ9921584
公开日2000年11月22日 申请日期1999年7月8日 优先权日1999年7月8日
发明者董一伟 申请人:董一伟
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