专利名称：电烙铁节能控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电烙铁，特别是一种电烙铁节能控制器。
背景技术：
电烙铁是电子研发、生产、调试和维修时必不可少的工具。目前市场上销售的电烙铁分为两种220V内热式直热电烙铁和恒温式温控电烙铁。其中恒温式温控电烙铁价格较贵，一般使用者较难接受。内热式直热电烙铁的电路结构简单，携带方便，价格便宜，很适合焊接一般小型电子元件和印刷电路，但在使用中经常会遇到很多问题1、电能浪费现象严重，危害人体健康。电子、电工师傅们在修理期间通常需要用仪表测量线路、或者整理元器件、或者分析故障等，这时电烙铁仍在通电，电烙铁的功率又不能改变，能源浪费现象十分严重。而且，长时间高温，导致烙铁头氧化加剧，焊接时加大了松香的用量，松香的熔化会产生有害物质，影响人体健康。若常拔下插头，一是插上拔下太费时费工；二是需要用时不方便，要等烙铁头热了才能用，影响了工作效率。2、由于电烙铁一直工作在不间断的加热状态，因而相对使用寿命较短。3、在实际工作中，很多电子元件及电路板的焊接对温度的要求不同，然而，此种电烙铁的温度不能根据待焊接的对象调节。4、由于烙铁头没有接地，不能有效地防止静电，因而在焊接时极容易损坏电子元件和电路板，且容易引发火灾。
发明内容本实用新型提供一种电烙铁节能控制器，其可使电烙铁不在焊接状态时无需断电即可实现节能。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为一种电烙铁节能控制器，包括交流单相电源、烙铁插座、烙铁架，烙铁插座Zl通过相线端子和零线端子串接在电源相线上； 还包括导通开关模块，烙铁插座Zl的零线端子通过导通开关模块连接电源零线；导通开关模块包括双向可控硅VS、充放电电路以及双向二极管VD，充放电电路包括串联在电源相线和零线之间的参考电阻R3和电容Cl ；双向可控硅VS的两个主端子分别连接电源相线和零线；双向二极管VD的一端连接双向可控硅VS的控制端，另一端连接在电容Cl与相线之间；烙铁架上设有2个节能触点，分别连接参考电阻R3的两端；烙铁置于烙铁架上时可使2个节能触点导通。当节能控制器的电源输入端接通交流市电后，将电烙铁接在烙铁插座Zl上，烙铁头没有接触烙铁架即工作状态时，交流市电便通过L、R3向Cl充电，当电容器Cl上的充电电压达到高于双向触发二极管VD的转折电压时，Cl便通过限流电阻Rl以及双向触发二极管VD向双向可控硅VS的控制极放电，使VS触发导通，从而使得接在烙铁插座Zl上的负载电烙铁得到一定的电流进而发热。作为一种改进，本实用新型还包括调温电位器，调温电位器与参考电阻R3串联。 具体的，根据公式，包括电位器W的充放电电路中的时间常数为τ = (RW+R3) *C1 ；当调节调温电位器W的电阻值，即可以改变充放电电路中的时间常数τ，)，也即是改变了交流市电向Cl充电的速度，相应地改变了双向可控硅VS的导通角，从而改变通过负载电烙铁的电流平均值。即调节调温电位器W的电阻值就可以调节电烙铁的功率，从而实现电烙铁的连续调温。作为一种改进，电源相线上串接有手动开关，可作为节能控制器的开关，同时控制烙铁插座的电源通断。作为一种改进，电源输入端的零线上串接有熔断器，用于电路保护。作为一种改进，所述烙铁插座的零线端子与导通开关模块之间还设有干扰抑制电路，干扰抑制电路包括串接在电源相线上的电感L，以及串接在电源相线和零线之间的电容 C3和电容C4，可用于抑制外界高频干扰信号。作为一种改进，所述导通开关模块中，双向可控硅的两端并接有可控硅保护电路， 可控硅保护电路中串接电阻R2和电容C2，它是一个RC阻容吸收电路。具体的，可控硅有一个重要特性参数一断态电压临界上升率dv/dt。它表明可控硅在额定结温和门极断路条件下，使可控硅从断态转入通态的最低电压上升率。若电压上升率过大，超过了可控硅的电压上升率的值，则会在无门极信号的情况下开通。即使此时加于晶闸管的正向电压低于其阳极峰值电压，也可能发生这种情况。因为晶闸管可以看作是由三个PN结组成。简单地说，它是为了防止双向可控硅两端的dv/dt过高而使得双向可控硅在无门极信号的情况下误导通。作为一种改进，所述充放电电路中，电容Cl与双向二极管VD之间设有限流电阻 R1，用于充放电电路中的限流保护，保护双向二极管不因电流过大而被损坏。优选的，所述烙铁插座的相线端子和零线端子上并接有电压表，电压表主要用于温度调节时的观察窗口，用于监视电烙铁的功率，在不同的焊接情况下通过电压表的数值作为参考适当对调温电位器进行调节，即可调整烙铁的工作功率，以实现进一步的节能。优选的，所述烙铁插座为单相三孔插座，还包括保护端子，保护端子连接电源的零线，可以有效的防止静电，在焊接时避免对元器件或电路板造成损坏。本实用新型的有益效果为当电烙铁不在焊接状态时，将烙铁置于烙铁架上，节能触点闭合，因烙铁本身存在电阻，则参考电阻R3的两端即相当于并接了一个电阻，则总电阻变小，交流市电向电容Cl充电的时间常数τ即变小，相应的减小双向可控硅VS的导通角，因此通过电烙铁的电流平均值变小，电烙铁的温度即自然降低，达到了烙铁间歇性工作时的节能；因本实用新型还同时设置了可调温电位器，最大化的实现了节能的效果，延长了电烙铁的使用寿命，因不工作时的发热量减小，使得焊接过程中的松香用量大大减少，也降低了松香融化产生有害物质的量。
图1所示为本实用新型电路原理结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加明显易懂，
以下结合附图和具体实施方式
做进一步说明。结合图1所示为本实用新型的一种具体实施例电路原理结构图，电烙铁节能控制器，包括交流单相电源AC220V、烙铁插座Z1，电源输入端的相线上设有手动开关K，零线上设有熔断器BX;烙铁插座为单相三孔插座，其通过相线端子和零线端子串接在电源相线上，保护端子连接电源的零线，可以有效的防止静电；其相线端子和零线端子上并接有电压表V，且零线端子通过导通开关模块连接电源零线；烙铁插座的零线端子与导通模块之间设有干扰抑制电路，干扰抑制电路中包括串接在电源相线中的电感L和串接在电源相线和零线之间的电容C3和电容C4。导通开关模块包括双向可控硅VS、充放电电路以及双向二极管VD，双向可控硅的两个主端子上并接有包括电阻R2和电容C2的可控硅保护电路；充放电电路包括串联在电源相线和零线之间的参考电阻R3和电容Cl ；双向可控硅VS的两个主端子分别连接电源相线和零线；双向二极管VD的一端连接双向可控硅VS的控制端，另一端连接在电容Cl与相线之间；电容Cl与双向二极管VD之间设有限流电阻R1，用于充放电电路中的限流保护；调温电位器一端连接干扰抑制电路中的电感L，另一端与参考电阻R3相连。当节能控制器的电源输入端接通交流市电后，将电烙铁接在烙铁插座Zl上，烙铁头没有接触烙铁架即工作状态时，交流市电便通过L、R3向Cl充电，当电容器Cl上的充电电压达到高于双向触发二极管VD的转折电压时，Cl便通过限流电阻Rl以及双向触发二极管VD向双向可控硅VS的控制极放电，使VS触发导通，从而使得接在烙铁插座Zl上的负载电烙铁得到一定的电流进而发热。当调节调温电位器W的电阻值，即可以改变充放电电路中的时间常数τ，根据公式，包括电位器W的充放电电路中的时间常数为τ = (RW+R3)*C1，也即是改变了交流市电向Cl充电的速度，相应地改变了双向可控硅VS的导通角，从而改变通过负载电烙铁的电流平均值。即调节调温电位器W的电阻值就可以调节电烙铁的功率，从而实现电烙铁的连续调温。在调温过程中可通过电压表V的数值进行观察及参考，以更直观的对电烙铁的功率进行调节。要焊接大元件时，W的阻值调大些，以电压表V为观察窗口，交流市电向Cl的充电速度变慢、时间变长，双向可控硅VS的导通角变大，通过负载电烙铁的电流平均值变大， 加在电烙铁两端的电压表示数变大，电烙铁的工作功率变大，从而使得烙铁头的焊接温度相应地变高；焊接小元件时则情况反之，从而减小了电烙铁焊接时电能的耗费。在具体用电烙铁进行焊接的过程中，以电压表V为观察窗口，一开始用的时候把电烙铁两端的电压调到220V，该电压稳定8分钟以后，烙铁头的温度就可熔化焊锡丝进行焊接了，然后立即把电压调节器调于150V，然后继续焊接。这样在电烙铁过程中进一步实现了节能，且延长了电烙铁的使用寿命。因为在焊接中途需要暂停时，人们一般习惯性会把烙铁置于烙铁架上，故本实用新型设了 2个节能触点在烙铁架上，分别连接充放电电路中的参考电阻R3的两端；烙铁置于烙铁架上时即将2个节能触点导通，因烙铁本身存在电阻，则参考电阻R3的两端即相当于并接了一个电阻，则总电阻变小，交流市电向电容Cl充电的时间常数τ即变小，相应的减小双向可控硅VS的导通角，因此通过电烙铁的电流平均值变小，电烙铁的温度即自然降低，达到了烙铁间歇性工作时的节能。 本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种电烙铁节能控制器，包括交流单相电源、烙铁插座、烙铁架，其特征是，烙铁插座Zl通过相线端子和零线端子串接在电源相线上；还包括导通开关模块，烙铁插座Zl的零线端子通过导通开关模块连接电源零线；导通开关模块包括双向可控硅VS、充放电电路以及双向二极管VD，充放电电路包括串联在电源相线和零线之间的参考电阻R3和电容Cl ；双向可控硅VS的两个主端子分别连接电源相线和零线；双向二极管VD的一端连接双向可控硅VS的控制端，另一端连接在电容 Cl与相线之间；烙铁架上设有2个节能触点，分别连接参考电阻R3的两端；烙铁置于烙铁架上时可使 2个节能触点导通。
2.根据权利要求1所述的电烙铁节能控制器，其特征是，还包括调温电位器，调温电位器与参考电阻R3串联。
3.根据权利要求1所述的电烙铁节能控制器，其特征是，还包括电源开关，电源开关串接在电源相线上。
4.根据权利要求1所述的电烙铁节能控制器，其特征是，还包括熔断器，其串接在电源输入端的零线上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电烙铁节能控制器，其特征是，所述烙铁插座的零线端子与导通开关模块之间还设有干扰抑制电路，干扰抑制电路包括串接在电源相线上的电感L，以及串接在电源相线和零线之间的电容C3和电容C4。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电烙铁节能控制器，其特征是，所述导通开关模块中，双向可控硅的两端并接有可控硅保护电路，可控硅保护电路中串接电阻R2和电容 C2。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的电烙铁节能控制器，其特征是，所述充放电电路中，电容Cl与双向二极管VD之间设有限流电阻R1。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电烙铁节能控制器，其特征是，所述烙铁插座的相线端子和零线端子上并接有电压表。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的电烙铁节能控制器，其特征是，所述烙铁插座为单相三孔插座，还包括保护端子，保护端子连接电源的零线。
专利摘要本实用新型公开一种电烙铁节能控制器，其包括交流单相电源、烙铁插座、烙铁架，烙铁插座Z1通过相线端子和零线端子串接在电源相线上；且其零线端子通过导通开关模块连接电源零线；导通开关模块包括双向可控硅VS、充放电电路以及双向二极管VD，充放电电路包括串联在电源相线和零线之间的参考电阻R3和电容C1；双向可控硅VS的两个主端子分别连接电源相线和零线；双向二极管VD的一端连接双向可控硅VS的控制端，另一端连接在电容C1与相线之间；烙铁架上设有2个节能触点，分别连接参考电阻R3的两端；当电烙铁不在焊接状态时，将其置于烙铁架上时可使2个节能触点导通，达到节能的目的。
文档编号B23K3/03GK202087911SQ20112013769
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者吴敏 申请人:金陵科技学院