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        设计一款12V直流电烙铁供电电源

        [日期:2018-03-06] 来源:  作者:湖南 王学文 [字体: ]

         

          搞维修的师傅好多都会有淘汰下来的电脑电源。电脑的+12V电源输出电流达10A以上,用 作12V直流电烙铁的供电电源,再也合适不过。其原理图如下图。
          
          本电路利用负载电阻的温度特性作为传感器。从电阻丝的物理特性可知,电阻丝具有特定的温度特性,以前广泛使用的白炽灯就具有明显的温度特性,普通的电炉丝也具有明显的温度特性。白炽灯的损坏一般是在开灯的瞬间发生断丝现象,这是因为白炽灯的冷态电阻很小,开灯的瞬间流过很大的冲击电流所致。所以,我们使用测量白炽灯的冷态电阻来利用欧姆定律计算白炽灯的功率显然是不可能的,结果会出现数倍的误差!实测一只25W/220V的白炽灯在室温8℃时的冷态电阻为165Ω(实际电阻应该为1936Ω),按欧姆定律计算其功率为293W,远远高于其标称功率25W。附图电路正是利用了电烙铁芯中的电阻丝的电阻随温度升高而阻值增大的关系将负载电烙铁芯的电阻值作为温度传感器使用从而实现恒温控制的设计目的。
          
          电路中,555时基电路U1设计成?#27426;?#31216;的方波发生器电路,由于R1的阻值远大于R2的阻值,555时基电路的充电时间远大于放电时间,这样,在555时基电路的③脚得到一个比较高的占空比的方波脉冲,在③脚输出高电平期间,MOS管VT导通,负载烙铁芯RL得到工作电流发热。与此同时,负载RL两端的电压降作为电压比较器U2A和U2B的反相输入端的一个信号。电压比较器U1A作为负载失电也就是负载状态检测比较器用于检测负载是否在工作状态,当负载RL处于工作状态时,RL两端的电压降比较大,肯定大于10V,这样,U2A输出低电平,此时,不管U2B输出状态如何,U3初级都无法获得工作电流,只有当负载RL处于待检测状态(非工作状态)时,U2A输出高电平。也就是在555时基电路③脚输出低电平时,MOS管处于关断状态时,U2A才输出高电平。电压比较器U2B作为温度检测处理比较器使用,在负载RL工作时,虽然U2B输出低电平,但由于U2A输出低电平,所以,U3初级无法获得工作电流而处于待机状态。在负载处于非工作状态时,R5与RL的分压送到电压比较器U2A,U2B的反相输入端,此时,如果温度比?#31995;停?#20302;于设定温度,则RL阻值比较小,与R5分压的结果使U2B反相输入端电?#22351;?#20110;同相输入端电位,U2B输出高电平,U3初级无法获得工作电流而使其初级光敏三极管呈高阻态,555时基电路的复?#27426;刷?#33050;输入高电平,电路正常工作。一旦温度升高达到设定温度,此时,RL阻值升高导致U2B的反相输入端电位升高大于其同相输入端电位,U2B输出低电平,此时,由于U2A的同相输入端电位设置比U2B的要高一些,所以U2A仍然输出高电平,U3初级达到工作电流,其初级光敏三极管导通?#23454;?#38459;态,将555时基电路的复?#27426;刷?#33050;置低电平使555时基电路处于复位状态,③脚输出低电平,负载失电,停止加热。温度不再上升,随着加热停止,烙铁头与环境的热?#25442;唬?#28201;度开始下降,RL阻值开始变小,当温度低于设定温度时,RL小于设定阻值,与R5的分压使得U2B的反相输入端电?#22351;?#20110;同相输入端电位,此时,U2B输出高电平,U3初级失去工作电流,其次级光敏三极管呈高阻态解除555时基电路4脚的复位信号,555时基电路重新进入工作状态。如?#25628;?#29615;,使电烙铁温度保持在一定的恒定状态实现恒温控制。
          
          RP作为温度设定电位器,调节RP可以将温度设定在不同温度值。
          
          电路巧妙的利用负载工作间隙来检测负载电阻阻值,将负载电阻阻值随温度变化而变化的信息送至检测处理电路来实现?#36828;?#25511;制的。电路一改传统电路需要设置一个温度传感器的做法,充分利用了负载的温度特性实现无需独立传感器检测温度信息。这对象电烙铁这样的空间小,温度高,设置传感器比较可能的场合无疑很有好处。由于电烙铁的恒温要求不高,这个电路的设计有很大的实用与商?#23548;?#20540;。

        12V直流电烙铁供电电源电路


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