CN1241897A

CN1241897A - 手提式电子脱焊工具

Info

Publication number: CN1241897A
Application number: CN 99108870
Authority: CN
Inventors: P·R·基尔默
Original assignee: Cooper Industries LLC
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2000-01-19

Abstract

本发明的目的在于一种具有内置式真空泵的自备式脱焊枪。真空泵由一台在电路上至少与加热尖头部分串联的低压电动机驱动。根据本发明的一个示范性实施方案,利用一种全波桥式整流器向真空泵电动机和内置式真空泵供电,而利用一种半波桥式整流器向加热器供电。在示范性实施方案中,真空泵用于吸除熔化的焊料,并且当触发器启动时,电动机随后通电且加热尖头的输出功率增大。

Description

手提式电子脱焊工具

本发明概括地说涉及脱焊工具，具体而言涉及一种带有改进功率控制功能的脱焊工具。

当前电子行业中的脱焊大多通过由一个电源基座和脱焊机头构成的脱焊装置来进行。基座通常包括一个泵和一个变压器，并通过电线和真空管与脱焊机头相连。工作时基座安放于电子工作台上而操作人员手持脱焊机头。

电子脱焊工具可完成多个功能。例如，可利用这种工具来在尖头处产生热量。尖头作用于电路板元件上以便使得将各种元件固定于电路板上的焊料熔化。这种工具也可产生一个真空以便将熔化的焊料吸入例如位于机头中的容腔内。

现有的脱焊装置通常都比较笨重。例如，它们需要一根电线与脱焊枪相连以便向加热元件通电。此外，必须有一根真孔管连接到脱焊枪上以便从电路板上除去熔化的焊料。这两种附件不得不由操作人员四处拖动，使得脱焊工作即使对于熟练的操作人员来说也难以进行。这种结构方案还需要真空源和变压器安放于脱焊操作附近的工作台上。

上述结构的主要缺点是，由于机头通过电线和气压管与基座相连因而缺乏灵活性和轻便性。因此，对于这种结构，操作人员只能在离基座4至5英尺的范围内移动。另外，电线和导管的种类也使得这种装置的操作装置笨重不堪。

已经用于试图克服这些早期装置所带来的一些问题的一种方法是制造一种将真空泵安放于脱焊枪的手柄中的自备式脱焊枪。根据这种结构方案，就不再需要连接于基座的气压管。然而，通常用于向真空泵供电的电动机为线电压电动机，其又大又重。另外，这种交流电动机工作电压为100或120伏，因而需要大量的绝缘材料，这又使这种装置的重量进一步显著增大。这种手提式工具本身又大又重，难以由工作人员特别是长时间地进行操纵。

另一种制造自备式脱焊枪的方法对这些早期的手提式脱焊枪进行了改进，它利用一种在电路上至少部分与加热尖头串联的低压直流电动机来操纵着内置式真空泵。根据这种结构方案，加热尖头降低了电路中的电压。相应地，操纵泵所需的电动机的尺寸和脱焊枪的总重也得以降低。重量的降低使得操作人员能够更容易操纵脱焊枪。

实现这种结构方案的脱焊枪的一个实施例如图1所示。请看图1，脱焊枪总体标为标号10，包括尖头20、真空泵40和低压直流电动机50等主要部件。位于脱焊枪的手柄中的低压直流电动机50操纵着脱焊枪中内置的真空泵40。交流线电压通过电线42传入。

图2示出了与图1的脱焊枪相应的示范性电路图。根据这种结构方案，交流线电压32由整流器36转变为直流电流，通过设置与泵电动机50部分串联的脱焊枪的加热元件34而降低电压。当泵电动机通电时，加热元件34未与泵电动机50串联的部分与泵电动机50并联。开关38为触发开关(见图1)，通过如图2中所示开关38与电动机50的串联从而用于给电动机50通电。

尽管这种实施方案对现有的脱焊枪进行了大幅改进，然而这种脱焊枪易于受到电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)的影响。这种结构方案也会导致与在真空泵运行过程中使用电动机带来的功率降低问题。

本发明的一个目的是提供一种改进型脱焊装置。由于电动机功率增大因而它具有更好的功率控制功能。本发明的另一个目的是提供一种在工作环境中的使用期间受电磁干扰和射频干扰影响较小的脱焊装置。本发明的另一个目的是提供一种总体上功率使用效率较先前的脱焊装置更高的脱焊装置。

本发明的这个和其他目的在一种脱焊枪中提供，这种脱焊枪包括低压直流式真空泵电动机、加热器以及电源。根据本发明的一个示范性实施例，利用一种全波桥式整流器向真空泵电动机和内置式真空泵供电而利用一种半波桥式整流器向加热器供电。

对于本领域的技术人员，在阅读了以下依照附图的详细描述之后，将会对本发明的目的和优点清楚了然，其中：

图1是一种脱焊枪的部分剖开的透视图；

图2是带有内置式真空泵电动机的脱焊枪电路的示意图；

图3是本发明的一个示范性实施方案的脱焊枪电路的示意图；

图4是本发明的一个示范性实施方案的脱焊枪的线路的示意图。

本发明可参照以下描述和附图得以进一步理解，其中相同的部件具有相同的标号。

请看图3，根据本发明的一个示范性实施方案的脱焊枪总体由标号10标出。脱焊枪10的主要部件有加热器34。真空泵电动机50和电源33。根据一个示范性实施方案，电动机可以为低压直流电动机50，它操纵着脱焊枪内置式真空泵(图中未示出)。交流线电压通过电线42输入。接线盒70用于将交流电转变成直流电动机50所用的直流电，并将加热器34连接到电源33上。此外，两个开关，即电源开关35和触发开关38与接线盒相连以便使用户能够控制脱焊枪10的操作。根据一个示范性实施方案，加热器34，真空泵电动机50以及电源开关35可位于脱焊枪的上部或“圆筒”中，而接线盒20和触发开关38则置于手柄中。

图4示出了根据图3中所示实施方案的脱焊枪的示范性电路图。根据这个示范性实施方案，脱焊枪带有一个加热元件34。加热器34可由位于脱焊枪34之尖头中的多层绕组构成。本发明中所用的多层绕组和尖头在1997年9月9日提交的题为“手提式电子脱焊工具”(“PortableElectronic Desoldering Tool”)的共同未决申请No 08/926,801中进行了详细描述，该申请在此引入作为参考。

交流线电压33(如110/240V交流电)输往电源开关35。交流电由包括二极管36的半波桥式整流器36转变为直流电。半波桥式整流器在脱焊枪通电时一直与加热器34串联，从而使加热器34在线电压值的半值电压下工作。这种结构方案与先前的脱焊装置相比具有若干优点，例如，减少了加热器中所需的绕组数，减小了加热器的电阻，并减小了加热器的实际尺寸。

当电源开关35由操作人员启动时，加热器通电并加热。二极管36用于使加热器一直在低热量状态(如60伏)下工作。通过利用半波桥式整流器向加热器供电，二极管36使得在加热器34只需提供备用热量时的空闲状态下该加热器34的电压降低，提供的输出功率为例如23瓦。在这种状态下，加热器的温度足以熔化焊料(例如华氏700度)。

还提供了一个与加热器并联的指示灯37，它使操作人员在加热尖头已通电时能够得知。根据一个实施方案，通电指示灯37可与电源开关自身合为一体。

低压真空泵电动机50也示于图4中。交流线电压33由全波桥式整流器71转变成直流电。直流式泵电动机50也与脱焊枪的加热元件34部分串联。当泵电动机通电时，加热元件34未与泵电动机50串联的部分与泵电动机50并联。开关38为触发开关，用于通过以如图4所示的开关38和电动机50的串联结构形式向电动机50通电。

本发明解决了操纵一种笨重的手持工具所带来的问题并可实现显著的成本降低。本发明在一个优先实施方案中利用了一种低压电动机50，如24伏直流电动机。根据这个实施方案，电动机包括一个变阻器和3个圆盘形电容器。所用的低压电动机无需变压器，从而减轻了脱焊枪的重量。这通过利用一种全波桥式整流器71以将电流转变为直流且利用一种承担了部分电压降(电阻压降)以使线电压32降至直流电动机50所需值的加热元件34来实现，电压降产生了脱焊过程中所用的热量。

尽管可以使用不利用整流器的交流电动机，然而使用低压电动机具有多个优点。低压直流电动机基本上比线电压交流电动机便宜。低压直流电动机体积也比线电压交流电动机小，因而使工具更小，更易操纵。低压直流电动机的重量还比线电压交流电动机更轻，因而使焊枪更加轻便并能减轻工作疲劳度。此外，与交流电动机相比，直流永久磁铁式电动机可以更高功率操作，并且效率更高。

根据如图4所示的本发明的示范性实施方案，电动机50与加热器34的“中”接头相连。这种结构形式可以防止脱焊尖头20冷却。当脱焊装置用于熔化焊料时，只有半波桥式整流器用于向加热器34供电，其输出功率为例如23瓦，如上所述。然而，当在焊料回流和随后向真空泵电动机50通电时触发器38被启动的时候，由于所连入的线圈较少，因而电动机的电阻下降；因此，加热器线圈变得更热，线圈的输出功率增大(如增至40-50瓦)。因此，本发明要比先前的脱焊装置效率高得多，在先前的脱焊装置中，当电动机工作时，加热器工作功率约为150瓦或更大。

当脱焊尖头碰到元件或电路板时，由于印刷电路板上的元件的散热能力，尖头的温度将会下降。温度的下降会阻碍焊料回流和脱焊操作的完成。当真空泵通电并吸入熔化焊料上方的冷空气时，还会出现问题。这使得温度进一步降低。然而，本发明利用中接头结构在真空泵启动时会产生热的增加。这有助于维持熔化焊料的回流并防止加热尖头的温度进一步降低。

本发明的设计方案的其他优点来源于利用一种全波桥式整流器来运行电动机而利用半波整流器来运行加热器。由于电动机脉动的清除，这种结构方案会使电动机的功率输出增大。利用半波整流器向加热器供电的另一个优点是：当真空泵电动机不工作时，使加热器以低输出功率工作所需的电压降低并且加热器上的绕组数目减少，此外，使用两个分离的整流器也减小了脱焊装置对射频干扰和电磁干扰的敏感性。

当然，本领域的技术人员应当知道上面的示范性实施方案仅用作说明，其还有多种变型。例如，通过改变加热器电阻以与更高电压相配，示范性的实施方案可以通以120或220伏交流电；然而，电动机仍可保持不变。

本领域的技术人员应当理解，本发明可以在不背离其构思或基本特征的情况下按其它具体形式实施。因此，现在公开的实施方案从各方面看都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而非以上说明来显示，所有在其意义、范围和等效性之内的改变都被认为包含于其中。

Claims

1.一种电子脱焊枪，包括：

一个电源开关；

一个加热尖头；

一个与加热尖头串联的第一整流器；

一台与真空泵相连的电动机；

至少所述加热尖头的一部分在电路上与所述电动机串联；以及

一个与电动机串联的第二整流器；

其特征在于，当电源开关打开时，通过第一整流器向加热尖头供电而不管电动机是否通电。

2.权利要求1的脱焊枪，其特征在于，该电动机为直流电动机。

3.权利要求1的脱焊枪，其特征在于，所述电源开关包括一个成整体的电源指示灯。

4.权利要求1的脱焊枪，还包括一个触发开关，其中当所述触发开关启动时向该电动机通电。

5.权利要求1的脱焊枪，其特征在于，所述真空泵用于在该加热尖头工作期间吸除熔化的焊料。

6.权利要求4的脱焊枪，其特征在于，所述真空泵用于吸除熔化的焊料，并且当触发器在焊料回流且随后向该电动机通电时而启动的时候，该加热尖头的输出功率增大。

7.权利要求4的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头的输出功率约为24瓦。

8.权利要求7的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头在该电动机启动时功率增至约40-50瓦。

9.权利要求1的脱焊枪，其特征在于，第一整流器为半波整流器而所述第二整流器为全波桥式整流器。

10.权利要求7的脱焊枪，其特征在于，第一整流器为半波整流器而所述第二整流器为全波桥式整流器。

11.权利要求7的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头包括一个多层绕组。

12.一种电子脱焊枪，包括：

一个加热尖头；

一个与加热尖头串联的第一整流器；

一个用于控制通过第一整流器流向加热尖头的电流的第一开关；

一台与真空泵相连的电动机；

至少所述加热尖头的一部分在电路上与所述电动机串联；

一个与电动机串联的第二整流器；以及

一个用于控制电动机的电流的第二开关。

13.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，所述电动机为直流电动机。

14.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，所述第一开关包括一个成整体的电源指示灯。

15.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，所述真空泵用于在该加热尖头工作期间吸除熔化的焊料。

16.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，所述真空泵用于吸除熔化的焊料，并且当触发器在焊料回流且随后向该电动机通电时而启动的时候，该加热尖头的输出功率增大。

17.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头的输出功率约为24瓦。

18.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头在该电动机启动时功率增至约40-50瓦。

19.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，第一整流器为半波整流器而所述第二整流器为全波桥式整流器。

20.权利要求12的脱焊枪，其特征在于，该加热尖头包括一个多层绕组。