CN200954566Y - 一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，包括电源插头、控制盒、烙铁手柄，所述控制盒包括电源电路、交流过零检测电路、控制开关、比较器、可控硅、漏电检测电路、报警控制开关、报警器，交流过零检测电路对交流电进行检测，交流电过零时输出控制信号到控制开关的控制端，同时使用电压比较器直接比对发热器件的温度参考数据，然后即时作出控制处理，大大提高了处理速度，有利于提高电烙铁温度回升速度。本实用新型结构简单、可靠，能快速回升电烙铁温度，并具有漏电指示及报警功能。

Description

一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁

技术领域

本实用新型涉及一种电烙铁，特别涉及一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁。

背景技术

随着环保要求的提高，电子产品的传统焊接材料有铅焊锡已逐渐被环保的无铅焊锡丝代替。由于无铅焊锡丝熔点高出有铅焊锡约40度，而且在固态和液态之间的转化过程有近8度的温差。这就要求无铅焊锡丝电烙铁具有较高的焊接作业温度，并且温度下降后回升速度要快。

目前普遍使用的无铅电烙铁大致三种类型：精密温度控制型(焊台)；普通型(高温烙铁)；以及简易调温烙铁。这三种焊接工具存在的缺陷是：1)温度回升慢：温度控制型焊台目前号称最快的温度回升速度也在1秒以上，就更不用说没有温度控制的高温烙铁了，必须要等到温度回升到熔点温度以上才能继续焊接，这一点直接影响了生产效率和速度；2)平均工作温度高：因为回升速度慢，为了尽可能保证生产速度，普遍采取了将待机的平均工作温度提高即增大烙铁发热功率的做法，而许多电子零件在高温状态下焊接容易受到损坏；同时烙铁的温度过高会使焊接更加困难，因为高温会导致氧化加快而大大减低焊锡丝的湿润性；烙铁的温度过高使得工具本身需要采用高一级的耐热材料，同时也因为高温使用环境而加速老化，特别是烙铁头腐蚀的速度加快。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，  提供一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁。

本实用新型的目的是这样实现的：包括电源插头、控制盒、烙铁手柄，所述控制盒包括电源电路、交流过零检测电路、控制开关、比较器、可控硅，电源电路对输入的交流电进行整流，输出直流电源，交流过零检测电路对交流电进行检测，交流电过零时输出控制信号到控制开关的控制端，控制开关的输入端接电源电路的输出端，控制开关的输出端接其它电路的直流电源端，比较器的同相端接电阻分压器的输出端，比较器的反相端与二极管D8的阴极相接，二极管D8的阳极与二极管D7的阳极、电阻R10的一端相接，电阻R10的另一端接控制开关的输出端，比较器的输出端接可控硅的控制端，可控硅的输出端与烙铁芯的一端、二极管D7的阴极相接，可控硅的输入端接交流电火线，烙铁芯的另一端接交流电零线。

上述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁中，还包括漏电检测电路、报警控制开关、报警器、限流电阻R22，漏电检测电路的输出端接报警开关的控制端，报警开关的输入端与限流电阻R22串联后接直流电源，报警开关的输出端接报警器。

上述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁中，所述漏电检测电路包括光电耦合器，连接线一端直接与烙铁金属外壳相接，另一端经二极管D4、电阻R6接到光电耦合器的正输入端，光电耦合器的负输入端接大地，光电耦合器的正输出端经电阻与直流电源相接，光电耦合器的负输出端接直流电源地。

上述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁中，所述分压电阻器的下分压电阻为两个一端并接的电阻，另两端经温度开关与上分压电阻相接。

本实用新型的技术效果在于：1)本实用新型直接使用市电固有的50赫兹频率信号的过零点作为检测周期信号，每个周波检测一次，把检测周期压缩到20个毫秒，同时使用电压比较器直接比对发热器件的温度参考数据，然后即时作出控制处理，大大提高了处理速度，有利于提高电烙铁温度回升速度。2)使用可以瞬间进行高功率加热的220V陶瓷发热器件，有效提高温度回升速度。3)由于本实用新型能快速回升温度，因此可大大降低电烙铁的工作温度，既可降低电烙铁功耗，又延长了烙铁头的寿命，同时也大大减小焊接过程中对敏感器件的伤害。4)本实用新型利用漏电检测电路检测电烙铁是否漏电，并利用漏电检测信号来控制报警器及指示灯的工作，可直观指示电烙铁的接地状态，并在烙铁漏电时可发出声音报警，有利于保障正常的焊接工作。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理框图。

图2为本实用新型实施例的电原理图。

图3为本实用新型实施例的外形结构示意图1。

图4为本实用新型实施例的外形结构示意图2。

具体实施方式

参见图1，图1为本实用新型的原理框图。

参见图2，图2为本实用新型的实施例的电原理图。本实用新型在操作上设置温度档位开关一个，有关断，低温，高温三个档位(也可以根据实际需要设置更多的温度档位)；设LED指示灯3个，一个红色输出指示灯LED3——开机加热时点亮，温度达到预定温度、进入维持状态后闪烁。一个绿色接地良好指示灯LED2，一个红色接地错误指示灯LED1，如果接地良好，则绿色灯点亮，如果接地出错误，则红色灯点亮，并且有声音报警，向操作人员示警。电阻R1、二极管D1-D3、电容C2组成半波整流滤波电路，再经过控制三极管Q1输出直流工作电源，提供给以电压比较器U2为核心的整个温度数据比对和控制电路。50赫兹的交流过零信号由电阻R2与电容C1之间取出，经电阻R5传递给三极管Q4、Q5、Q2进行整形放大后，由开关管Q1在过零时刻，而且是SCR可控硅处于关断状态下一个很短时间内对比较器比对部分电路供电。  温度模拟量数据由电阻R16和R19(或者R20)按比例给出，实际数据部分由电阻R10、R13以及二极管D7、D8和发热芯的有效比例值给出。当发热芯温度低于设定温度，则电压比较器U2将输出高电位信号开通SCR可控硅给发热芯加热，超过预定温度后电压比较器U2对可控硅SCR维持低电位信号，发热芯不会通电加热。

引线将烙铁金属外壳连接后经过二极管D4、电阻R6、光电耦合器U1检测是否有漏电电压存在，如果有，就是说烙铁本身接地不良或者电源插座接地有错误，那么光电耦合器UI将得到足够电压信号并输出给LED1红色指示灯，同时开通声音报警部分的三极管Q6，蜂鸣器将响应。如果没有漏电电压信号，那么光电耦合器U1没有输出，VCC的高电位信号由电阻R7、R8开通三极管Q3驱动点亮LED2绿色指示灯，表示接地状态良好。

声音报警部分的电源，由二极管D9、电阻R17、电容C4、二极管D10直接从可控硅SCR的输出供给，利用在温度达到后为维持温度而间歇加热的电压信号，间歇的驱动蜂鸣器，使报警声音更突出，吸引注意力。声音开关用于关闭声音报警。

图3、图4为本实用新型的两个外形结构示意图。图3中电源插头1与控制盒2的一端相连，控制盒2另一端通过导线3与烙铁手柄4相连。图4将电源插头和控制盒组合在一个外壳之内成为专用三线插头控制盒，再通过导线3与烙铁手柄4相连。

本实用新型中直接使用市电固有的50(60)赫兹频率信号的过零点作为检测周期信号，每个周波检测一次，即把检测周期压缩到20个毫秒，那么温度补偿周期从理论上说也就40个毫秒而已。

本实用新型中利用陶瓷发热器件的正温度系数效应，温度升高，电阻增大，每周波开始前的过零时刻，通过特别的比较电路对发热器件的即时电阻值(也就是温度值)进行比对，如果温度已经达到，则关闭控制可控硅，如果温度已经下降，则开通可控硅对发热器件进行加热。本实用新型采用的控制过程极其直接：利用电压比较器在每个周波直接进行比对，然后根据结果立刻自动决定是否开通可控硅进行加热。过程可以简单描述为：比对——处理——比对——处理。是最直接的方式，每次比对时间仅仅是一个周波的时间——20毫秒。从根本上杜绝了控制部分反应太慢的原因。按照手工焊接的正常速度，回温时间能够维持在0.8秒以内就基本可以保证生产速度的需要。本实用新型仍然有继续缩短温度回升时间的潜力。

目前的众多产品都由于无法保证回温速度，基本上都把烙铁温度设定在摄氏350度以上。而无铅焊锡实际的融点温度才不过220度左右。也就是说基本上至少有130度左右的回温区。

本实用新型的温度回升速度比现有产品有效提高后，以平均功率为40瓦的烙铁为例，基本上温度回升区不会大于70度左右，也就是说，烙铁焊嘴温度设定为290摄氏度，即可保证正常焊接。这个温度已经低于传统有铅焊锡所使用的同等功率的电烙铁温度，焊接过程中对敏感器件的伤害将大大降低！更不必考虑使用耐热材料而增加产品成本。所有目前无铅烙铁存在的弊病都自然得到了解决。

Claims (10)

1.一种带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，包括电源插头、控制盒、烙铁手柄，其特征在于：所述控制盒包括电源电路、交流过零检测电路、控制开关、比较器、可控硅，电源电路对输入的交流电进行整流，输出直流电压，交流过零检测电路对交流电进行检测，交流电过零时输出控制信号到控制开关的控制端，控制开关的输入端接电源电路的输出端，控制开关的输出端接其它电路的直流电源端，比较器的同相端接电阻分压器的输出端，比较器的反相端与二极管(D8)的阴极相接，二极管(D8)的阳极与二极管(D7)的阳极、电阻(R10)的一端相接，电阻(R10)的另一端接控制开关的输出端，比较器的输出端接可控硅的控制端，可控硅的输出端与烙铁芯(RL)的一端、二极管(D7)的阴极相接，可控硅的输入端接交流电火线，烙铁芯(RL)的另一端接交流电零线。

2.根据权利要求1所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：还包括漏电检测电路、报警控制开关、报警器、限流电阻(R22)，漏电检测电路的输出端接报警开关的控制端，报警开关的输入端与限流电阻(R22)串联后接直流电源，报警开关的输出端接报警器。

3.根据权利要求2所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述报警器为蜂鸣器。

4.根据权利要求2所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述报警器为指示灯。

5.根据权利要求2所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：漏电检测电路包括光电耦合器，光电耦合器的正输入端经二极管(D4)、电阻(R6)连接到电烙铁手柄金属外壳，光电耦合器的负输入端连接地线，光电耦合器的正输出端经电阻与直流电源相接，光电耦合器的负输出端接直流电源地。

6.根据权利要求5所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述光电耦合器的输出回路中串接有报警指示灯。

7.根据权利要求1所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述分压电阻器的下分压电阻为两个一端并接的电阻，另两端经温度开关与上分压电阻相接。

8.根据权利要求1所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述电源插头与控制盒的一端相连，控制盒另一端与烙铁手柄相连。

9.根据权利要求1所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述电源插头与控制盒组合在一个外壳之内成为专用三线插头控制盒，再通过导线与烙铁手柄相连。

10.根据权利要求1所述的带接地即时监测功能的快速回温电烙铁，其特征在于：所述烙铁芯为具有正温度系数的陶瓷发热器件。

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