CN202571523U

CN202571523U - 智能型电烙铁节能安全支座

Info

Publication number: CN202571523U
Application number: CN 201220076107
Authority: CN
Inventors: 徐勇; 骆雅琴; 聂启彪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-03
Filing date: 2012-03-03
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2022-03-03

Abstract

本实用新型公开了一种智能型电烙铁节能安全支座，属于电烙铁节能领域。它包括保温桶、支架、底座、松香槽和控制电路，所述的控制电路由电烙铁加热驱动电路、电烙铁静电、漏电及电流检测电路、数码管显示器、LED指示灯、温度传感器、光电传感器、蜂鸣器、按键和单片机连接组成，所述的保温桶采用内支撑管三层结构，保温桶的内支撑管中，采用弹性触片式温度传感器。本实用新型智能型电烙铁节能安全支座的节能效果明显，安全性高，电路工作的稳定性强，具有超时断电、低功耗供电功能，并充分兼顾了成本和功能性能，可以在不增加成本的情况下，提高其智能化程度，满足用户的个性需求，应用前景非常广阔。

Description

智能型电烙铁节能安全支座

技术领域

本实用新型涉及一种电烙铁节能支架，更具体的说，它涉及一种采用单片机控制保温温度、焊接温度及超时待机时间的保温桶式电烙铁节能安全支座。

背景技术

随着21世纪电子产业的迅速发展，电烙铁的用量逐年攀升。大部分电烙铁使用者，真正使用电烙铁的使用时间大约在50%，而另有一部分电烙铁使用者的实际使用时间不到10%，在大部分未使用的时间内，电烙铁不但在浪费电能，而且温度也会上升至350℃左右，这样的高温不利于焊接，而且会大大加快电烙铁氧化，缩短起使用寿命。当今世界，能源危机形势日益严峻，节能减排刻不容缓，设计一种结构简单、成本低廉、安全性能高且多功能的节能型电烙铁支座显得日渐重要。目前，市场上销售的电烙铁主要分为两种。

一种是普通型电烙铁，接通电源时就全功率加热，没有任何控制功能，这种电烙铁及其支架具有如下不足：（1）放置在普通电烙铁支座上的电烙铁存在“空烧”现象，浪费了大量电能，同时“空烧”加快了电烙铁氧化速度，缩短了其使用寿命；（2）放在普通电烙铁支座上的电烙铁，冬季使用时升温速度慢，使用人员的工作效率低；（3）放在普通电烙铁支座上的电烙铁，电烙铁头裸露在外，存在重大安全隐患，易带来巨大生命财产安全的损失；（4）普通电烙铁在长时间不使用时不能自行断电，浪费了大量电能。

另一种是恒温型电烙铁，恒温电烙铁头内，装有带磁铁式的温度控制器，控制通电时间而实现温控，即给电烙铁通电时，烙铁的温度上升，当达到预定的温度时，因强磁体传感器达到了居里点而磁性消失，从而使磁芯触点断开，这时便停止向电烙铁供电；当温度低于强磁体传感器的居里点时，强磁体便恢复磁性，并吸动磁芯开关中的永久磁铁，使控制开关的触点接通，继续向电烙铁供电，如此循环往复，便达到了控制温度的目的，但价格较为昂贵，同样节能效果不明显，安全性较差。

中国专利号ZL99201931.1，公开日为2000年2月2日，发明创造的名称是：保温恒温节电烙铁架，公开了一种保温恒温节电烙铁架，该申请案中可活动支架安装于空心底座的支点上，可活动支架在插入烙铁保温管中的电烙铁的重力作用下可有一定的活动，以压动控制开关使电烙铁在恒温控制电路的控制下处于保温恒温工作状态，以节约电能和保护电烙铁，当电烙铁取出做焊接工作时控制开关闭合，电烙铁即进入全功率工作状态。该实用新型专利通过保温措施和温度控制基本实现了节能的效果，但是该控制电路为全模拟电路，而且仅靠电烙铁的重力控制电路开关的闭合，使得功能简单，性价比低，工作电路稳定性差，安全性低。

中国专利申请号CN200610040027.9，公开日为2006年10月19日，发明创造的名称是：快热式双点恒温电烙铁控制器，公开了一种用于具有休眠和保护功能的快热式双点恒温电烙铁控制器，该控制器通过两个信号输出端，温度传感器和人体感应开关的设置，起到将休眠时的恒温温度与工作时的恒温温度进行分别设定和控制，待机恒温温度点控制在150~300℃左右，工作恒温温度点控制在室温~500℃之间，当手持电烙铁把手时，把手内的感应开关自动开启快速升温，在此过程中全功率加温。该发明只是通过降低待机时的温度来达到节能的目的，其不足之处是：（1）该发明没有采用保温措施，待机时热能会散失很多，节能效果不明显；（2）从待机状态到工作状态，增加了升温时间，不容易得到最佳的焊接温度，很难保证焊接质量。实际使用中，如果待机温度和工作温度是恒定的温度值，这样电烙铁随时都能够使用，并且能保证焊接质量。

发明内容

实用新型要解决的技术问题

针对电烙铁空烧时间长、冬季升温速度慢、全模拟工作电路不稳定以及保温效果欠佳等问题，提供一种智能型电烙铁节能安全支座，本实用新型的节能效果明显，安全性高，电路工作的稳定性强，具有超时断电功能，电烙铁的使用寿命得到大大提高。

技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座，包括保温桶、支架、底座、松香槽和控制电路，所述的控制电路由电烙铁加热驱动电路、电烙铁工作电流检测电路、数码管显示器、LED指示灯、温度传感器、光电传感器、蜂鸣器、按键和单片机连接组成；所述的保温桶由外层、中间层和内层的三层结构组成。

所述的温度传感器为高温陶瓷热敏电阻，温度传感器设置在保温桶内层的中部位置，是为了准确获取电烙铁头放置在保温桶内时的温度。

所述的光电传感器为红外线传感器，光电传感器设置在保温桶的开口处，可以及时的检测电烙铁是否放置在保温桶中，并反馈给控制电路的主程序。

所述的温度传感器固定在电烙铁头上，温度传感器引线顺着电烙铁手柄和电线连至单片机，便于在使用时及时检测电烙铁头的温度，并进行恒温控制。

所述的保温桶外层采用铁皮作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管。所述的底座上设置电烙铁电源插口，该电烙铁电源插口与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。

所述的单片机为内含AD转换器、PWM输出和EEPROM功能模块的单片机。所述的单片机为STC12C5401AD型号的单片机。

所述的电烙铁均装有静电检测装置和漏电检测装置，并在底座装有报警提示、自动断电控制电路。所述的静电检测装置和漏电检测装置安装在电烙铁上，并将其连到底座的报警提示、自动断电控制电路。

本实用新型的主要设计原理：采用温度传感器实时检测电烙铁头的温度变化情况，并采用以单片机为核心的控制电路对电烙铁头实施恒温控制，电烙铁处于保温筒内，散热量较小，电烙铁加热驱动电路以较小的功率就可以维持保温温度，减小电烙铁在闲置时的耗电量；同时，单片机通过计时器计时，当时间超过用户设定的超时待机时间后，关闭电烙铁加热驱动电路。

有益效果

与现有技术性比，本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座具有的优点为：

（1）本实用新型的基本结构中，电烙铁的节能效果明显，节能系数大于80%，减慢了电烙铁头的氧化速度，延长了电烙铁的使用寿命，通过电烙铁工作电流检测电路能检测电烙铁是否正常通电；

（2）光电传感器设置在保温桶的开口处，能及时检测电烙铁是否放置在保温桶内，并执行不同的程序，具有高实用性和智能化，可实现无人自动断电，节能且安全；

（3）温度传感器固定在电烙铁头上，实现电烙铁在使用时的恒温控制，使得焊接效果更好；

（4）保温桶采用三层结构设计，保温效果好，且安全性高，避免了电烙铁头裸露在外时各种安全隐患的发生；

（5）本实用新型采用单片机控制，使得电路成本降低，工作更加可靠，功能可拓展性强。

附图说明

图1为本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座的结构示意图；

图2为本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座的电路框图；

图3为本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座的电路图；

图4为本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座的主程序框图；

图5为本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座的中断程序框图。

示意图中的标号说明：保温桶1、温度传感器2、红外线接收管3、电烙铁4、红外线发射管5、松香槽6、按键7、LED指示灯8、数码管显示器9、系统电源开关10、电烙铁电源插口11、系统电源插头12、底座13、支架14。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细描述。

在图1中，温度传感器2设置在保温桶1内层的中部位置，本实用新型的智能型电烙铁节能安全支座主要由：保温桶1、温度传感器2、红外线接收管3、电烙铁4、红外线发射管5、松香槽6、按键7、LED指示灯8、数码管显示器9、系统电源开关10、电烙铁电源插口11、系统电源插头12、底座13和支架14组成。LED指示灯8有两盏，分别为工作指示灯和故障指示灯；按键7包括 “+”按键、“—”按键和功能按键三个按键组成；电烙铁加热驱动电路和电烙铁工作电流检测电路设置在底座13的盒体内，蜂鸣器也设置在底座13的盒体内，与控制电路相连接。

图2中，按键7、LED指示灯8、数码管显示器9、温度传感器2、蜂鸣器和红外传感器与单片机连接；电烙铁工作电流检测电路由交流采样隔离、放大电路和整流滤波电路组成，并连接至单片机；电烙铁加热驱动电路与单片机相连接。

图3是本实用新型的电路图。图4和图5分别为本实用新型的主程序框图和中断程序框图。本实用新型的具体工作情况如下。

恒温控制：单片机根据红外传感器信号检测到电烙铁4是否在保温桶1中，若在桶中则单片机检测电烙铁头温度，根据当前温度与预设值的偏差，调节PWM信号，该信号通过电烙铁加热驱动电路控制电烙铁4的加热功率，以使电烙铁4的温度稳定在用户所设定的保温值上，这时候由于保温桶1的保温散热量很小，达到节能的目的；若烙铁在保温桶1外时，类似于上述工作原理，单片机让电烙铁4温度稳定在用户设定的工作温度上，电烙铁头的温度恒定，以利于焊接。

超时待机：当烙铁在保温桶1内时，单片机通过计时器开始计时，当时间超过用户设定的超时待机时间后，每隔30秒蜂鸣器鸣叫一声，总共提示5次（可根据实际需要更改），提示用户将要待机，如果期间用户按了按键7中的功能按键则取消本次待机，重新开始计时。

参数设定：保温温度、焊接温度和超时待机时间参数，用户可根据自己需要通过按键7设定，设定过程中由数码管显示器9显示当前设定值，设定完成后所有参数可保存在EEPROM中，断电后不消失，并在上电后自动读取默认值。

烙铁损坏检测：当电烙铁4不在保温桶1中时，单片机通过电流检测单元检测电烙铁回路的电流，若无电流则蜂鸣器报警，表示电烙铁4已损坏或者接触不良，否则正常加热。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

本实施例的智能型电烙铁节能安全支座，温度传感器2安装在保温桶1内层的中部位置。保温桶1外层采用铁皮作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管，该层内部直径为1.5cm，保温桶1通过支架14与底座13相连接，松香槽6位于底座13上。采用STC12C5401AD型号的单片机，温度传感器2选用深圳久喜电子公司销售的U1-382-S2高温陶瓷热敏电阻，温度传感器2的引线用陶瓷管从保温桶1内层管壁中引出，连接至单片机，光电传感器选用红外线传感器，红外线接收管3和红外线发射管5安装在保温桶1的开口处，底座13上安装电烙铁电源插口11，该电烙铁电源插口11与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。本实施例的主程序框图如图4所示，中断程序框图如图5所示。

选用15W电烙铁4在本实施例的装置中使用，系统开机时，系统电源插头12连接220V的市电，打开系统电源开关10，通过按键7设定保温温度为250℃，超时待机时间设定为25分钟时，LED指示灯8显示具体的工作状态，数码管显示器9显示实时的温度值，测得节能系数为88%，使用方便智能，安全性好。

实施例2

本实施例的智能型电烙铁节能安全支座，温度传感器2安装在保温桶1内层的中部位置。保温桶1外层采用塑料作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管，该层内部直径为1.8cm，保温桶1通过支架14与底座13相连接，松香槽6位于底座13上。采用STC12C2052AD型号的单片机，温度传感器2选用深圳久喜电子公司销售的U1-382-S2高温陶瓷热敏电阻，温度传感器2的引线用陶瓷管从保温桶1内层管壁中引出，连接至单片机，光电传感器选用红外线传感器，红外线接收管3和红外线发射管5安装在保温桶1的开口处，底座13上安装电烙铁电源插口11，该电烙铁电源插口11与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。本实施例的主程序框图如图4所示，中断程序框图如图5所示。

选用30W电烙铁4在本实施例的装置中使用，系统开机时，系统电源插头12连接220V的市电，打开系统电源开关10，通过按键7设定保温温度为260℃，超时待机时间设定为40分钟时，LED指示灯8显示具体的工作状态，数码管显示器9显示实时的温度值，测得节能系数为84%，使用方便智能，安全性好。

实施例3

本实施例的智能型电烙铁节能安全支座，温度传感器2通过小铁夹固定在电烙铁头上，温度传感器2引线顺着电烙铁4手柄和电线连至单片机，此实施例中，无论电烙铁4是否放置在保温桶1中，都能通过温度传感器2的监控，实现电烙铁头的恒温控制。保温桶1外层采用铁皮作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管，该层内部直径为1.8cm，保温桶1通过支架14与底座13相连接，松香槽6位于底座13上。采用STC12C5401AD型号的单片机，温度传感器2选用深圳久喜电子公司销售的U1-382-S2高温陶瓷热敏电阻，温度传感器2的引线用陶瓷管从保温桶1内层管壁中引出，连接至单片机，光电传感器选用红外线传感器，红外线接收管3和红外线发射管5安装在保温桶1的开口处，底座13上安装电烙铁电源插口11，该电烙铁电源插口11与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。

选用35W电烙铁4在本实施例的装置中使用，系统开机时，系统电源插头12连接220V的市电，打开系统电源开关10，通过按键7设定保温温度为270℃，焊接温度设定为350℃，超时待机时间设定为25分钟时，LED指示灯8显示具体的工作状态，数码管显示器9显示实时的温度值，测得节能系数为82%，使用方便智能，安全性好；而且焊接过程中电烙铁头的温度恒定，焊接效果好。

实施例4

本实施例的智能型电烙铁节能安全支座，温度传感器2通过小铁夹固定在电烙铁头上，温度传感器2引线顺着电烙铁4手柄和电线连至单片机，此实施例中，无论电烙铁4是否放置在保温桶1中，都能通过温度传感器2的监控，实现电烙铁头的恒温控制。保温桶1外层采用塑料作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管，该层内部直径为1.6cm，保温桶1通过支架14与底座13相连接，松香槽6位于底座13上。采用STC12C5A60S2型号的单片机，温度传感器2选用深圳久喜电子公司销售的U1-382-S2高温陶瓷热敏电阻，温度传感器2的引线用陶瓷管从保温桶1内层管壁中引出，连接至单片机，光电传感器选用红外线传感器，红外线接收管3和红外线发射管5安装在保温桶1的开口处，底座13上安装电烙铁电源插口11，该电烙铁电源插口11与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。

选用60W电烙铁4在本实施例的装置中使用，系统开机时，系统电源插头12连接220V的市电，打开系统电源开关10，通过按键7设定保温温度为280℃，焊接温度设定为360℃，超时待机时间设定为35分钟时，LED指示灯8显示具体的工作状态，数码管显示器9显示实时的温度值，测得节能系数为81%，使用方便智能，安全性好；而且焊接过程中电烙铁头的温度恒定，焊接效果好。

Claims

1.一种智能型电烙铁节能安全支座，包括保温桶（1）、底座（13）、支架（14）、松香槽（6）和控制电路，其特征是，所述的控制电路由电烙铁加热驱动电路、电烙铁工作电流检测电路、数码管显示器（9）、LED指示灯（8）、温度传感器（2）、光电传感器、蜂鸣器、按键（7）和单片机连接组成；所述的保温桶（1）由外层、中间层和内层的三层结构组成。

2.根据权利要求1所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的温度传感器（2）为高温陶瓷热敏电阻，温度传感器（2）设置在保温桶（1）内层的中部位置。

3.根据权利要求1所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的光电传感器设置在保温桶（1）的开口处，光电传感器为红外线传感器。

4.根据权利要求3所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的温度传感器（2）固定在电烙铁头上。

5.根据权利要求4所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的保温桶（1）外层采用铁皮作为保护层，中间层采用硅酸铝毡制成，内层采用管状耐火材料作为支撑内管。

6.根据权利要求5所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的底座（13）上设置电烙铁电源插口（11），该电烙铁电源插口（11）与控制电路中的电烙铁加热驱动电路连接。

7.根据权利要求6所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的单片机为内含AD转换器、PWM输出和EEPROM功能模块的单片机。

8.根据权利要求1或7所述的智能型电烙铁节能安全支座，其特征是，所述的单片机为STC12C5401AD型号的单片机。