CN203265824U - 一种光感延时的电烙铁装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种光感延时的电烙铁装置。该装置以220V交流电为电源，利用光敏电阻特性，加以可变定时电路，驱动电烙铁工作，达到电烙铁定时断电的目的，延长了电烙铁的使用寿命，提高了电烙铁使用的安全性。该装置包括电烙铁恒温加热单元，电烙铁光感可变定时单元两个部分；电烙铁恒温加热单元包括过压保护电路，温度控制电路，电烙铁加热电路；电烙铁光感可变定时单元包括光敏控制电路，延时加热电路；电烙铁恒温加热单元中220v交流电经过压保护电路与温度控制电路相连，温度控制电路输出为电烙铁加热电路输入；电烙铁光感可变定时单元中光敏控制电路包含于延时加热电路之中，实现光敏延时功能,该光感延时的电烙铁系统简单，成本低廉，便于大批量投产。

Description

一种光感延时的电烙铁装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用光敏元件实现定时长加热电烙铁的装置，尤其能够满足高校、工厂、实习基地等场所的使用。

背景技术

随着电子、电气类工业的不断发展，电烙铁早已经成为最为基本的必需工具之一。但是在传统电烙铁使用过程中一直存在两个问题，第一由于使用频率相对较高，电烙铁尤其是电烙铁头老化现象非常严重，寿命很短；第二由于电烙铁温度很高，经常由于人员疏忽造成使用人员烫伤的问题，以及忘记给电烙铁断电而造成火灾事故。因此设计一款可以根据用户动作自动终止加热工作的电烙铁十分有必要，此处所设计的电烙铁根据用户手持部位多点感光元件的作用实现上述功能。

在电烙铁的绝大多数电路单元都在高强度工程塑料手柄中，从外观角度，其中主要包括两个黑红二级管，烙铁芯，一个555定时器，一个发光二级管，热电偶，一个可调电阻，多个光敏电阻，一个传感器，两个电解电容，一个金属膜电阻和一个稳压管。其中可调电阻用来调节温度的，稳压管和金属膜电阻的所起的作用是保护电路，电解电容是用来滤波将交流转换为直流，热电偶是用来检测烙铁芯的温度，光敏电阻用来感知电烙铁手持部位光线强弱，停止烙铁加热工作，555定时器用来实现电烙铁延时加热。在烙铁制造过程中为了提高电烙铁的焊接质量，必须使得烙铁头温度恒定，热电偶是目前使用最为广泛的技术手段之一。其优点主要包括：测量精度高，因为热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响；测量范围广，常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）；构造简单，使用方便，热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便；其工作原理为，将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应，热电偶就是利用这一效应来工作的。因为热电偶的结构特点，为了保证热电偶可靠、稳定地工作，他的结构要求不需满足，组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。为了实现自动停止电烙铁加热工作，目前市场上主流的技术为采用水银开关或者电磁铁等方式，但是这些设计方式的成本稍高，并且在电烙铁长时间疲劳使用过程中，容易损坏自动终止加热单元的电路构成，而光敏元件具有更低的成本以及可靠的运行稳定性，因此采用光敏元件实现电烙铁自动停止加热的功能具有较高可行性。  

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：设计一种光感延时的电烙铁装置，该装置能够根据采光点光线强度自动停止对电烙铁的加热工作，并且可以根据档位动态设置电烙铁加热时长，延长了电烙铁的使用寿命，提高了电烙铁使用的安全性。

 本实用新型所采用的技术方案是：该装置包括电烙铁恒温加热单元，电烙铁光感可变定时单元两个部分。电烙铁恒温加热单元包括过压保护电路，温度控制电路，电烙铁加热电路；电烙铁光感可变定时单元包括光敏控制电路，延时加热电路；电烙铁恒温加热单元中220v交流电经过压保护电路与温度控制电路相连，温度控制电路输出为电烙铁加热电路输入；电烙铁光感可变定时单元中光敏控制电路包含于延时加热电路之中，实现光敏延时功能，极大的提高了电烙铁的使用效率。

该系统的优点有：

1）  根据电烙铁手持部位感光点光线强弱，自动终止电烙铁加热工作状态，延长了电烙铁的使用寿命和使用安全性。

2）  电烙铁内置延时时长选择旋钮，可以根据用户需求选择多档电烙铁加热延时时长，满足用户具体使用要求。

3）改电烙铁装置系统设计简单实用，使用安全性较高，价格低廉，便于批量生产。

附图说明

图 1 装置组成原理框图。

图 2 电容降压整流电路。

图 3 电烙铁恒温电路。

图 4 光感元件结构图。

具体实施方式

该一种光感延时的电烙铁装置组成原理框图如图1所示。其中自动控制主要包含串联分压式三级管控制，热电偶控制，光感元件控制以及555定时器构成的振荡电路。电烙铁电源为220V交流电，为了驱动电烙铁正常工作，必须将其转换为低压直流，此处采用电容和稳压管构成的电容降压整流电路,其电路如图2所示。电路利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。例如，50Hz工频条件下，1μF的电容所产生的容抗约3180Ω，在电容器两端施加220V的交流电压时，流过电容最大电流约70mA，该降压整流电路可为555 定时器提供稳定的5V电压。555 定时集成电路构成的多谐振荡器是一种常用的充放电回路分开的振荡器。通过调整此振荡器可产生一定频率和占空比的电平信号,触发双向可控硅抑制其导通或截止，形成自动开关控制加热时间，达到恒温加热的目的，具体电烙铁恒温电路如图3所示。电烙铁电路接通220V电源后，由于热敏电阻阻值较大，通过分压使三极管VQ1处于截止状态，此时电源向电容C3充电，使得555 集成电路构成的多谐振荡器产生高电平信号，触发双向可控硅导通，电烙铁通电工作。随着通电加热时间增加，电烙铁中电热丝温度升高，附在电热丝上的热敏电阻阻值降低，三极管VQ1基极电压升高， 当达到一定值时，三极管VQ1导通，555 定时器与之构成的放电回路通过三极管开始放电。此时，多谐振荡器产生低电平触发双向可控硅截止，电烙铁停止加热。之后，随着电热丝温度降低，热敏电阻阻值升高，三极管VQ1再次截止，555 多谐振荡器产生高平信号触发双向可控硅使之导通，电烙铁再次通电，如此周而复始，使得电烙铁自动处以用户设定的温度范围内。通过调节可变电阻器，设定电烙铁温度，其工作原理是通过调节可变电阻，控制晶体三极管导通与截止时间，即控制双向可控硅导通截止时间， 进而控制电烙铁通电工作时间，最终使得电烙铁根据用户需要产生不同温度范围，实现其多范围和自动功能。

装置的光感控制元件采用光敏电阻，光敏电阻又称光导管，特性是在特定光的照射下，其阻值迅速减小，可用于检测可见光。 光敏电阻器是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。 通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子— 空穴对，参与导电，使电路中电流增强，其结构如图4所示。

随着电子工业化的不断发展，高校实验室，工厂车间，实习基地等各种场合中对于烙铁的需求量不断增加，这种成本低廉，使用安全，使用寿命较长的光感延时的电烙铁将具有十分广阔的应用前景，适合大批量生产使用。

Claims (1)

1.一种光感延时的电烙铁装置，其特征在于：该装置包括电烙铁恒温加热单元，电烙铁光感可变定时单元两个部分，电烙铁光感可变定时单元中所采用的电烙铁手持部位多点光感元件实现自动停止电烙铁加热工作的功能；电烙铁恒温加热单元包括过压保护电路，温度控制电路，电烙铁加热电路；电烙铁光感可变定时单元包括光敏控制电路，延时加热电路；电烙铁恒温加热单元中220v交流电经过压保护电路与温度控制电路相连，温度控制电路输出为电烙铁加热电路输入；电烙铁光感可变定时单元中光敏控制电路包含于延时加热电路之中，实现光敏延时功能，极大的提高了电烙铁的使用效率。 

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