Работа схемы.

Примечание: далее по тексту все названия радиоэлементов соответствуют красным обозначениям на схеме.

Схема паяльной станции представляет собой аналоговый фазовый регулятор мощности на основе счетверенного операционного усилителя HA17324 (аналог LM324). Низковольтное питание микросхем выполнено по простой схеме с диодом D2 и 2-ваттным гасящим резистором R7. Схема не имеет гальванической развязки с сетью 220 В, будьте осторожны при ремонте! На элементе DA1:3 выполнен главный задающий генератор коротких импульсов высокой скважности и постоянной частоты 1,35 Гц. Генератор регулярно открывает симистор TR1, при каждом открытии срабатывает компаратор DA1:2 и удерживает отрицательный потенциал на своем выходе в течение некоторого времени, зависящее от сопротивлений переменного резистора VR2 и построечного резистора VR1. Можно сказать, что на элементе DA1:2 собран регулятор скважности импульсов генератора DA1:3, чем меньше скважность (на большее время нагреватель включается в сеть), тем выше температура нагревателя. Внимательный читатель заметит, что во входную цепь компаратора DA1:2 включен так же и сам нагревательный элемент. Это неспроста. Как известно, имеется четкая зависимость температуры нагревательного элемента от его сопротивления электрическому току: в холодном состоянии сопротивление значительно ниже, чем в нагретом. Для нагревателя данной паяльной станции, зависимость сопротивления от температуры была определена экспериментально, и её можно увидеть в таблице ниже (данные ориентировочные).

Сопротивление нагревателя при 25°C.

Таблица соответствия сопротивления нагревательного элемента STD-220-25 его температуре (измерения выполнены цифровым мультиметром Mastech M-838).

Таким образом, скважность импульсов формируется также и в зависимости от сопротивления (температуры) нагревательного элемента паяльника. Этим достигается эффект термостабилизации, то есть происходит автоматическое изменение средней мощности нагревателя в зависимости от теплопотерь. Конечно, это не самое лучшее решение задачи стабилизации температуры жала. Эффективнее было бы получать информацию о температуре нагревателя, от встроенной в него термопары. На элементе DA1:1 собран таймер, который обеспечивает быстрый нагрев паяльника при включении паяльной станции. Время зарядки конденсатора C1 определяет временной промежуток подведения к нагревателю максимальной мощности (независимо от установки ручки регулятора температуры).

Как видно по схеме, выходы всех трех элементов (выводы 7, 14, 8) в конечном итоге приходят на вывод 4 неизвестной нам микросхемы DA2 (со стертой маркировкой). С большой долей вероятности можно сказать, что DA2 – это микросхема UAA1016B или ее ближайшие аналоги. Микросхема UAA1016B представляет собой законченный фазовый регулятор мощности с детектированием нуля (момента перехода синусоиды переменного напряжения питания через нуль) и возможностью стабилизации температуры по сопротивлению термопары. То есть, в принципе, наверняка можно было бы обойтись одной этой микросхемой. Производитель же использует эту замечательную микросхему только в качестве детектора нуля и, возможно, дополнительного усилителя тока для управления симистором.

Схема паяльной станции Solomon SR-976. Красным цветом показаны изменения в схеме, соответствующие рассматриваемой в данной статье версии платы. В синие овалы обведены отличия версий. Желтым прямоугольником показан неисправный конденсатор, из-за которого не было регулировки температуры.

Типовое применение микросхемы UAA1016B.

Локализация неисправности, замена неисправного элемента.

Для большей визуализации, подключим временно вместо нагревательного элемента лампу накаливания мощностью 25-40 Вт. Подав на плату питание, видим, что лампа горит постоянно в полный накал, регулировки нет. Что весьма предсказуемая картина. Как мы выяснили, схема паяльной станции состоит из трех относительно независимых функциональных блоков: задающего генератора, формирователя скважности, блока предварительного нагрева (таймера). Отключим от четвертого вывода (управляющего входа) микросхемы DA2 все выходы функциональных блоков. Для этого, временно отпаяем один (любой) вывод каждого диода D4, D5, D6. После включения питания, наблюдаем полное отсутствие свечения лампы, что хорошо, так как это служит косвенным показателем исправности микросхемы DA2. Вывод 4 микросхемы DA2 находится постоянно под положительным потенциалом благодаря делителю напряжения на резисторах R14, R15. Далее, первым впаиваем обратно диод D6 задающего генератора. Включаем в сеть и наблюдаем короткие вспышки лампы примерно один раз в секунду. Делаем вывод, что задающий генератор работает исправно. Впаиваем диод D4, наблюдаем зависимость скважности импульсов (продолжительности свечения лампы при каждой вспышке) от положений движков резисторов VR1 и VR2. Так и должно быть. Наконец, впаиваем диод D5. Включаем и видим, что лампа горит неограниченно долго в полный накал. Неисправность локализована – дело в блоке первоначального нагрева паяльника. Как видно по схеме, элементы R10, C3 являются времязадающей цепью, чем выше ёмкость конденсатора C3 и чем выше сопротивление резистора R10, тем дольше будет греться паяльник при включении станции в сеть. Выпаиваем электролитический конденсатор C3, проверяем его ёмкость. Емкость оказалась в порядке. Так как измерить показатели электролита не было возможности (например, ESR), то просто делаем замену на заведомо исправный (новый) конденсатор. Эврика! В результате замены конденсатора C3, работоспособность схемы восстановилась, лампа, загоревшись в полный накал в течение первых 30 секунд, начала мигать. Это есть правильный «алгоритм» работы схемы. Итак, неисправным элементом оказался электролитический конденсатор C3 100uFx16v. При желании, время первоначального разогрева паяльника можно изменить, изменив ёмкость конденсатора C3. Опытным путем было установлено, что электролит номинальной ёмкости 22mF задает время первоначального разогрева 8 секунд, 47mF - 13 секунд.

К плате подключена лампа накаливания.

Неисправный электролитический конденсатор 100uFx16v.

Конденсатор заменен на новый 100uFx35v.

Настройка схемы и доработка паяльной станции.

Как мы уже выяснили, температура жала паяльника может регулироваться как внешним переменным резистором VR2, та и внутренним построечным резистором VR1. Регулировкой резистора VR1, добиваются соответствия указателя ручки регулятора (на шкале передней панели) реальной температуре на конце жала паяльника. Для выполнения юстировки и возможности легкой подстройки температуры в будущем, сверлим сквозное отверстие диаметром 4-6 мм в передней панели паяльной станции напротив построечного резистора VR1 (см. фото). Собираем базовый блок в обратной последовательности, устанавливаем ручку регулятора на «300°C», закрепляем на кончике жала термопару и, путем вращения движка VR1 отверткой через проделанное отверстие, добиваемся соответствующего значения температуры на термометре.

Передняя панель паяльной станции после доработки.

Подстройка температуры.

В заключение, попытаемся обобщить все достоинства и недостатки паяльной станции Solomon SR-976.

Плюсы:

• Стабилизация температуры жала.
• Наличие быстрого разогрева при включении.
• Высокая максимальная температура.
• Удобная ручка паяльника.
• Заземление жала.
• Длинные провода.

Минусы:

• Отсутствие термодатчика в нагревателе.
• Недостаточно жесткое крепление жала.
• Отсутствие гальванической развязки по питанию.
• Недостаточно низкая минимальная температура.
• Мощность установленного нагревателя меньше заявленной мощности.

Таким образом, паяльную станцию Solomon SR-976 объективно нельзя считать оборудованием профессионального уровня, её можно рекомендовать только начинающим радиолюбителям, приобретающим подобное оборудование впервые. Строго говоря, 976-я модель является обычным паяльником с возможностью регулировки и стабилизации температуры жала, комплект которого входит подставка-держатель для паяльника. Единственным отличием в лучшую сторону SR-976 от, например, известного компактного паяльника GOOT PX-201 (его, более дешевый, аналог CT-96), является только большая информативность и удобство шкалы установки температуры. Поэтому, можно предположить, что на фоне сильных ближайших конкурентов в одном ценовом диапазоне, покупатель вряд ли будет часто делать выбор в пользу паяльной станции Solomon SR-976.