基于交流调功的恒温电烙铁设计
自制恒温电烙铁及电路图
市面上销售的简易恒温电烙铁，其恒温控制部分由市电直接供电去驱动双向可控硅的电路，一旦出问题往往使元器件烧黑或炸裂，损坏器件的颜色、标记就无法辨认，给维修带来困难。
这里，我们以有代表性的广州黄花电子电器厂９０５Ｃ型恒温电烙铁为例，对恒温烙铁的工作原理加以介绍。
该电烙铁控温范围是１００℃～４００℃，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称±５％，采用了热电偶传感器。
控制电路采用了交流市电直接降压、滤波、稳压供电方案。
工作原理见下图。
市电ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ１降压、Ｄ１半波整流、Ｄ２削波稳压、Ｃ１滤波后作为比较器件ＩＣ的电源电压及调温设定电压源。
ＩＣ－Ａ③脚为热电偶检测电压输入端（与温度值对应）；
②脚为调温设定电压。
在②、③脚两端电压比较后，由①脚输出。
其中Ｒ５的作用是将输入的很少一部分反馈至同相输入端③脚，以使在小信号波动时输出锁定不变。
当热电偶检到温度偏低时；③脚电平相对②脚低，使输出①脚也低。
进而使ＩＣ－Ｂ放大器⑥脚相对于固定偏置的⑤脚偏低，使输出⑦脚为高。
由于ＩＣ－Ｂ⑤脚电压是由ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ６、Ｒ７分压而得，因而，频率、相位完全与ＡＣ２２０Ｖ相同。
与⑥脚直流比较后在⑦脚输出交流电压。
该交流电压经Ｃ２、Ｄ４、Ｄ３和Ｄ４反向并联（作用同双向二极管）触发双向可控硅，使相应的电压加到烙铁电热丝上，以达到恒温的目的。
制作一款电烙铁调温装置（结构紧凑）
制作一款电烙铁调温装置（结构紧凑）
普通电烙铁不能调温，烙铁头长时间全功率工作氧化严重，松香沾成焦碳影响焊接效果破坏焊点外观，这些问题很多在用普通烙铁的朋友都天天见到，加个外挂调光器、调速器或者电热毯开关又显得不怎么简洁，下面就分享一下我做的这个东西吧，简单易做，结构紧凑，材料易找。
普通分体电源插头，选大一点的里面好装电路，可转插片的以便在三极插座使用。
用锉刀修改几个孔，中间原有大孔改大装电位器，边上开两小孔一个引线一个装指示灯。
制作方法
所用元件就这么几个（指示灯的没在内）
全部元件用搭棚焊以减少体积，装好用胶固定以防短路
盖好装好螺丝，就能用了。
电路图如下
微信0。
恒温电烙铁电路图
自制(xxxx黄花恒温电烙铁)发布:|来源:xiexiaolao |查看:2622次|用户关注：自制恒温电烙铁电路图(广广州黄花恒温电烙铁)简易恒温电烙铁，其恒温控制部分由市电直接供电去驱动双向可控硅的电路，一旦出问题往往使元器件烧黑或炸裂，损坏器件的颜色、标记就无法辨认，给维修带来困难。
这里，我们以有代表性的广州黄花电子电器厂９０５Ｃ型恒温电烙铁为例，对恒温烙铁的工作原理加以介绍。
该电烙铁控温范围是１００℃～４００℃，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称±５％，采用了热电偶传感器。
控制电路自制恒温电烙铁电路图(广广州黄花恒温电烙铁)简易恒温电烙铁，其恒温控制部分由市电直接供电去驱动双向可控硅的电路，一旦出问题往往使元器件烧黑或炸裂，损坏器件的颜色、标记就无法辨认，给维修带来困难。
这里，我们以有代表性的广州黄花电子电器厂９０５Ｃ型恒温电烙铁为例，对恒温烙铁的工作原理加以介绍。
该电烙铁控温范围是１００℃～４００℃，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称±５％，采用了热电偶传感器。
控制电路采用了交流市电直接降压、滤波、稳压供电方案。
工作原理见下图。
市电ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ１降压、Ｄ１半波整流、Ｄ２削波稳压、Ｃ１滤波后作为比较器件ＩＣ的电源电压及调温设定电压源。
ＩＣ－Ａ③脚为热电偶检测电压输入端（与温度值对应）；②脚为调温设定电压。
在②、③脚两端电压比较后，由①脚输出。
其中Ｒ５的作用是将输入的很少一部分反馈至同相输入端③脚，以使在小信号波动时输出锁定不变。
当热电偶检到温度偏低时；③脚电平相对②脚低，使输出①脚也低。
进而使ＩＣ－Ｂ放大器⑥脚相对于固定偏置的⑤脚偏低，使输出⑦脚为高。
由于ＩＣ－Ｂ⑤脚电压是由ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ６、Ｒ７分压而得，因而，频率、相位完全与ＡＣ２２０Ｖ相同。
与⑥脚直流比较后在⑦脚输出交流电压。
该交流电压经Ｃ２、Ｄ４、Ｄ３和Ｄ４反向并联（作用同双向二极管）触发双向可控硅，使相应的电压加到烙铁电热丝上，以达到恒温的目的。
可调恒温电烙铁的设计
可调恒温电烙铁的设计恒温电烙铁中主要元器件简介1.1原理图设计:图1-1 电烙铁设计原理图1.2部分元器件的功能介绍电路图设计好了,接下来就是布置元器件了,恒温可调电烙铁主要是通过热电偶、集成电路控温，恒温精度高，焊接温度可调，高强度工程塑料手柄，它主要是由这些元器件构成的：两个黑红二级管、烙铁芯、一个发光二级管、热电偶、一个可调电阻、一个传感器、HA17358一只，两个电解电容、一个金属膜电阻和一个稳压管等组成。
每个元器件都有各自的用处：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，当烙铁芯的温度达到调节手柄的温度时是通过它来停止加热的。
这是需要着重说明一下的是热电偶测温的应用原理：1.2.1热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②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）。
③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。
a．热电偶测温基本原理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。
b．热电偶的种类及结构形成（1）热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
936恒温电烙铁电路图及烙铁构造原理
936恒温电烙铁电路图及烙铁构造原理一、电烙铁的原理936烙铁是一种可恒温、低电压、长寿命烙铁，具有可靠接地线，并与市电隔离，在修理各种含有贴片元件和集成电路的印制电路板时，尤为方便安全。
主要依靠温度反馈电路来控制发热元件的通电和断电来实现控温的。
二、电烙铁的构造936烙铁主要由三大部分组成：变压器，温度控制板，手柄。
【936恒温电烙铁电路图及烙铁构造原理】三、电烙铁的工作原理936烙铁在接通电源后，控制板检测温控回路，温控回路通时，IC1控制Q1导通，发热芯开始通电加热，当温度到了设定温度时，IC1控制Q1断电，停止加热，Q1相当于电子开关，发热芯的电源由Q1来控制。
四、电烙铁使用常见问题的处理方法936烙铁在接通电源后，控制板检测温控回路，温控回路通时，IC1控制Q1导通，发热芯开始通电加热，同时面板指示灯会常亮，当温度到了设定温度时，IC1控制Q1断电，停止加热，同时面板指示灯会熄灭，当温度过底时再次接通电源，来回反复通断来控制温度。
打开电源开关后，指示灯不亮，不发热，先观察一个细节，指示灯会不会闪一下，（大多数烙铁的现像，也会有个别品牌的不会）会闪一下说明电源巳经给控制板供电了，说明控制板没有检测感温头。
可能的原因有5个方面：1.控制板的座子松动，断线；2控制板座子和手柄接口接触不良；3手柄线有断线；4手柄的烙铁芯坏；5手柄用错，烙铁芯阻值不匹配。
打开电源开关后，指示灯不亮，也不闪，可能的原因有4个方面：1电源线断；2变压器坏；3保险管烧坏；4 Q1坏。
【936恒温电烙铁电路图及烙铁构造原理】指示灯亮，但不发热，可能的原因有4个方面：1控制板上的接头松动，接触不良；2 手柄接头与控制板接头接触不良；3 手柄电线断线；4 发热芯坏。
指示灯亮，发热，但不恒温，烙铁头过热烧红，可能的原因有2方面：1发热芯坏；2手柄用错，烙铁芯阻值不匹配。
电烙铁调温电路的设计与制作
明达职业技术学院毕业论文(设计)2007 － 2008学年度信息工程系应用电子技术专业班级 05应用电子2班学号 0405051219 课题名称电烙铁调温电路的设计与制作学生姓名刘健指导教师卜令涛电烙铁调温电路作者：刘健[摘要]：现在都在讲究能源的节约，普通的电烙铁消浪费能源，不会控制能源的节省，而调温电烙铁能通过调节电路输出脉冲的占空比来控制其电压的大小，这样一来既有调温功能又可起到节电的功效。
这设计采用桥式整流对控制电路提供电压，利用555定时器产生多谐振荡，由继电器的特性来控制输入电压的大小来实现这个设计的目的。
电子设备更新换代速度之快是其他行业不能比拟的，每次的升级都带来了巨大的商机和市场的繁荣以及消费着的愉悦，这些都离不开微电各方面的技术支撑，给我们提供了锻炼的机会。
[关键词]：桥式整流电路 555定时器自激多谐振荡器继电器三极管前言电子信息领域的成果离不开三大关键，第一，可靠性。
具体体现在依据的资料必须正确可靠，拟订的方案必须安全可靠，各种零部件电器元件的选择必须可靠符合标准，第二，创新性。
创新并不是指自己所提出的见解是空前绝后的，也不是重大发明，而是指在本专业内个人有独到见解或者对别人研究的不足之外进行补充等等。
第三，研究方法。
首先，要仔细观察勤于思考记录。
其次，要主动进行实验验证，正确推理计算，理论与实践相结合相验证，这些都必不可少。
本文系统的论述了调温电烙铁的设计与工作原理，用继电器进行控制其开断，让人可以控制其的加热，恒温与冷却。
在能源的节约方面起到了很大的作用。
目录1 方案设计与选择 (3)2 设备与元器件清单 (5)3 电源 (6)3.1 电容降压稳压直流电源 (6)3.2 桥式整流电路 (7)3.2.1 电路组成和工作原理 (7)3.3 变压器 (8)3.4 滤波原理 (9)3.4.1电容滤波 (9)3.4.2 电容滤波电路的特点 (9)3.5 稳压电源 (10)3.5.1 集成稳压电源 (10)4 555定时器及其应用 (11)4.1 555定时器的结构 (11)4.1.1 电阻分压器 (11)4.1.2电压比较器 (11)4.1.3 基本RS触发器 (11)4.1.4放电管T (11)4.1.5 55定时器各引脚的功能 (12)4.2 555定时器的工作原理 (13)4.3 用555定时器组成的多谐振荡器 (14)4.3.1电路的组成及工作原理 (14)5 指示电路 (14)5.1 LED发光原理 (14)6、继电器的工作原理 (14)7总结与体会 (15)8致谢 (16)1 方案设计与选择方案1图（1）如图（1）所示，22OV电压经过1U/400V的电容降压后经半波整流二极管整流，然后通过电容的滤波的到12V的电压。
恒温电烙铁原理与设计
恒温烙铁工作原理由于恒温电烙铁头内，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。
恒温烙铁和普通直插电烙铁的区别* 可无铅焊接* 惊人的升温速度从室温上升至300℃绝不超过20秒。
* 智能化的完美焊接功率充沛并随焊点大小变化而变化再大的焊点都能完成完美的焊接能有效避免因冷焊等造成的连接不牢* 非凡的热量恢复本领神奇的温度补偿速度能解决无铅焊接制程中产生的温度矛盾，是无铅焊接的利器，同时也是一些特定低温条件下焊接的必备工具。
* 延长烙铁头寿命焊接温度的相对降低大大延长了烙铁头的使用寿命。
实用的功能1、自动休眠，节省能源超过20分钟不使用烙铁时，本焊台自动降温至200℃，当再次拿起烙铁时温度迅速回升至原设定值，亦可延长烙铁头寿命。
2、密码锁定温度稳定的焊接温度是焊点品质的保证。
本焊台能方便地使用密码锁定温度，他人无法随意改变设定温度。
3、发热器与焊咀分体结构两者的的分体设计能完全避免发热体必须与焊咀一起更换而带来的不必要损失可大大节省开支降低损耗。
普通直插电烙铁*用普通烙铁进行无铅作业十分费力，用回温快的焊台焊接的点质量可以保证．由于温度高，烙铁芯和头比较容易坏．*通常是用瓦特数来标示它的热度，常见到的有20瓦特、30瓦特、40瓦特、50瓦特以及60瓦特等，瓦特数越高的，表示消耗电量越大，烙铁头也越烫，以真空管电路而言，由于要焊接的接点面积通常都不小，因此，以40瓦特至50瓦特的烙铁较为合适，另外，现在市面上还有一种两段式的烙铁，它在平常时的功率比较小，例如15瓦特，不过，当你需要高温时，它提供了一个按钮，按下去可以用更高的瓦数来加热，例如60瓦特。
一种可显示恒温冷却状态的电烙铁电路[实用新型专利]
![一种可显示恒温冷却状态的电烙铁电路[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1aabfc6084868762cbaed5be.png)
专利名称：一种可显示恒温冷却状态的电烙铁电路
专利类型：实用新型专利
发明人：李德路,夏如杰,吴玮,王文杰,侯文宝,王超,刘志坚,张刚,高喜玲
申请号：CN201820837226.0
申请日：20180531
公开号：CN208246002U
公开日：
20181218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种可显示恒温冷却状态的电烙铁电路，交流电的正极、电阻R1、电阻丝RL连接在一起，交流电的负极、电容C1、二极管D2、电阻R3、J型热电偶TC1、电阻R9、运放U3、二极管D5、电阻R7、运放U2、运放U4连接在一起，电阻R1、二极管D1、电容C1、二极管D2、滑动电阻RV1、开关SW1、电阻R6、运放U2、电阻R2、滑动电阻RV2、电阻R3、运放U1、电阻R4、电阻R5、J型热电偶TC1连接在一起，运放U1、电阻R5、运放U2，电阻R6、电阻R7、电容C2、二极管D3、二极管D4连接在一起，运放U4连接电阻丝RL。
本实用新型的有益效果是能够使电烙铁保持恒温并显示状态。
申请人：江苏建筑职业技术学院
地址：221116 江苏省徐州市泉山区学苑路26号
国籍：CN
代理机构：南京业腾知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：郑婷
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恒温可调电烙铁原理
恒温可调电烙铁原理
恒温可调电烙铁是一种用于焊接和烙画的工具，其工作原理是通过电加热来提供恒定的工作温度。
整个电烙铁由电热元件、控温电路和外壳组成。
电热元件通常是由电阻丝或电热片制成，其电阻特性可以提供所需的加热功率。
控温电路是用来控制电热元件的加热功率以及稳定工作温度。
外壳则用来保护用户安全，防止触电。
当插上电源后，控温电路会感应到电热元件的电流流过情况，并根据事先设定的目标温度，调节电热元件的加热功率。
在达到设定温度后，控温电路就会自动调整电热元件的加热功率，使其保持在设定温度附近。
不同型号的恒温可调电烙铁通常有不同的温度范围和温度调节方式。
一些电烙铁上配备了旋转式温度调节旋钮，用户可以根据需要选择所需的温度。
而另一些电烙铁则采用数字显示屏，用户可以直接输入目标温度进行调节。
通过这种恒温的设计，电烙铁能够在焊接或烙画过程中保持恒定的工作温度，使其能够提供稳定的加热效果。
这不仅可以更好地控制焊接温度，确保焊点质量，而且还可以提高工作效率，减少能量消耗。
总之，恒温可调电烙铁通过控温电路对电热元件的加热功率进行调节，从而实现恒温工作。
这种设计使得电烙铁具备了稳定性、高效性和安全性等优点，适用于各种焊接和烙画工作。
恒温电烙铁内部结构
恒温电烙铁内部结构恒温电烙铁是一种广泛应用于电子制造、维修和实验领域的工具。
它的内部结构设计独特，能够满足各种复杂场景的使用需求。
下面将详细介绍恒温电烙铁的内部结构，包括其主要组成部分和功能。
一、发热元件发热元件是恒温电烙铁的核心部分，其作用是将电能转化为热能。
恒温电烙铁采用高品质的镍铬电阻丝作为发热元件，具有较高的电阻率和热稳定性。
在通电后，电阻丝产生热量，通过热传导和对流的方式传递给烙铁头，使其达到恒定的工作温度。
二、温度控制系统恒温电烙铁的温度控制系统负责监测烙铁头的实际温度，并将其与设定温度进行比较。
当实际温度低于设定温度时，控制系统会自动增加电流，使发热元件产生更多的热量；反之，当实际温度高于设定温度时，控制系统会降低电流，减小发热元件产生的热量。
这样，恒温电烙铁能够保持烙铁头在设定的温度范围内工作，确保焊接效果。
三、烙铁头烙铁头的材质和形状对焊接效果至关重要。
恒温电烙铁采用优质的合金钢烙铁头，具有较高的硬度和导热性能。
烙铁头的形状有多种，如尖头、圆头、平头等，可根据实际焊接需求进行选择。
此外，部分恒温电烙铁的烙铁头还可以更换，以满足不同场景的使用需求。
四、电源和控制电路恒温电烙铁的电源和控制电路负责向发热元件提供稳定的电流，并实现温度的自动控制。
电源部分通常采用开关电源模块，将输入的交流电压转换为稳定的直流电压，以供控制电路和发热元件使用。
控制电路则包括微处理器、电流控制器和温度传感器等元器件，实现温度的精确控制。
五、外壳和握持设计恒温电烙铁的外壳采用绝缘材料制成，具有良好的绝缘性能和抗热性能。
握持设计符合人体工程学，使操作更加舒适和安全。
部分恒温电烙铁还配备有过热保护功能，当烙铁头温度过高时，控制系统会自动切断电源，防止事故发生。
综上所述，恒温电烙铁的内部结构主要包括发热元件、温度控制系统、烙铁头、电源和控制电路以及外壳和握持设计。
这些部分密切协作，使恒温电烙铁能够在各种条件下稳定工作，为用户带来便捷和高效的焊接体验。
基于交流调功的恒温电烙铁设计
中国计量学院课程设计设计报告书题目：基于交流调功的电烙铁恒温控制二级学院机电工程学院专业电气工程及其自动化班级12电气1班姓名袁敬坤学号1200103101同组同学姓名张超同组同学学号 1200103103同组同学姓名孙一诺 (女)同组同学学号 12301141062015年 11 月 30 日题目6基于交流调功的电烙铁恒温控制一、题目要求图1图2◆1）确定电路并选择器件◆2）利用单片机进行交流调功控制◆3）通过实验获取控制范围与所对应的烙铁温度的关系二、小组分工小组成员共同完成要求分析与方案探讨，并一起完成电路设计与制作，每个人的具体分工如下：袁敬坤：主要负责电路设计与仿真，单片机编程以及原理探讨张超：基本原理框架构建，方案起草，报告起草等，并参与电路设计孙一诺：参与电路制作，方案起草，并完成电路基本调试以及元器件采集三、要求分析基于交流调功的电烙铁恒温控制，首先就是要实现交流调功，其次就是实现恒温控制。
交流调功可以按照要求中图2原理，通过在工频电10个周期内，导通几个周期，再关断剩余几个周期，因此在电烙铁供电回路中应该串联一个可以控制开关的装置；而工频电周波都是在零点进行控制与计数，所以应该设计一个用于计数工频电周期的电路。
恒温控制，当电烙铁在工作时，假设室温恒定，温度一定，散失的热量就一定，当输入电能等于散失热量时，就会达到恒温，所以当输入功率恒定就能实现恒温控制。
综上所述，电烙铁工作在工频电时，通过交流调功就可以实现恒温控制。
四、方案设计1、总体构思根据要求，利用控制工频电周波通断个数就能实现调功，而工频电周波个数需设计周波检测转换电路，因此基本的系统框图如图3所示图3基于交流调功的电烙铁恒温控制系统电路主要就是设计要求中图3的控制装置（实现交流调功）和设计检测装置（周波检测转换，即过零检测电路）。
2、控制装置方案设计方案一:利用固体继电器（SSR）实现交流调功控制，基本原理如图4所示，当输入端“+”“-”之间有压降时输出端导通；反之不导通。
数字恒温电烙铁的设计与实现
数字恒温电烙铁的设计与实现数字恒温电烙铁的设计与实现电⼦信息⼯程0701班学⽣：指导⽼师：摘要：本设计是以AT89C51单⽚机为核⼼,使⽤K型热电偶对烙铁头的温度进⾏采集，⽤数字转换器MAX6675对K型热电偶所采集的数据进⾏处理，MAX6675不但可将模拟信号转换成12bit对应的数字量，⽽且⾃带冷端补偿，简化了电路。
K型热电偶因其测量范围宽⽽得到⼴泛的应⽤。
本设计⽤LCD1602对温度进⾏动态显⽰，以双向可控硅为开关器件，设计制作了带按键输⼊控制，当温度⾼于设置温度时，单⽚机⾃动控制双向可控硅的通断，以达到电烙铁加热与否的⽬的。
通过本设计有效的控制电烙铁的温度，使电烙铁⼯作在恒温的状态下，来实现数字恒温电烙铁。
【关键词】AT89C51；K型热电偶；MAX6675；数字恒温ABSTRACT：The design is consist of STC89C52, which adopts K-type thermocouple measuring the temperature of electric soldering bit, with digital converter MAX6675 for processing the signal. MAX6675 not only can convert analog signal into digital signal, but also comes with cold junction compensation, simplifying the circuit. K-type thermocouple for its wide measuring range is widely used. The design of dynamic temperature displays with LCD1602, with Triac for heating control the switching devices. The work is a perpetual temperature control with the function of the key input control. When the temperature is higher than the set temperature, MCU automatically control the off of Triac, in order to achieve the purpose of soldering iron or a heated. Through this design effectively control the temperature of soldering iron, making the electric iron work in a state of constant temperature.【Key words】AT89C51; K-type thermocouple；MAX667；Digital constant temperature⽬录1绪论 (1)1.1恒温电烙铁 (1)1.2论⽂主要⼯作 (1)2设计⽅案 (2)2.1 总体⽅案设计 (2)2.2 各模块设计原理 (2)2.2.1 温度采集模块 (2)2.2.2 设置模块 (2)2.2.3 温度控制模块 (2)3 系统硬件电路设计 (2)3.1硬件电路总体设计 (2)3.2 硬件电路芯⽚选型 (3)3.2.1 单⽚机选型 (3)3.2.2 温度采集部分芯⽚选择 (3)3.2.3 控制部分硬件的的选择 (4)3.3硬件模块 (4)3.3.1时钟电路与复位电路 (4)3.3.2 温度采集部分电路 (5)3.3.3 温度设置部分电路 (6)3.3.4 温度控制部分电路 (6)3.3.5 显⽰部分 (7)3.3.6电源部分 (7)4 软件系统的设计 (8)4.1 软件总体设计 (8)4.2 各模块软件设计............................................................................... 错误!未定义书签。
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中国计量学院
课程设计设计报告书
题目：基于交流调功的电烙铁恒温控制
二级学院机电工程学院
专业电气工程及其自动化
班级12电气1班
姓名袁敬坤
学号1200103101
同组同学姓名张超
同组同学学号 1200103103
同组同学姓名孙一诺 (女)
同组同学学号 1230114106
2015年 11 月 30 日
题目6基于交流调功的电烙铁恒温控制
一、题目要求
图1
图2
◆1）确定电路并选择器件
◆2）利用单片机进行交流调功控制
◆3）通过实验获取控制范围与所对应的烙铁温度的关系
二、小组分工
小组成员共同完成要求分析与方案探讨，并一起完成电路设计与制作，每个人的具体分工如下：
袁敬坤：主要负责电路设计与仿真，单片机编程以及原理探讨
张超：基本原理框架构建，方案起草，报告起草等，并参与电路设计
孙一诺：参与电路制作，方案起草，并完成电路基本调试以及元器件采集
三、要求分析
基于交流调功的电烙铁恒温控制，首先就是要实现交流调功，其次就是实现恒温控制。
交流调功可以按照要求中图2原理，通过在工频电10个周期内，导通几个周期，再关断剩余几个周期，因此在电烙铁供电回路中应该串联一个可以控制开关的装置；而工频电周波都是在零点进行控制与计数，所以应该设计一个用于计数工频电周期的电路。
恒温控制，当电烙铁在工作时，假设室温恒定，温度一定，散失的热量就一定，当输入电能等于散失热量时，就会达到恒温，所以当输入功率恒定就能实现恒温控制。
综上所述，电烙铁工作在工频电时，通过交流调功就可以实现恒温控制。
四、方案设计
1、总体构思
根据要求，利用控制工频电周波通断个数就能实现调功，而工频电周波个数需设计周波检测转换电路，因此基本的系统框图如图3所示
图3
基于交流调功的电烙铁恒温控制系统电路主要就是设计要求中图3的控制装置（实现交流调功）和设计检测装置（周波检测转换，即过零检测电路）。
2、控制装置方案设计
方案一:利用固体继电器（SSR）实现交流调功控制，基本原理如图4所示，当
输入端“+”“-”之间有压降时输出端导通；反之不导通。
图4
方案二:利用双向可控硅实现交流调功控制，如图5所示，通过P1.0端输入单片机信号控制三极管S8050，三极管驱动控制光耦MOC3021，从而控制双向可控硅BT134。
当P1.0为高电平时，三极管8050导通，光耦MOC3021的1脚，2脚有电流流过，光耦MOC3021的4脚6脚电阻相对减小，无论火线或L1端哪端相对高于另一端双向可控硅BT134都能导通，火线和L1端导通；反之，双向可控硅不导通，火线和L1端不导通。
图5
两方案进行比较，方案二电路复杂，用件较多，焊接麻烦。
方案一简单，方便，电路容易，控制方便。
综上因素，我们采用方案二。
3、检测装置设计
检测装置是调功装置的引路者，能把工频电周波转换成单片机能快速识别的方波，如图6所示。
图6
其中的检测电路就是把正弦波转换成方波，但要考虑正弦波为220V的工频电，
所以应该有一定的隔离，基本电路如图7所示。
当L相对于N为高电平光耦5210导通，驱动三极管8050导通，P3.0就为高电平；反之为低电平。
图7
4、程序设计
参照系统框图单片机执行程序需要按键输入、方波计数输入、液晶显示输出、控制输出等简单的输入输出，51单片机就能实现；程序框图如图8所示，单片机开机后通过按键输入所想设定的温度，确定后单片机程序开启P3.0管脚的上下降沿中断，在中断中执行计数，并且在所计的数没有达到设定温度所标定周波个数值时总是置P1.0为高电平，即图5中火线和L1导通；当计数超过设定温度所标定周波个数值时置P1.0为低电平；总的计数个数超过10时，计数清零，又开始循环。
图8
5、系统调试
电路焊接完成后，检查电路，正确后连接好线路，用变压器接在电烙铁应接位置，打开总开关，按键输入温度，确定后用示波器观察变压器低压端一个周期波形，当输入80℃时，波形如图9a所示；当输入为160℃时，波形如图9b 所示。
图9a 图9b
观察波形与理论相差不大，插上电烙铁进行温度标定，所测数据如下表所示
说明：上表数据，每个10min进行测量并调档（10个周波，共分10档）
6、数据分析与拟合
总体来看，从实验数据可以看出，在低温段（100℃以下）误差较大，在中高温段误差较小，越接近电烙铁可达到的最高温，误差越小。
为便于得出更精确结论，我们总共测量了100组数据（每档测十组，共10档），用著名的曲线拟合软件TableCurve对周波数与温度进行拟合，得到若干公式（图10a,图10b），根据拟合度和方便程度，选取简单一次函数，取a=-3，b=0.05。
如图10a
7、总体电路图
图11
8、总结
我们的作品完成了题目要求，能对电烙铁进行恒温控制，但不足之处在于只是实现了开环控制恒温，受周围环境影响比较大，不过在室内应用还是相当可以的。
经过三个星期的设计、仿真与制作，不仅锻炼了我们的动手能力，还培养了我们团结协作的精神，并且验证了我们所学的知识，更加促进了我们查阅资料的能力。
参考文献
[1]王兆安，黄俊《电力电子技术》西安交通大学机械工业出版社
[2]何立民 MCS-51单片机应用系统设计技术[M] 北京：北京航空航天大学出版
社，1999。