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半田ゴテの温度制御装置

電子工作には半田ごてが必須だ。

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左側のは、いつから使っているか記憶にない。子供のころの真空管用のだったかもしれない。熱容量が大きいので、大型のハンダには今でも活躍している。普段は使わない。植木鉢の底穴を開けるのにも重宝している。

中央の物(②)が最近まで主力で使っていた物。自分で購入した記憶が無い。たぶん息子が中学の時の技術科の実習用に購入したものだと思う。

右側(①)は以前から使っていたが、これから主力にしようとしている物。セラミックヒーター(タングステン線)で、温度上昇が急速で使いやすい。
 問題は、温度が上がりすぎること。温度を制御すれば、とても使いやすくなるとのこと。制御装置も売っているし、自作で回路を組むのも大した問題ではなさそうだ。できればオリジナルな物を作ってみたい。

【1】調光用の電圧調整器がある。
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これを使い、半田ごての先端に熱電対のセンサーを付けて温度を測定した。(電流も測定した)
 強(100V):400℃
 3/4(80V):308℃
 1/2(57V):274℃
 1/4(44V):244℃
 弱 (39V):244℃
②を測定すると274℃で、これがちょうど使いやすい温度なので、60V程度の電圧を供給すれば良いことがわかる。

この変圧器を使えば問題は解決となる。でも、半田ごて専用にしてしまうのももったいない。

【A案】タングステン線を利用したヒーターは温度上昇に伴って大きく抵抗値が上昇する、すなわち、電流が減少する。実際に測ってみるとSWを入れてから高温になるに従って半分程度になる。
これをモニターして、電圧制御すれば良い。ヒーター自体が温度と電流に関して負の特性を持っているので、正のフィードバックを掛ければ、全体として負のフィードバックがかかり、温度が安定する。

ジャンク箱をひっくり返していると、小型の電源トランスが見えた。9V-50mAで非力だが、2次側を太い銅線で捲きなおせば電流検出用としては十分使える。さっそく9Vの捲き線(0.3mm)をほどいて、太い捲き線(0.6mm)に変更して捲いてみた。
 こういう作業は昔やったことがある。子供のころ真空管用のトランスは良く断線して、捲きなおしの修理を何度かやったことがある。
 今回は、鉄のコアを解体できないので、手間がかかる。すぐに飽きた。50回。出力は1.7Vぐらい。使えます。
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●計画:このトランスの出力で赤色LEDを点灯して、トライアックを使った調圧機を制御する。その際に電圧調整用のボリューム抵抗の代わりにCdsフォトセルを用いるというもの。
半田ごて温度上昇 ⇒ 電流減少 ⇒ LED暗くなる ⇒ フォトセルの抵抗値上昇
⇒ 電源電圧減少 ⇒ 半田ごて温度低下
と、負のフィードバックが成立して温度が安定する、というもの。

フォトセルの抵抗値の変化とかLEDの明るさなど不確定要素があるので、実際に組み立ててから調整することにしよう。

ネットで秋月に注文を出そう、と購入物品をメモした。

【B案】
ここで、夕方のジョッギングの時間となった。走りながら、トランスを使うのなら別の方法があるのではないか?
 調光器でダイヤルを回しただけで、一定の温度に保たれていた。タングステン・ヒーター自体が元々温度の安定性がとても高いという性質がある。細かい制御は必要ないのだ。

100V ⇒ 60Vなんてトランスは持ってないし、新規購入するつもりはさらさらない。
 ジョッギングから帰って、ジャンク箱を見回すと、適当なトランスが見つかった。学生時代(半世紀前)にトランジスタ・アンプを組んだ時の電源トランスだ。2次側が24V、0.5A、1次側は0.25A程度の容量しかない。
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 オートトランスにすれば希望の電圧は出せる。電流も、降圧部分の2次側を主に流れるだろうし、大きな電流が流れるのは短時間(1分以下)なので、使えそうだ。
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 さっそく配線してみた。トランスの90Vの表示の所から取り出すと65Vで計算どおり。半田ごての温度も270℃とばっちりです。

ケースがないので手持ちのアクリル板などを細工して作りました。これには大変手間がかかりました。(1日)
実際には強・弱程度の2選択程度で十分なのですが、手持ちのロータリースイッチが6回路だったので、やむなく6選択としてあります。
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コメント

【模型作りとっくに忘却です】

昔は徹夜で模型作りをやっていました、飛行機に戦車にと半田ごては必要なかったけれど
持っていました、昔が懐かしいです、子供のように目を光らせて作業している見習いさんが
羨ましいです

(水溜りに銅線を入れておくと蚊が湧かないそうですが半田ではどうなるでしょう)

投稿: しいたけ | 2015年5月22日 (金) 22時52分

 はい、色々とアイディアが湧いてきます。やっていると集中します。現在はとても細かい作業をやっていますが、良い道具がありません。道具や治具を作りながら、進めています。半田ゴテの電源もその一つです、脇道の方が時間がかかっています。

 銅製の10円玉を使うとの紹介がありました。溶けだした銅イオンや銅の水酸化物の毒性で、水の腐敗防止なるという説があります。一方で、効果が無いとの書き込みも見ました。
 微生物が増えないならボウフラも栄養失調になって成長できないのでしょうね。

投稿: 城ケ崎-見習い2号 | 2015年5月24日 (日) 00時00分

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