[实用新型]快速升温智能无铅焊台控制器

说明书

技术领域

本实用新型快速升温智能无铅焊台控制器涉及的是一种采用单片机作数字PID温度控制的快速升温智能无铅焊台控制器。属于锡焊电烙铁领域。

背景技术

电烙铁在电子工业仪器仪表的工业生产上有着大量的使用范围，长期以来存在着发热慢回温差的缺陷，特别是随着无铅焊接的广泛应用，传统的加热方式的发热速度远远不能满足焊接要求。适应无铅焊接的烙铁(包括焊台型烙铁)通常都要求90瓦以上的发热功率和较小热容量、较快热传导速度的烙铁头，使得烙铁头的温度不容易控制精确。同时，因为大的加热功率和小热容量的烙铁头，发生故障时烙铁头在短时间内就能烧红并烧毁，达到八九百度以上，容易发生事故。烙铁头不使用时候空烧会大大缩短使用寿命。

发明内容

本实用新型目的是针对上述不足之处提供一种快速升温智能无铅焊台控制器，采用单片机作数字PID温度控制的快速升温智能无铅焊台控制器及其控制方法，使烙铁头在升温和回温速度极快的同时温度过冲小，恒温精度高，故障时候能切断加热并报警，空闲时降温，防止烙铁头的空烧，延长烙铁头的使用寿命。

快速升温智能无铅焊台控制器是采取以下方式案实现：快速升温智能无铅焊台控制器包括热电偶放大电路、冷端补偿电路、单片机、基准电压电路、超温及故障检测电路、蜂鸣报警电路、继电器及其驱动电路、可控硅过零触发电路、LED数码管显示电路、整流稳压电路、键盘输入电路、基准电压电路。

热电偶放大电路由电阻R9～R12、电容C4、运放IC2A组成。冷端补偿电路由电阻R4～R8、二极管D5、可调电阻P1组成。单片机IC5采用PIC16F819单片机。基准电压电路由电阻R1～R3、电压基准IC3、可调电阻P2、电容C6等组成。超温及故障检测电路由电阻R13～R16、运放IC2B组成。蜂鸣报警电路由电阻R17、三极管N1、蜂鸣器B组成。继电器及其驱动电路由电阻R18～R20、三极管N2、N3、二极管D6、继电器J组成。可控硅过零触发电路由电阻R21～R24、可控硅光耦IC4、三极管N4、可控硅T组成。LED数码管显示电路由电阻R26～R35、三极管N5～N7、数码管A1～A3组成。整流稳压电路由二极管D1～D4、电容C1～C3、稳压块IC1组成。键盘输入电路由微动开关S1～S3、电阻R38组成。基准电压电路由电阻R1、电压基准IC3组成。

快速升温智能无铅焊台控制器的控制方法为：热电偶放大电路对烙铁头内的热电偶温度信号进行放大，冷端补偿电路对环境温度引起的热电偶信号误差进行补偿，放大后的热电偶温度信号进入单片机内的AD转换电路转换为数字信号，单片机根据设定温度和测量温度的差值计算出控制脉冲时间比例，通过可控硅过零触发电路控制烙铁发热体加热功率的大小；同时单片机将采集的实时温度信号送LED数码管进行数字显示。另外一路放大后的热电偶信号进入超温及故障检测电路，若出现超温及故障时输出信号使得蜂鸣器报警电路报警，同时输出信号使继电器断开，切断加热电源。

本实用新型的快速升温智能无铅焊台控制器采用单片机PIC16F819控制的数字PID控温电路，在烙铁头温度接近设定温度时，用时间比例控制技术控制发热体的加热功率，使烙铁头温度接近无过冲的升到设定温度，到达设定温度后，发热体在一个较低的加热功率下，使烙铁头的温度波动范围较小，而当烙铁头温度偏离设定温度时候，单片机通过检测热电偶信号智能判断加热功率的大小，使得温度回升过程中也不会偏离设定温度过大，从而保证恒温的精度。同时，采用闲时休眠电路可降低能源消耗和延长烙铁头使用寿命，故障检测电路可更加保证使用的安全。

快速升温智能无铅焊台控制器及其控制方法采用单片机PIC16F819控制的数字PID(比例、积分、微分)烙铁头温度控制电路和附加的独立超温和故障保护电路以及空闲状态的休眠功能。使烙铁头在升温和回温速度极快的同时温度过冲小，恒温精度高。若有意外情况出现故障时候能够自动切断加热电源并声讯报警。一段时间不使用烙铁后，能自动降低烙铁头温度，防止烙铁头的空烧，延长烙铁头的使用寿命。

快速升温智能无铅焊台控制器及其控制方法对烙铁头的温度控制采用可控硅过零触发电路，用时间比例来调节烙铁头的加热功率，而加热功率又通过数字PID算法来控制，从而达到升温及回温速度极快的同时温度过冲小，恒温精度高的效果。

快速升温智能无铅焊台控制器及其控制方法采用附加的独立保护电路，在焊台发生热电偶开路、可控硅短路等意外故障时能断开继电器J，切断烙铁头的加热电源，并发出声讯报警，从而提醒工作人员检修和防止发生更大的故障或事故。