一种直流加热电路及其构成的电烙铁制造技术

本发明专利技术公开了一种直流加热电路，包括三极管、二极管、电感、第一电容、第二电容和发热丝；本发明专利技术还公开了一种直流加热电烙铁，根据一种直流加热电路构成的，包括烙铁头和发热元件，还包括陶瓷管和热电偶；烙铁头设有空腔，陶瓷管设在空腔中，发热元件设在陶瓷管外壁，热电偶设在陶瓷管内部。本发明专利技术通过直流加热电路的改进实现了电烙铁发热部件的直流加热，热电偶传感器的数据采集速度可达到每秒上千次的采样速率，且没有干扰导致温度的偏差，在烙铁焊接时MCU可以迅速的读取到烙铁头的温度变化并线性的增加发热丝的功率，因此烙铁头始终保持着非常低的温度波动，使得自动焊接机器人在焊接速度大幅度提高的同时焊接质量也得到了大幅度的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接工具领域，特别是指一种直流加热电路及其构成的电烙铁。
技术介绍
恒温电烙铁加热的技术经历了一下几种变化:1.最早的恒温电烙铁都是采用陶瓷发热芯发热，烙铁头变成可更换件，线圈和热电偶分开，使用比较器来调节和恒温；2.由日本品牌开始使用一种将发热丝和热电偶直接通过导热材料封装进入烙铁头里面，然后使用MCU来控制温度的稳定，并且利用热电偶可串接第三金属的原理将烙铁头简化为两线连接。以上的2种技术方法在加热的时候都是采用了通断式的加热方式，这种方式加热的时候温度的波动性比较大，尤其在焊接的时候比较明显，但是在以前手工焊接的时代，由于焊接速度的原因，温度的波动性在一定的范围内都是可以接受的，因为人工焊接的过程中当焊接人员观察到焊接情况不良好的时候就会采取延长加热时间等措施来保证焊接质量，因此这种加热方式在过去都是一直能够满足使用需要的。随着技术的进步和产品自动化生产的需要，以往很多人焊接的产品都开始转换为自动焊接机器人焊接了，由于焊接速度的提升对于电烙铁温度稳定性的要求就开始提高了，并且机器人焊接的时候焊点的焊接时间都是固定的，因此当烙铁温度波动的时候就会造成有部分焊点在焊接的时候由于烙铁温度不够造成焊点焊接不良，因此对于电烙铁的温度稳定性要求开始提高了，原来的电烙铁的控制技术的改进余地已经很小了，市场已经迫切需要一种能够极大的提高电烙铁性能的加热技术了。
技术实现思路
本专利技术提出一种直流加热电路及其构成的电烙铁，解决了现有技术中电烙铁温度稳定性不足的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种直流加热电路，包括三极管、二极管、电感、第一电容、第二电容和发热丝；三极管的源极接地，三极管的漏极分别连接二极管的正极和电感的一端，二极管的负极连接直流电压，二极管的负极还连接并联的第一电容、第二电容和发热丝，第一电容、第二电容和发热丝的另一端连接电感的另一端。进一步的，三极管的栅极连接脉冲宽度调制信号。更进一步的，三极管为N沟道场效应管。本专利技术还提出了一种直流加热电烙铁，是根据一种直流加热电路构成的，包括烙铁头和发热元件，还包括陶瓷管和热电偶；烙铁头设有空腔，陶瓷管设在空腔中，发热元件设在陶瓷管外壁，热电偶设在陶瓷管内部。进一步的，发热元件为发热丝。更进一步的，发热丝缠绕在陶瓷管外壁。进一步的，陶瓷管为中空的圆筒状。进一步的，烙铁头内部填充有高导热绝缘材料。进一步的，热电偶连接有用于采集温度数据的热电偶传感器。本专利技术的有益效果在于:1、加热原理的创新:首次将纯直流加热的方式应用到电烙铁领域，首次在电烙铁加热领域使用直流加热的方法；2、加热电路的创新:首次将DC-DC电压变换技术应用到电烙铁发热丝控制上面，使得应用直流加热变成了完整可行的技术。3、烙铁功率的可扩展性:随着电烙铁加热功率的进一步增加由目前主流的90瓦的功率增加到200瓦或者更大的功率，如果使用现有烙铁在焊接时候的温度波动将变得更加难以控制，如果使用加热时和热电偶分开的方式并且使用PWM交流控制加热丝的的功率的情况下会造成热电偶的干扰信号进一步增强，使得干扰信号的处理越来越难，如果使用直流加热就无需担心热电偶的信号干扰问题，同时加热功率可以轻松增加至更大，只需要对MOS管和整流二极管等元器件进行简单的适配就可以解决大功率降压的问题，并且能够拥有更好的温度稳定性，和非常小的温度波动范围(随着功率的增加如果采用PWM通断加热的方法，温度会在发热丝通电的时候迅速上升，断电的时候迅速降低，使得温度波动范围增加，温度的波动变得更加难以控制)。4、本专利技术可轻松扩展至其它需要低压高精度恒温低干扰信号的领域5、经过对该技术的进一步研究可以进一步的降低成本，使得该技术能够以更高的控温精度对电烙铁行业进行一次技术的升级，让电烙铁的性能得到极大的提升。6、在没有干扰信号的情况下MCU可以对热电偶进行高速测温，因此可以生成温度变化曲线，使得电烙铁更加智能化，通过对温度变化曲线的分析，烙铁的温度控制策略可以进行自动学习，更加适应用户的使用习惯，通过对软件的调教让温度的控制更加智能化，可以在不使用任何外部传感器的情况下实现智能化休眠省电等功能。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种直流加热电路的电路图；图2为本专利技术一种直流加热电烙铁的结构示意图；图3为MCU控制流程图。图中:1_烙铁头；2_发热单元；3_电热偶；4_陶瓷管。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提出了一种直流加热电路，包括三极管、二极管、电感、第一电容、第二电容和发热丝；三极管的源极接地，三极管的漏极分别连接二极管的正极和电感的一端，二极管的负极连接直流电压，二极管的负极还连接并联的第一电容、第二电容和发热丝，第一电容、第二电容和发热丝的另一端连接电感的另一端。三极管的栅极连接脉冲宽度调制信号。三极管为N沟道场效应管。这个电路所采用的是DC-DC降压的一种拓扑结构(N沟道MOS管低端降压)，在应用了这种电路之后由于N沟道MOS管是和MCU共用GND作为参考，所以MCU可以在5-20V的范围内轻松驱动MOS管，并且在使用推挽结构后MOS的开关速度轻松可以达到数百KHZ，电路的整体效率得到了很大的提高，同时简化了电路的设计，并且RSl发热丝两端的加热电压为纯直流电，通过当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流加热电路，其特征在于：包括三极管、二极管、电感、第一电容、第二电容和发热丝；所述三极管的源极接地，所述三极管的漏极分别连接所述二极管的正极和所述电感的一端，所述二极管的负极连接直流电压，所述二极管的负极还连接并联的第一电容、第二电容和发热丝，所述第一电容、第二电容和发热丝的另一端连接所述电感的另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑瑶，郭耀波，
申请(专利权)人：深圳市尚进电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44