本實(shí)用新型涉及感應(yīng)加熱技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種手持式熔錫設(shè)備。
背景技術(shù):
熱風(fēng)槍是現(xiàn)在常用的芯片拆除焊接設(shè)備,其通過(guò)熱空氣的流動(dòng)達(dá)到熱傳導(dǎo)的目的,其能量傳遞方式就限制了其效率以及加熱面積;熱空氣流動(dòng)進(jìn)行熱傳導(dǎo)的熱量損耗較高,且加熱不均勻、不能給較大面積加熱。因此,如果能提供一種小型的加熱面積可控、能量傳遞過(guò)程中損耗少的加熱設(shè)備,將解決上述困擾,給人們生活帶來(lái)便利。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問(wèn)題,減少熱損耗,適應(yīng)不同面積的加熱,提供了一種手持式熔錫設(shè)備。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這樣的:一種手持式熔錫設(shè)備,包括電路板倉(cāng)和高頻振蕩電路,所述高頻振蕩電路包括諧振電路板、諧振線圈和續(xù)流電感,所述諧振電路板和續(xù)流電感設(shè)置在電路板倉(cāng)內(nèi)部,所述諧振線圈包括兩個(gè)串聯(lián)的第二高頻線圈和第三高頻線圈,所述第二高頻線圈和第三高頻線圈的一端相互擰在一起形成抽頭,所述抽頭與續(xù)流電感可拆卸式連接,所述第二高頻線圈和第三高頻線圈的另一端伸入電路板倉(cāng)與諧振電路板可拆卸式連接,所述電路板倉(cāng)為空心的圓筒形;所述高頻振蕩電路具體包括電源、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一非極性電容、第一高頻線圈、第一晶體管、第二晶體管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管、所述第二高頻線圈、所述第三高頻線圈,所述第一高頻線圈是續(xù)流電感,所述第一電阻的第一端與第一高頻線圈的第一端、第四電阻的第一端、電源正極連接,所述第一電阻的第二端與第二電阻的第一端、第一二極管的第二端、第三二極管的第一端、第一晶體管的G極連接,所述第一高頻線圈的第二端與所述第二高頻線圈的第二端、所述第三高頻線圈的第一端連接,所述第四電阻的第二端與第三電阻的第二端、第六二極管的第一端、第四二極管的第二端、第二晶體管的G極連接,所述第一二極管的第一端與所述第三高頻線圈的第二端、第一非極性電容的第二端、第五二極管的第二端、第二晶體管的D極連接,所述第六二極管的第二端與所述第二高頻線圈的第一端、第一非極性電容的第一端、第二二極管的第一端、第一晶體管的D極連接,所述第二電阻的第二端、第三二極管的第二端、第一晶體管的S極、第二二極管的第二端、第三電阻的第一端、第四二極管的第一端、第二晶體管的S極、第五二極管的第一端接入電源地。
進(jìn)一步的,所述高頻振蕩電路還包括保護(hù)電路,所述保護(hù)電路耦接于供電端和第一高頻線圈的第一端之間,包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路和反饋環(huán)路,所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括并聯(lián)電路和第七電阻,所述并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第七齊納二極管、第八電阻和第二電容,所述并聯(lián)電路的第一端接地,所述并聯(lián)電路的第二端耦接第七電阻的第一端,所述反饋環(huán)路包括第三晶體管、第一放大器、第二放大器和第九電阻,所述第三晶體管的第一端耦接供電端,所述第三晶體管的第二端耦接第一高頻線圈的第一端,所述第三晶體管的控制端耦接第一放大器的輸出端,所述第一放大器的第二輸入端耦接并聯(lián)電路的第二端,所述第一放大器的第一輸入端耦接第二放大器的輸出端,所述第二放大器的輸入端耦接第一高頻線圈的第一端,所述第二放大器的輸出端耦接第九電阻后耦接地,所述第三晶體管為場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者M(jìn)OS晶體管或者三極管。
進(jìn)一步的,所述保護(hù)電路還包括匹配環(huán)路、比較器和放電通路,所述匹配環(huán)路包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻和第十三電阻,所述第十電阻的第一端耦接供電端,所述第十電阻的第二端耦接第十一電阻后耦接地,所述第十二電阻的第一端耦接供電端,所述第十二電阻的第二端耦接第十三電阻后耦接地,所述第十電阻的第二端耦接比較器的第一輸入端,所述第十二電阻的第二端耦接比較器的第二輸入端,放電通路包括串聯(lián)的N-MOS晶體管和第十四電阻,所述比較器的輸出端連接N-MOS晶體管的控制端,所述N-MOS晶體管的第二端耦接地,所述N-MOS晶體管的第一端耦接地十四電阻的第一端,所述第十四電阻的第二端耦接第一放大器的第二輸入端。
進(jìn)一步的,所述第十電阻和第十二電阻均為匹配電阻,第十一電阻的溫度系數(shù)大于第十三電阻的溫度系數(shù),常溫下第十一電阻的阻值小于第十三電阻的阻值。
進(jìn)一步的,所述第三二極管、第四二極管為穩(wěn)壓二極管,所述第一二極管、第二二極管、第五二極管、第六二極管為快恢復(fù)二極管。
進(jìn)一步的,第一晶體管和第二晶體管均為場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
進(jìn)一步的,所述電路板倉(cāng)具有小孔,所述小孔設(shè)置了高頻振蕩電路中電源的開(kāi)關(guān)。
進(jìn)一步的,所述第一高頻線圈、第二高頻線圈和第三高頻線圈的直徑為20mm。
進(jìn)一步的,所述第一高頻線圈、第二高頻線圈和第三高頻線圈的匝數(shù)為5匝。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型的有益效果是:整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便;在輸入高于12伏電壓時(shí),能實(shí)現(xiàn)對(duì)第一高頻線圈中的器件進(jìn)行渦流加熱,避免了通過(guò)介質(zhì)進(jìn)行熱傳導(dǎo)過(guò)程中的耗散問(wèn)題;續(xù)流電感即第一高頻線圈與諧振線圈通過(guò)可拆卸方式連接,可以改變第一高頻線圈的直徑,即可簡(jiǎn)單靈活的改變加熱面積。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的手持式熔錫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的高頻振蕩電路200結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型具有保護(hù)電路的高頻振動(dòng)電路300結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型保護(hù)電路400的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4中保護(hù)電路進(jìn)一步優(yōu)化的保護(hù)電路500結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明。
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
如圖1,一種手持式熔錫設(shè)備,包括電路板倉(cāng)2和高頻振蕩電路,所述高頻振蕩電路包括諧振電路板、諧振線圈1和續(xù)流電感,所述諧振電路板和續(xù)流電感設(shè)置在電路板倉(cāng)內(nèi)部,所述諧振線圈1包括兩個(gè)串聯(lián)的第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3,所述第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3的一端相互擰在一起形成抽頭,所述抽頭與續(xù)流電感可拆卸式連接,所述第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3的另一端伸入電路板倉(cāng)2與諧振電路板可拆卸式連接,所述電路板倉(cāng)為空心的圓筒形。高頻線圈工作時(shí),所述第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3發(fā)生諧振,電壓按正弦規(guī)律變化,便可以給所述第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3中的器件進(jìn)行渦流加熱。所述第一高頻線圈L1、第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3均為銅線組成。
如圖2所示,所述高頻振蕩電路200具體包括電源、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一非極性電容C1、第一高頻線圈L1、第一晶體管Q1、第二晶體管Q2、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5、第六二極管D6、第二高頻線圈L2、第三高頻線圈L3;所述第一電阻R1的第一端與第一高頻線圈L1的第一端、第四電阻R4的第一端、電源正極連接,所述第一電阻R1的第二端與第二電阻R2的第一端、第一二極管D1的第二端、第三二極管D3的第一端、第一晶體管Q1的G極連接,所述第一高頻線圈L1的第二端與第二高頻線圈L2的第二端、第三高頻線圈L3的第一端連接,所述第四電阻R4的第二端與第三電阻R3的第二端、第六二極管D6的第一端、第四二極管D4的第二端、第二晶體管Q2的G極連接,所述第一二極管D1的第一端與第三高頻線圈L3的第二端、第一非極性電容C1的第二端、第五二極管D5的第二端、第二晶體管Q2的D極連接,所述第六二極管D6的第二端與第二高頻線圈L2的第一端、第一非極性電容C1的第一端、第二二極管D2的第一端、第一晶體管Q1的D極連接,所述第二電阻R2的第二端、第三二極管D3的第二端、第一晶體管Q1的S極、第二二極管D2的第二端、第三電阻R3的第一端、第四二極管D3的第一端、第二晶體管Q2的S極、第五二極管D5的第一端接入電源地。因?yàn)闆](méi)有任何兩個(gè)元件是完全一樣的,其中一個(gè)晶體管例如第一晶體管Q1比另一個(gè)第二晶體管Q2開(kāi)的快一些,更多的電流將流過(guò)第一晶體管Q1。通過(guò)導(dǎo)通側(cè)的諧振線圈的電流將另一側(cè)第二晶體管Q2的G極電壓拉低并開(kāi)始關(guān)斷它。而此時(shí)與第二晶體管Q2相連接的第三電感L3中存在電流,由于第三高頻線圈L3中的電流不能突變,此時(shí)將產(chǎn)生高電勢(shì)通過(guò)第二高頻線圈L2到達(dá)第一晶體管Q1的第一端,原本由于第一晶體管Q1導(dǎo)通被關(guān)斷的第二晶體管Q2靠第三電感L3產(chǎn)生的高電勢(shì)重新導(dǎo)通,而此時(shí)第一晶體管Q1則會(huì)關(guān)閉,然后第二電感L2又會(huì)產(chǎn)生高電勢(shì),并存在電流,如此反復(fù)則形成了高頻震蕩。因此,第一非極性電容C1和諧振線圈發(fā)生LC諧振并使電壓按正弦規(guī)律變化。
所述電路板倉(cāng)具有小孔3,所述小孔3設(shè)置了高頻振蕩電路中電源的開(kāi)關(guān)。
所述第一高頻線圈L1、第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3的直徑為20mm,所述第一高頻線圈L1、第二高頻線圈L2和第三高頻線圈L3的匝數(shù)均為5匝。
如圖3所示出根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的高頻振蕩電路300結(jié)構(gòu)示意圖,與圖2所示的高頻振蕩電路200相比,所述高頻振蕩電路200還包括保護(hù)電路400,如圖4所示,所述保護(hù)電路400耦接于供電端和第一高頻線圈L1的第一端之間,包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路和反饋環(huán)路,所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括并聯(lián)電路和第七電阻R7,所述并聯(lián)電路包括并聯(lián)的第七齊納二極管D7、第八電阻R8和第二電容C2,所述并聯(lián)電路的第一端接地,所述并聯(lián)電路的第二端耦接第七電阻R7的第一端,所述第七電阻R7的第二端耦接供電端VCC,所述反饋環(huán)路包括第三晶體管Q3、第一放大器AM1、第二放大器AM2和第九電阻R9,所述第三晶體管Q3的第一端耦接供電端VCC,所述第三晶體管Q3的第二端耦接第一高頻線圈L1的第一端,所述第三晶體管Q3的控制端耦接第一放大器AM1的輸出端,所述第一放大器AM1的第二輸入端耦接并聯(lián)電路的第二端,所述第一放大器AM1的第一輸入端耦接第二放大器AM2的輸出端,所述第二放大AM2器的輸入端耦接第一高頻線圈L1的第一端,所述第二放大器AM2的輸出端耦接第九電阻R9后耦接地,所述第三晶體管Q3為場(chǎng)效應(yīng)晶體管或者M(jìn)OS晶體管或者三極管,其中MOS晶體管優(yōu)選P溝道MOS晶體管。所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓VREF,所述第三晶體管Q3的電流限制由基準(zhǔn)電壓VREF、第九電阻R9等所確定的電流值。所述第二放大器AM2為電流放大器,測(cè)量第三晶體管Q3的電流,放大倍數(shù)設(shè)置為A,第二放大器AM2的輸出端連接第九電阻R9,則第九電阻R9一端的電壓可以表示為
VR9=A*IQ3*R9 (1)
其中IQ3是第三晶體管Q3的電流,所述R9為第九電阻的阻值。在穩(wěn)定狀態(tài)下,第一放大器AM1的第二輸入端的電壓固定為基準(zhǔn)電壓VREF,第二放大器AM2的輸入端的電壓隨第三晶體管Q3電流而變化并小于第一放大器AM1的第一端的基準(zhǔn)電壓VREF,第三晶體管Q3保持最小導(dǎo)通電阻。當(dāng)電路出現(xiàn)故障等原因?qū)е碌谌w管Q3的電流IQ3增大時(shí)候,根據(jù)公式(1),第一放大器AM1的第一輸入端的電壓也開(kāi)始增大并逐漸接近基準(zhǔn)電壓VREF,第一放大器AM1的輸出端電壓亦隨之增大第三晶體管Q3的導(dǎo)通電阻,進(jìn)而將第三晶體管Q3的最大電流穩(wěn)定在
IQ3=VREF/ (A*R9) (2)
在系統(tǒng)關(guān)閉過(guò)程中,第八電阻R8對(duì)第二電容C2放電,第二電容C2上的電壓為0。系統(tǒng)上電后,供電端VCC通過(guò)第七電阻R7對(duì)第二電容C2充電,使得第二電容C2上的電壓緩慢的由0逐漸升高到基準(zhǔn)電壓VREF。根據(jù)公式2,第三晶體管Q3的電流IQ3也由0逐漸增大到VREF/ (A*R9)。即,圖4所示的保護(hù)電路400不僅可以保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中的過(guò)電流,還可以在啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)裝置進(jìn)行軟啟動(dòng)。保護(hù)電路400具有軟啟動(dòng)和過(guò)流保護(hù)功能,可以防止高頻振蕩電路300啟動(dòng)過(guò)程中或運(yùn)行時(shí)電流過(guò)大導(dǎo)致設(shè)備燒壞。
所述保護(hù)電路400進(jìn)一步還包括匹配環(huán)路、比較器和放電通路DS,記為保護(hù)電路500,所述匹配環(huán)路包括第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第十三電阻R13,所述第十電阻R10的第一端耦接供電端VCC,所述第十電阻R10的第二端耦接第十一電阻R11耦接地,所述第十二電阻R12的第一端耦接供電端VCC,所述第十二電阻R12的第二端耦接第十三電阻R13后耦接地,所述第十電阻R10的第二端耦接比較器CM1的第一輸入端,所述第十二電阻R12的第二端耦接比較器CM1的第二輸入端,所述放電通路DS包括串聯(lián)的N-MOS晶體管和第十四電阻R14,所述比較器CM1的輸出端連接N-MOS晶體管的控制端,所述N-MOS晶體管的第二端耦接地,所述N-MOS晶體管的第一端耦接地十四電阻R14的第一端,所述第十四電阻R14的第二端耦接第一放大器AM1的第二輸入端。所述匹配環(huán)路降低了電源波動(dòng)對(duì)保護(hù)電路500的影響,所述放電通路DS用以對(duì)第二電容C2放電。
在一個(gè)實(shí)施例中,第十電阻R10和第十二電阻R12為阻值相等的匹配電阻(溫度特性相同),第十一電阻R11的溫度系數(shù)大于第十三電阻R13的溫度系數(shù),即溫度升高時(shí),第十一電阻R11阻值增大特性更加明顯。常溫下,第十一電阻R11的阻值略小于第十三電阻R13的阻值以保證比較器CM1輸出低電平,放電通路DS保持關(guān)閉,即不對(duì)其它電路產(chǎn)生影響。當(dāng)溫度升高到設(shè)定溫度時(shí),由于第十一電阻R11阻值增大更多,比較器CM1的第一輸入端的電壓將超過(guò)其第二輸入端的電壓,比較器CM1將輸出高電平,放電通路DS開(kāi)始對(duì)第二電容C2放電,第一放大器AM1的第二輸入端電壓降低。
根據(jù)公式(2),由于第一放大器AM1的第二輸入端的電壓降低,通過(guò)第三晶體管Q3的電流IQ3也逐漸降低,進(jìn)而使得設(shè)備溫度降低。隨著溫度降低,由于第十一電阻R11阻值降低,比較器CM1的第一輸入端的電壓也降低,當(dāng)設(shè)備溫度降低至足夠低時(shí),比較器CM1將重新翻轉(zhuǎn)為低電平,放電通路DS關(guān)閉。而后,供電端VCC開(kāi)始通過(guò)第七電阻R7對(duì)第二電容C2充電,第一放大器AM1的第二輸入端的電壓升高,通過(guò)第三晶體管Q3的電流IQ3也開(kāi)始升高。其中一個(gè)實(shí)施例,比較器CM1可以選擇遲滯比較器。
圖6示出根據(jù)本包括保護(hù)電路500的高頻振蕩電器實(shí)施例的溫度調(diào)節(jié)曲線,其中橫軸是時(shí)間(T),縱軸是電流(I)。圖6中,
IC2= VC2/(A*R9) (3)
其中VC2為第二電容C2上電壓。假定系統(tǒng)正常工作時(shí),第三晶體管Q3的電流小于系統(tǒng)的最大電流(即系統(tǒng)電流未達(dá)到最大,VC2<VREF,IC2<VREF/(A*R9))。假定由于此時(shí)負(fù)載電流較大,設(shè)備溫度持續(xù)升高,T1時(shí)刻,設(shè)備溫度達(dá)到設(shè)定溫度,放電通路DS開(kāi)始對(duì)第二電容C2放電,第二電容C2上電壓VC2開(kāi)始降低。由于設(shè)備并非滿載工作,即第三晶體管Q3的電流IQ3的最大值并未達(dá)到最大,T1至T2時(shí)刻,雖然第二電容C2上電壓VC2逐漸降低,但第三晶體管Q3上電流IQ3并未減小。T2時(shí)刻開(kāi)始,第二電容C2上電壓降低至足夠小,第三晶體管Q3上電流IQ3隨著第二電容C2的電壓VC2開(kāi)始降低,系統(tǒng)溫度開(kāi)始降低。T3時(shí)刻,系統(tǒng)溫度將至足夠低的水平,比較器CM1翻轉(zhuǎn)為低電平,放電通路DS停止對(duì)第二電容C2放電,供電端VCC開(kāi)始通過(guò)第七電阻R7對(duì)第二電容C2充電,放大器AM1第一端電壓升高,通過(guò)第三晶體管Q3的電流IQ3也開(kāi)始升高。T4時(shí)刻,通過(guò)Q3的電流IQ3開(kāi)始恢復(fù)至正常水平。T5時(shí)刻,第二電容C2的電壓VC2恢復(fù)至最大電壓VREF。需要注意的是,由于放電通路DS和第七電阻R7對(duì)第二電容C2充放電速率不一致,第三晶體Q3上電流IQ3下降和上升的速率也可能不一致。
通過(guò)圖6可以知道,圖5所示的保護(hù)電路500可以使得溫度在一定范圍內(nèi)平緩變化,而非頻繁開(kāi)關(guān)機(jī)或者忽冷忽熱。因而,本技術(shù)領(lǐng)域的人可以通過(guò)合理設(shè)置第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第十三電阻R13的比例,對(duì)第二電容C2充放電的速率,進(jìn)而將該裝置的溫度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),達(dá)到恒溫目的。例如,穩(wěn)定在280~300度之間。
需要指出的是,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的教導(dǎo),合理設(shè)置第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12和第十三電阻R13的阻值、比例和溫度特性為以完成本實(shí)用新型的目的,例如將第十電阻R10的溫度系數(shù)小于第十二電阻R12的溫度系數(shù),而非一定如實(shí)施例中所述將第十一電阻R11設(shè)置為溫度系數(shù)高于第十三電阻R13。這些都是不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。