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自己动手制作可随时使用的焊补烙铁
2018-01-05 13:13
原创  Ieee Spectrum

自己动手制作可随时使用的焊补烙铁a.jpg

我第一次学习焊接时,用的是廉价烙铁,当时并未意识到这些廉价烙铁有多么糟糕。直到几年之后我买了一台温度可控的焊接台,它利用热反馈使尖端一直保持设定温度。很快我发现如果有好设备,得到好的焊点就很容易。如今那台威乐WTCPN焊接台我已经用了快40年,完全放弃了无温度控制的烙铁。

●最近,当我开始研究如何挑选无绳烙铁时,我对烙铁必须有温度控制的坚持却让我犯了难。当你需要焊接某物又没有电源插座时,无绳烙铁是必不可少的。但是至今我都没有发现在售的温度可控的无绳烙铁,因此我决定自己制作一个。

●我对威乐烙铁的钟爱为我设定了第一个标准:它必须具备优质的温度控制;同时提出了达成这一目标的策略:威乐的Magnastat系统。让我来解释一下。威乐很久以前就设计了一种巧妙的方法,既能提供温度反馈和控制,又无须使用任何电子设备。它利用了铁磁材料的物理性质,即当它们被加热到超过特定温度时就会失去磁性,这一特定温度被称为居里点。威乐的Magnastat系统在尖端附近使用了3个磁性元件:两个内置于常开开关,另一个嵌于尖端。这两个内置于开关的磁性元件(其中一个可移动)居里点很高,而嵌于尖端的元件居里点与预期的焊接温度相同。

●当烙铁冷却时,开关内的可移动永久磁铁会被铁磁尖端吸引,关闭开关并给加热元件供电,尖端就变热了。当尖端内的磁铁元件超过其居里点,失去磁性时,开关内的可移动磁性元件转向固定磁性元件,使得开关打开并关闭电源。当尖端温度冷却至居里点以下时,它利用旁边可移动磁铁产生的磁场进行磁化,之后可移动磁铁被尖端吸引,关闭开关并重新供电。一瞬间,就实现了温度反馈!

自己动手制作可随时使用的焊补烙铁b.jpg

为制作无绳式烙铁,我在贸泽电子公司订购了一些Magnastat备件来复制这一系统,其中包括磁力开关、加热元件、一个尖端和用于固定尖端的金属管。为尖端提供24伏左右的电源是一大挑战。我的威乐焊接台包含一个通过壁式插座驱动的大型变压器,而我的无绳式烙铁很明显需要用电池驱动。

你可以很容易地用几个12伏铅酸电池给整个Magnastat烙铁供电,但我希望它能更加便携。我想到,要把我的无绳烙铁装进另一个我喜欢的设备里:一个镁光牌手电筒。

镁光手电筒采用了加工精良的阳极化铝,表面有精致的滚花。我在附近的一家五金店购买了一只需要两节1号电池的非LED镁光手电筒,然后将它拆开;还要购买一个替换开关,这样我能得到需要的梅花扳手。

当然,2节1号电池仅能提供3伏的电压。但是这个手电筒有足够的空间容纳6节14500锂离子电池,加在一起能提供约22伏的电压。仔细翻找一番后,我找到了一个能把5号电池串联起来的三电池座,大小与一节1号电池基本相同。因此我需要做的就是购买2个这样的电池座,并将它们与14500可充电锂电子电池(大小与5号电池差不多)组装在一起。

自己动手制作可随时使用的焊补烙铁c.jpg

这里有一个难题,就是我想使用带保护的锂离子电池。这种电池嵌入了几个电路,能够处理诸如过度充电或短路之类的问题,这些问题可导致锂离子电池出现着火等事故。但保护电路的存在使这种电池的长度略长。(似乎手电筒爱好者经常遇到这个问题。)我的解决办法是购买6个爱克斯达电池,它们比大多数14500锂离子电池都短一些。我很庆幸自己这样做,因为它们与我的电池座完美契合。

这些800毫安时的电池名义上额定输出电流只有1.6安培,这是它们在整个充电周期中能提供的最大电流,但其中有几十秒可能超过这个阈值。网上的一条评论帮助了我,它们的保护电路在接近3安时才会启动,这高于我的烙铁所需要的电流。

把自己的小发明进行组装通常是最难的部分,但是将威乐Magnastat技术与镁光手电筒结合起来却非常容易。仅需在2个铝盘(购于eBay,每个1美元)上钻5个孔。铝盘代替手电筒的透明塑料透镜,作为热敏感性低的坚固表面,并将加热元件安装在上面。剩下的工作就是制作4个焊接连接体(连接手电筒接触器和一个5安的保险丝),将Magnastat元件用紧线螺母接起来,并将拆开了的手电筒重新组装好。我打开它,很快就用我的新无绳烙铁焊接出一个完美的焊点。

作者:David Schneider

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