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[工仪] 90W高频手柄也能输出170W?会烧掉手柄线圈吗?为什么?

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发表于 2021-8-17 09:36:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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高频烙铁 耗材便宜, 回温性能好,热容量大的优势深得我们喜爱。
随着产量的提升, 90W的高频烙铁手柄的的价格也已经到了白菜价。
image.png
比如这种高品质的90W的高频烙铁手柄, 价格已经降到46元包邮。并不比T12空手柄再配上好一点的烙铁头的价格贵太多。(便宜的甚至已经只要29元)
但是,常规情况下的90W高频焊台(比如203)升温速度慢,从激活到可以下手使用,需要等待,工厂应用还好,对于电子爱好者或是维修人员来讲,使用体验并不佳 。
那么,我是否可以用90W的手柄实现无损线圈 的3秒熔锡呢?
先来看理论基础:
功率计算公式 -> P = UI =R*I*I;
咱们的高频烙铁实现上是一个电感性的负载,90W的手柄在装上烙铁头后,它的感量约为33uH.
对于感性负载,它的感抗计算公式:XL=2*3.14*f*L
代入到上式就成了:
功率 = 2 * 3.14 * f * L * I * I

以现有90W手柄为例 ->
当工作频率200KHz时,它的等效感抗约41.5欧,这时在1.2A的额定电流下,它的最大功率是41.5*1.2*1.2=59W左右。
当工作频率是400KHz时,它的等效感抗是82欧,这时在同样1.2A的额定电流下,它的最大功率是82*1.2*1.2=98W左右。
而当我们把工作频率提升到600KHzf ,它的等效感抗是124欧,在同样1.2A的电流下,它的最大功率是124*1.2*1.2=178W。
看,我们完全可以在1.2A额定电流不变的情况下,实现更大的功率输出!


那是不是意味着,我们可以用90W的手柄持续输出178W呢?
答案是否定的, 受限于烙铁头结构的限制,我们实际上最多只能给它持续100W的功率,现有高频烙铁头发热点是在它的屁股那一端, 而测温点是在前端, 受热阻影响,即使烙铁头屁股端温度已经了500度,前端测温点的温度可能还只有300度,这样控制指令输出还是持续最大功率加热,结果就是烙铁头屁股后端的温度持续上升,直到熔掉线圈。
那是不说咱们前面的分析,讨论就毫无价值了呢?


非也。
我们可以用上面分析计算的结果为参考,实现在普通90W手柄上高速无损线圈的快速升温。
具体控制方法是当检测到烙铁头温度较低时,将频率上调到600KHz(为什么不是更高的频率?其实如果你喜欢,也完全可以),同时提升供电电压,以线圈电流为限制对象,输出160W大功率,这样就提升了烙铁头的升温速度,当温度升高后, 下调频率值,同时减小供电电压,维持线圈额定电流不变。
这样就实现了90W手柄 3秒熔锡的目的。


把理论用于实践的就玩出了WY710这块板。
微信图片_20210816163909.jpg
微信图片_20210816173501.jpg

把理论用于实践的就玩出了WY710这块板。3秒熔锡,性能已经直逼WY815P了。
(偷偷告诉大有, 其实这个技术早就用在815P上了。本次发贴只是回应昨天坛友对于升温功率的疑问)


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