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[工仪] FWXK T12电烙铁套件 | 电源板用料分析、原理讲解及效率测试

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发表于 2023-4-30 01:36:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 alszy 于 2023-4-30 16:18 编辑

tb购买的T12烙铁套件,先上个成品图,长宽只比手机大一些,非常便携。
本帖子主要介绍电源板的做工用料,效率测试及改28V输出电压的可行性。
0.jpg

套件带有外壳、电源板、主控板及手柄等,组装时只需自己焊几根电源线即可。
O1CN011B43FB1XASQie4Sqf_!!669032883.jpg

电源板的正面,默认输出电压是24V,给T12供电时的电流约3A,即输出功率为72W。
1.jpg

电源板的背面。
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AC220V输入端首先经过一个3A的保险丝。
3.jpg

经过保险丝之后,有0.1uF的安规电容进行滤波。
4.jpg

共模电感,用于滤掉干扰。
5.jpg

型号为KBP310的1kV 3A整流桥,可以将AC220V整流成约310V的电压。
6.jpg

整流桥的输出端串联5Ω的NTC热敏电阻,用于减小电容充电时的尖峰电流,防止电源插头插上时出现火花。
电源正常工作时NTC发热,使得自身电阻减小,以减小功率损耗。
7.jpg

电源原来的电容是400V/82uF,自己换成了400V/120uF的规格。
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型号为CR6842的PWM反激控制芯片,左侧是芯片的VCC供电滤波电容。
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CR6842的芯片管脚介绍及应用电路如下图:
QQ截图20230430160757.jpg

型号为FQF10N65的主开关管,耐压为650V,导通电阻<0.68Ω.
10.jpg

FQF10N65的主要参数如下图:
QQ截图20230430160923.jpg
QQ截图20230430160933.jpg

串联在主开关管S极的0.22Ω电流采样电阻
11.jpg

RS1M二极管、100kΩ电阻和涤纶电容共同组成了RCD吸收电路,用于吸收主开关管D极上的尖峰电压,防止尖峰电源过高击穿主开关管。
关于开关电源RCD吸收电路,可参考网上的资料https://zhuanlan.zhihu.com/p/507176425
12.jpg

型号为JN222M的2.2nF Y电容,Y电容可为一次侧耦合到二次侧的干扰电流提供回流路径。
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标记为006724 24V的开关变压器。
14.1.jpg

开关变压器二次侧采用三线并绕。
14.2.jpg

型号为PC817的光耦
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TL431(丝印AWW 55)及输出电压取样电阻。
将R18更换成23.2kΩ的电阻,即可将输出电压从默认的24V修改为28V,可以加快T12的加热速度。
16.jpg

标记为MBR20200CT的肖特基二极管,用于输出整流。
17.jpg

和输出整流管并联的RC吸收电路,可以吸收整流管两端的反向电压尖峰,防止电压尖峰超过肖特基二极管的耐压,而导致二极管击穿。
18.jpg

自己更换的220uF 50V固态电容,型号为8221LFM0812H2RR00O
19.jpg

输出端串联的电感,和两个输出电容共同组成π型滤波电路。
关于π型滤波电路的原理,可参考网上的资料https://cn.bing.com/search?q=%CF ... 2%E7%94%B5%E8%B7%AF
20.jpg

准备测量开关电源的效率,为了便于测量输入功率,采用远方GK交流变频稳压电源来供电。
21.jpg

输出端使用Chroma 63102A电子负载来带载。
22.jpg

使用是德34460A数字万用表来测量输出电压。
23.jpg

带载28W~98W,分别记录了输入输出参数,计算出的效率如下图。
峰值效率约88.6%,带载98W之后效率没有明显降低,说明电源可以短时间安全工作在98W输出功率。
QQ图片20230430005215.png

72W功率带载5分钟,测到输入端的NTC温度最高,为146℃.
72W 5min.jpg

98W功率带载30秒,输入端的NTC温度迅速升高,为144℃.
98W 30s.jpg

98W功率带载5分钟,输入端的NTC温度继续升高到172℃.
在大功率的电源中,通常使用继电器来短接NTC,这样可以避免NTC发热,同时提高开关电源的效率。
98W 5min.jpg

98W功率带载5分钟,主开关管温度为55℃.
98W 5min 1.jpg

98W功率带载5分钟,开关管变压器温度为70℃.
98W 5min 2.jpg

98W功率带载5分钟,输出整流管温度为71℃.
98W 5min 3.jpg

带载5分钟,输出端1kΩ假负载的温度为68℃.
dummy load.jpg

由于T12烙铁不会一直持续以98W功率加热,因此开关电源发热量的影响不大。
本次DIY将开关电源的输出电压从24V提升到了28V,T12上的加热功率为(U^2)/R = (28V^2)/8 = 98W,可实现5秒迅速加热到350℃,使用体验很好。

通过视频截图,来看看加热所需的时间。开机后T12温度为37℃,开始计时。
QQ截图20230430010300.jpg

只过了2.4秒,温度就升高到了243℃.
QQ截图20230430010423.jpg

经过5.3秒,T12温度达到了344℃,已经可以进行焊接了。
QQ截图20230430010603.jpg

本次DIY的T12烙铁,加热功率高达98W,上电之后等待5秒即可开始焊接,比套件的默认72W功率加热速度更快。
当焊接体积大的元器件(如屏蔽罩和散热片)时,98W功率也能更快让烙铁头的温度回升,避免功率不够焊不动大的元器件。


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兔包公 + 30 各种设备齐全,是个行家
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发表于 2023-4-30 05:26:58 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这个不错,改的也实用
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发表于 2023-4-30 06:31:54 | 显示全部楼层
超频用一段时间再说,不出大问题我也改个
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发表于 2023-4-30 06:33:37 | 显示全部楼层
我也在用T12,不知成本几何?
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发表于 2023-4-30 07:30:58 | 显示全部楼层
有套件更好,自己不会动手力力有限
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发表于 2023-4-30 07:32:45 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
改高了烙铁头坏的快
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发表于 2023-4-30 07:46:59 | 显示全部楼层
开最高温度能烧红烙铁头吗?
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发表于 2023-4-30 07:50:52 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
touchsmart 发表于 2023-4-30 06:31
超频用一段时间再说,不出大问题我也改个

问题应该不大(对烙铁头寿命估计有点影响),某宝不有一家一直超压用吗,还当个卖点呢(升温快)
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发表于 2023-4-30 08:00:49 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
升温速度真够快的
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发表于 2023-4-30 08:23:40 | 显示全部楼层
这对性子急的人很好
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发表于 2023-4-30 08:29:31 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
看起来很好,我也找个穿孔头子试试
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发表于 2023-4-30 08:32:39 | 显示全部楼层
设备齐全啊羡慕
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发表于 2023-4-30 08:42:29 | 显示全部楼层
拿分走人一直想搞个T12,电源都有,懒癌估计不好治了
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发表于 2023-4-30 08:53:29 | 显示全部楼层
还没用过这种高级的烙铁...我的就是tb那种调温的内热的,,
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发表于 2023-4-30 09:11:35 | 显示全部楼层
我的12是用19伏电源的,总感觉功率不够。
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发表于 2023-4-30 09:12:45 | 显示全部楼层
超过T12的工作电压了,不建议这样做。

有点像CPU超频。
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发表于 2023-4-30 09:30:22 | 显示全部楼层
装备齐全啊,羡慕
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发表于 2023-4-30 09:36:20 | 显示全部楼层
哈哈,很细致,手艺不错啊
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发表于 2023-4-30 09:42:47 | 显示全部楼层
改得好。手艺不错。
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发表于 2023-4-30 09:45:15 | 显示全部楼层
我用16V供电就感觉很快了
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