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【你买套件我买单】T12烙铁套件DIY | 电源板用料分析、原理讲解及效率测试

先上个T12烙铁的成品图,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,及效率测试。

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。

电源板的背面

AC220V输入端首先经过一个3A的保险丝

经过保险丝之后,有0.1uF的安规电容进行滤波

共模电感,用于滤掉干扰

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

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。

电源原来的电容是400V/82uF,自己换成了400V/120uF的规格。

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。

型号为FQF10N65的主开关管,耐压为650V,导通电阻<0.92Ω.

串联在主开关管S极的0.22Ω电流采样电阻

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。

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。

标记为006724 24V的开关变压器。

开关变压器二次侧采用三线并绕。

型号为PC817的光耦

TL431及输出电压取样电阻。

将R18更换成23.2kΩ的电阻,即可将输出电压调整到28V,可以加快T12的加热速度。

标记为MBR20200CT的肖特基二极管,用于输出整流。

和输出整流管并联的RC吸收电路。

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

输出端串联的电感,和两个输出电容组成π型滤波电路。

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变频稳压电源来供电。

输出端使用Chroma 63102A电子负载来带载。

使用是德34460A数字万用表来测量输出电压。

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。

72W功率带载5分钟,测到输入端的NTC温度最高,为146℃.

98W功率带载30秒,输入端的NTC温度迅速升高,为144℃.

98W功率带载5分钟,输入端的NTC温度继续升高到172℃.

98W功率带载5分钟,主开关管温度为55℃.

98W功率带载5分钟,开关管变压器温度为70℃.

98W功率带载5分钟,输出整流管温度为71℃.

带载5分钟,输出端1kΩ假负载的温度为68℃.

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提升到了28V,T12上的加热功率为28V*3.5A=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。

只过了2.4秒,温度就升高到了243℃.

经过5.3秒,T12温度达到了344℃,已经可以进行焊接了。

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。

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