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126. 半田ごて温度調節装置

[ 初公開日:2015年3月30日 ]
  
 サイト "CalendarMemo for Mac OS X" ( 2015/7 現在リンク切れ) * で紹介されていた、"半田ごて温度調節装置" を製作してみました。

 セラミックヒータを使用した半田ごて専用の温度調節装置で、ニクロムヒータを使用した半田ごてには使用できません。


 * リンク先が見つかりました。 ひょんなことから新しいホームページを見つけました。 新しいホームページのURLは次の通りです。 ( 2016/1/22 更新 )

   CalendarMemo for Mac OS X   URL: http://nis-lab.moo.jp/mcalcHome/

■ 回路図 ■


 オリジナル "CalendarMemo for Mac OS X" のページに掲載されている回路図は、原理図と言うか ものの考え方を表したものとなっていて、製作という観点からは少々具体性に乏しいため、 ここではそれを補った製作のために必要な回路図に改めてあります。 また、ソリッドステートリレー(SSR) の手持ちがなかったので、個別のトライアック、フォトトライアックを使用しています。


回路図の一部説明 ( 2015/7/20 追記 )

 先日、上記の回路図の一部について、このページを見てくれた私の友人から質問がありました。 それはダイオード D1 は何の目的で入れてあるのか? というものです。 これについては、オリジナルサイト "CalendarMemo for Mac OS X" で詳細に説明がなされているのですが、2015年7月20日 現在、リンク切れになって繋がらず行方不明になっていますので、* 私からこれを含め数点についての説明を加えてみたいと思います。 ( * 冒頭および 参考サイト を参照 )

 まずダイオード D1 ですが、回路図の右側部分に位置する半田ごて用コンセントを含むブリッジ回路の入力に、常時プラス電位を与えるようにしています。 ブリッジ回路の同入力位置には、AC100V が全波整流された電圧が 印加されているのですが、整流された電圧は 0V から 140V 以上まで変化を繰り返します。

 もし D1 がなかった場合には、変化を繰り返している整流された電圧が 0V になったときに、ブリッジ回路の出力も 0V になってしまい、コンパレータの出力も 0V になって、やがて、トライアックも OFF 状態になって回路全体が動作しなくなってしまいます。 これを避けるため D1 を介してブリッジ回路に常時 10V 程度の電圧を加え、コンパレータの出力が 0V になってしまうのを防いでいます。

 次にダイオード D2 については、最悪の故障時に AC100V が整流された電圧が、スイッチングACアダプタの方に回り込まないようにするための保護用に入れてあります。

 1Ωの抵抗または 500Ωの可変抵抗が、何らかの原因でマイナス側から離れてしまったような場合に、コンパレータには最高で 140V 以上の電圧がかかって破壊され、これが電源回路の方まで影響しないようにとの 保護用です。

 ちなみに、ここでは 12V 700mA のスイッチングACアダプタを使用していますが、これは私の手持ちの関係で、もちろん電流容量としてはコンパレータと2個のLEDが動作する程度で十分です。

 最後に、C1 についてもオリジナルのページには追加説明がされています。 これは特に入れなくても良いのですが、電解コンデンサを付けると動作を示すLEDの点滅が遅くなって、半田ごての温度調節をしている様子が よく判るようになり、またコンデンサの容量が大きくなるほど、ゆっくり点滅するようになります。

| 回路図 (SolderTempCont.CE3) | ページトップ |

■ ケース内部の様子 ■

上面から見たところ
フロント側から見たところ リア側から見たところ
左側面から見たところ 右側面から見たところ

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■ プリント基板パターン図 (部品面) ■

| プリント基板パターン図 (部品面) (SolderTempContPC.CE3) | ページトップ |

■ プリント基板パターン図 (ハンダ面) ■

| プリント基板パターン図 (ハンダ面) (SolderTempContPC1.CE3) | ページトップ |

■ ボリュームの取り付け ■

 一般的に、ボリュームとかロータリスイッチをケースパネルに取り付けるとき、皆さんはどのように取り付けていますか? パネルに取り付けたボリュームを回したときに、 ボリューム本体が回転してしまうのを防ぐために、右下のボリューム図(Supertech 社のパネル取付型ボリュームの場合)にあるように、ボリューム本体にはその回転止めのでっぱり(赤○部分: 1.2 x 2.8 x 2 mm 長さ)が 付いています。

 この回転止めのでっぱりのための穴を、パネルに直接開けていませんか? ボリュームに取り付けるつまみのサイズが大きくて、開けた穴が隠れてしまうような場合にはそれでもいいかもしれません。 しかし、今回製作した例のようにそれほど大きくないつまみを使用した場合には、パネル正面から見るとそのでっぱり及び穴が、見苦しく見えてしまい、いかにもアマチュア工作で候 … となってしまいます。


"秋月電子通商" - 参考資料 - データシート より抜粋

 そこで、私が行っているワンランクアップする方法を紹介しましょう。 左上の写真を見てください。 パネルとボリュームとの間に、1枚のアルミ板等の補助板を挟んでボリュームを取り付けるのです。 具体的には下の図及び写真のように、この補助板に回転止めのでっぱりのための穴を開けるのです。 ただし、この例では1mm 厚のアルミ板を使用しているため、でっぱりの長さもこれに合わせて 半分の長さにやすり等で削って短くしておく必要があります。


 また、今回の例のようにパネル及び補助板に取り付けるボリューム等が1つだけの場合には、次の点にも考慮する必要があります。 補助板の縦方向の長さですが、これが短過ぎると補助板を使用した効果がなく、 やはり回転してしまう原因となるので、補助板の底辺がケースの内底に接触していなければいけません。

 ただし、パネル及び補助板に取り付けるボリューム等が複数あるような場合(例.078. ヘッドホンアンプ ( OPAmp 版 )114. 東芝 TA7240AP BTL パワーアンプ のケース加工図の項目中、後半の写真(ケースの穴加工直後の様子)を参照)には、1枚の補助板が複数の箇所で固定されるので、その限りではありません。

| ボリューム取付板加工図 (SolderTempContVR.CE3) | ページトップ |

■ スイッチングACアダプタの加工 ■

 秋月電子通商で販売している、スイッチングACアダプタ(BSW0090 (CHINA))。 12V700mAの定格のもので、格安の @200円で購入したのものです。

 アダプタ本体部のケースを外して、中身の基板だけを取り出したものを使用しています。

(部品面) 赤丸印: 基板取り付け用に空けた穴 (ハンダ面) 赤丸印: 同穴、+12V、GND、AC 各接続部分

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■ ケース加工図 ■

 使用したケースは、"タカチ" の "YM-130" アルミケースです。

| ケース加工図 (SolderTempContCS.CE3) | ページトップ |


フロントパネル
リアパネル
裏面

■ 使用部品表 ■

(主要部品: IC, トランジスタ等)

(データシート)
コンパレータ .................... LM339N
フォトトライアック .................... MOC-3041
トライアック .................... TMG20C60F
ZNRサージ吸収素子 .................... CNR-07D151K
ダイオード .................... 1N4007

| 部品表 | Excel ファイル (SolderTempCont_parts.xls) | ページトップ |

■ 参考サイト ■

半田ごて温度調節装置 .......... http://mcalc.zapto.org/mcalcHome/otherDoc/solderTempCont/index.html ( 2015/7 現在リンク切れ)
http://nis-lab.moo.jp/mcalcHome/otherDoc/solderTempCont/index.html ( 2016/1/22 修正 )
半田ごて温度調節装置(追加) .......... http://mcalc.zapto.org/mcalcHome/otherDoc/solderTempCont2/index.html ( 2015/7 現在リンク切れ)
http://nis-lab.moo.jp/mcalcHome/otherDoc/solderTempCont2/index.html ( 2016/1/22 修正 )
はんだごて温度コントローラ .......... http://www.riric.jp/electronics/works/power/SolderpenContB.html
半田ごて温度コントローラ .......... http://www014.upp.so-net.ne.jp/masani/Densi/Densi.html ( 2021/12 現在リンク切れ)

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初版:2009年5月9日、初公開:2015年3月30日、最終更新:2023年11月2日