新型多功能无线电烙铁

肖 瑞 ，刘 敏

（惠州学院，广东 惠 州516007）

1 引言

电烙铁是电子研发、生产、调试和维修不可缺少的工具。在电子技术飞速发展的同时，电烙铁也在不断的更新换代，以适应人们的需求。本文所研制的多功能电烙铁是一种新型的无线电烙铁，能以两种方式充电，具有低压断路保护和低压报警功能，并且还带有防烫保护套管和清洁器套管，不仅避免烫伤使用者，而且便于使用者清洁烙铁头，使用十分方便、安全且不受操作距离限制。该项科技成果已获得国家实用新型专利权。

2 背景技术

现有的电烙铁一般由烙铁头、烙铁芯、手柄和电源线组成。国家标准规定：电烙铁电源线的长度为1.8 m以上。若电源线太长，则操作台面会显得凌乱，并且电烙铁很容易烫坏电源线及其附近的物品；若电源线太短，则限制使用者的可操作范围。市面上现有的无线电烙铁一般都是枪形的，体积较大，携带不方便；充电方式单一，在无充电器的情况下，无法及时对电池充电；当电池电量快耗尽时，不能及时提醒使用者充电，使用起来不够人性化。为了解决上述问题，本课题组研制出一种新型无线电烙铁。

3 无线电烙铁的创新设计

3.1 电路设计

该种无线电烙铁的电子线路包括低压报警电路、低压断路保护电路、加热电路和稳压电路。电路原理如图1所示。

图1 新型无线电烙铁的电路原理

图1中，低压报警电路包括串联于锂电池输出端与地之间的电位器RP1，双电压集成比较器U1。电位器RP1的第三端连接集成比较器U1内第一比较器的反相输入端，比较器U1的同相输入端接5V固定电压，输出端连接三极管T1。当锂电池电压下降到一定电压以下，使电位器RP1的输出电压低于第一比较器同相输入端电压，则第一比较器输出高电平，三极管T1导通，指示灯D1亮，蜂鸣器B1鸣叫报警提醒使用者为锂电池及时充电。蜂鸣器B1一端连接三极管开关电路，从三极管开关电路取电，而另一端通过开关K1接地，当蜂鸣器B1报警后，可通过开关K1将其关闭，避免蜂鸣器B1的持续鸣叫干扰周围，但指示灯D1仍然长亮提醒着使用者。

低压断路保护电路包括串联于锂电池输出端与地之间的电位器RP2，双电压集成比较器U1，电位器RP2第三端连接集成比较器U1内第二比较器的反相输入端，第二比较器的同相输入端接5V固定电压，输出端连接一开关晶体管VT，开关晶体管VT连接一继电器K。

加热电路包括一加热丝R5，继电器K的6号脚接地，1号脚接12 V锂电池的阳极，2号脚接电烙铁加热丝R5的一端，加热丝R5另一端接地。当锂电池电压下降到危险电压以下使电位器RP2第三端输出电压低于第二比较器同相输入端电压，则第二比较器输出高电平，晶体管VT导通，则继电器K断开锂电池与加热丝，对锂电池进行低压断路保护，防止锂电池过放损坏。

稳压电路采用三端稳压器LM7805，其1脚与12V锂电池的阳极和电容C1的阳极连接，2脚与电容C1、C2的阴极、12V锂电池的阴极连接，将12V锂电池转换成5V电压输出。LM7805的3脚与电容C2阳极、电阻R2另一端、三极管T1的集电极、U1的3号脚、U1的5号脚、U1的8号脚、电阻R4的另一端、晶体管VT的集电极连接。

3.2 结构设计

该种新型无线电烙铁是一种手持内热式电烙铁。根据人体工学之要求，考虑到人手的生理结构和人操作的自然姿势，故将其设计为如图2所示的结构形状。当使用者操作时，烙铁手柄末端的弯角部分，刚好搭在人手的虎口上，使操作者抓握牢靠且长时间操作不易疲劳。

图2 新型无线电烙铁结构

新型无线电烙铁主要由电烙铁头、手柄、电烙铁防烫保护套管和清洁器套管组成。手柄上安装有低压报警指示灯2，低压报警控制开关3，电源指示灯5，电源总开关6，充电器接口7，充电插头的推动按钮8；在手柄内部设有充电插头9，充电锂电池10，双面电路板11和接线柱12；手柄4上与电烙铁芯13相接的一端设有螺纹14，防烫保护套管15两端设螺纹，一端螺纹15－1与烙铁头上的螺纹14相配合，另一端螺纹15－2与清洁器套管16上的螺纹16－1配合；清洁器套管16内设清洁物品16－2，在清洁器套管侧面设有用于支撑烙铁头的支架16－3，具体当烙铁架使用时见图3。

图3 新型无线电烙铁烙铁架

4 功能实现

4.1 两种充电方式

新型无线电烙铁可通过两种方式给锂电池充电。该种电烙铁所采用锂电池的规格是12 V，3 000 m A。当充电接口7外接充电器时，根据外接充电器的不同，快充一般需3 h即可充满，慢充一般需要8 h；当无外接充电器时，可直接推出充电插头的推动按钮8，将充电插头9插入外部电源的插孔，给锂电池进行充电。充电锂电池的电池盒内部采用过载、过压和短路保护电路，当锂电池使用不当时，内部电路会自动切断电源造成无电压输出，此时只需重做一次充电步骤便能恢复电源输出。如果充电锂电池损坏，可打开电烙铁的手柄，更换充电锂电池后可继续使用。

4.2 低压报警

在操作过程中，当工作电压低于设定电压时，指示灯2即刻变亮，同时蜂鸣器B1鸣叫，提醒使用者及时充电，为了避免蜂鸣器的长时间鸣叫干扰周围，可以通过低压报警控制开关3关闭报警器，但此时指示灯2仍亮，直至低压断路保护系统断开电源，指示灯熄灭。

4.3 低压断路保护

当锂电池电压较低时，为防止损坏锂电池，在整个电路中设置了低压断路保护电路。一旦锂电池电压低于电池本身的保护电压时，电路将即刻切断锂电池供电线路。

4.4 具有防烫保护和清洁烙铁头功能

当使用着长时间不用电烙铁时，可以拧上防烫保护套管，避免操作不当引起烫伤；当使用者需要清洁电烙铁头时，只需将烙铁头插入清洁器套管即可清洁；当使用者短时间不用电烙铁时，只需将清洁器套管取下即可当烙铁架使用，非常方便。

5 结论

该种新型多功能无线电烙铁采用锂电池供电，经测试在电池充满的情况下，以30 W的工作状态，可连续操作1 h，焊接120个焊点。与常见电烙铁相比，一方面它摆脱了电源线的束缚，便于携带，并且能以两种方式充电，具有低压断路保护功能和报警功能，电烙铁本身带有防烫保护套管和清洁器套管，增强了智能化和人性化设计，使用更加安全可靠；另一方面其电路设计简单，元器件选择大众化，易于转化为产品推广。

［1］崔雁松，郭继昌，张荣新，等.一种安全智能型电烙铁的研制［J］.电子工艺技术，2006，27（5）：299～301.

［2］伍卓章，廖 敏，徐利伟.焊吸两用电烙铁创新设计［J］.包装工程，2010，31（24）：32～35.

［3］王向华，李 莉，刘南平.智能型多功能电烙铁的研制［J］.天津师范大学学报，2007，27（1）：66～68.