一种节能耐用型电烙铁的改进设计

湖南工程学院工程训练中心　刘美华

湖南工程学院应用技术学院　王　坚

一种节能耐用型电烙铁的改进设计

湖南工程学院工程训练中心刘美华

湖南工程学院应用技术学院王坚

针对普通电烙铁的不足进行了改进，使改进后的电烙铁具有节能省电、延长使用寿命、使用舒适等特点。该改进方案结构简单、成本很低，且改进后效果明显，可以为广大电子爱好者提供参考。

电烙铁；节能耐用；改进设计

1.引言

电烙铁是电子制作和电器维修的必备工具，主要用来焊接电子元器件及导线、或者维修时更换元器件等。目前，虽然市面上存在功能强大的各种型号的电烙铁，但由于其价格较高，在电子实验室难以推广应用，而普通电烙铁由于价格低廉，为广大电子实验室以及初学者所广泛使用。普通电烙铁一般采用220V电压直接加热，不能根据实际需要控制温度，且一直处于加热状态，造成电能浪费，也缩短了电烙铁的使用寿命。同时，现有的电烙铁，其手柄一般是直线型，不符合人手的生理曲线，手在抓握时容易产生疲劳。因此，笔者根据自己的需要，在实验室原有普通电烙铁的基础上进行改进，设计了一种节能、舒适的电烙铁，供广大电子爱好者参考。

2.电烙铁温度转换电路设计

为了实现温度转换，在电烙铁的原电路中添加以下元器件：波段控制开关、整流二级管、稳压二极管、发光二极管等，其电路原理图如图1所示［1］。当电烙铁正常工作时，波段控制开关SB闭合，220V交流电通过常闭开关直接加在烙铁芯上，电烙铁满功率运行；当电烙铁闲置时，波段控制开关SB断开，220V交流电通过整流二极管IN4007降为100V左右的电压，加在烙铁芯的两端，降低了烙铁头的温度和使用功率。本文以学校实验室使用的35W的普通电烙铁为例，对改进后电烙铁的焊接状态和闲置状态进行比较，其状态参数如表1所示［2］。由表1所见，改进后的电烙铁，既能够让电烙铁在闲置时降低温度，降低使用功率，避免了电烙铁过热现象的产生，延长了电烙铁的使用寿命，然而其温度又仍然处在一定的工作温度范围之内，能够快速提温进入工作状态，提高了工作效率。

图1　电烙铁温度转换电路图

表1　改进型电烙铁的焊接状态和闲置状态参数比较

3.电烙铁手柄改进设计

电烙铁手柄是人机交互的重要结构，手柄设计首先要安全性好，同时还要舒适美观，符合人机工程学和美学因素等。这里我们对手柄的材料、外观形态以及尺寸大小进行改进和设计。

（1）手柄材料。实验室普通电烙铁采用的是电木手柄，不耐高温，焊接时容易烫手。因此，手柄材料可采用PPS工程塑料，这类塑料有很好的刚性和阻燃性，其热变形温度是260 ℃ 左右，而金属锡的熔点是231.89 ℃，使用起来安全可靠［3］。

（2）手柄的外观形态。现有普通电烙铁手柄的外观形态一般采用直线型，与人手生理曲线不一致。因此，手在抓握时处于不自然的接触状态，容易产生疲劳感。如果把手柄与人手接触的地方改为曲线轮廓，则加大了手柄与手的接触面，抓握力分散在较大的接触面上，减少人手局部受力，增加了使用舒适度。

（3）手柄的尺寸大小。改进后的电烙铁手柄尺寸必须符合人体尺寸的要求，手柄过长或过短，使用起来都不舒适。因此，本文根据人体手掌宽度的范围以及实际操作因素的影响，设定手柄尺寸大约为100mm左右。

4.结束语

目前，普通电烙铁的使用量非常大。本文针对普通电烙铁的不足进行了简单的改进，使改进后的电烙铁具有节能省电、延长使用寿命、使用舒适等特点。该改进方案结构简单、成本很低，且改进后效果明显，可以为广大电子爱好者提供参考。

［1］刘湘玉.稳定电烙铁温度散失装置的设计与应用［J］.电子世界，2012，8：53.

［2］刘建峰.普通电烙铁改进设计方案［J］.电子世界，2013，12：84.

［3］伍卓章等.焊吸两用电烙铁创新设计［J］.包装工程，2010，31（20）：32-34.

刘美华（1980—），女，湖南新化人，硕士，讲师，主要从事电工电子实践教学和管理研究。

2015年度湖南省大学生研究性学习和创新性实验计划项目“节能耐用型电烙铁的改进”。