一種節(jié)能耐用型電烙鐵的改進(jìn)設(shè)計(jì)

湖南工程學(xué)院工程訓(xùn)練中心　劉美華

湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院　王　堅(jiān)

一種節(jié)能耐用型電烙鐵的改進(jìn)設(shè)計(jì)

湖南工程學(xué)院工程訓(xùn)練中心劉美華

湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院王堅(jiān)

針對普通電烙鐵的不足進(jìn)行了改進(jìn)，使改進(jìn)后的電烙鐵具有節(jié)能省電、延長使用壽命、使用舒適等特點(diǎn)。該改進(jìn)方案結(jié)構(gòu)簡單、成本很低，且改進(jìn)后效果明顯，可以為廣大電子愛好者提供參考。

電烙鐵；節(jié)能耐用；改進(jìn)設(shè)計(jì)

1.引言

電烙鐵是電子制作和電器維修的必備工具，主要用來焊接電子元器件及導(dǎo)線、或者維修時更換元器件等。目前，雖然市面上存在功能強(qiáng)大的各種型號的電烙鐵，但由于其價格較高，在電子實(shí)驗(yàn)室難以推廣應(yīng)用，而普通電烙鐵由于價格低廉，為廣大電子實(shí)驗(yàn)室以及初學(xué)者所廣泛使用。普通電烙鐵一般采用220V電壓直接加熱，不能根據(jù)實(shí)際需要控制溫度，且一直處于加熱狀態(tài)，造成電能浪費(fèi)，也縮短了電烙鐵的使用壽命。同時，現(xiàn)有的電烙鐵，其手柄一般是直線型，不符合人手的生理曲線，手在抓握時容易產(chǎn)生疲勞。因此，筆者根據(jù)自己的需要，在實(shí)驗(yàn)室原有普通電烙鐵的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種節(jié)能、舒適的電烙鐵，供廣大電子愛好者參考。

2.電烙鐵溫度轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換，在電烙鐵的原電路中添加以下元器件：波段控制開關(guān)、整流二級管、穩(wěn)壓二極管、發(fā)光二極管等，其電路原理圖如圖1所示［1］。當(dāng)電烙鐵正常工作時，波段控制開關(guān)SB閉合，220V交流電通過常閉開關(guān)直接加在烙鐵芯上，電烙鐵滿功率運(yùn)行；當(dāng)電烙鐵閑置時，波段控制開關(guān)SB斷開，220V交流電通過整流二極管IN4007降為100V左右的電壓，加在烙鐵芯的兩端，降低了烙鐵頭的溫度和使用功率。本文以學(xué)校實(shí)驗(yàn)室使用的35W的普通電烙鐵為例，對改進(jìn)后電烙鐵的焊接狀態(tài)和閑置狀態(tài)進(jìn)行比較，其狀態(tài)參數(shù)如表1所示［2］。由表1所見，改進(jìn)后的電烙鐵，既能夠讓電烙鐵在閑置時降低溫度，降低使用功率，避免了電烙鐵過熱現(xiàn)象的產(chǎn)生，延長了電烙鐵的使用壽命，然而其溫度又仍然處在一定的工作溫度范圍之內(nèi)，能夠快速提溫進(jìn)入工作狀態(tài)，提高了工作效率。

圖1　電烙鐵溫度轉(zhuǎn)換電路圖

表1　改進(jìn)型電烙鐵的焊接狀態(tài)和閑置狀態(tài)參數(shù)比較

3.電烙鐵手柄改進(jìn)設(shè)計(jì)

電烙鐵手柄是人機(jī)交互的重要結(jié)構(gòu)，手柄設(shè)計(jì)首先要安全性好，同時還要舒適美觀，符合人機(jī)工程學(xué)和美學(xué)因素等。這里我們對手柄的材料、外觀形態(tài)以及尺寸大小進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)。

（1）手柄材料。實(shí)驗(yàn)室普通電烙鐵采用的是電木手柄，不耐高溫，焊接時容易燙手。因此，手柄材料可采用PPS工程塑料，這類塑料有很好的剛性和阻燃性，其熱變形溫度是260 ℃ 左右，而金屬錫的熔點(diǎn)是231.89 ℃，使用起來安全可靠［3］。

（2）手柄的外觀形態(tài)。現(xiàn)有普通電烙鐵手柄的外觀形態(tài)一般采用直線型，與人手生理曲線不一致。因此，手在抓握時處于不自然的接觸狀態(tài)，容易產(chǎn)生疲勞感。如果把手柄與人手接觸的地方改為曲線輪廓，則加大了手柄與手的接觸面，抓握力分散在較大的接觸面上，減少人手局部受力，增加了使用舒適度。

（3）手柄的尺寸大小。改進(jìn)后的電烙鐵手柄尺寸必須符合人體尺寸的要求，手柄過長或過短，使用起來都不舒適。因此，本文根據(jù)人體手掌寬度的范圍以及實(shí)際操作因素的影響，設(shè)定手柄尺寸大約為100mm左右。

4.結(jié)束語

目前，普通電烙鐵的使用量非常大。本文針對普通電烙鐵的不足進(jìn)行了簡單的改進(jìn)，使改進(jìn)后的電烙鐵具有節(jié)能省電、延長使用壽命、使用舒適等特點(diǎn)。該改進(jìn)方案結(jié)構(gòu)簡單、成本很低，且改進(jìn)后效果明顯，可以為廣大電子愛好者提供參考。

［1］劉湘玉.穩(wěn)定電烙鐵溫度散失裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用［J］.電子世界，2012，8：53.

［2］劉建峰.普通電烙鐵改進(jìn)設(shè)計(jì)方案［J］.電子世界，2013，12：84.

［3］伍卓章等.焊吸兩用電烙鐵創(chuàng)新設(shè)計(jì)［J］.包裝工程，2010，31（20）：32-34.

劉美華（1980—），女，湖南新化人，碩士，講師，主要從事電工電子實(shí)踐教學(xué)和管理研究。

2015年度湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目“節(jié)能耐用型電烙鐵的改進(jìn)”。