background image

33

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99

SKRZYNKA PORAD

W TEJ RUBRYCE PRZEDSTAWIANE SĄ KRÓTKIE ODPOWIEDZI NA PYTANIA NADSYŁANE DO REDAKCJI. 

SĄ TO SPRAWY, KTÓRE NASZYM ZDANIEM ZAINTERESUJĄ SZERSZE GRONO CZYTELNIKÓW. jEDNOCZEŚNIE INFORMUJEMY, ŻE REDAKCJA

NIE JEST W STANIE ODPOWIEDZIEĆ NA WSZYSTKIE NADSYŁANE PYTANIA, DOTYCZĄCE RÓŻNYCH DROBNYCH SZCZEGÓŁÓW. 

JJaakk oobbnniiżżyyćć ppoobbóórr eenneerrggiiii pprrzzeezz lluuttoow

wnniiccęę,, bbyy oobbnniiżżyyćć

kkoosszzttyy jjeejj uużżyyttkkoow

waanniiaa?? C

Chhcciiaałłbbyym

m w

wyykkoonnaaćć rreegguullaattoorr tteem

m−

ppeerraattuurryy ggrroottaa lluuttoow

wnniiccyy − jjaakk ttoo zzrroobbiićć??

Autor  pytania  poruszył  nieświadomie  kilka

istotnych  problemów.  Sprawa  obniżenia  kosztów
użytkowania  lutownicy  jest  przy  tym  najmniej
ważna.  Typowa  lutownica  elektroniczna  pobiera
nie  więcej  mocy  niż  40−watowa  żarówka.  Czyli
pracując  przez  25  godzin  zużyje  co  najwyżej
1kWh energii. Nawet 50−watowa profesjonalna lu−
townica Wellera w rzeczywistości pobiera średnio
poniżej  30W,  bo  układ  stabilizacji  temperatury
włącza  grzałkę  okresowo,  a nie  na  stałe.  Koszty
energii nie są więc duże i nie zrujnują budżetu na−
wet ubogiego hobbysty.

Drugi problem to regulacja temperatury. W lep−

szych  lutownicach  istnieje  możliwość  regulacji
temperatury  grota.  Posiadacze  najprostszych  lu−
townic  gotowi  są  dobudować  do  swoich  lutownic
przystawkę  −  regulator  dla  umożliwienia  płynnej
regulacji  temperatury  przez  płynną  zmianę  napię−
cia  zasilającego.  Są  przekonani,  że  ich  lutownica
ma  niepotrzebnie  zbyt  wysoką  temperaturę  (nie−
rzadko  ponad  350

0

C),  podczas  gdy  temperatura

topnienia “cyny” czyli stopu lutowniczego wynosi
około  200

0

C.  Obniżenie  temperatury  wydaje  się

korzystne z następujących powodów:

− obniżenia kosztów energii,
− zmniejszenia ryzyka przegrzania elementów,
− zmniejszania ryzyka “wypalenia cyny”.
W rzeczywistości sprawa wygląda inaczej. Gdy

lutownica  jest  nagrzana  i pozostaje  w spoczynku,
temperatura  grota  przekracza  300

0

C,  a nawet

350

0

C.  Jednak  w czasie  lutowania  ciepło  jest

odbierane  z grota  lutownicy  zarówno  przez  “cy−
nę”, jak i przez podgrzewane końcówki elementów
i ścieżki. Podczas lutowania temperatura końców−
ki grota znacznie się obniża. Nie jest to zauważal−
ne i groźne podczas lutowania pojedynczych punk−
tów  w dłuższych  odstępach  czasu  −  tak  wykonuje
układy  część  elektroników:  montują  i lutują  poje−
dynczo kolejne elementy. Inni wkładają w otwory
płytki  jak  najwięcej  elementów  i lutują  ich  koń−
cówki w krótkich, sekundowych odstępach czasu.
Lutownice mniejszej mocy zupełnie nie nadają się
do  takiego seryjnego lutowania, bowiem tempera−
tura  grota  spada  poniżej  200

0

C i “cyna”  przestaje

się topić. Ale nawet gdy cyna ulega stopieniu, luty
wykonane przy zbyt małej temperaturze są zawod−
ne. Dla uzyskania dobrego lutu nie wystarczy sto−
pić  “cynę”.  Ścieżki,  a zwłaszcza  końcówki  ele−
mentów pokrywają się nalotem tlenków (śniedzie−
ją).  Dopiero  w temperaturze  około  300

0

C w obe−

cności topnika (np. kalafonii) te tlenki są niszczo−
ne,  a “cyna”  prawidłowo  zwilża      łączone  po−
wierzchnie. Przy zbyt niskiej   temperaturze ta cie−
niutka warstwa tlenków pozostaje i z czasem połą−
czenie  może  puścić.  Jest  to  tak  zwany  zimny  lut.
Element co prawda nie wypadnie z płytki, ale styk
jest niepewny, urządzenie po pewnym czasie trze−
szczy  i czasem  działa,  czasem  nie  działa.  Powo−
dem późniejszych kłopotów jest właśnie zbyt niska
temperatura podczas lutowania.

W amatorskiej literaturze pojawiło się kilka opi−

sów prostych regulatorów mocy lutownicy (w za−
sadzie można by do tego wykorzystać dowolny re−
gulator  −  ściemniacz).  Proponowano  także

“oszczędnościowe”  wyłączniki.  Idea  polega  na
tym,  że  lutownica  leżąca  na  podstawce  naciska
przełącznik, który powoduje obniżenie mocy grza−
nia  (na  przykład  zasilanie  przebiegiem  jednopo−
łówkowym wyprostowanym przez diodę 1N4007).
Po  podniesieniu  lutownicy,  przełącznik  w pod−
stawce podaje na grzałkę pełną moc. Teoretycznie
jest  to  dobre  rozwiązanie,  ale  w praktyce  okazuje
się zupełnie niepraktyczne, ponieważ grzałka i grot
zazwyczaj  mają  dużą  pojemność  i bezwładność
cieplną. Po podniesieniu lutownicy grot uzyskałby
właściwą  temperaturę  dopiero  po  kilkudziesięciu
sekundach.

Opisane  niebezpieczeństwa  powodują,  że  naj−

prostsze  sposoby  regulacji  temperatury  (np.  przez
zmianę napięcia zasilającego grzałkę z pomocą np.
triaka)  przynoszą  więcej  szkody  niż  pożytku.  Re−
dakcja  EdW nie  zachęca  do  tego  typu  przeróbek.
Owszem,  regulacja  temperatury  jest  przydatna,
jednak trzeba mieć duże doświadczenie, by to wy−
korzystać w praktyce. 

Trzeba  przy  tym  pamiętać,  że  głównym  celem

nie jest obniżenie, tylko utrzymanie stałej tempera−
tury, niezależnie od warunków lutowania. Nie za−
pewni tego żaden prosty regulator napięcia zasila−
nia.  We  wszystkich  porządnych  lutownicach  z re−
gulacją  temperatury  znajduje  się  jakiś  element  do
pomiaru  temperatury  grota.  I to  on  decyduje,  czy
grzałka  ma  być  włączona,  czy  nie.  Jedynie  takie,
bardziej  skomplikowane  systemy  regulacji  mają
rację bytu. Występuje tu także sprzeczność celów.
O ile  w najprostszych  lutownicach  grzałka  i grot
powinny  mieć  możliwie  dużą  pojemność  cieplną
(bezwładność), o tyle w lutownicach z automatyką
taka bezwładność powinna być możliwie mała.

W praktyce okazuje się, że amator nie ma szan−

sy wykonania w warunkach domowych takiego sy−
stemu  regulacji,  ponieważ  wymaga  to  ingerencji
w układ mechaniczny lutownicy − wewnątrz lutow−
nicy,  gdzieś  w okolicach  grota  i grzałki  trzeba
umieścić element pomiarowy i poprowadzić dodat−
kowe  przewody  do  systemu  regulacji.  Natomiast
osoby  mające  niezbędne  doświadczenie  nie  chcą
się “bawić” z nieskutecznymi sposobami regulacji,
tylko  możliwie  szybko  kupują  porządną  profesjo−
nalną  lutownicę.  Podane  powody  pokazują  jasno,
dlaczego  na  łamach  EdW nie  ukazał  się  (i raczej
się  nie  ukaże)  prosty  projekt  układu  do  regulacji
mocy grzałki lutownicy.

W

W jjeeddnnyym

m zz ppoopprrzzeeddnniicchh nnuum

meerróów

w pprrzzeeddssttaaw

wiilliiśścciiee ssttaa−

ccjjoonnaarrnnee aanntteennyy nnaa ppaassm

moo 8800m

m.. C

Czzyy m

moożżeecciiee pprrzzeeddssttaaw

wiićć

pprroojjeekkttyy  aanntteenn  pprrzzeennoośśnnyycchh,,  ddoo  w

wyykkoorrzzyyssttaanniiaa  w

w tteerreenniiee,,

pprraaccuujjąąccee w

w ttyym

m ppaassm

miiee??

Anteny  terenowe  na  80m są  bardzo  trudne  do

wykonania. Są to anteny pionowe z cewkami  wy−
dłużającymi.  Wiele  różnych  anten  jest  opisanych
w bratnim czasopiśmie Świat Radio 11/98. Redak−
cja EdW nie planuje w najbliższym czasie publika−
cji na ten temat.

C

Chhcciiaałłbbyym

m  w

wyykkoonnaaćć  ““O

Oddbbiioorrnniikk  nnaassłłuucchhoow

wyy  FFM

M//22m

m””  zz

EEddW

W 11//9988 w

w tteecchhnnoollooggiiii S

SM

MD

D.. C

Czzyy m

mooggęę zzaassttąąppiićć ffiillttrryy K

K3300

cceew

wkkąą S

SM

MD

D ii ttrryym

meerreem

m S

SM

MD

D??

W zasadzie  jest  to  możliwe,  jednak  dostęp  do

cewek SMD jest bardzo ograniczony i   należy li−
czyć się z dużymi trudnościami przy próbach zaku−
pu. Ani Redakcja, ani Autor artykułu nie mogą po−
dać  konkretnego  typu  czy  miejsca  zakupu  odpo−
wiednich cewek SMD. Takiej modyfikacji powin−
ni się podejmować jedynie doświadczeni krótkofa−
lowcy  mający  dostęp  do  odpowiedniego  sprzętu
pomiarowego.

C

Czzyy m

moogglliibbyyśścciiee ooppuubblliikkoow

waaćć ssppoossóóbb pprrzzeerroobbiieenniiaa ssttaa−

ccjjii ddyysskkiieetteekk 336600kkB

B lluubb 11,,4444M

M nnaa ccoośś w

w rrooddzzaajjuu m

maaggnneettoo−

ffoonnuu?? P

Poozzw

woolliiłłoobbyy ttoo sseennssoow

wnniiee w

wyykkoorrzzyyssttaaćć ttaanniiee nnaappęęddyy,,

jjaakkiiee m

moożżnnaa zzaa bbeezzcceenn kkuuppiićć nnaa w

wyypprrzzeeddaażżyy..

Przeróbka taka nie ma racji bytu, ponieważ do−

stępna pojemność dyskietki (co najwyżej 1,44MB)
pozwoliłaby  zapisać  jedynie  kilkanaście  sekund
dźwięku jakości CD. Dla porównania,  płyta kom−
paktowa o pojemności 640MB ma czas odtwarza−
nia do 74 minut.

Co prawda można zastosować nowoczesne me−

tody kompresji dźwięku i tym zwiększyć czas za−
pisu do ponad minuty, ale wymagałoby to zastoso−
wania  kosztownych  układów  elektronicznych
i w sumie nie ma sensu.

Ogólnie biorąc, nie ma dobrych sposobów zago−

spodarowania  starych  stacji  dyskietek.  Jedyną
możliwością jest przeznaczenie ich na części i wy−
korzystanie  do  czegoś  silników  krokowych  oraz
niewielkiej  ilości  drobnych  podzespołów  elektro−
nicznych.

background image

S

Sk

kr

rz

zy

yn

nk

ka

a p

po

or

ra

ad

d

E

LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/99

34

C

Coo oozznnaacczzaajjąą ppoojjęęcciiaa ““M

Moocc m

muuzzyycczznnaa”” ii ““M

Moocc m

maaxx””?? C

Czzyy oobbiiee nnaa−

zzw

wyy ookkrreeśśllaajjąą ttęę ssaam

mąą m

moocc?? C

Czzyy m

maałłee zzeessttaaw

wyy aauuddiioo rrzzeecczzyyw

wiiśścciiee m

maa−

jjąą ttaakkąą m

moocc w

wyyjjśścciioow

wąą,, jjaakk nnaappiissaannoo nnaa ppuuddeełłkkuu ((110000......11000000W

W))??

Sprawa  mocy  wyjściowej  wzmacniaczy  mocy  audio

i głośników  jest  słabo  rozumiana  przez  osoby  niewtaje−
mniczone.

W podręcznikach szkolnych podaje się wzory na obli−

czanie mocy:

P = UI = I

2

R = U

2

/ R

Wynika z nich jednoznacznie, że moc wyjściowa zale−

ży  od  maksymalnego  napięcia  na  wyjściu  wzmacniacza
oraz od prądu wyjściowego (który zależy także od oporno−
ści głośnika).

Wiadomo,  że  klasyczny  wzmacniacz  mocy  ma  spraw−

ność rzędu 50...75%. To znaczy, że do “wyprodukowania”
danej mocy wyjściowej, wzmacniacz potrzebuje znacznie
więcej energii z zasilacza. Przykładowo jeśli wzmacniacz
ma dostarczyć do głośników moc 300W, to na pewno po−
bierze z zasilacza co najmniej 400W mocy.

W przypadku  profesjonalnych  wzmacniaczy  mocy,

przeznaczonych  do  pracy  na  estradzie  podczas  koncertu,
w danych  technicznych  podaje  się  ciągłą  moc  wyjściową
czyli moc, jaką wzmacniacz może dostarczać do obciąże−
nia  przez  dowolnie  długi  czas.  W danych  technicznych
moc ta oznaczona jest Continous Power lub Sinus Power.

W przypadku  wzmacniaczy  domowego  użytku  często

obok mocy ciągłej podaje się drugą wartość: moc szczyto−
wą nazywaną też mocą muzyczną. Na przykład Sinus Po−
wer − 50W, Peak (Music) Power − 200W. W praktyce ozna−
cza to, że przez krótki okres czasu (np. 1 sekundę) wzmac−
niacz może oddawać moc 200W. Moc ta jest wyznaczona
przez napięcie zasilania wzmacniacza  i oporność obciąże−
nia.  Czy  wzmacniacz  mógłby  oddawać  tę  moc  w sposób
ciągły? Zwykle nie, bo przy dużym obciążenia zmniejsza

się napięcie zasilające (spadki napięć na uzwojeniu trans−
formatora zasilającego, zwiększone tętnienia na kondensa−
torach filtru zasilacza). Główną przyczyną, dla której moc
przy pracy ciągłej jest ograniczona do 50W, są straty cie−
plne i związane z tym nagrzewanie się elementów wzmac−
niacza. Chodzi tu zwłaszcza o transformator zasilacza oraz
radiator  i tranzystor  mocy  lub  scalony  wzmacniacz.
W praktyce, w warunkach domowych okazuje się, że od−
twarzany materiał dźwiękowy nie ma przez cały czas ma−
ksymalnej  głośności,  tylko  “mocne  wejścia”  i znacznie
cichsze fragmenty. W rezultacie wzmacniacz o mocy cią−
głej  50W i szczytowej  200W pracuje  jak  wzmacniacz
o mocy  ciągłej  100...200W.  Wystarczy  bowiem,  by
wzmacniacz prawidłowo przetworzył najsilniejsze, krótkie
fragmenty  −  w tym  wypadku  podanie  mocy  szczytowej
(muzycznej)  nie  jest  żadnym  oszustwem  ani  wprowadza−
niem klienta w błąd.

Ale nie zawsze podawana moc wyjściowa ma związek

z rzeczywistością.  Od  jakiegoś  czasu  w danych  technicz−
nych  sprzętu  najniższej  klasy  podaje  się  zadziwiająco
wielkie moce. W opisie    występuje wtedy skrót PMPO.
PMPO to Peak Music Power Output czyli szczytowa moc
muzyczna. Czyżby współczesna technika poszła aż tak da−
leko, że mały i lekki “kombajn” kosztujący dwieście zło−
tych, ma moc wyjściową przykładowo 500W?

Każdy,  kto  choć  raz  w życiu  widział  dwustuwatowy

transformator  wie,  że  taki  transformator  waży  więcej  niż
cały  “kombajn”  audio  “o mocy  500W PMPO”.  Podobnie
jest z głośnikami. A może w takim kombajnie zastosowa−
no  nowoczesny  zasilacz  impulsowy  z małym  transforma−
torem  ferrytowym?  Skądże!  W zasilaczu  można  znaleźć
najzwyklejszy  transformator  o mocy  10...30W.  Także  za−
stosowane  głośniki  są  niewielkie  i niczym  nie  przypomi−
nają znanych z innego sprzętu głośników dużej mocy. 

To skąd ta moc 500W PMPO? 

Teoretycznie rzecz biorąc “szczytowa moc muzyczna”

to największa moc, jaką wzmacniacz może oddać w ciągu
krótkich  ułamków  sekundy.  Sposoby  “obliczania”  mocy
PMPO  można  definiować  w różny  sposób.  W rezultacie
moc  skuteczna  (ciągła)  20W odpowiada  od  400  do
1600W mocy PMPO. Czy więc podawana moc PMPO ma
jakikolwiek związek z rzeczywistością?

Zaprzyjaźniony z Redakcją importer sprzętu z Dalekie−

go Wschodu ma następujące zdanie na temat mocy PMPO
podawanej  na  opakowaniach:    Owszem,  jest  jak  najbar−
dziej realne, że taka moc zostanie dostarczona do głośni−
ków. Ale zdarza się to niezmiernie rzadko − jedynie wtedy,
gdy w to urządzenie uderzy piorun.

Niestety,  sposoby  określania  mocy  PMPO  nie  mają

żadnego związku z praktyką i jest to jedynie niezbyt uczci−
wy chwyt handlowy mający przyciągnąć klienta. Kto jed−
nak zabroni dalekowschodnim producentom umieszczania
na pudełkach takich napisów?