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.

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?