Почему перегревается жало паяльника?

Температура жала определяется двумя вещами: мощностью, к нему подводимой, и мощностью, отводимой от нее. Если первая выше - температура паяльника будет расти, если выше вторая - она будет снижаться. И только если они строго равны, температура будет стабильной.

На практике так не бывает. Подводимая мощность всегда более-менее постоянна. А отводимая постоянно меняется при работе. Она растет с температурой (что оказывает стабилизирующее действие, впрочем, как правило, недостаточное), под действием конвекционных потоков и охлаждения при контакте со спаиваемыми деталями. Разумеется, паяльник должен быть сконструирован из расчета, что при работе его температура не должна упасть ниже необходимой при пайке (около 250°C), а значит, в простое, когда отводимая от него мощность упадет, он незамедлительно перегреется. Способы борьбы с этим предлагались разные. Широко распространенной была, например, самодельная подставка с контактами, которые при лежащем на ней паяльнике включали его через лампочку или диод, снижая подаваемое на него напряжение. Также паяльник можно включать через ЛАТР или тиристорный регулятор, снижая напряжение на нем вручную и добиваясь нужной температуры. Но, как показывает опыт (а причину я описал выше), ручку ЛАТРа приходится крутить постоянно: то паяльник застывает и начинает "примерзать", то перегревается. Единственный эффективный способ борьбы с этим явлением - принудительная термостабилизация помощью терморегулятора с обратной связью или в более дешевом варианте - путем использования позисторного нагревателя. При этом подводимая мощность снижается при повышении температуры, и она поддерживается в узком диапазоне независимо от температуры воздуха, интенсивности работы и скорости ветра. Такая стабилизация реализована во всех паяльных станциях. Для ее осуществления на ближайшем к жалу конце нагревателя размещают спай термопары или иной датчик температуры, а терморегулятор регулирует подводимую мощность, поддерживая сигнал термодатчика неизменным.