フィードバック付きトライアックコントローラー。スキーム、説明

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フィードバック付きトライアックコントローラー。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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能動負荷の電力を制御するように設計されたデバイスでは、著者はフィードバックを使用して出力電圧を安定させるだけでなく、トライアックを開くパルスの持続時間を制限しました。

コントローラ回路を図に示します。 1. 負荷回路に含まれるトライアック VS1 は、トランジスタ VT1 および VT2 の電子キーによって制御されます。要素 DD1.4 の出力の論理レベルが低い場合、開放電圧がトライアックの制御電極に供給されます。

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線形モードで動作する DD2.3 要素の積分器は、線形に下降する電圧 (図 2、a) を生成します。この電圧は、抵抗 R21、R22 を使用してフィードバック電圧に加算され、その合計が入力に供給されます。 DD2.4要素の。この要素のスイッチングしきい値よりも低くなるとすぐに、その出力にハイレベルが表示され、DD1.4 要素の出力にロー論理レベルが表示され、トライアック VS1 が開きます。。

トライアックフィードバックコントローラー

抵抗器 R6 ～ R9 と論理素子 DD1.1、DD1.2 のノードはトライアックの電圧を制御します。その波形は図 2 に示されています。 1.2b. この電圧の絶対値が特定の値より小さい場合、要素 DD9 の出力の論理レベルはローになり、そうでない場合はハイになります。「正」と「負」のしきい値は、抵抗 R1 を選択することによって等化されます。開いたトライアック VS1.2 の電圧降下はゼロに近いため、チェーン DD1.3 - DD2.2 - DD1.4 - VT1 - VT2 に沿った出力 DDXNUMX のローレベルにより、トライアック制御電極回路。その結果、この電極のパルス持続時間は、トライアックを開くのに必要な最小値をわずかに超えるだけになります。

同時に、VD2.2 ダイオードを介した DD7 素子の出力のローレベルにより、DD2.3 素子の鋸歯状電圧発生器がリセットされます。トライアックの電圧の極性が変化し、制御ユニットのトリガーしきい値を超えると、発電機の動作の新しいサイクルが始まります。

このノードのもう XNUMX つの機能は、負荷がレギュレータから切り離された場合に、トライアックへの開放パルスの供給を停止することです。トライアックの主電極間に電圧がないため、これは自動的に行われます。

出力電圧検出器は要素 R3 ～ R5、VD4、VD5 に組み込まれています。抵抗器 R3 が発する信号のオシログラムを図に示します。 2、c。その定数成分は、負荷両端の電圧の平均整流値に比例します。トリマ抵抗器 R10 の位置に応じた比率で、検出器の出力電圧は可変抵抗器 R11 からの手動調整電圧と加算され、コンデンサ C3 と C4 を使用してフィルタリングされます。負の電圧フィードバックループは要素 DD2.1 のアンプを介して閉じられ、線形モードで動作します。コンデンサ C5 は追加のフィルタリングとして機能します。

変流器 T1 の一次巻線は負荷回路に直列に接続されています。変圧器の二次巻線を分流する抵抗器 R27 の両端の電圧降下は、負荷電流に比例します。その瞬間値がチューニング抵抗器 R10 のエンジンの絶対値よりも大きい場合、VD6 ダイオードが開き、出力電圧を下げる信号が制御回路に送信されます。

ソケット X1 は、接触式温度計などの外部整流子をコントローラに接続するために使用されます。ソケットのネスト 1 と 3 を閉じると、DD2 要素の入力 1.3 に Low 論理レベルが設定され、トライアックのトリガがブロックされ、負荷の切断につながります。保護抵抗 R13 ～ R15 は、外部制御回路を流れる電流を安全な値に制限します。コンデンサ C6 は干渉や干渉から保護します。

レギュレータの電源ユニットは、抵抗 R1、制限抵抗 R1 によって分路されたクエンチングコンデンサ C2、および蓄積コンデンサ C1 を備えたダイオード VD2、VD2 に基づく整流器で構成されています。整流器の出力電圧 (約 16 V) は、トライアック VS1 の制御回路に電力を供給するためにのみ直接使用されます。残りのレギュレータノードの電圧はツェナーダイオード VD3 によって安定化されます。

主電源電圧を印加した後、コンデンサ C17 が約 18 V に充電されるまで、抵抗分圧器 R12R2.2 は DD2 素子の入力 10 で高論理レベルを維持します。これにより、レギュレータが正常に動作し始めるまで、トライアックの誤った開放が防止されます。。

レギュレーターは、135x85x50 mm のアルミニウム合金ハウジングに組み込まれています。 75 ピンの電源プラグと負荷を接続するための同様のソケットがケースに取り付けられています。プラグおよびソケットの接地接点はハウジングに電気的に接続されています。レギュレータのほぼすべての部品は、ケース内部にある片面箔コーティングされたグラスファイバー製の 60x3 mm プリント基板に取り付けられています。プリント導体側から見た基板の図を図に示します。 4、設置側から見た要素の位置 - 図。 XNUMX.

トライアックフィードバックコントローラー

VS1 トライアックはアルミニウムのコーナーに取り付けられており、その 5 番目の「棚」は厚さ 0,05 mm でレギュレータ本体と確実に熱接触していますが、両面に潤滑剤を塗布した厚さ 1000 mm のポリイミドフィルムガスケットによってレギュレータ本体から電気的に絶縁されています。熱伝導ペースト。絶縁の品質は、試験電圧が少なくとも XNUMX V の絶縁抵抗計を使用してチェックする必要があります。

トランス T1 の磁気回路は、標準 SHL6x10 の 1000 つの「ハーフリング」から組み立てられています。一次巻線は磁気回路の窓を通した電源線、二次巻線は直径0,1mmのエナメル線を2000回巻いたものです。変圧器の製造では、I. Nechaev の記事「消費電力の指標」(「Radio」、11 年、No. 59、p. XNUMX) の推奨事項を使用できます。

可変抵抗器 R11 とソケット X1 は、プリント基板に取り付けられたブラケットに取り付けられています。 13 つの出力を持つ抵抗器 R15 ～ R1 は、XXNUMX ソケットの接点に直接はんだ付けされ、PVC 絶縁チューブで保護されています。抵抗器の第 XNUMX 端子は、基板上の対応するパッドに接続されます。

抵抗R16 - C3-14、残りは一定 - MLT、調整 - SPZ-19a。可変抵抗器 R11 - SPZ-9 または PPZ-40、絶縁材料で作られたハンドルがその軸に置かれます。コンデンサC1 - 73 V用のK17-630、C5、C6 - セラミックK10-17、KMまたはフィルム、C7 - K73シリーズまたはセラミックグループTKEのM1500より悪くありません。酸化コンデンサ - 少なくとも 53 V (C18) および 16 V (C2、C6,3) の電圧用の K3-4。アルミニウム K50-35 など、他のタイプの酸化物コンデンサも使用できます。後者の場合、プリント基板上の一部のパッドと導体の位置を変更する必要があります。ダイオード VD1、VD2、VD6、VD7 - シリーズ KD102 または KD522、ツェナーダイオード VD3 - 5,6 V の安定化電圧用に国産または輸入。ダイオード VD4、VD5 は少なくとも 400 V の逆電圧用に設計する必要があります。たとえば、 KD209、KD105 は任意の文字インデックスです。 LED は、最大 15 mA の電流で動作するものであれば何でも構いません。トランジスタ VT1 には、KT361 シリーズ (インデックス A、B ～ E)、KT3107 (A ～ D、I、K)、KT209 (G ～ M)、KT203B があります。 VT2 - KT815、任意の文字インデックス付きの KT817、または KT801B。

K1LA561 は DD7 チップの代替品として適していますが、出力電圧の対称性を達成するには R9 抵抗の選択が必要になる場合があります。トライアックの電圧クラスは 112 番目以上である必要があります。図に示されているものに加えて、トライアック TS 10-142 および TS80-XNUMX の性能がチェックされました。

レギュレータの確立を開始すると、調整抵抗器のエンジンがスキームに従って次の位置に設定されます（図1を参照）：R10 - 右、R3 - 中央、R11 - 上部。負荷は出力 (100 W 白熱灯) と AC 電圧計に接続されています。セットアップ時の安全性を高めるため、レギュレータの共通線 (コンデンサ C2 のプラス端子) がネットワークの中性線に接続されるようにレギュレータをネットワークに接続することをお勧めします。絶縁材料でできたハンドルが付いたドライバーを使用して、同調抵抗器の軸を回転させます。

調整コントロールが上記の位置にあると、トライアックが閉じられ、負荷に電圧がなくなり、HL1 LED が点灯し、レギュレータがネットワークに接続されていることを示します。オシロスコープを使用して、同調抵抗器 R23 の軸を回転させ、要素 DD2.3 の出力の信号を制御します。のこぎり波電圧の最小値は、DD0,4 および DD0,6 マイクロ回路のピン 7 の電圧より 1 ～ 2 V 高くする必要があります。

オシロスコープがない場合は、DC ポインタ電圧計で、そのうちの 7 つの端子 14 と 3 の間の超小型回路の電源電圧を測定します。次に、DD14 チップのピン 2 と 23 の間の電圧計をオンにすると、抵抗 R40 の読み取り値が、以前に測定した電源電圧の 45 ～ XNUMX% 以内になります。

トリマ抵抗器 R10 は出力電圧レギュレーションの下限を設定し、次に R3 - 上限を設定します。長時間の動作中に許容値をわずかに超える電力でレギュレータに負荷を一時的に接続した後、設定出力電圧が減少し始める位置に調整抵抗器 R27 のエンジンを設定します。許容負荷電流は使用するトライアックの種類によって異なりますが、この場合は 10 A を超えてはなりません。

著者: A.アブラムスキー、ノボシビルスク

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