トライアックパワーレギュレータ。スキーム、説明

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トライアック電源レギュレーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ニジニ・ノヴゴロドの K. Smolyakov は、[1] で説明されているレギュレータの繰り返しを取り上げ、XNUMX つを XNUMX つのデバイスに統合し、「アクティブ」の数を変更することで負荷に供給される電力を調整できるデバイスを作成しました。主電源電圧の半サイクル、および位相パルス法による。

そのレギュレータでは、図のスキームに従って組み立てられています。 1、チップ DD1 が 1 つだけ。動作モードは、1 つの接点グループを備えた SA2 スイッチによって変更されます (ポータブルトランジスタ受信機のレンジスイッチが使用されました)。電源ノード (ダイオード VD3、VD1、ツェナーダイオード VD2)、「ゼロ」パルスの整形器 (トランジスタ VT6、VT6)、出力ノード (微分回路 C1.4R4、素子 DD1、トランジスタ VTXNUMX、トライアック VSXNUMX) は同じままです。プロトタイプのように。

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位相パルス法による電力制御モードでのデバイスの動作を考えてみましょう (スイッチ 5A1 がこの位置に示されています)。主電源電圧がゼロを通過する瞬間と一致する要素DD1.1の出力からのパルスは、主電源電圧の瞬時値がゼロに近づくとトランジスタVT3を開きます。その結果、コンデンサ C4 はトランジスタを通じて放電され、DD1.2 素子の入力電圧はほぼ電源電圧まで上昇し、出力電圧はほぼゼロ (低論理レベル) まで低下します。トライアック VS1 が閉じられ、負荷がネットワークから切断されます。

主電源電圧の瞬時値が絶対値で 30 ～ 50 V に増加すると、要素 DD1.1 の出力の論理レベルが低くなり、トランジスタ VT3 が閉じて、コンデンサ C4 が充電されるようになります。回路を流れる電流：ダイオード/04 - 抵抗器の左側（スキームによる）部分 R5 - 要素DD1.2の出力。充電は、DDI.2 要素のスイッチングしきい値まで継続され、その後、この要素の出力のレベルが High になり、要素 DD1.3 の出力が Low になります。レベルを変更する瞬間、コンデンサ C6 は抵抗 R6 を流れる電流によって充電されるため、DD1.4 素子の出力に短いパルスが現れ、トランジスタ VT4 が開きます。トライアックＶＳ１の制御電極には、開放パルスが供給される。主電源電圧のゼロ位相に対する遅延は、コンデンサ C1 を充電する時定数に依存し、さらに可変抵抗器 R4 の位置に依存します。半サイクルが終了するとトライアックが閉じ、次の半サイクルでこのプロセスが繰り返されます。

第２のモードでは、閉接点ＳＡ１．２が、はるかに大きな容量のコンデンサＣ４～Ｃ５と並列に接続される。 SA1.2 接点はトランジスタ VT4 のベースとエミッタを接続します。その結果、トランジスタは常に閉じており、デバイスの動作には影響しません。要素 DD5、ダイオード VD1.1、VD3 を備えた抵抗 R1.2、およびコンデンサ C5、C4 は、約 5 Hz の繰り返し率を持つ方形パルス発生器を形成します。

接点 SA1.3 を切り替えると、要素 DD1.3 は元の論理関数 AND-NOT を返します。要素の入力の 1 つは発電機からのパルスを受信し、もう 0,5 つは主電源電圧のゼロを通過する遷移を受信します。そのため、主電源電圧の「ゼロ」と時間的に一致して、その出力でパルスのバーストが形成されます。バーストの継続時間とバースト間の間隔は、発生器パルスのデューティサイクルによって異なります。パックの各パルスは、対応する半サイクルのまさに最初に、サイリスタ VS5 の制御電極に開放パルスを発生させます。したがって、XNUMX 秒のサイクルにおいて、負荷がネットワークに接続される半サイクルの数は、可変抵抗器 RXNUMX スライダーの位置によって異なります。

「動作」または「アイドル」の半サイクルが奇数であると、ネットワークから消費される電流に顕著な一定成分が形成され、同じネットワークに接続されている電磁装置 (電気モーターやそのスターター) の動作に悪影響を与える可能性があります。、トランスフォーマー。ただし、この欠点はプロトタイプに固有のものです [1]。

A. 村出身のブトフ。ヤロスラヴリ地域の Kurba は、K2AP145 チップ上の制御ユニットを備えたタッチパワーコントローラーの改良版 [2] を提供しています。その説明は [3] にあります。プロトタイプとは異なり、新しいレギュレータはネットワークのワイヤのいずれかの断線に含めることができます。これは、従来の接点ライトスイッチを置き換える場合に重要です。

デバイスのスキームを図に示します。 2. 制御アルゴリズムは同じです。センサー E1 を指で短くタッチすると EL1 ランプがオンまたはオフになり、長くタッチすると、グローの明るさが周期的に変化します (最小値から最大値まで、約 5 秒で戻ります)。 s) コントローラーはその状態を記憶します - ランプは常に、消灯する前に設定されたランプの明るさで点灯します。以前と同様に、レギュレーターはセンサーに触れるだけでなく、同様に機能する SB1 ボタンを押すことによっても制御できます。道。

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ネットワークワイヤの位相調整に対するレギュレータの非臨界性は、複合トランジスタ VT1、VT1 にセンサー信号 E2 の増幅器を導入することによって達成されました。ダイオード VD4 によって整流されます。 VD5 電圧は、センサーに手で触れたときに -5 ... -9 V に達しますが、どのような場合でも DA1 チップを制御するには十分です。コンデンサ C2 は、交流電圧の OOS を排除し、カスケードのゲインを増加させます。コンデンサ C3 は、高周波干渉を抑制するように設計されています。

レギュレータの電源ユニットは、制限抵抗 R1 を備えたクエンチングコンデンサ C1、整流器 (ダイオード VD1、VD2)、電圧レギュレータ (ツェナーダイオード VD3)、およびフィルタコンデンサ C5、C6 で構成されます。抵抗 R1 は P1-7 などの不連続輸入品を取り付けることが望ましく、レギュレータの残りの定抵抗は C1-4、C2-23、対応する電源の MLT、小型酸化物コンデンサ C6 を使用します。 Rubycon 社のコンデンサ CI、C11 - K73-17、K73-24v または K73-50 は少なくとも 400 V の電圧用、または輸入品で、AC 回路で動作するように設計されています (CPF 250V X2 など)。残りのコンデンサはセラミックまたはフィルム K10-17、KM-5、K73-17v です。コンデンサ K10-7 は信頼性が低いため望ましくありません。

ダイオード KD522A (VD4、VD5) は、任意の文字インデックス付きの KD503、KD521、KD103、または輸入された 1N4148 と置き換えることができます。ダイオード KD243D (VD1 VD2) は、KD243E-KD243Zh、KD105B-KD105P KD209A-KD209V、1 N4004-1 N4007、ツェナーダイオード D814G (VD3) - KS211Zh、KS508A、1N6001B、1 N4741 A に置き換えられます。トランジスタ VT3 は KT645A として機能し、 KT645B、KT6114、SS8050、SS9013、2SC1009、2SC2331、2SD1616 任意の文字インデックス付きトランジスタ VT1 および VT2 は、KT3107、KT6112、SS9015、2SA733、2SA910、2SA992 シリーズのいずれかになります

トライアック KU208G (VS1) は、電圧クラス 112 以上の TS10-112、TS16-106、TS10-4 または輸入品の MAC12、MAC15 と置き換えることができます。トライアックは、厚さ 110 ～ 25 mm のアルミニウムシートから長さ 1,5 ～ 2 mm の U 字型ヒートシンクに取り付けられています。この場合、レギュレータの許容負荷電力は350Wとなります。

インダクタ L1 には、135 mm の PEV-2 ワイヤが 0,51 回巻かれているか、M32NMS20 フェライトで作られた K6x2500x1 リング磁気コアに巻かれています。巻く前に、リングの端は鈍くされ、絶縁材料のフィルムの層で包まれます。完成した巻線には絶縁ワニスが含浸されます。 DC インダクタ抵抗は約 0,3 オームです。リングの代わりに、直径 400 ～ 8 mm、長さ 10 mm の 60NN フェライトロッドの一部を使用することもできます。

EL1 ランプの最小電力は 25W です。コンデンサC1を流れる電流によってフィラメントが加熱されるため、低電力のランプを完全にオフにすることはできません。

カスケードオントランジスタ VT1、VT2 は、トライアック VS1 およびインダクタ L1 からできるだけ遠くに配置する必要があります。センサー E1 が 50 mm を超えるワイヤーでコントローラーに接続されている場合、後者もシールドする必要があります。センサー上のピックアップを減らすには、トライアック VS1 をヒートシンクから電気的に絶縁することが望ましいです。

A. BUTOV の別の設計は、ノイズレベルが低減されたトライアック位相レギュレータです。ほとんどの既知の設計では、負荷の最大電力では、トライアックの両端の電圧が 30 ... 無線干渉に達するまでトライアックは開きません。可能な限り低い電圧でトライアックを強制的に開くと、これらの欠点が解消されるか、弱くなります。

レギュレーターでは、図に示すスキームに従って組み立てられます。図３に示すように、要素ＶＴ１、ＶＳ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｃ２上に、ダイニスタの類似物が組み立てられ、ダイオードブリッジＶＤ１を介してトライアックＶＳ２の制御電極回路に接続される。トランジスタ VT3 のエミッタ接合 (この例ではツェナーダイオードのように機能します) に印加される電圧が約 1 ～ 1 V を超えるとすぐに、この部分の可逆的なアバランシェ降伏が発生し、トリニスタ VS2 が開きます。。コンデンサ 3 の放電電流パルスによりトライアック VS2 が開きます。負荷に供給される電力は、可変抵抗器 R1 でコンデンサ C を充電する時定数を変更することによって調整されます。

トライアックパワーコントローラー

レギュレータの部品は、図に示すプリント基板に取り付けることができます。 4. 可変抵抗器 R4 - SP-1、SPZ-ZOa、SPZ-35 または SPZ-33。絶縁材料で作られたハンドルを軸上に取り付ける必要があります。固定抵抗 - MLT、S2-23、S2-ZZN、S1-4。コンデンサ C1 - K73-50、K73-24V、K73-17。 K73-16; C2 - K10-17、KM-6。ダイオードブリッジ - DB101 ～ DB107 [4] シリーズ、KTs422、KTs407 のいずれか。 KD105、KD209、KD221、KD243、1 N4001 ～ 1 N4007 シリーズの 208 つの個別ダイオードからブリッジを作成することもできます。 KU106G トライアックは、TS10-112、TS16-112、TS10-122、TS25-XNUMX などの別の中出力に置き換えることができます。好ましくは XNUMX 番目以降の電圧グループです。

トライアックパワーコントローラー

実際には、負荷がどれほど低電流であっても、トライアック VS2 にはヒートシンクが必要であることがわかっています。これは、トライアックの制御されていない逆電流が大きく、その自己発熱とその後の任意の開放には十分な電流によって説明されます。ヒートシンクのサイズと形状を選択するときは、最大出力での長期動作中の温度が 60 °C を超えないようにする必要があります。基板上にはトライアックVS2のヒートシンクを配置する場所が設けられています。

レギュレータの調整は、抵抗器 R1 のエンジンがある極端な位置から別の極端な位置に移動するときに、負荷に供給される電力の必要な間隔全体がブロックされるような容量のコンデンサ C4 を選択することに帰着します。

トライアックレギュレータは無線干渉を引き起こすため、十分にシールドし、フィルタを介してネットワークと負荷に接続する必要があります。たとえば、図のようなものです。 S.ソロコウモフの記事の3」ハイパワートライアックレギュレーター"（"ラジオ "2000、No。7、p.41）。

文学

ビリュコフ S. トライアックパワーレギュレーター。 - ラジオ、1996 年、No. 1、p. 44-46。
ブトフA.タッチパワーレギュレーター。 -ラジオ、2002年、第1号、p。 32。
Nefedov A. 集積回路とその外国の類似物。ディレクトリ。 - M.: 『ラジオソフト』、1999 年、p. 82.
外国の整流ダイオードとブリッジ。 - ラジオ、1998 年、第 10 号、82 ～ 94 ページ。

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