トライアックのパワーレギュレーターです。電力レギュレータ: 独自のトライアックバージョンを製造最大 2 kW の電力レギュレータ

シンプルな電力レギュレータ回路を探している場合、この回路は間違いなく役に立ちます。それは非常に単純で、負荷電力は3.5 kWであり、その助けを借りて照明、発熱体などを調整できます。

この回路の唯一の欠点は、トライアックが故障するため、誘導性負荷を接続できないことです。

レギュレータ回路力。

レギュレーター部品

トライアック T1 には、BTB16-600BW または同様のもの (KU 208 または VTA、VT) を使用できます。
ディニスター T - DB3 または DB4
コンデンサ 0.1 µF セラミック

抵抗器 R2 510Ω 制限最大電圧 0.1 µF コンデンサの場合、レギュレータのスライダを 0 オームの位置に置いた場合でも、回路抵抗は 510 オームのままです。

抵抗 R2 510 オームを介して充電され、可変抵抗器 R1 420 kOhm、コンデンサの電圧が DB3 ダイニスタの開放電圧に達すると、ダイニスタはトライアックを開くパルスを生成し、その後、正弦波が通過するとトライアックが閉じます。トライアックの開閉周波数は 0.1 µF コンデンサの両端の電圧に依存し、この電圧は可変抵抗器の抵抗に依存します。したがって、電流を（高周波で）遮断することによって、回路は負荷の電力を調整します。たとえば、ダイオードを介して電球を接続すると、電球を「白熱の半分」で動作させ、寿命を延ばすことができますが、明るさを調整することはできず、不快なちらつきは避けられません。トライアック回路では、トライアックのスイッチング周波数が高すぎるため、人間の目ではランプのちらつきが見えないため、これは欠点ではありません。電気モーターなどの誘導性負荷を扱うと、歌のような音が聞こえますが、これはトライアックが負荷を回路に接続する周波数です。

電気の問題により、電力調整器を購入する人が増えています。突然の変化や過度の低電圧または高電圧が家庭用電化製品に悪影響を与えることは周知の事実です。物的損害を防ぐために、電圧レギュレータを使用する必要があります。短絡電子機器のさまざまなマイナス要因。

レギュレーターの種類

現在、市場では、家全体用と個々の低電力家庭用電化製品用の両方で、膨大な数のさまざまなレギュレーターを見ることができます。トランジスタ電圧レギュレータ、サイリスタ、機械式（電圧調整は端にグラファイトロッドが付いた機械式スライダを使用して実行されます）があります。しかし、最も一般的なのはトライアック電圧レギュレータです。このデバイスの基礎となるのはトライアックで、電圧サージに鋭く反応し、電圧サージを平滑化することができます。

トライアックは5つの要素を含む素子です pn接合。この無線素子は、順方向と逆方向の両方に電流を流す能力を持っています。

これらのコンポーネントは、ヘアドライヤーや電気スタンドからはんだごてまで、必要に応じてさまざまな家庭用電化製品に使用されています。スムーズな調整.

トライアックの動作原理は非常に単純です。これは、一定の頻度でドアを開閉する一種の電子キーです。でオープニングP-Nトライアックを遷移させるとき、半波のごく一部を通過させ、消費者は定格電力の一部のみを受け取ります。つまり、P-N 接合が開くほど、消費者が受け取る電力は増加します。

この要素の利点は次のとおりです。

上記の利点に関連して、トライアックおよびそれをベースにしたレギュレータが非常に頻繁に使用されます。

この回路は組み立てが非常に簡単で、次のような必要はありません。大量詳細。このようなレギュレータは、はんだごての温度を調整するだけでなく、従来の白熱灯や LED ランプの温度を調整するためにも使用できます。この回路は、当初はスムーズな速度制御が備わっていなかったさまざまなドリル、グラインダー、掃除機、サンダーを接続するために使用できます。

このような 220V 電圧レギュレータは、次の部品から自分の手で組み立てることができます。

R1 は、電力が 0.25 W の 20 kΩ の抵抗です。
R2 は 400 ～ 500 kΩ の可変抵抗器です。
R3 - 3 kΩ、0.25 W。
R4-300オーム、0.5W。
C1 C2 - 無極性コンデンサ 0.05 マイクロファラッド。
C3 - 0.1 マイクロファラッド、400 V。
DB3 - ディニスター。
BT139−600 - 接続する負荷に応じてトライアックを選択する必要があります。この回路に従って組み立てられたデバイスは、18Aの電流を調整できます。
トライアック素子は非常に高温になりますので、ラジエーターを使用することをお勧めします。

回路はテスト済みで、次の場合に非常に安定して動作します。さまざまな種類負荷.

ユニバーサル電源レギュレータには別のスキームがあります。

回路の入力には 220 V の交流電圧が供給され、出力には 220 V が供給されます。直流。このスキームにはすでにより多くの部品が含まれており、それに応じてアセンブリの複雑さも増加します。任意の消費者 (DC) を回路の出力に接続することが可能です。ほとんどの家やアパートでは、人々は設置しようとします省エネランプ。たとえば、すべてのレギュレータがそのようなランプのスムーズな調整に対応できるわけではありません。サイリスタレギュレータ使用はお勧めしません。この回路を使用すると、これらのランプを簡単に接続して、一種の常夜灯にすることができます。

この方式の特徴は、ランプが最小限に点灯するときは、すべての家庭用電化製品をネットワークから切断する必要があることです。その後、メーター内の補償器が働き、ディスクはゆっくりと停止し、ライトは燃え続けます。これはトライアック電源レギュレーターを自分の手で組み立てる機会です。組み立てに必要な部品の値は図で確認できます。

最大 5A の負荷と最大 1000W の電力を接続できるもう 1 つの面白い回路です。

レギュレータはBT06-600トライアックをベースに組み立てられています。この回路の動作原理は、トライアック接点を開くことです。エレメントが開くほど、より多くの電力が負荷に供給されます。回路にはデバイスが動作しているかどうかを知らせる LED もあります。 デバイスの組み立てに必要な部品のリスト:

R1 は 3.9 kOhm の抵抗、R2 は 500 kOhm の抵抗で、コンデンサ C1 を充電する役割を果たす分圧器の一種です。
コンデンサC1-0.22μF。
ディニスター D1 - 1N4148。
LED D2 は、デバイスの動作を示すために機能します。
ディニスター D3 - DB4 U1 - BT06−600。
負荷P1、P2を接続する端子です。
抵抗 R3 - 22 kΩ、電力 2 W
コンデンサ C2 - 0.22 µF は、少なくとも 400 V の電圧用に設計されています。

トライアックとサイリスタはスターターとしてうまく使用されています。電流強度が 300 ～ 400 A に達する強力な溶接装置のスイッチオンを制御するために、非常に強力な発熱体を始動する必要がある場合があります。コンタクターを使用した機械的なオン/オフのスイッチングは、消耗が早いため、トライアックスターターより劣ります。さらに、機械的にスイッチを入れるとアークが発生し、これも接触器に悪影響を及ぼします。したがって、これらの目的にはトライアックを使用することをお勧めします。ここではその計画の 1 つを紹介します。

すべての定格と部品リストを図に示します。 4. この回路の利点は、ネットワークから完全にガルバニック絶縁されており、損傷した場合の安全性が確保されることです。

多くの場合、農場では次のことを実行する必要があります。溶接作業。既製のインバータがある場合溶接機、その場合、デバイスには電流規制があるため、溶接には特に問題はありません。ほとんどの人はそのような溶接機を持っておらず、抵抗を変えることで電流を調整する通常の変圧器溶接機を使用する必要がありますが、これは非常に不便です。

トライアックをレギュレータとして使おうとした人はがっかりするでしょう。電力を調整することはありません。これは位相シフトによるもので、短いパルス中に半導体スイッチが「オープン」モードに切り替わる時間がないのはこのためです。

しかし、この状況から抜け出す方法はあります。同じタイプのパルスを制御電極に印加するか、ゼロを通過するまで一定の信号を UE (制御電極) に印加する必要があります。レギュレータ回路は次のようになります。

もちろん、回路を組み立てるのは非常に複雑ですが、このオプションにより調整に関するすべての問題が解決されます。面倒な抵抗を使う必要がなく、スムーズな調整ができなくなります。トライアックの場合はかなりスムーズな調整が可能です。

低電圧または高電圧だけでなく、一定の電圧降下がある場合は、トライアックレギュレータを購入するか、可能であればレギュレータを自作することをお勧めします。レギュレーターが守ってくれる家庭用電化製品、そしてその損傷も防ぎます。

5つのpn接合を持ち、順方向と逆方向に電流を流すことができる半導体デバイスをトライアックといいます。高周波で動作できないため, 交流高感度

電磁干渉や大きな負荷を切り替える際の重大な発熱の影響を受けるため、現在、強力な産業設備では広く使用されていません。

そこでは、サイリスタとIGBTトランジスタに基づく回路に置き換えることに成功しました。しかし、装置のコンパクトな寸法とその耐久性、および低コストと制御回路の単純さにより、上記の欠点が顕著ではない領域での使用が可能になりました。

現在、トライアック回路は、ヘアドライヤーから掃除機、手持ち電動工具、電気加熱装置に至るまで、スムーズな電力制御が必要とされる多くの家庭用電化製品に使用されています。

動作原理トライアックの電力レギュレータは次のように動作します電子キー、制御回路によって指定された周波数で周期的に開閉します。ロックを解除すると、トライアックは半波の一部を通過します

自分でやってみよう

現在、販売されているトライアックレギュレータの種類はそれほど多くありません。また、そのようなデバイスの価格は低いですが、多くの場合、消費者の要求を満たしていません。このため、レギュレータのいくつかの基本回路、その目的、使用される素子ベースについて検討します。

デバイス図

回路の最も単純なバージョンで、あらゆる負荷で動作するように設計されています。伝統的電子部品、制御原理は位相パルスです。

主なコンポーネント:

トライアック VD4、10 A、400 V;
ディニスター VD3、開放閾値 32 V;
ポテンショメータ R2。

ポテンショメータ R2 と抵抗 R3 を流れる電流は、半波ごとにコンデンサ C1 を充電します。コンデンサのプレートの電圧が 32 V に達すると、ダイニスタ VD3 が開き、C1 が R4 および VD3 を介してトライアック VD4 の制御端子に放電し始め、トライアック VD4 が開いて電流が負荷に流れるようになります。

開放期間は、しきい値電圧 VD3 (一定値) と抵抗 R2 を選択することによって制御されます。負荷の電力はポテンショメータ R2 の抵抗値に正比例します。

ダイオード VD1 および VD2 と抵抗 R1 の追加回路はオプションであり、出力電力のスムーズかつ正確な調整を保証します。

VD3 を流れる電流は、抵抗 R4 によって制限されます。これにより、VD4 を開くのに必要なパルス幅が得られます。ヒューズ Pr.1 は回路を短絡電流から保護します。この回路の特徴は、主電源電圧の半波ごとにディニスターが同じ角度で開くことです。その結果、電流が整流しなくなり、接続が可能になってしまいます。誘導負荷

、例えば変圧器。

トライアックは負荷の大きさに応じて1A=200Wの計算で選定してください。

使用される要素:
ディニスター DB3;
トライアック TS106-10-4、VT136-600 など、必要な定格電流は 4 ～ 12A です。
ダイオード VD1、VD2 タイプ 1N4007;
抵抗 R1100 kOhm、R3 1 kOhm、R4 270 Ohm、R5 1.6 kOhm、ポテンショメータ R2 100 kOhm。 C1 0.47μF (動作電圧

250Vから）。このスキームは最も一般的ですが、多少の違いがあることに注意してください。

たとえば、ダイニスターをダイオードブリッジに置き換えたり、干渉を抑制する RC 回路をトライアックと並列に設置したりできます。この方式では、負荷回路の電圧と電流をより正確に調整できますが、実装もより複雑になります。

トライアック電源レギュレータ回路

組み立て

電力レギュレータは次の順序で組み立てる必要があります。

開発中のデバイスが動作するデバイスのパラメータを決定します。パラメータには、相数 (1 または 3)、出力電力の正確な調整の必要性、入力電圧 (ボルト)、および定格電流アンペア単位で。
デバイスのタイプ (アナログまたはデジタル) を選択し、負荷電力に応じて要素を選択します。いずれかのモデリングプログラムでソリューションを確認できます。電気回路– Electronics Workbench、CircuitMaker、またはそれらのオンライン類似物である EasyEDA、CircuitSims、またはその他の任意の製品。
次の式を使用して熱放散を計算します: トライアックの電圧降下 (約 2 V) にアンペア単位の定格電流を掛けます。
開放状態での電圧降下と定格電流の正確な値は、トライアックの特性に示されています。電力損失をワット単位で取得します。計算された出力に従ってラジエーターを選択します。必要な電子部品を購入する
、ラジエーターとプリント基板。基板上に接触トラックをレイアウトし、要素を取り付ける場所を準備します。
トライアックとラジエーターを基板に取り付けます。はんだ付けを使用して素子を基板に取り付けます。プリント基板を用意できない場合は、表面実装を使用して短いワイヤを使用してコンポーネントを接続できます。組み立て中特別な注意
ダイオードとトライアックの接続極性に注意してください。ピンのマークがない場合は、「円弧」があります。組み立てられた回路を抵抗モードのマルチメーターでチェックします。
結果として得られる製品は、元の設計に一致する必要があります。トライアックをラジエーターに確実に取り付けます。
トライアックとラジエーターの間に断熱伝熱ガスケットを置くことを忘れないでください。締め付けネジは確実に絶縁されています。組み立てた回路を配置します
プラスチックのケースに入っています。要素の終端では次のことを覚えておいてください。
危険な電圧が存在します。ポテンショメータを最小値に設定し、テスト実行を実行します。
マルチメータを使用してレギュレータ出力の電圧を測定します。ポテンショメータのノブを滑らかに回して、出力電圧の変化を監視します。結果が満足のいくものであれば、負荷をレギュレータの出力に接続できます。

それ以外の場合は、電力調整を行う必要があります。

パワー調整

電力制御はポテンショメータによって制御され、それを通じてコンデンサとコンデンサ放電回路が充電されます。

出力電力パラメータが満足できない場合は、放電回路の抵抗値を選択し、電力調整範囲が狭い場合はポテンショメータの値を選択する必要があります。ランプの寿命を延ばし、照明やはんだごての温度を調整します
トライアックを使用したシンプルで安価なレギュレータが役に立ちます。回路タイプとコンポーネントパラメータを選択します
計画された負荷に従って。慎重に取り組む
回路ソリューション。回路を組み立てるときは注意してください
、半導体部品の極性を観察してください。回路のすべての要素に電流が存在することを忘れないでください

そしてそれは人間にとって致命的です。

このようなシンプルですが、同時に非常に効果的なレギュレーターは、はんだごてを手に持ち、図を少しでも読むことができるほとんどの人が組み立てることができます。さて、このサイトはあなたの願いを叶えるお手伝いをします。提示されたレギュレータは、サージやディップがなく非常にスムーズに電力を調整します。

簡易トライアックレギュレータの回路
このようなレギュレータは、白熱灯の照明を調整するために使用できますが、調光可能なものを購入した場合はLEDランプでも使用できます。はんだごての温度調節が簡単です。加熱を継続的に調整したり、巻線ローターを使用して電気モーターの回転速度を変更したり、そのような便利な機能があればさらに多くのことが可能になります。スピードコントロールのない古い電気ドリルをお持ちの場合、このレギュレーターを使用することでこのような便利な機能が向上します。

この記事では、写真、説明、添付のビデオを使用して、部品の収集から完成品のテストに至る製造プロセス全体を詳細に説明しています。
すぐに言いますが、隣人と友達でない場合は、C3 - R4 チェーンを収集する必要はありません。 (冗談) 電波干渉を防ぐ役割を果たします。
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このデバイスを作成するには、次のものが必要です。
R1 – 抵抗約 20 Kom、電力 0.25 W;
R2 – ポテンショメータは約 500 Kom、300 Kom ～ 1 Mohm も可能ですが、470 Kom の方が優れています。
R3 - 抵抗約 3 Kom、0.25 W。
R4 - 抵抗 200-300 オーム、0.5 W;
C1 および C2 – コンデンサ 0.05 μF、400 V。
C3 – 0.1μF、400V;
BT139-600 は 18 A の電流を調整し、BT138-800 は 12 A の電流を調整します - トライアックですが、調整する必要がある負荷の種類に応じて、他のものを使用することもできます。ディニスターはダイアック、トライアックはトライアックとも呼ばれます。
冷却ラジエーターは計画された調整出力に基づいて選択されますが、多ければ多いほど良いです。ラジエーターがなければ、最大 300 ワットまで調整できます。
任意の端子台を取り付けることができます。
すべてが収まる限り、ブレッドボードを自由に使用してください。
まあ、デバイスがなければ、手がないのと同じです。しかし、当社のはんだを使用する方が良いでしょう。高価ではありますが、はるかに優れています。中国製の良いハンダは見たことがありません。

レギュレーターの組み立てを始めましょう

まず、ジャンパーの取り付けやはんだ付けの回数が少なくなるように部品の配置を考え、図面との整合性を入念にチェックして、すべての接続をはんだ付けしていきます。

エラーがないことを確認してプラスチックケースに入れたら、ネットワークに接続してテストできます。

この記事では、サイリスタ電力レギュレータがどのように機能するかについて説明しています。その図は以下に示されています。

で日常生活輸送中、電気ストーブ、はんだごて、ボイラー、発熱体などの家庭用電化製品の出力、エンジン速度などを調整する必要があることがよくあります。最も単純なアマチュア無線の設計が役に立ちます。それはサイリスタ上の電力レギュレータです。このような装置の組み立ては難しくありません。初心者のアマチュア無線機のはんだごての先端の温度を調整する機能を実行する最初の自作装置になる可能性があります。準備ができていることは注目に値しますはんだ付けステーション温度制御やその他の優れた機能が付いているため、単純なはんだごてよりもはるかに高価です。最小限の部品セットで、壁に取り付けるためのシンプルなサイリスタ電力調整器を組み立てることができます。

ちなみに、表面実装とは、無線電子部品を使用せずに組み立てる方法です。プリント基板優れたスキルがあれば、すぐに組み立てることができます。電子機器中程度の難易度。

サイリスタレギュレータを注文することもできます。自分で理解したい人のために、以下に図を示し、動作原理を説明します。

ちなみにこれは単相サイリスタ電力調整器です。このようなデバイスは、電力や速度を制御するために使用できます。ただし、これにより、どのような負荷に対してそのようなレギュレーターを使用するのが良いかを理解できるようになるため、最初にこれを理解する必要があります。

サイリスタはどのように動作するのでしょうか?

サイリスタは、一方向に電流を流すことができる制御された半導体デバイスです。「制御された」という言葉には理由があって、電流を一方の極にのみ流すダイオードとは異なり、サイリスタが電流を流し始める瞬間を選択できるからです。サイリスタには 3 つの出力があります。

アノード。
陰極。
制御電極。

サイリスタに電流が流れ始めるには、次の条件が満たされている必要があります。部品が通電されている回路内にあり、制御電極に短期間のパルスが印加されている必要があります。トランジスタとは異なり、サイリスタの制御には制御信号を保持する必要がありません。ニュアンスはこれで終わりではありません。サイリスタは、回路内の電流を遮断するか、逆アノード - カソード電圧を形成することによってのみ閉じることができます。これは、DC 回路でのサイリスタの使用は非常に特殊であり、多くの場合賢明ではないことを意味しますが、AC 回路、たとえばサイリスタ電力レギュレータなどのデバイスでは、閉路条件が確保されるように回路が構築されています。。各半波は対応するサイリスタを閉じます。

おそらく、すべてを理解しているわけではありませんか？絶望しないでください。完成したデバイスの動作プロセスについては以下で詳しく説明します。

サイリスタレギュレータの適用範囲

どのような回路にサイリスタ電力調整器を使用すると効果的ですか? この回路により、加熱装置の電力を完全に調整できます。有効負荷。高誘導負荷を扱う場合、サイリスタが閉じない可能性があり、レギュレータの故障につながる可能性があります。

エンジンの搭載は可能でしょうか？

読者の中にはドリルやアングルグラインダー、通称「グラインダー」などの電動工具を見たり使ったりしたことがある方も多いと思います。回転数はデバイスのトリガーボタンを押す深さに依存することに気づいたかもしれません。サイリスタ電力レギュレータが組み込まれているのはこの要素であり（その図は以下に示されています）、それを利用して回転数が変更されます。

注意してください！サイリスタレギュレータは速度を変更できません非同期モーター。したがって、電圧は次のように調整されます。整流子エンジン、ブラシユニットを搭載。

1 つと 2 つのサイリスタのスキーム

サイリスタ電力レギュレータを自分の手で組み立てる一般的な回路を次の図に示します。

この回路の出力電圧は 15 ～ 215 ボルトで、ヒートシンクに取り付けられた示されたサイリスタを使用する場合、電力は約 1 kW です。ちなみに、光の明るさ制御を備えたスイッチも同様のスキームに従って作成されます。

電圧を完全に調整する必要がなく、110 ～ 220 ボルトの出力だけが必要な場合は、半波サイリスタ電力レギュレータを示すこの図を使用してください。

これはどのように作動しますか？

以下に説明する情報は、ほとんどのスキームに有効です。文字の指定は、サイリスタレギュレータの最初の回路に従って行われます。

動作原理が電圧値の位相制御に基づいているサイリスタ電力調整器も電力を変更します。この原理は、通常の状態では交流電圧が負荷に作用するというものです。家庭内ネットワーク、正弦波の法則に従って変化します。上で、サイリスタの動作原理を説明した際、各サイリスタは一方向に動作する、つまり正弦波から独自の半波を制御すると述べました。それはどういう意味ですか？

厳密に定義された瞬間にサイリスタを使用して負荷を定期的に接続すると、電圧の一部 (負荷に「降下」する実効値) が主電源電圧よりも低くなるため、実効電圧の値は低くなります。この現象をグラフで示します。

影付きの領域は、負荷がかかっている応力領域です。横軸の「a」はサイリスタの開極モーメントを示します。正の半波が終了し、負の半波の期間が始まると、サイリスタの 1 つが閉じ、同時に 2 番目のサイリスタが開きます。

特定のサイリスタ電力レギュレータがどのように機能するかを理解しましょう

スキーム 1

「ポジティブ」と「ネガティブ」という言葉の代わりに、「第1」と「第2」（半波）を使用することを事前に規定しておきます。

したがって、最初の半波が回路に作用し始めると、コンデンサ C1 と C2 が充電され始めます。充電速度はポテンショメータ R5 によって制限されます。この要素は可変であり、その助けを借りて出力電圧が設定されます。ディニスタ VS3 を開くのに必要な電圧がコンデンサ C1 に現れると、ディニスタが開き、電流が流れ、サイリスタ VS1 が開きます。ディニスターの崩壊の瞬間は、記事の前のセクションで示したグラフの点「a」です。電圧値がゼロを通過し、回路が 2 番目の半波以下になると、サイリスタ VS1 が閉じ、2 番目のダイニスタ、サイリスタ、およびコンデンサに対してのみ、このプロセスが再度繰り返されます。抵抗 R3 と R3 は制御に使用され、R1 と R2 は回路の熱安定化に使用されます。

2 番目の回路の動作原理は似ていますが、交流電圧の半波の 1 つだけを制御します。動作原理と回路を理解すれば、自分の手でサイリスタ電力調整器を組み立てたり修理したりできます。

日常生活におけるレギュレータの使用方法と安全上の注意事項

そう言わずにはいられないこの計画ネットワークから電気的に絶縁されていないため、損傷の危険があります感電。これは、レギュレータ要素に手で触れてはいけないことを意味します。絶縁ハウジングを使用する必要があります。可能であれば、アプライアンスを次の場所に隠すことができるように設計する必要があります。調整可能なデバイス、ケース内の空きスペースを見つけます。調整可能なデバイスが恒久的に配置されている場合、一般に、調光器付きのスイッチを介して接続することが合理的です。このソリューションは部分的に感電を防ぎ、適切なハウジングを見つける必要がなく、魅力的な機能を備えています。外観そして工業的に製造されています。