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2015年2月28日

調光器に改造したA-300 ~ミニ・グラマー MINI-GLAMMER

 普段は半田ゴテの温度調節に使い、もう一台の方は電動ドリルの回転調節で重宝しています。
回路はトライアックを使った一般的なものです。

調光器に改造・・ミニ・グラマー A-300 MINI-GLAMMER AC-100V 3A 50/60Hz 三洋科研株式会社
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分解
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AC100V用小型節電器(調光器)
※調光器として使用するためには簡単な改造が必要です
□家庭用電気機器の節電のためのアダプタです。冷蔵庫などに適しています。
□家庭用電気機器の消費電力を最大で20%程度節約します。
□内部はトライアックを使用した調光器回路です。通常調光回路はAClOOVを導通角制御することにより0~100%可変します(裏面参照)。本器では制御範囲を約80~100%として、実質的にAClOOVの電圧降下がないように設計されています。
 一部の部品を変更することにより0~100%フルに可変できる完全な調光器として使用することができます。
□内部で使用しているトライアックは12A用のものですが、放熱設計及び部品や配線の規格を考慮して、最大4A(400W)以下の負荷にて使用してください。
□なお、調光器はその回路構成上制御できるものとできないものがあります。
 ◆制御可 ...篭球、ヒ一夕(電熱器)、ACモータ、ハンダコテ、ACフアン(扇風機)他
 ◆制御不可‥・蛍光灯など周波数にて制御する機器
口この回路はAClOOV,50/60Hz以外の地域と機器では使用できません。


関連ページ
 ■調光器に改造 ミニ・グラマー A-300 MINI-GLAMMER --> こちら
 ■ トラベルコンバーターDE-120(1.2KW) ~電子変圧器 --> こちら

A-300とトライアックの解説

A-300仕様
形式 A-300
定格電力 300W
絶対定格電力 360W
定格電流 3A
最大許容電流 4A
起動最大定格電流 8A
最大サージ電流 50A
定格電圧 100V
最大電圧 120V
周波数 50 60Hz
電力調節 無段階
調節範囲 3~20%
起動時間 3~5秒間
寸法 70x52x40mm
〒91-30481
★トライアックを壊したな?と思ったら・・
 (コントロ-ル不能の場合〉
①GとT1が数Ωかテスタで縦認
 (極性を変えてチェック〉
②T1‐T2が数100KΩ~無限大Ωかどうか確認
→①/②どちらか、一方がNGでもトライアックが壊れています。
→①/②両方とも確認できたなら、トライアックはOK!
(もちろん、トライアックは基板からはずしてチェックします〉

・・・トライアック調光器回路の説明・・・
①右のグラフのようなコントロールをします。商用電源は交流(正弦波・・Sin)ですから、1サイクルだけを例にして説明しています。波形の始めを0°、終わりりを360°とします。コントロールしていない時の線形の両級を100%とします。90%・50%・10%出力コントロール時の波形と、トリガ・パルスの位置関係に注目して下さい。トリガ・パルスが0°(又は180°)から少しずつ遅れて出ています。この遅れている時間がコントロール量を決定しています。例えば、50%コントロールの場合サイン波の頂点でトリガが出ています。これは導通角90°のポイントで制御するという表現をします。(トライアックでの、このような電力制御を、導通角制御、又は位相制御と言います)
②トリガ・パルスがトライアックのG(ゲート)に印加されると、T1‐T2はOFF状態からON状態になり負荷に電力を供給します。ゼロ・クロス・ポイント(0°・180°・360°・・・)になると、ONからOFFになり、次のトリガ・パルスを持ちます。トリガがかからなければそのままOFFを保ち抜けます。負荷には電力は供給されません。
③トリガ・パルスはトリガ・ダイオードによって作ります。トリガ・ダイオードはブレイク・オーパ電圧VBO(26V~40V)を越えると、パルス状のブレイク・オーバ電流(IBO)を流します。これがトライアックのGをトリガします。くトリガ・ダイオードは交流波形に対して、反応します・・・極性が有りません)
④VRとCTによって、VBOに達するまでの時間を可変します。CRによる時定数回路です。
 VRとCTとの関係は、おおよその目安で、
  50KΩVR:0.47μF
 100KΩVR:0.22μF
 200KΩVR:0.1μF
(250KΩVR)
(コントロールしにくい場合には、コンデンサの容量を増滅してみる。実験をいろいろとしてみると、①~④をよく理解できるとおもいます〉
*CTが小さく、RTが大きい方がスムーズにコントロールしやすいですが、トライアックのG電流の関係で1MΩ・0.047μFが限界です。これ以上だと、Gをトリガできません。
 電球(ヒータ)コントロール時の注意:導体(フィラメント/ヒータ)は、低温時は抵抗が低く、高温になると抵抗は高くなり、電球・ヒータの定格は高温時の抵抗を基準にして定められています。このため、ラッシュ・カレント(突入電流)は、定格の数倍も流れてしまい、トライアック定格ぎりぎりの電球をコントロールする場合はトライアックを破壊してしまうことがあるので注意して下さい。これを防止するためには、①電球に定格の15%程度の電流を常に流してフィラメントを暖めておく(電球は定格の20%以下の電流では光らない)②必ずVRの最低ポジションからゆっくりとコントロールしてゆく③調光器回路をパスするSWをつけ、直接AC100Vで、まず電球を光らせてから、このSWで調光器回路に切換えて、コントロールする④定格ぎりぎりの電球はコントロールしない(定格の50%~70%なら安全)
 *電球負荷時、場合によっては電球から「ジィ・ジィ」という音がします。
  これは、コントロールAC電圧波形が急しゅんな立上がりのため、電球の フィラメントが鳴るためで、調光器の作動及び電球の寿命には悪影響を与えません。
★モータのコントロール
①ドリル・掃除機・扇風機などに使用されている交流直巻(ブラシ)モータは、良好にコントロールできます。
②同期モータ(コンデンサ・モータ)は、その回転数が周波数によって決められています。このため理論上は、調光器でコントロールできないことになっていますが、回転トルク(力)をコントロールすることで、回転数を変えることができるので、(特別な機器を除いて)実用上は問題なく使用できます。
③モータは、コイルで構成されています。→負荷にはインダクタンス成分があります。急激に電圧を遮断すると、その数倍の電圧(フライパブック‐逆起電力)を発生します。時には、トライアックの定格をこえる場合があり、トライアックを破壊しますので注意して下さい。


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M12G[SM12G45]トライアック
主な仕様
東芝の負荷電流12Aの双方向3端型のサイリスタ
製品名 SM12G45 略号 M12G
形状はプレーナー型で実効オン電流は12A、400Vですトリガー電圧2V、電流30mA
推奨放熱板体積はアルミ板の場合:2t×80×80mm。
主な用途
温調、調光などの電力を制御する回路に使われる「電力用半導体素子」

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投稿者 hal : 2015年2月28日 00:55