基板用トランス(100V->6V) について

質問

100V AC を基板用トランス(PK-06033 0-3V-6V 330mA) とダイオードブリッジ、低ドロップ３端子レギュレータ5V を使って5V DC を作る回路を作りました。

当初は予定通り動いていたのですが、しばらくすると動作しなくなる事が多くなりました。発振かと思い0.1uF のコンデンサを取り替えたり（３端子レギュレータ直近に）、電解コンデンサー（470uF や47uF) を変えたり試行錯誤しています。トランスとの間に置いた電解コンデンサを330uF に変えてから、いよいよ全く動かなくなりました。

オシロスコープで見ると、どうもトランスから出る6Vが全然出ていないようなんです。これはトランスが問題なのか３端子レギュレータが動かないから電気が流れていないのか（でも470uF の電解コンデンサ、0.1uF のコンデンサはある）

ちなみに3.3V のレギュレータの時は問題なかった気がします。ただ5V も十分に使えていました（使用時間にして24時間以上）

一体どういう理屈なんでしょうか？ムリがたったんでしょうか（トランス6V は低かった？）

回答No.2

P0O9I · ベストアンサー

オシロスコープが有るのなら、「どうもトランスから出る6Vが全然出ていないよう」なんて曖昧な言い方ではなく、「何Vから何Vのリップルが出ている」というように、正確に測定した値を書きましょう。
そこらの値をきっちり測定し、順番に電圧を測定していけば、自分でも解決できるとは思いますが。

まずは回路を切り離して、トランス出力に±8,4VP-Pの交流電圧が出ているのか、ダイオード・電解コンデンサを通った後6×1.4=8,4V程度の直流電圧が出ているのか、３端子レギュレータの出力が５Vになっているのか、順番に調べていけば良いだけです。

お礼

ご迅速な回答ありがとうございます。

オシロの値は40mV 近辺でした。ノイズというか・・・ほぼゼロと判断しました。

やはり回路の切り離しが基本ですか。ボンドで固めてある為難航しそうですが勉強と思って挑戦します。

まずはトランス単体から疑うって事ですね。

回答No.5

bogen555

この本のp.79に
http://www.amazon.co.jp/dp/4789842053
低ドロップ３端子レギュレータは起動時に大電流が流れるものがあるから、レギュレーションの悪い小型トランスだと、起動失敗することがあると書かれています。
時々起動失敗するようなら、トランスを倍の容量を持つPK-06067に変更するか、
http://www.toyoden-net.co.jp/shop/goods/goods.asp?goods=2732

PK-09022に変更して
http://www.toyoden-net.co.jp/shop/goods/goods.asp?goods=2735
３端子レギュレータも７８０５にしたらしたらどうでしょうか？
PK-09022なら、直流出力で１３０ｍＡくらいまで取り出せます。

お礼

ありがとうございます！まさに起動にかなりの割合で失敗していました。

ご指摘に従いトランスを別の品に変えてみました。３端子レギュレータも低ドロップのTA4805S から7805 にしました。別基板ですが、上手く動作できています。設計上のゆとりが稼げたでしょうか。

ちなみにこの回路はPIC とトライアックで交流モーター（ディスクグラインダー）の速度制御（AC位相制御）に使っていました。そこで生じたノイズが影響している可能性もあるのでしょうか？（以前同様の回路で蛍光灯をオンオフする度にPIC が壊れた経験もありました）

回答No.4

sailor

レギュレーター破損でもレギュレーター入力の電圧が０近くまで下がることはあります。レギュレーター内部でグランド端子とショートしてしまった場合です。それから、他の方が書かれているのであえて書かなかったのですが、回路の不良を特定する手法として、レギュレータの交換を先にするというのは感心しません。オシロまでいかなくともポケットテスターかまいませんので、以下の順番で点検しましょう。まず、トランスの２次側の配線を外し、テスターで１次側にAC100V が掛かっているか、次に２次側に規定の電圧が出ているかを調べます。この時点で異常があればトランスかACラインの問題ですから、そちらを片付けなくては先に進めません。ここまでOKであればブリッジダイオードのDC側端子を外しDC電圧が出ているか、平滑コンデンサまでつなぎ異常がないかと進めていきます。レギュレータなどの能動部品を変える場合は周りが正常であるということが前提ですから、これらを怠ると交換してもまた同じになりかねません。

放熱について何も書かれていませんがちゃんとヒートシンクはつけてありますよね。それからトランスの電圧についてですが、どの程度の電流をとるかによりますが100ｍA以下程度ならこの電圧でもいいでしょう。トランスの定格の50％以上取るのであれば8V程度のものを使ったほうがいいでしょうね。ただ、あまり電圧を高くするとレギュレーター内部での損失が増えて放熱が大変ですけどね。

お礼

ありがとうございます。

テスターでの確認も重要なんですね。ブリッジダイオードをどう測定したものかか分からず、原因を特定できずにいました。

100mA というとギリギリですが、今回は収まっています。ヒートシンク無しですが、温度測定結果は良好です。

いままで動いていたのですから、やはり部品の単独故障の線を探るべきだったんですね。素人ながらも、今回もいろいろ学べた気がします。

補足

部品を外して再配線したところ、ブリッジダイオードで止まってる事を確認できました。ブリッジダイオードが壊れる事があるのか疑問ですが、同じ品に取り替えた所、一応動作しました。

回答No.3

sailor

回路図がないので想像ですが、470μFのケミコンの取り付け位地なんですが、レギュレーターとブリッジダイオードの間ですか、それともレギュレーターと出力の間でしょうか？、もし、後者のようにレギュレーターの出力側につけていたのだとすれば、レギュレーターが破損したことも考えられます。レギュレータの出力側にのみ大きなコンデンサーがあるとAC入力がきられた際に、レギュレータの入力端子より出力端子の電圧が高くなりますが、このように逆方向の電圧が掛かるとレギュレータの中には簡単に破損するものがあります。平滑回路で大きな容量のコンデンサー用いる場合は、レギュレータとブリッジダイオード間にするか、レギュレーターを挟んで両側にレギュレータ出口側の容量が大きくなるようにするか
、またはレギュレーターの入出力端子間に逆方向に整流用のダイオード入れるかで対処します。逆方向のダイオードを入れる方法が一番お勧めですが、こうしておけばたとえACオフの状態でレギュレータ出力側に電圧が掛かっても逆方向の電流はダイオードを通して流れ、レギュレータには影響がないからです。一般の整流用ダイオード順方向電圧降下は０．６V程度ですが、この程度なら入出力の電圧の関係が逆になっても問題ありません。

お礼

ありがとうございます。

ブリッジダイオードとレギュレータの間に470uF(今は330uF) です。レギュレータ出力の方には47uF が付けてあります。

整流用ダイオードを入れるというのは見聞きした事があります（フライバックというヤツでしょうか）。なるほど、入れてみる事にします！

一度レギュレータを交換してみます。レギュレータが壊れると、トランス側の出力もゼロになりうるんでしょうか？どうもその辺の事情がしっくり来ないんです。すくなくともトランスの出力(6V) は常に出て然るべきだと思い込んでるですが・・・。

回答No.1

86tarou

トランス６Vの整流後８Ｖは出るでしょうから（平滑コンデンサの容量が足りていると仮定）、普通の三端子レギュレータが要求する２Ｖの電位差以上あるのでトランス的には問題無いと思います。単に330mAの電流容量が足りてないということはないでしょうか。５Ｖ出力に大きな負荷があり、330mAを超える電流を流そうとしているとかです。

なお、出来れば回路図も載せて貰えると、原因が分かり易くなるかもしれません。画像添付が難しいなら“お絵かき添付”でも良いですし。

お礼

ありがとうございます。回路図を省いたのは、手抜きでした。申し訳ないです。

確かに整流後は９Ｖピークの波形で十分に大きいと確認できておりました。
330mA の方ですか。回路を見直して見ます・・・。