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トライアックとリレーの混在回路による照明負荷の調光とON/OFFに関する質問
- 照明の調光やON/OFFを考えた回路を作成したい。
- 質問は、トライアックとリレーを混在して問題ないかです。
- 照明器具は、調光対応LED、白熱電球、調光非対応LEDを使いたい。
- monyo_monyo
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- 電気・電子工学
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No.4です。 当初、私もリレー接点の遅れがあるため、ぼ同時でもよさそうな気もしたのですが、リレーがONになった瞬間にトライアックの両端(T1とT2端子)が短絡され、ゼロクロス点に関係なく即座にトライアックがOFFになりますね。この瞬間に全電流がリレーのみに流れ始めます。 0.01秒で問題ないかもしれませんが、リレーの遅延時間とチャタリング時間を良く調べたほうがいいでしょう。 ところで、似たような方法を使った特許がありましたよ。 http://www.ekouhou.net/%EF%BC%92%E7%B7%9A%E5%BC%8F%E8%B2%A0%E8%8D%B7%E5%88%B6%E5%BE%A1%E8%A3%85%E7%BD%AE/disp-A,2013-109641.html
その他の回答 (7)
＞もしリレーのアーク発生の瞬間をマイコンで検出する方法があれば リレーの接点の両端に電位差がある場合に接点がつながると、波形が急激に変化します。 リレー接点と平行に、RCの微分回路をつなげばパルス検出できます。 しかし、実際には別のノイズに反応してしまいそうです。
戯言です。 リレー接点をゼロクロスで開閉する離れ技（？）を考えるのも面白いかもしれませんね。 リレーの接点がＯＮになるタイミングを何らかの方法で検出し、マイコンにリレーの遅延時間を、経時変化も含め学習させ、リレーがゼロクロス付近で開閉するように制御します。学習した後はリレーの接点の消耗を抑えることが出来ます。 一般にスピードの遅い大型リレーは温度変化を受けにくく、逆にスピードの速い小型リレーは温度変化を受けやすい傾向にあります。恐らく使用されるのは１０ｍｓ以下の小型のリレーでしょうから、温度センサーも組み合わせて、温度との相関関係も学習させるといいかもしれません。 繰り返しますが戯言ですので・・・。
お礼
TXV12003 様 とても面白いですね。 では、私も戯言ですが、もしリレーのアーク発生の瞬間をマイコンで検出する方法があれば、実使用を始める前にテスト用の負荷でリレーの自己テストをして、遅延時間をマイコンに覚えさせておくという事が出来そうです。個体差も吸収できそうです。 または、実使用中において、アークを検出してゼロクロスのタイミングを少しずつ「探る」ようなプログラムを組む事が出来ればと思っています。 アークが発生しない条件は、電流がゼロの時 ですよね。白熱電球は力率1で位相のずれはないようですね。LED照明器具も位相のずれは生じないものでしょうか。
- tadys
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＞ 2-2. リレー通電 (2-1の0.01秒後) 0.01秒は短すぎます。0.1～0.2秒が適当でしょう。 白熱電球の場合、電源オン直後は定格電流の5～10倍程度の突入電流が流れます。 この電流が定格電流になるまでには電源の数サイクルが必要です。 https://www.ushio.co.jp/jp/technology/glossary/glossary_ta/inrush_current.html ＞特に危険な事があれば教えて下さい。 関係する法規に違反しないように注意しましょう。 感電事故にならないよう、必要な絶縁材料を使用し、絶縁距離を十分にとりましょう。 万が一に部品が発火した場合に火災にまで発展しないように不燃性の部品を使うなど注意しましょう。
お礼
tadys 様 ご回答有難う御座います。 そのWebページは初めて見ました。 機械式のリレーなので、その遅延で十分かと思っていましたが、白熱電球特有の性質があるんですね。バラツキもありそうですし。 ゼロクロス検出の方法、有難う御座います。 ツェナーダイオードも活用出来ると思いますが、フォトカプラで検出しようと思っておりました。 また、100Vですので細心の注意をしたいと思います。 法規等検索して安全に関する自信が出来てから、試してみようと思います。 本まで紹介して頂き、有難う御座いました。
問題はないと思います。 もし誘導性負荷をつなぎたい場合は、むしろ電源OFFの時のほうを重視したほうがいいでしょうね。(トライアックがONしている間にリレーをOFFにする) マイコンのトリガタイミング決定は、「AC入力対応のフォトカプラ」でゼロクロス検出する必要がありますね。(フォトカプラ内蔵のLEDへの入力が、ゼロクロス付近でVfを下回り、出力が絶縁になることを利用する) まさにそのものの回路例が載っていますのでそのまま使えると思います。 http://www.amazon.co.jp/%E6%94%B9%E8%A8%82%E7%89%88-%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E3%81%AE%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE-PIC18F%E6%9C%AC%E6%A0%BC%E6%B4%BB%E7%94%A8%E3%82%AC%E3%82%A4%E3%83%89-%E5%BE%8C%E9%96%91-%E5%93%B2%E4%B9%9F/dp/477413449X
お礼
TXV12003 様 ご回答有難う御座います。 ゼロクロス検出の方法は色々と調べておりました。ツェナーダイオードも活用出来ると思いますが、フォトカプラで検出しようと思っておりました。 本まで紹介して頂き、有難う御座います。
- mdmp2
- ベストアンサー率55% (438/787)
危険はありません。 おもしろいアイディアだと思いました。 以前の突流電流抑制方法は、リレー（コンタクタ）を2段に使用し、1段目では直列抵抗入りで電源を投入し、やや時間が遅れて2段目のリレーが動作し、直列抵抗をショートする方法でした。 リレー（コンタクタ）は遮断機（ブレーカー）ではないので、定格電流を超える電流をオン・オフすることはできません。二次側に事故（ショートとか）があったときリレーを開こうとすると、接点がアークでつながって、開くことができなくなる恐れがあります。リレー/トライアックの前にブレーカーまたはフューズを取り付けることをお勧めします。 負荷は白熱電球またはLED (点灯回路つき）なので誘導性負荷ではないと思いますが、念のため、誘導性負荷の電流を遮断したときに発生する高電圧を吸収するために、リレー接点間にバリスタを接続することをお勧めします。 バリスタ: http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00105/
お礼
ご回答有難う御座います。 安全策をとても理解しやすくご教授意頂き有難う御座います。
- trytobe
- ベストアンサー率36% (3457/9591)
もう、とりあえずは、トライアックでの位相制御での調光機能の実装例を参考にして、そこから改良・改造をするよう、着実な順序を踏んで試されてはいかがですか。 これだけは知っておきたいアナログ用語：トライアック - EDN Japan http://ednjapan.com/edn/articles/1304/10/news024.html 「トライアックとリレーを混在して問題ないか」以前に「トライアックの利用法に問題ないか」というのをクリアした後に、発熱対策でのリレー併用を考えましょう。
お礼
ご回答有難う御座います。 説明のために回路図を略したのが間違いでした。 一応、トライアックの使い方を調べて、トライアックのキットで最低限理解しました。 今回はそこに機能追加で工夫して実験してみたいと思ったのです。 １番目の方にご指摘を受けて、間違った箇所を調べていますが、まだミスを発見できていない状況です。
- TooManyBugs
- ベストアンサー率27% (1472/5321)
この回路ではON/OFF出来ませんね。 >※特に危険な事があれば教えて下さい！ この程度の回路図で間違っているようなスキルでは商用電源につなぐような工作は危険すぎますね。
お礼
TooManyBugs 様 コメント有難う御座います。 トライアックとリレーを駆動する回路は省略して簡単に ●照明ONの動作 初期状態：リレーOFF 1. トライアックON 2. リレーON 3. トライアックのゲートをOFF ●照明OFFの動作 初期状態：リレーON 1. トライアックON 2. リレーOFF 3. トライアックのゲートをOFF の動作が出来ないというご指摘でしょうか。 そして、危険も含んでいるようなご指摘と感じました。 自分では、気づくことが出来なかったので、お時間を頂いて申し訳ないのですが、ヒントを頂ければと思います。
![その他([技術者向] コンピューター) イメージ](https://gazo.okwave.jp/okwave/images/related_qa/c205_4_thumbnail_img_sm.png)
お礼
TXV12003 様 やっと理解できました！（初心者の怖いところです） リレーがON状態の時はT1T2間の電圧差がないので、トライアックはONになれませんね。 照明をOFFする手順にトライアックを利用するのは今の考え方だと不可能だと分かりました。 ONする場合は、機械式リレーのチャタリングを無視できない状態ですね。 チャタリング中にアークが発生してしまうと思います。 これから、何かよい方法があるか、考えてみようと思います。 有難う御座います。