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(1)温度制御回路の設計・製作事例業種：評価試験(区分：D) ラバー・ヒータのような電熱ヒータにより液槽の温度を制御する場合、一般的には市販の PID 制御器を用いる場合が大半です。しかしながら、市販の PID 制御器の計測・制御温度の精度は充分に高いとは言えない為、目的の温度精度、分解能を達成するために自前の温度制御回路を設計・製作する必要性がある場合があります。この場合、ヒータへの供給電力を. ｾﾞﾛ･ｸﾛｽ点. 制御するためトライアックを用いることが一般的です。トライアックの. AC IN. 原理を図１により簡単に説明するとﾄﾘｶﾞ･ﾊﾟﾙｽ. 次のようになります。すなわち、AC Gate. １００V の正弦波形のゼロ・クロス点に対して任意の位相差を持つトリガ・パルスを入力することにより電力を制御することが出来ます。. AC OUT. トライアックを用いた電力制御器で良く知られているのは調光器であ図１. り、この原理的回路を図２に示します。すなわち、回路内のボリューム. トライアックの動作原理 CT. を調整することによりトリガ・パルスの位相差を変えることが出来ます。しかしながら、ボリューム調整による手動制御ではなく自動制御する. TRIAC. 場合を考えた場合、トライアックの制御回路は図２の回路のような単純な回路ではなく、回路設計上、幾つかの工夫が必要です。 PC により位相差をトライアック. AC100V IN. AC OUT. 制御回路に与える温度制御システムを図３に示します。. 図２. トライアックを用いた調光器の原理的回路. このシステムでは位相差を PC の演算処理により与えるため、アナログ回路の構成は比較的簡単にすることが出来ます。しかしながら、PID 制御信号が PIO からのタイミング信号ではなく、DA 変換器を利用したアナログ電圧出力である場合、トライアックの制御回路回路は複雑になります。このシステム例を図４に、具体的設計例を図５示します。また、各点の波形を図６に示します。.

(2) PC. 検出回路. PIO. 制御演算処理 PID. 位相差演算処理. ゼロ・クロス点. トライアック制御回路. Interface. 温度計測回路. PC による位相差をトライアック制御回路に与える温度制御システム. 図３. ﾘｾｯﾄ･ﾊﾟﾙｽ. 検出回路. 発生回路. 比較回路. 積分回路. 波形整形. ﾌｫﾄ･ﾄﾗｲｱｯｸ. 回路. ﾄﾞﾗｲﾌﾞ回路. 定電圧発生・電圧演算回路図４. アナログ電圧入力による電力制御回路の構成図 0.1uF. ②. Vdd+5V. ④. Vdd. 4 10 A 1. B 2. 3. 1k. 4. 9. +. C. 5.1K. 8. 3. -. 2 TL064. 74HC14. 6. 6. 10k. 74HC14. -. 10k. TL061 4. 74HC14. 5. +. 11. AC100V IN. C. 7. 5.1K. TLP626. 1k. ③. Vdd. 5.1K. ①. Vdd+5V. Vdd+5V. Trans. Vdd. 5.1K. Vss Vdd. Vdd. 330. Vss. Vdd. 1. 6. 11. 10K. 5.1K. Vss. 4 13. TL064. Vss. 12. 1k. 7. -. TL064. D. +. TLP560G PHOTO TRIAC 14. TL064. 10K. Vss. 10K. TRIAC. 100. 100. Control Voltage IN. B. +. 8.2K. LM336-5.0. 2. 5. A. +. 11. 4 4 3. 100K. 5.1K 5.1K. 11. 制御電圧. ｾﾞﾛ･ｸﾛｽ点. 15K 0.1uF400V. 図５. 100. アナログ電圧入力電力制御回路 AC100V IN. AC OUT. ① ② 制御電圧 ③ ④ 図６. アナログ電圧入力電力制御回路の各点の電圧波形. トライアック. 入力 AC. 電圧−パルス幅変換回路.

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