Jednoduchý triakový regulátor používaný např. pro stmívání žárovky v lampě najdete na různých webových stránkách v mnoha návodech. Řada z nich má však - tu větší - tu menší - chyby nebo nedostatky. Cílem tohoto textu není nová konstrukce. Chtěl bych jenom upozornit případné zájemce o stavbu na některé záludnosti často opakovaného a již letitého zapojení.
Pozor! Zapojení pracuje se síťovým napětím! Do podobných konstrukcí by se neměli pouštět začátečníci a osoby, které nemají potřebnou kvalifikaci.
Najít schéma triakového regulátoru není moc složité. My budeme vycházet ze zapojení uvedeného v 6. kapitole publikace Power Semicoductor Applications [1]. Je zde uvedeno schéma, které je na následujícím obrázku doplněné pouze o rezistor R5. Původní zapojení je možné regulovat až do úplného zhasnutí žárovky. V této poloze není však vidět, že obvod je pod napětím a zhasnutí lze udělat i předřazeným vypínačem. Rezistor paralelně k nastavovacímu potenciometru umožní nastavit minimální jas na velmi slabě žhnoucí žárovku. Jeho velikost si můžete snadno upravit podle vlastního vkusu.
V mnoha zapojeních chybí rezistor R4. I když stmívač bude pracovat bez něj, je lepší ponechat rezistor v zapojení. Diak i triak mají maximální povolený impulzní proud (resp. impulzní proud přes řídicí vstup G). Rezistor R4 omezuje proud, který skokově vzroste při otevření diaku. R4 také zajišťuje delší trvání spínacího impulsu.
Ve zmíněném zdroji [1] je několik odstavců věnováno potlačení rušení pronikajícího do rozvodné sítě. Ke snížení rušení je na vstupu stmívače navržen LC filtr. Ve většině schémat, která najdete na webu, je filtr zcela opominut nebo je nahrazen jednoduchou kombinací RC. Toto sice trochu pomůže, ale skutečný filtr to nenahradí. V kvalitních profesionálních výrobcích najdete poctivý LC filtr. A když už něco děláte, raději to udělejte pořádně...
V textu je uvedeno, že pro dostatečné odrušení posloužila kombinace 150 nF kondenzátoru a cívky alespoň 2,5 uH. Cívka by ale měla být dimenzovaná tak, aby se nepřesytila ani při zapnutí studené žárovky. Při přesycení totiž dojde k rychlému nárůstu proudu z vybíjeného kondenzátoru C3. Každý z triaků má jako jeden z mezních parametrů uveden maximální povolenou rychlost růstu dI/dt. Jeho překročení může triak poškodit.
Pokud se podíváte na následující tabulku s přibližnou hodnotou odporu studeného vlákna žárovky, zjistíte např., že pro 100 W žárovku může úvodní proudový náraz dosáhnout až přes 8 A.
| Žárovka | Odpor | Cívka na [A] |
| 100W | cca 40 Ohm | 9 |
| 60W | cca 70 Ohm | 5 |
| 40W | cca 100 Ohm | 4 |
Jak získat cívku požadovaných parametrů? Optimální by bylo přímo zakoupit cívku dimenzovanou na potřebný proud. Cívky se však obvykle neprodávají v širokém sortimentu. Proto byste mohli zakoupit i cívku na menší proudy, ale s vyšší indukčností a tuto upravit. Stačí odmotat potřebný počet závitů. Například když koupíte cívku 22 uH / 3A a z ní odmotáte polovinu závitů, stane se z ní cívka na 6A, ale se čtvrtinovou indukčností - tedy cca 5.5 uH. Pro začátečníky jenom připomenu, že proud, který cívka snese bez přesycení, je nepřímo úměrný závitům (dvojnásobný počet závitů znamená poloviční proud). Indukčnost pak roste s druhou mocninou počtu závitů (dvojnásobný počet závitů znamená čtyřnásobnou indukčnost).
V literatuře [4] je pro omezení hysterezního chování obvodu doporučeno, aby velikost R3 byla přibližně 5x větší než R1. Na postaveném vzorku však nebyl zmíněný jev patrný ani s hodnotami uvedenými ve schématu.
Kondenzátory C1 a C2 zvolte na napětí alespoň 160 V. (I když C2 by stačil i na nižší napětí, ale je asi zbytečné shánět 2 různé typy).
Kondenzátor C3 musí být vhodný typ pro síťové napětí. Vybírejte z kondenzátorů označovaných nejčastěji symbolem X2.
Varistor nemusíte dávat nijak velký. Stačí menší typ na 350 V.
Při stavbě stmívače doporučuji použít potenciometr s plastovou hřídelkou. Také pevná plastová krabička bude přínosem pro bezpečnost. Na následujícím obrázku je příklad zapojení stmívače pro dvoužílově připojenou lampu v plastové krabičce UK53 doplněný o vypínač a pojistku.
V případě kovové krabičky nebo kovových částí lampy by bylo potřeba použít třívodičové připojení s ochranným žlutozeleným vodičem připojeným ke kovové kostře krabice či lampy.
Konstrukci podrobně nepopisuji. Sami jistě dokážete vytvořit nějakou další. Text má za cíl upozornit, že i jednoduchá zapojení mohou mít svá úskalí.
[1] Philips Semiconductors: Power Semiconductor Applications, 1994
[2] NXP: BT138-600 4Q Triac, Product data sheet, August 2013
[3] STMicroelectronics: DB3 DB4 SMDB3 Diac, October 2001
[4] U. Dietmeier: Vzorce pro elektroniku, BEN Technická literatura 1999