Diaľkovo ovládaný obvod regulátora stropného ventilátora

Tento článok pojednáva o jednoduchom infračervene riadenom regulátore ventilátora alebo stmievacom obvode s použitím bežných častí, ako sú IC 4017 a 555 IC.

Prevádzka obvodu

Pokiaľ ide o zobrazený obvod diaľkovo ovládaného stmievača ventilátora, je možné vidieť, že sú zabudované tri hlavné stupne: stupeň snímača infračerveného signálu pomocou IC TSOP1738 , Johnsonovo dekádové počítadlo, sekvencer využívajúci IC 4017 a PWM procesorový stupeň využívajúci IC 555.

Rôzne operácie zapojené do okruhu je možné pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

Keď je infračervený lúč zameraný na snímač, snímač vytvára nízku logiku ako reakciu na to, čo zase vedie k chovaniu PNP BC557.

Používanie snímača TSOP1738

Tu použitý snímač je TSOP1738, viac sa o ňom dozviete v tomto jednoduchý článok o IR diaľkovom ovládaní

Vedenie tranzistora BC557 v reakcii na infračervený lúč spája pozitívne napájanie s kolíkom 14 IC 4017, ktorý IC prijíma ako hodinový impulz.

Tento hodinový impulz je preložený do jedného postupného skoku vysokej logiky z existujúceho pinoutu do ďalšieho nasledujúceho pinoutu v sekvencii cez zobrazené výstupy IC 4017.

Tento postupný prenos alebo posun vysokého logického impulzu z jedného pinoutu na ďalší cez celé výstupy z kolíka č. 3 na kolík č. 10 a späť sa uskutočňuje ako reakcia na každý okamihový lúč zameraný na infračervený snímač pomocou diaľkového infračerveného slúchadla.

Používanie IC 4017 na riadenie deliča napätia

Vidíme, že výstupy IC 4017 majú sadu presne vypočítaných rezistorov, ktorých vonkajšie voľné konce sú skratované a spojené so zemou cez rezistor 1K.

Vyššie uvedená konfigurácia tvorí odporový delič potenciálu, ktorý generuje postupné zvyšovanie alebo znižovanie úrovní potenciálu v uzle „A“ v reakcii na posun vysokej logiky cez výstupy, ako je opísané vo vyššie uvedenom vysvetlení.

Tento premenlivý potenciál je ukončený na báze NPN tranzistora, ktorého vysielač je viditeľný pripojený k pinu # 5 na IC 555, ktorý je konfigurovaný ako vysokofrekvenčný astabilný.

Použitie IC 555 ako generátora PWM

Stupeň 555 v zásade funguje ako generátor PWM, ktorý sa proporcionálne mení podľa toho, ako sa mení jeho potenciál č. 5. Meniace sa PWM sú vytvorené na jeho kolíku # 3.

Štandardne je pin # 5 pripojený k odporu 1K k zemi, čo zaisťuje, že ak na kolíku # 5 nie je napätie alebo minimálne napätie, bude mať za následok extrémne úzky PWM na jeho kolíku # 3 a ako potenciál alebo napätie na jeho kolíku # 5. sa zvyšuje PWM tiež proporcionálne zväčšujú šírku. Šírka je maximálna, keď potenciál na kolíku # 5 dosiahne 2/3 Vcc jeho kolíka # 4/8.

Teraz, keď sa výstupy z IC 4017 posúvajú a vytvárajú meniace sa napätie na základni NPN, zodpovedajúce množstvo meniaceho sa napätia sa prenáša cez pin # 5 na IC 555, ktorý sa zase prevádza na zodpovedajúco sa meniace PWM cez pin # 3 IC.

Pretože kolík č. 3 IC je pripojený k hradlu triaku, vedenie triaku je proporcionálne ovplyvňované od vysokej po nízku a naopak v reakcii na meniace sa PWM cez jej hradlo.

Toto sa efektívne premení na požadovanú reguláciu otáčok alebo vhodnú reguláciu pripojeného ventilátora cez triakový MT1 a sieťový vstup.

Rýchlosť ventilátora sa tak dá nastaviť z rýchlej na pomalú a naopak v reakcii na infračervené infračervené lúče prepínané na príslušnom infračervenom senzore obvodu.

Ako nastaviť obvod.

Môže to byť vykonané pomocou nasledujúcich krokov:

Na začiatku nechajte emitor tranzistora BC547 odpojený s pinom # 5 na IC555.

Teraz sa dá predpokladať, že dva stupne (IC 4017 a IC 555) sú navzájom izolované.

Najskôr skontrolujte stupeň IC 555 nasledujúcim spôsobom:

Odpojenie rezistora 1K cez pin # 5 a zem by malo zvýšiť rýchlosť ventilátora na maximum a jeho pripojenie späť by ju malo znížiť na minimum.

Vyššie uvedené potvrdí správne fungovanie stupňa IC 555 PWM.

Prednastavenie 50k nie je rozhodujúce a je možné ho nastaviť približne do stredu prednastaveného rozsahu.

Kondenzátor 1nF však možno experimentovať, aby sa dosiahli čo najlepšie výsledky. Bolo možné vyskúšať vyššie hodnoty až do 10uF a monitorovať výsledky, aby sa dosiahla najpriaznivejšia regulácia otáčok ventilátora.

Ďalej musíme skontrolovať, či výstupný uzol IC 4017 na „A“ vytvára premenlivé napätie od 1 V do 10 V v reakcii na každé stlačenie IR diaľkového lúča cez IR snímač obvodu.

Ak je vyššie uvedená podmienka splnená, môžeme predpokladať, že fáza bude fungovať správne a teraz môže byť vysielač BC547 integrovaný s kolíkom # 5 na IC555 na konečné testovanie regulácie rýchlosti ventilátora pomocou infračerveného diaľkového slúchadla.

Diaľkovým slúchadlom môže byť akýkoľvek diaľkový ovládač televízora, ktorý bežne používame v domácnostiach.

Ak vyššie uvedený návrh nefunguje dobre s pripojeným ventilátorom, bude pravdepodobne potrebné prejsť miernou úpravou, aby sa zlepšili výsledky, ako je uvedené nižšie:

Obvod využíva fázu budiča triaku MOC3031 na vynucovanie bezproblémového a čistého ovládania ventilátora cez vzdialené slúchadlo.

Analýza testu

Pri testovaní vyššie uvedeného okruhu neboli výsledky celkom uspokojivé, pretože ventilátor nemohol byť ovládaný až po najnižší limit a vykazoval určité vibrácie.

Analýza návrhu odhalila, že problém spôsobila aplikácia PWM na triak, pretože triaky nereagujú dobre na DC PWM, ale skôr vykazujú vylepšené reakcie na sekanie striedavej fázy, aké sa používajú v stmievacích spínačoch.

Používanie fázového riadenia namiesto PWM

Obvod diskutovaný v tomto článku eliminuje myšlienku PWM pre riadenie stmievania ventilátora, namiesto toho využíva niekoľko triakov s nízkym výkonom na postupné vykonávanie účinku stmievania alebo zrýchlenia na pripojenom motore ventilátora.

Kompletný návrh navrhovaného okruhu stmievača diaľkovo ovládaného ventilátora je uvedený nižšie:

Schéma zapojenia

Poznámka: 4 SCR sú nesprávne znázornené ako SCR BT169, musia byť nahradené triakmi, ako sú triaky BCR1AM-8P, alebo akýkoľvek iný podobný triak.

Ako to funguje

Podľa vyššie uvedeného diagramu vidíme dva okruhy nakonfigurované v niekoľkých odlišných fázach.

Pravá strana diagramu je nakonfigurovaná ako a štandardný obvod stmievača svetla alebo stmievača ventilátora , okrem jednej zmeny, ktorú je možné vidieť v blízkosti obvyklej časti hrnca, kde bola nahradená štyrmi triakmi so štyrmi samostatnými rezistormi na ich MT2, usporiadanými s prírastkovými hodnotami.

Ľavý bočný stolík obsahujúci IC 4017 je zapojený ako štvorstupňový sekvenčný logický generátor, ktorý je spustený jednotkou infračerveného snímača, ktorá vytvára IR prijímač na príjem spínacích spúšťačov z ručnej jednotky IR diaľkového ovládania.

Striedavý vzdialené IR lúče z IR vysielača spôsobí, že IRS vygeneruje prepínací impulz na kolíku # 14 na IC 4017, ktorý zase prevedie impulz na sekvenčne vysoký logický vysoký impulz cez jeho kolík # 3 na kolík # 10, po ktorom sa resetuje späť na kolík # 3 cez kolík Interakcia # 1/15.

Vyššie uvedené pinouty, ktoré sú zodpovedné za generovanie sekvenčne cestujúceho logického vysokého impulzu, sú sériovo spojené s bránami A, B, C, D uvedených triakov.

Pretože sa rezistory spojené s anódami triakov stávajú určujúcimi komponentmi pre obmedzenie otáčok ventilátora, znamená to, že postupným prepínaním triakov tam a späť možno rýchlosť ventilátora proporcionálne zvyšovať alebo znižovať v 4 samostatných krokoch, v závislosti na hodnoty R4 ---- R8.

Preto keď je stlačené tlačidlo diaľkového slúchadla, vývody IC 4017 spustia zodpovedajúci triak, ktorý zase spojí jeho anódový odpor s konfiguráciou stmievača triak / diac a vykoná príslušnú rýchlosť otáčania ventilátora.

V navrhovanom obvode stmievača diaľkovo ovládaného ventilátora sú zobrazené 4 triaky na výrobu 4-krokového riadenia rýchlosti, avšak 10 takýchto triakov by mohlo byť implementovaných so všetkými 10 vývodmi IC 4017 na získanie dobrej 10-krokovej diskrétne riadenej regulácie rýchlosti ventilátora.

Zoznam položiek

R1, R3 = 100 ohmov, R2 = 100K, R4 = 4K7, R5 = 10K,
C2 = 47uF / 25VC1, C4 = 22uF / 25V, C6 = 4,7uF / 25V,

C3 = 0,1, KERAMIKA
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0,22 uF / 400 V
T1 = BC557
IRS = IR snímač TSOP
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15 tis
R10 = 330 tis
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150 tis., 220 tis
R11 = 33 tis
R12 = 100 ohmov
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 závitov 28SWG cez ktorúkoľvek železnú skrutku.
C7 = 0,1 uF / 600 V

UPOZORNENIE: CELÝ OBVOD JE PRIAMO SPOJENÝ S HLAVNÝM AC, DODRŽUJTE EXTRÉMNU UPOZORNENIE PRI TESTOVANÍ OKRUHU V SILNOM POLOHE