Circuit regulator ventilator de tavan controlat de la distanță

Articolul discută despre un regulator simplu sau un regulator de intensitate al ventilatorului cu infraroșu care utilizează piese obișnuite, cum ar fi un IC 4017 și un IC 555.

Funcționarea circuitului

Referindu-ne la circuitul de reglare a ventilatorului controlat de la distanță, se pot vedea încorporate trei etape principale: etapa senzorului de semnal infraroșu utilizând IC TSOP1738 , contorul de deceniu al lui Johnson, secvențierul care utilizează IC 4017 și o etapă de procesor PWM folosind IC 555.

Diferitele operațiuni implicate în circuit pot fi înțelese cu ajutorul următoarelor puncte:

Atunci când un fascicul infraroșu este focalizat către senzor, senzorul produce o logică scăzută ca răspuns la aceasta, care la rândul său determină conducerea PNP BC557.

Utilizarea senzorului TSOP1738

Senzorul utilizat aici este un TSOP1738, puteți afla mai multe despre el în acest sens articol simplu de telecomandă IR

Conducerea tranzistorului BC557 ca răspuns la fasciculul IR leagă alimentarea pozitivă de pinul 14 al IC 4017 care este acceptat ca un impuls de ceas de către IC.

Acest impuls de ceas este tradus într-un singur salt secvențial al unei logici ridicate de la pinout-ul existent la următorul pinout ulterior din secvența de pe ieșirile afișate ale IC 4017.

Acest transfer secvențial sau deplasarea unui impuls logic ridicat de la un pinout la următorul pe toate ieșirile de la pinul 3 la pinul 10 și înapoi se efectuează ca răspuns la fiecare fascicul momentan focalizat pe senzorul IR de către receptorul de la distanță IR.

Utilizarea IC 4017 pentru controlul divizorului de tensiune

Putem vedea că ieșirile IC 4017 au un set de rezistențe calculate exact ale căror capete libere exterioare sunt scurtcircuitate și conectate la masă printr-un rezistor de 1K.

Configurația de mai sus formează un divizor de potențial rezistiv care generează o creștere secvențială sau scăderea nivelurilor potențiale la nodul 'A' ca răspuns la deplasarea logicii înalte de ieșiri, așa cum sa discutat în explicația de mai sus.

Acest potențial variabil este terminat la baza unui tranzistor NPN al cărui emițător poate fi văzut conectat la pinul 5 al IC 555, care este configurat ca o frecvență de înaltă frecvență.

Utilizarea IC 555 ca generator PWM

Etapa 555 funcționează practic ca un generator PWM, care variază proporțional pe măsură ce potențialul său pin # 5 este variat. PWM-urile variate sunt create la pinul său # 3.

În mod implicit pinul # 5 este conectat cu un rezistor de 1K la masă, ceea ce asigură că atunci când nu există tensiune sau tensiune minimă la pinul 5 rezultă un PWM extrem de îngust la pinul său # 3 și ca potențial sau tensiune la pinul său # 5 crește, PWM-urile câștigă, de asemenea, lățimea proporțională. Lățimea este maximă atunci când potențialul la pinul 5 atinge 2/3 din Vcc al pinului său # 4/8.

Acum, aparent, pe măsură ce ieșirile de la IC 4017 se schimbă creând o tensiune variabilă la baza NPN, o cantitate corespunzătoare de tensiune variabilă este transferată peste pinul 5 al IC 555 care, la rândul său, este convertit într-un PWM modificat corespunzător pe pin # 3 din IC.

Deoarece pinul 3 al IC-ului este conectat la poarta unui triac, conducerea triacului este influențată proporțional de la mare la mic și invers ca răspuns la schimbarea PWM-urilor peste poarta sa.

Aceasta este convertită efectiv într-un control al vitezei dorit sau într-o reglare adecvată a ventilatorului conectat de-a lungul MT1-ului triac și al intrării de rețea de curent alternativ.

Astfel, viteza ventilatorului devine reglabilă de la rapid la lent și invers ca răspuns la fasciculele infraroșii IR comutate pe senzorul IR asociat al circuitului.

Cum se configurează circuitul.

Se poate face cu următorii pași:

Păstrați inițial emițătorul tranzistorului BC547 deconectat cu pinul 5 al IC555.

Acum se poate presupune că cele două etape (IC 4017 și IC 555) sunt izolate una de alta.

Mai întâi verificați etapa IC 555 în modul următor:

Deconectarea rezistorului 1K de la pinul 5 și masă ar trebui să mărească viteza ventilatorului la maxim, iar conectarea acestuia înapoi ar trebui să o scadă la minim.

Cele de mai sus vor confirma funcționarea corectă a etapei IC 555 PWM.

Setarea presetată de 50 k nu este crucială și poate fi setată la aproximativ centrul zonei presetate.

Cu toate acestea, condensatorul 1nF ar putea fi experimentat pentru a obține cele mai bune rezultate posibile. S-ar putea încerca valori mai mari de până la 10 uF și rezultatele monitorizate pentru a obține cea mai favorabilă reglare a vitezei ventilatorului.

Apoi, trebuie să verificăm dacă nodul de ieșire IC 4017 la „A” creează o tensiune variabilă de la 1V la 10V ca răspuns la fiecare apăsare a fasciculului de la distanță IR peste senzorul IR al circuitului.

Dacă condiția de mai sus este îndeplinită, putem presupune că etapa funcționează corect, iar acum emițătorul BC547 poate fi integrat cu pinul 5 al IC555 pentru testarea finală a reglării vitezei ventilatorului utilizând un receptor IR de la distanță.

Receptorul de la distanță poate fi orice telecomandă TV pe care o folosim în mod normal în casele noastre.

Dacă designul de mai sus nu funcționează fără probleme cu un ventilator conectat, este posibil să fie nevoie să treacă printr-o ușoară modificare pentru îmbunătățirea rezultatelor, așa cum se arată mai jos:

Circuitul are ajutorul unei trepte de conducător auto MOC3031 triac pentru a impune un control al ventilatorului fără probleme și curat prin receptorul de la distanță.

Analiza testului

La testarea circuitului de mai sus, rezultatele nu au fost destul de satisfăcătoare, deoarece ventilatorul nu a putut fi controlat până la cea mai mică limită și a arătat o oarecare vibrație.

Analiza designului a arătat că aplicarea PWM pe triac a cauzat problema, deoarece triac-urile nu răspund bine la PWM-urile DC, mai degrabă prezintă reacții îmbunătățite la tăierea fazei AC, așa cum este utilizat în comutatoarele dimmer.

Folosind Phase Control în loc de PWM

Circuitul discutat în acest articol elimină ideea PWM pentru controlul de diminuare a ventilatorului, utilizează în schimb puține triac-uri de putere redusă pentru implementarea secvențială a efectului de diminuare sau accelerare a motorului ventilatorului conectat.

Proiectarea completă a circuitului de variație a ventilatorului controlat de la distanță propus poate fi asistată mai jos:

Diagrama circuitului

Notă: cele 4 SCR-uri sunt reprezentate incorect ca SCR BT169, acestea trebuie înlocuite cu triac-uri, cum ar fi BCR1AM-8P triac-uri, sau orice alt triac similar va face, de asemenea.

Cum functioneaza

Referindu-ne la diagrama de mai sus, putem vedea două circuite configurate pe câteva etape distincte.

Partea dreaptă a diagramei este configurată ca regulator de lumină standard sau circuit de reglare a ventilatorului , cu excepția unei schimbări, care poate fi văzută în apropierea secțiunii sale obișnuite, unde a fost înlocuită cu patru triac-uri având patru rezistențe separate la MT2, aranjate cu valori incrementale.

Etapa laterală stângă care cuprinde IC 4017 este conectată ca un generator logic secvențial în 4 trepte, declanșat de o unitate de senzori cu infraroșu care formează receptorul IR pentru recepționarea declanșatoarelor de comutare de la o unitate de control la distanță IR de mână.

Alternativul fascicule IR la distanță de la transmițătorul IR face ca IRS să genereze un impuls de comutare la pinul 14 al IC 4017, care la rândul său convertește pulsul într-un impuls mare cu deplasare secvențială de-a lungul pinului său 3 în pinul 10, după care este readus la pinul 3 prin pin Interacțiunea # 1/15.

Pinout-urile de mai sus, care sunt responsabile de generarea unui impuls mare de deplasare secvențială, sunt conectate în serie cu porțile A, B, C, D ale triac-urilor indicate.

Deoarece rezistențele conectate cu anodii triac-urilor devin componentele determinante pentru limita de viteză a ventilatorului, implică faptul că prin comutarea succesivă a triac-urilor, viteza ventilatorului poate fi mărită sau scăzută proporțional, în 4 pași discreți, în funcție de valorile lui R4 ---- R8.

Prin urmare, când este apăsat butonul receptorului la distanță, pin-urile IC 4017 declanșează triacul corespunzător care, la rândul său, conectează rezistorul său anodic cu configurația dimmer triac / diac, executând cantitatea relevantă de viteză a ventilatorului.

În circuitul de variație a ventilatorului controlat de la distanță propus, sunt afișate 4 triac-uri pentru a produce un control al vitezei în 4 trepte, totuși 10 astfel de triac-uri ar putea fi implementate cu toate cele 10 pin-uri ale IC 4017 pentru a obține o bună reglare a turației ventilatorului controlată discret în 10 pași.

Lista de componente

R1, R3 = 100 ohmi, R2 = 100K, R4 = 4K7, R5 = 10K,
C2 = 47uF / 25VC1, C4 = 22uF / 25V, C6 = 4.7uF / 25V,

C3 = 0,1, CERAMICĂ
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0.22uF / 400V
T1 = BC557
IRS = Senzor IR TSOP
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15K
R10 = 330K
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150K, 220K
R11 = 33K
R12 = 100 ohmi
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 de spire de 28SWG peste orice șurub de fier.
C7 = 0,1uF / 600V

AVERTISMENT: ÎNTREGUL CIRCUIT ESTE LEGAT ÎN DIRECȚIE CU AC DE REȚINERE, OBSERVAȚI ATENȚIE EXTREMĂ ÎN TIMPUL TESTĂRII CIRCUITULUI ÎN POZIȚIA DE ALIMENTARE