Dálkově ovládaný obvod regulátoru stropního ventilátoru

Tento článek pojednává o jednoduchém infračerveně řízeném regulátoru ventilátoru nebo stmívači s použitím běžných částí, jako jsou 4017 IC a 555 IC.

Obvodový provoz

S odkazem na zobrazený obvod dálkově ovládaného stmívače ventilátoru lze vidět zabudované tři hlavní stupně: stupeň snímače infračerveného signálu pomocí IC TSOP1738 , Johnsonovo dekádové počitadlo, sekvencer využívající IC 4017 a PWM procesorový stupeň využívající IC 555.

Různé operace zapojené do okruhu lze pochopit pomocí následujících bodů:

Když je infračervený paprsek zaostřen na senzor, senzor vytváří nízkou logiku v reakci na to, což zase vede k chování PNP BC557.

Použití senzoru TSOP1738

Zde použitý snímač je TSOP1738, o kterém se můžete dozvědět více jednoduchý článek o IR dálkovém ovládání

Vedení tranzistoru BC557 v reakci na infračervený paprsek spojuje kladné napájení s kolíkem 14 IC 4017, který IC přijímá jako hodinový puls.

Tento hodinový puls je převeden do jediného sekvenčního skoku vysoké logiky z existujícího pinoutu do dalšího následujícího pinoutu v sekvenci přes zobrazené výstupy IC 4017.

Tento sekvenční přenos nebo posun vysokého logického impulzu z jednoho pinoutu na druhý napříč celými výstupy z pinu č. 3 na pinu č. 10 a zpět se provádí v reakci na každý momentální paprsek zaměřený na infračervený senzor pomocí dálkového ovladače IR.

Použití IC 4017 pro ovládání děliče napětí

Vidíme, že výstupy IC 4017 mají sadu přesně vypočítaných rezistorů, jejichž vnější volné konce jsou zkratovány a připojeny k zemi pomocí 1K rezistoru.

Výše uvedená konfigurace tvoří dělič odporového potenciálu, který generuje postupné zvyšování nebo snižování úrovní potenciálu v uzlu „A“ v reakci na posunutí vysoké logiky napříč výstupy, jak je popsáno ve výše uvedeném vysvětlení.

Tento měnící se potenciál je ukončen na základně tranzistoru NPN, jehož emitor lze vidět připojený k pinu č. 5 IC 555, který je konfigurován jako vysokofrekvenční astabilní.

Použití IC 555 jako generátoru PWM

Stupeň 555 v zásadě funguje jako generátor PWM, který se mění proporcionálně, jak se mění jeho potenciál č. 5. Různé PWM jsou vytvořeny na jeho pin # 3.

Ve výchozím nastavení je pin # 5 spojen s odporem 1K k zemi, což zajišťuje, že když na kolíku # 5 není napětí nebo minimální napětí, bude mít za následek extrémně úzký PWM na jeho kolíku # 3 a jako potenciál nebo napětí na jeho kolíku # 5 je zvýšena, PWM také proporcionálně získají šířku. Šířka je maximální, když potenciál na pinu č. 5 dosáhne 2/3 Vcc jeho pinu č. 4/8.

Nyní zjevně, jak se výstupy z IC 4017 posouvají a vytvářejí měnící se napětí na základně NPN, odpovídající množství měnícího se napětí se přenáší přes pin # 5 na IC 555, který se zase převádí na odpovídající změnu PWM přes pin # 3 IC.

Vzhledem k tomu, že kolík č. 3 integrovaného obvodu je připojen k hradlu triaku, je vedení triaku proporcionálně ovlivněno z vysokého na nízký a naopak v reakci na měnící se PWM přes jeho hradlo.

To se efektivně převede na požadovanou regulaci otáček nebo vhodnou regulaci připojeného ventilátoru na triaku MT1 a na vstupu střídavého proudu.

Rychlost ventilátoru se tak nastavuje z rychlé na pomalou a naopak v reakci na infračervené infračervené paprsky přepínané na přidruženém infračerveném senzoru obvodu.

Jak nastavit obvod.

Lze to provést pomocí následujících kroků:

Zpočátku nechejte emitor tranzistoru BC547 odpojený s pinem # 5 na IC555.

Nyní lze předpokládat, že dva stupně (IC 4017 a IC 555) jsou navzájem izolované.

Nejprve zkontrolujte stupeň IC 555 následujícím způsobem:

Odpojení 1K rezistoru přes pin # 5 a zem by mělo zvýšit rychlost ventilátoru na maximum a jeho připojení zpět by mělo snížit na minimum.

Výše uvedené potvrdí správné fungování stupně IC 555 PWM.

Přednastavení 50k není rozhodující a může být nastaveno přibližně na střed přednastaveného rozsahu.

Kondenzátor 1nF však lze experimentovat, aby se dosáhlo nejlepších možných výsledků. Bylo možné vyzkoušet vyšší hodnoty až 10 uF a sledovat výsledky, aby se dosáhlo nejpříznivější regulace otáček ventilátoru.

Dále musíme zkontrolovat, zda výstupní uzel IC 4017 na „A“ vytváří měnící se napětí od 1V do 10V v reakci na každé stisknutí IR dálkového paprsku přes IR senzor obvodu.

Pokud je výše uvedená podmínka splněna, můžeme předpokládat, že fáze bude fungovat správně, a nyní lze emitor BC547 integrovat s kolíkem č. 5 IC555 pro závěrečné testování regulace rychlosti ventilátoru pomocí dálkového ovladače IR.

Vzdáleným sluchátkem může být jakékoli dálkové ovládání televizoru, které běžně používáme v našich domovech.

Pokud výše uvedený design nefunguje plynule s připojeným ventilátorem, bude pravděpodobně nutné provést mírnou úpravu, aby se zlepšily výsledky, jak je uvedeno níže:

Obvod využívá fázi triakového ovladače MOC3031 pro vynucení bezproblémového a čistého ovládání ventilátoru prostřednictvím vzdáleného sluchátka.

Analýza testu

Při testování výše uvedeného obvodu nebyly výsledky zcela uspokojivé, protože ventilátor nemohl být ovládán až k nejnižšímu limitu a vykazoval určité vibrace.

Analýza návrhu odhalila, že problém způsobila aplikace PWM na triak, protože triaky nereagují dobře na DC PWM, spíše vykazují zlepšené reakce na sekání střídavé fáze, jak se používají v stmívacích spínačích

Používání řízení fáze místo PWM

Obvod popsaný v tomto článku eliminuje myšlenku PWM pro řízení stmívání ventilátoru, místo toho využívá několik triaků s nízkým výkonem pro postupné provádění stmívání nebo rychlosti na připojeném motoru ventilátoru.

Kompletní návrh navrhovaného okruhu dálkově ovládaného stmívače ventilátoru je uveden níže:

Kruhový diagram

Poznámka: 4 SCR jsou nesprávně zobrazeny jako SCR BT169, musí být nahrazeny triaky, jako jsou triaky BCR1AM-8P, nebo jakýkoli jiný podobný triak.

Jak to funguje

S odkazem na výše uvedený diagram vidíme dva obvod nakonfigurovaný v několika odlišných fázích.

Pravá strana diagramu je konfigurována jako a standardní obvod stmívače světla nebo stmívače ventilátoru , s výjimkou jedné změny, kterou lze vidět v blízkosti její obvyklé části hrnce, kde byla nahrazena čtyřmi triaky se čtyřmi samostatnými rezistory na jejich MT2, uspořádanými s přírůstkovými hodnotami.

Levý boční stupeň obsahující IC 4017 je zapojen jako čtyřkrokový sekvenční logický generátor, spouštěný infračervenou senzorovou jednotkou, která tvoří IR přijímač pro příjem spínacích spouště z ruční IR dálkové řídicí jednotky.

Alternativní vzdálené IR paprsky z IR vysílače způsobí, že IRS vygeneruje přepínací puls na pinu č. 14 IC 4017, který zase převede puls na sekvenčně se měnící logický vysoký puls přes jeho pin # 3 na pin # 10, po kterém se resetuje zpět na pin # 3 přes pin Interakce # 1/15.

Výše uvedené vývody, které jsou zodpovědné za generování sekvenčně se pohybujícího logického vysokého impulzu, jsou sériově spojeny s branami A, B, C, D uvedených triaků.

Jelikož se rezistory spojené s anodami triaků stávají určujícími součástmi pro omezení rychlosti ventilátoru, znamená to, že postupným přepínáním triaků sem a tam lze otáčky ventilátoru proporcionálně zvyšovat nebo snižovat ve 4 samostatných krocích, v závislosti na hodnoty R4 ---- R8.

Proto při stisknutí tlačítka na dálkovém sluchátku spouští vývody IC 4017 odpovídající triak, který zase spojuje svůj anodový rezistor s konfigurací stmívače triak / diac a provádí příslušné množství otáček ventilátoru.

V navrhovaném obvodu dálkově ovládaného stmívače ventilátoru jsou zobrazeny 4 triaky pro výrobu čtyřstupňového řízení rychlosti, avšak 10 takových triaků by mohlo být implementováno se všemi 10 vývody IC 4017 pro získání dobré 10krokové diskrétně řízené regulace rychlosti ventilátoru.

Seznam dílů

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

C3 = 0,1, KERAMIKA
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0,22uF / 400V
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 ohmů
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 otáček 28SWG přes jakýkoli železný šroub.
C7 = 0,1uF / 600V

UPOZORNĚNÍ: CELÝ OBVOD JE PŘÍMO SPOJEN S HLAVNÍM AC, DODRŽUJTE EXTRÉMNÍ UPOZORNĚNÍ PŘI TESTOVÁNÍ OKRUHU V POHONU