Fjärrstyrd takfläktregulatorkrets

Artikeln diskuterar en enkel infrarödstyrd fläktregulator eller dimmerkrets som använder vanliga delar som en 4017 IC och en 555 IC.

Kretsdrift

Med hänvisning till den visade fjärrstyrda fläktdimmerkretsen kan tre huvudsteg ses införlivas: det infraröda signalgivarsteget med IC TSOP1738 , Johnsons decennieräknare, sequencer med hjälp av IC 4017 och ett PWM-processorsteg med hjälp av IC 555.

De olika operationerna som är involverade i kretsen kan förstås med hjälp av följande punkter:

När en infraröd stråle fokuseras på sensorn producerar sensorn en låg logik som svar på detta vilket i sin tur får PNP BC557 att leda.

Använda sensor TSOP1738

Sensorn som används här är en TSOP1738, du kan lära dig mer om det här enkel IR-fjärrkontrollartikel

Ledningen av BC557-transistorn som svar på IR-strålen kopplar den positiva matningen till stift 14 på IC 4017, vilket accepteras som en klockpuls av IC.

Denna klockpuls översätts till ett enda sekventiellt hopp av en hög logik från den befintliga pinout till nästa efterföljande pinout i sekvensen över de visade utgångarna från IC 4017.

Denna sekventiella överföring eller förskjutning av en hög logisk puls från en pinout till nästa över hela utgångarna från pin nr 3 till pin nr 10 och tillbaka utförs som svar på varje momental strålning som fokuseras på IR-sensorn av IR-fjärrkontrollen.

Använda IC 4017 för styrning av spänningsdelare

Vi kan se att IC 4017-utgångarna har en uppsättning exakt beräknade motstånd vars yttre fria ändar är kortslutna och anslutna till jord via ett 1K-motstånd.

Ovanstående konfiguration bildar en resistiv potentialdelare som genererar en sekventiell inkrementering eller sänkning av potentiella nivåer vid noden 'A' som svar på förskjutningen av höglogiken över utgångarna som diskuterats i ovanstående förklaring.

Denna varierande potential avslutas vid basen av en NPN-transistor vars emitter kan ses ansluten till stift nr 5 i IC 555, som är konfigurerad som en högfrekvent astabel.

Använda IC 555 som PWM-generator

555-steget fungerar i princip som en PWM-generator som varierar proportionellt eftersom dess stift # 5-potential varieras. De olika PWM: erna skapas vid dess stift nr 3.

Som standard är stift nr 5 anslutet till ett 1K-motstånd till jord vilket säkerställer att när det inte finns någon spänning eller minsta spänning vid stift # 5 resulterar det i en extremt smal PWM vid dess stift # 3 och som potential eller spänning vid dess stift # 5 ökas, ökar också PWM: erna proportionellt. Bredden är maximal när potentialen vid stift nr 5 når 2/3 av Vcc för stift nr 4/8.

Nu när utgångarna från IC 4017 skiftar och skapar en varierande spänning vid basen av NPN, överförs en motsvarande mängd varierande spänning över stift nr 5 på IC 555 som i sin tur omvandlas till en i enlighet därmed föränderlig PWM över stift # 3 av IC.

Eftersom IC-stiftet 3 är anslutet till en triacs grind, påverkas ledningen av triacen proportionellt från hög till låg och vice versa som svar på de förändrade PWM: erna över dess grind.

Detta omvandlas effektivt till en önskad hastighetsreglering eller en lämplig reglering av den anslutna fläkten över triacens MT1 och nätanslutningen.

Sålunda blir fläktens hastighet justerbar från snabb till långsam och vice versa som svar på de infraröda IR-strålarna som växlas på tillhörande IR-sensor i kretsen.

Hur man ställer in kretsen.

Det kan göras med hjälp av följande steg:

Inledningsvis håll emitteren på BC547-transistorn frånkopplad med stift nr 5 på IC555.

Nu kan de två stegen (IC 4017 och IC 555) antas vara isolerade från varandra.

Kontrollera först IC 555-steget på följande sätt:

Om 1K-motståndet kopplas bort från stift nr 5 och jord bör fläktens hastighet höjas till maximalt och anslutning av den bör minska till minimum.

Ovanstående kommer att bekräfta att IC 555 PWM-scenen fungerar korrekt.

Förinställningen på 50 000 är inte avgörande och kan ställas in till ungefär mitten av det förinställda intervallet.

Kondensatorn 1nF kunde dock experimenteras för att få bästa möjliga resultat. Högre värden upp till 10uF kan provas och resultaten övervakas för att uppnå den mest gynnsamma regleringen av fläkthastigheten.

Därefter måste vi kontrollera om IC 4017-utgångsnoden vid 'A' skapar en varierande spänning från 1V till 10V som svar på varje tryckning på IR-fjärrstrålen över kretsens IR-sensor.

Om ovanstående villkor är uppfyllda kan vi anta att scenen fungerar korrekt, och nu kan sändaren till BC547 integreras med stift nr 5 i IC555 för slutlig testning av fläkthastighetsreglering med en IR-fjärrkontroll.

Fjärrkontrollen kan vara vilken TV-fjärrkontroll som helst som vi normalt använder i våra hem.

Om ovanstående design inte fungerar smidigt med en ansluten fläkt, kan den behöva genomgå en liten modifiering för att förbättra resultaten enligt nedan:

Kretsen tar hjälp av ett MOC3031 triac-förarsteg för att genomföra en problemfri och ren fläktkontroll genom fjärrkontrollen.

Testanalys

Vid testning av ovanstående krets var resultaten inte riktigt tillfredsställande, eftersom fläkten inte kunde styras upp till den lägsta gränsen och den visade viss vibration.

Analys av designen avslöjade att appliceringen av PWM på triac orsakade problemet eftersom triacs inte svarar bra på DC PWM, snarare visar förbättrade reaktioner på AC-fashackning som används i dimmeromkopplare

Använda faskontroll istället för PWM

Kretsen som diskuteras i den här artikeln eliminerar PWM-idén för reglering av fläktdämpning, istället använder få triacer med låg effekt för att sekventiellt implementera dimning eller hastighetseffekt på den anslutna fläktmotorn.

Den fullständiga designen för den föreslagna fjärrstyrda fläktdimmerkretsen kan ses nedan:

Kretsschema

Obs! De 4 SCR: erna representeras felaktigt som SCR BT169, dessa måste ersättas med triacs, som BCR1AM-8P triacs, eller någon annan liknande triac kommer också att göra.

Hur det fungerar

Med hänvisning till diagrammet ovan kan vi se två kretsarna konfigurerade över ett par olika steg.

Den högra sidan av diagrammet är konfigurerad som en standardljusdimmer eller fläktdimmerkrets , förutom en förändring, som kan ses nära dess vanliga pottavsnitt, där den har ersatts med fyra triacer med fyra separata motstånd vid sin MT2, arrangerade med ökande värden.

Det vänstra sidosteget innefattande IC 4017 är kopplat som en 4-stegs sekventiell logikgenerator, utlöst av en infraröd sensorenhet som bildar IR-mottagaren för att ta emot omkopplingsutlösarna från en handhållen IR-fjärrkontrollenhet.

Alternativet fjärr-IR-strålar från IR-sändaren orsakar att IRS genererar en växlingspuls vid stift nr 14 i IC 4017, som i sin tur omvandlar pulsen till en sekventiellt förskjutande logisk hög puls över sin stift # 3 till stift # 10 varefter den återställs tillbaka till stift # 3 via stift # 1/15 interaktion.

Ovanstående pinouts som är ansvariga för att generera en sekventiellt resande logisk högpuls är seriekopplade med grindarna A, B, C, D för de angivna triacerna.

Eftersom motstånden som är anslutna till anoderna i triacerna blir de avgörande komponenterna för fläkthastighetsgränsen, innebär det att genom att sekventiellt växla triacerna fram och tillbaka kan fläkthastigheten ökas eller minskas proportionellt, i 4 diskreta steg, beroende på värdena på R4 ---- R8.

Därför när fjärrkontrollens knapp trycks in, utlöser IC 4017-pinouts motsvarande triac som i sin tur ansluter dess anodmotstånd med dimmer triac / diac-konfiguration, och utför den relevanta mängden fläkthastighet.

I den föreslagna fjärrstyrda fläktdimmerkretsen visas 4 triacs för att producera en 4-stegs hastighetsreglering, men 10 sådana triacs kan implementeras med alla 10 pinouts av IC 4017 för att erhålla en bra 10-stegs diskret kontrollerad fläkthastighetsreglering.

Dellista

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

C3 = 0,1, KERAMISK
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0.22uF / 400V
T1 = BC557
IRS = TSOP IR-sensor
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1 watts zener
R9 = 15K
R10 = 330K
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150K, 220K
R11 = 33K
R12 = 100 ohm
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 varv 28SWG över alla järnbultar.
C7 = 0,1 uF / 600V

VARNING: HELA KRETSEN ÄR DIREKT LÄNKAD TILL STRÖMNÄTET, OBSERVERA EXTREM FÖRSIKTIGHET VID PROVNING AV KRETSEN I POWERED POSITION