Цепь регулятора потолочного вентилятора с дистанционным управлением

В статье рассматривается простой регулятор вентилятора или диммер с инфракрасным управлением, использующий обычные детали, такие как микросхема 4017 и микросхема 555.

Схема работы

Ссылаясь на показанную схему диммера вентилятора с дистанционным управлением, можно увидеть три основных ступени: ступень датчика инфракрасного сигнала с использованием ИС. TSOP1738 , декадный счетчик Джонсона, секвенсор с использованием IC 4017 и каскад процессора PWM с использованием IC 555.

Различные операции, задействованные в схеме, можно понять с помощью следующих пунктов:

Когда инфракрасный луч фокусируется на датчике, датчик вырабатывает низкий логический уровень в ответ на это, что, в свою очередь, заставляет PNP BC557 проводить.

Использование датчика TSOP1738

Используемый здесь датчик - TSOP1738, вы можете узнать о нем подробнее здесь. простой ИК-пульт дистанционного управления

Проводимость транзистора BC557 в ответ на инфракрасный луч связывает положительный источник питания с выводом 14 микросхемы IC 4017, который принимается микросхемой как тактовый импульс.

Этот тактовый импульс преобразуется в один последовательный переход высокого логического уровня от существующей распиновки к следующей последующей выводе в последовательности через показанные выходы IC 4017.

Эта последовательная передача или сдвиг высокого логического импульса от одной распиновки к другой по всем выходам от контакта №3 до контакта №10 и обратно осуществляется в ответ на каждый мгновенный луч, сфокусированный на ИК-датчике ИК-пультом дистанционного управления.

Использование IC 4017 для управления делителем напряжения

Мы видим, что выходы IC 4017 имеют набор точно рассчитанных резисторов, внешние свободные концы которых закорочены и соединены с землей через резистор 1 кОм.

Вышеупомянутая конфигурация формирует резистивный делитель потенциала, который генерирует последовательное увеличение или падение уровней потенциала в узле «А» в ответ на смещение высоких логических значений на выходах, как описано в приведенном выше объяснении.

Этот переменный потенциал завершается на базе NPN-транзистора, эмиттер которого можно увидеть подключенным к выводу № 5 микросхемы IC 555, которая настроена как высокочастотная нестабильная.

Использование IC 555 в качестве генератора ШИМ

Каскад 555 в основном функционирует как генератор ШИМ, который изменяется пропорционально изменению его потенциала на выводе №5. Различные ШИМ создаются на его выводе №3.

По умолчанию контакт № 5 соединен с резистором 1 кОм на землю, что гарантирует, что при отсутствии напряжения или минимального напряжения на выводе № 5 это приведет к чрезвычайно узким ШИМ на его контакте № 3 и как потенциал или напряжение на его контакте № 5. увеличивается ширина ШИМ пропорционально увеличивается. Ширина максимальна, когда потенциал на выводе №5 достигает 2/3 от Vcc его вывода №4 / 8.

Теперь очевидно, что когда выходные сигналы IC 4017 смещаются, создавая изменяющееся напряжение на базе NPN, соответствующая величина изменяющегося напряжения передается на вывод 5 IC 555, который, в свою очередь, преобразуется в соответственно изменяющиеся ШИМ на контакте №3 СК.

Поскольку вывод № 3 ИС подключен к затвору симистора, проводимость симистора пропорционально изменяется от высокого к низкому и наоборот в ответ на изменение ШИМ на его затворе.

Это эффективно преобразуется в желаемое управление скоростью или соответствующее регулирование подключенного вентилятора через транзистор MT1 симистора и вход сети переменного тока.

Таким образом, скорость вентилятора становится регулируемой от быстрой до медленной и наоборот в ответ на инфракрасные инфракрасные лучи, включенные на соответствующем инфракрасном датчике цепи.

Как настроить схему.

Это можно сделать с помощью следующих шагов:

Первоначально держите эмиттер транзистора BC547 отключенным от контакта №5 IC555.

Теперь можно предположить, что два каскада (IC 4017 и IC 555) изолированы друг от друга.

Сначала проверьте ступень IC 555 следующим образом:

Отключение резистора 1 кОм между контактом № 5 и землей должно увеличить скорость вентилятора до максимальной, а его повторное подключение должно снизить ее до минимума.

Вышесказанное подтвердит правильность работы ступени ШИМ IC 555.

Предустановка 50k не важна и может быть установлена ​​примерно в центре предустановленного диапазона.

Однако с конденсатором 1 нФ можно было бы поэкспериментировать, чтобы получить наилучшие возможные результаты. Можно попробовать более высокие значения до 10 мкФ и отслеживать результаты для достижения наиболее благоприятного регулирования скорости вращения вентилятора.

Затем нам нужно проверить, создает ли выходной узел IC 4017 в точке «A» переменное напряжение от 1 В до 10 В в ответ на каждое нажатие ИК-луча на ИК-датчик схемы.

Если вышеуказанное условие выполнено, мы можем предположить, что каскад работает правильно, и теперь эмиттер BC547 может быть интегрирован с контактом № 5 IC555 для окончательного тестирования регулировки скорости вентилятора с помощью пульта дистанционного управления с ИК-подсветкой.

Пульт дистанционного управления может быть любым пультом дистанционного управления от телевизора, который мы обычно используем дома.

Если вышеуказанная конструкция не работает плавно с подключенным вентилятором, возможно, потребуется внести небольшие изменения для улучшения результатов, как показано ниже:

Схема использует каскад драйвера симистора MOC3031 для обеспечения беспроблемного и чистого управления вентилятором с пульта дистанционного управления.

Тестовый анализ

При тестировании вышеупомянутой схемы результаты были не вполне удовлетворительными, поскольку вентилятор нельзя было контролировать до нижнего предела, и он показывал некоторую вибрацию.

Анализ конструкции показал, что применение ШИМ на симисторе вызывало проблему, поскольку симисторы не очень хорошо реагируют на ШИМ постоянного тока, а скорее демонстрируют улучшенную реакцию на прерывание фазы переменного тока, как это используется в диммерных переключателях.

Использование фазового управления вместо ШИМ

Схема, обсуждаемая в этой статье, исключает идею ШИМ для управления затемнением вентилятора, вместо этого использует несколько маломощных симисторов для последовательной реализации эффекта затемнения или увеличения скорости на подключенном двигателе вентилятора.

Полную конструкцию предлагаемой схемы диммера вентилятора с дистанционным управлением можно увидеть ниже:

Принципиальная электрическая схема

Примечание: 4 тиристора неправильно представлены как SCR BT169, их необходимо заменить симисторами, такими как симисторы BCR1AM-8P, или любой другой аналогичный симистор тоже подойдет.

Как это устроено

Ссылаясь на диаграмму выше, мы можем увидеть две схемы, сконфигурированные на нескольких различных этапах.

Правая часть диаграммы настроена как стандартный диммер света или схема диммера вентилятора , за исключением одного изменения, которое можно увидеть возле его обычной секции потенциометра, где он был заменен четырьмя симисторами, имеющими четыре отдельных резистора на их MT2, расположенных с увеличивающимися значениями.

Левая боковая ступень, содержащая IC 4017, подключена как 4-ступенчатый последовательный логический генератор, запускаемый инфракрасным сенсорным блоком, который образует ИК-приемник для приема триггеров переключения от портативного ИК-пульта дистанционного управления.

Альтернативный удаленные ИК-лучи от ИК-передатчика заставляет IRS генерировать импульс переключения на выводе # 14 микросхемы IC 4017, который, в свою очередь, преобразует импульс в последовательный сдвиг логического высокого импульса через его вывод # 3 на вывод # 10, после чего он сбрасывается обратно на вывод # 3 через вывод # 1/15 взаимодействие.

Вышеупомянутые выводы, которые отвечают за генерацию последовательно идущего импульса высокого логического уровня, последовательно соединены с затворами A, B, C, D указанных симисторов.

Поскольку резисторы, соединенные с анодами симисторов, становятся определяющими компонентами для ограничения скорости вращения вентилятора, это подразумевает, что путем последовательного переключения симисторов туда и обратно скорость вентилятора может быть увеличена или уменьшена пропорционально, в 4 дискретных шага, в зависимости от значения R4 ---- R8.

Поэтому, когда кнопка пульта дистанционного управления нажата, распиновка IC 4017 запускает соответствующий симистор, который, в свою очередь, соединяет свой анодный резистор с конфигурацией диммерного симистора / диака, обеспечивая соответствующую скорость вентилятора.

В предлагаемой схеме диммера вентилятора с дистанционным управлением показаны 4 симистора для создания 4-ступенчатого управления скоростью, однако 10 таких симисторов могут быть реализованы со всеми 10 выводами IC 4017 для получения хорошего 10-ступенчатого дискретно управляемого регулирования скорости вентилятора.

Список деталей

R1, R3 = 100 Ом, R2 = 100K, R4 = 4K7, R5 = 10K,
C2 = 47 мкФ / 25 В, C1, C4 = 22 мкФ / 25 В, C6 = 4,7 мкФ / 25 В,

C3 = 0,1, КЕРАМИЧЕСКИЙ
C5 = 100 мкФ / 50 В
C10 = 0,22 мкФ / 400 В
T1 = BC557
IRS = ИК-датчик TSOP
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12В 1Вт стабилитрон
R9 = 15 тыс.
R10 = 330 К
R4 --- R8 = 50К, 100К. 150 КБ, 220 КБ
R11 = 33 тыс.
R12 = 100 Ом
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 витков 28SWG по любому железному болту.
C7 = 0,1 мкФ / 600 В

ВНИМАНИЕ: ВСЯ ЦЕПЬ НАПРЯМУЮ ПОДКЛЮЧЕНА К СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, СОБЛЮДАЙТЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЕ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ПРИ ПРОВЕРКЕ ЦЕПИ В ПОЛОЖЕНИИ ПИТАНИЯ