Mạch điều chỉnh quạt trần điều khiển từ xa

Bài viết thảo luận về mạch điều chỉnh hoặc điều chỉnh độ sáng quạt điều khiển bằng tia hồng ngoại đơn giản sử dụng các bộ phận thông thường như IC 4017 và IC 555.

Hoạt động mạch

Đề cập đến mạch điều chỉnh độ sáng quạt điều khiển từ xa được trình bày, có thể thấy ba giai đoạn chính được kết hợp: giai đoạn cảm biến tín hiệu hồng ngoại sử dụng IC TSOP1738 , bộ đếm thập kỷ của Johnson, bộ tuần tự sử dụng IC 4017 và bộ xử lý PWM sử dụng IC 555.

Các hoạt động khác nhau liên quan đến mạch có thể được hiểu với sự trợ giúp của các điểm sau:

Khi một chùm tia hồng ngoại được tập trung vào cảm biến, cảm biến tạo ra một mức logic thấp để đáp ứng với điều này, do đó khiến PNP BC557 dẫn.

Sử dụng cảm biến TSOP1738

Cảm biến được sử dụng ở đây là TSOP1738, bạn có thể tìm hiểu thêm về nó trong phần này bài viết điều khiển từ xa IR đơn giản

Sự dẫn truyền của bóng bán dẫn BC557 để đáp ứng với chùm tia hồng ngoại liên kết nguồn cung cấp dương với chân 14 của IC 4017 được IC chấp nhận như một xung đồng hồ.

Xung đồng hồ này được dịch thành một bước nhảy tuần tự duy nhất của logic cao từ sơ đồ chân hiện có đến sơ đồ chân tiếp theo tiếp theo trong chuỗi trên các đầu ra được hiển thị của IC 4017.

Việc chuyển hoặc dịch chuyển tuần tự xung logic cao này từ sơ đồ chân này sang sơ đồ tiếp theo trên toàn bộ đầu ra từ chân số 3 đến chân số 10 và ngược lại được thực hiện để đáp ứng với mọi chùm tia nhất thời được thiết bị cầm tay IR từ xa tập trung vào cảm biến IR.

Sử dụng IC 4017 để điều khiển bộ phân áp

Chúng ta có thể thấy rằng các đầu ra của IC 4017 có một tập hợp các điện trở được tính toán chính xác mà các đầu tự do bên ngoài được nối tắt và nối với đất thông qua một điện trở 1K.

Cấu hình trên tạo thành một bộ chia thế điện trở tạo ra mức điện thế tăng hoặc giảm tuần tự tại nút 'A' để đáp ứng với sự dịch chuyển của logic cao trên các đầu ra như đã thảo luận trong phần giải thích ở trên.

Điện thế thay đổi này được kết thúc ở chân của một bóng bán dẫn NPN mà bộ phát của nó có thể được nhìn thấy được kết nối với chân số 5 của IC 555 được cấu hình như một bộ ổn tần số cao.

Sử dụng IC 555 làm Máy phát điện PWM

Giai đoạn 555 về cơ bản hoạt động giống như một máy phát PWM, nó thay đổi tương ứng vì điện thế pin # 5 của nó thay đổi. Các PWM khác nhau được tạo ở chân số 3 của nó.

Theo mặc định, chân số 5 được kết nối với một điện trở 1K nối đất để đảm bảo rằng khi không có điện áp hoặc điện áp tối thiểu ở chân số 5 dẫn đến PWM cực kỳ hẹp ở chân số 3 của nó và là điện thế hoặc điện áp ở chân số 5 của nó được tăng lên các PWM cũng đạt được chiều rộng tương ứng. Chiều rộng là cực đại khi điện thế tại chân số 5 đạt 2/3 Vcc của chân số 4/8.

Bây giờ rõ ràng, khi các đầu ra từ IC 4017 dịch chuyển tạo ra một điện áp thay đổi ở chân NPN, một lượng điện áp thay đổi tương ứng được chuyển qua chân số 5 của IC 555 và lần lượt được chuyển đổi thành PWM thay đổi tương ứng trên chân # 3 của vi mạch.

Vì chân số 3 của IC được kết nối với cổng của một triac, sự dẫn truyền của triac bị ảnh hưởng tương ứng từ cao xuống thấp và ngược lại để đáp ứng với các PWM thay đổi qua cổng của nó.

Điều này được chuyển đổi hiệu quả thành điều khiển tốc độ mong muốn hoặc điều chỉnh thích hợp của quạt được kết nối qua MT1 của triac và đầu vào nguồn AC.

Do đó, tốc độ của quạt có thể điều chỉnh từ nhanh đến chậm và ngược lại để đáp ứng với các chùm tia hồng ngoại IR được bật tắt trên cảm biến IR liên kết của mạch.

Cách thiết lập mạch.

Nó có thể được thực hiện với sự trợ giúp của các bước sau:

Ban đầu giữ ngắt kết nối cực phát của bóng bán dẫn BC547 với chân số 5 của IC555.

Bây giờ hai giai đoạn (IC 4017 và IC 555) có thể được giả định là cách ly với nhau.

Đầu tiên kiểm tra giai đoạn IC 555 theo cách sau:

Ngắt kết nối điện trở 1K qua chân số 5 và mặt đất sẽ làm tăng tốc độ của quạt lên tối đa và kết nối lại nên giảm tốc độ xuống mức tối thiểu.

Ở trên sẽ xác nhận hoạt động chính xác của giai đoạn PWM IC 555.

Cài đặt đặt trước 50k không quan trọng và có thể được đặt ở trung tâm của dải cài đặt trước.

Tuy nhiên, tụ điện 1nF có thể được thử nghiệm để có được kết quả tốt nhất có thể. Có thể thử các giá trị cao hơn lên đến 10uF và theo dõi kết quả để đạt được điều chỉnh tốc độ quạt thuận lợi nhất.

Tiếp theo, chúng ta cần kiểm tra xem nút đầu ra IC 4017 tại 'A' có tạo ra điện áp thay đổi từ 1V đến 10V để đáp ứng mỗi lần nhấn của chùm tia từ xa IR lên cảm biến IR của mạch hay không.

Nếu điều kiện trên được đáp ứng, chúng ta có thể cho rằng thiết bị hoạt động bình thường và bây giờ bộ phát của BC547 có thể được tích hợp với chân số 5 của IC555 để thử nghiệm cuối cùng về điều chỉnh tốc độ quạt bằng thiết bị cầm tay IR từ xa.

Thiết bị cầm tay từ xa có thể là bất kỳ điều khiển từ xa TV nào mà chúng ta thường sử dụng trong nhà của mình.

Nếu thiết kế trên không hoạt động trơn tru với một quạt được kết nối, nó có thể cần phải thực hiện một số sửa đổi nhỏ để cải thiện kết quả như hình dưới đây:

Mạch sử dụng sự trợ giúp của giai đoạn trình điều khiển triac MOC3031 để thực thi điều khiển quạt sạch sẽ và đơn giản thông qua thiết bị cầm tay từ xa.

Phân tích thử nghiệm

Khi thử nghiệm mạch điện trên, kết quả không được khả quan lắm, vì không thể điều khiển quạt đến giới hạn thấp nhất và có hiện tượng rung lắc.

Phân tích thiết kế cho thấy rằng việc áp dụng PWM trên triac đã gây ra vấn đề vì triac không phản ứng tốt với DC PWM, thay vì cho thấy các phản ứng được cải thiện đối với việc cắt pha AC như được sử dụng trong công tắc điều chỉnh độ sáng.

Sử dụng Điều khiển theo pha thay vì PWM

Mạch được thảo luận trong bài viết này loại bỏ ý tưởng PWM cho điều khiển làm mờ quạt, thay vào đó sử dụng một số triac công suất thấp để thực hiện tuần tự hiệu ứng làm mờ hoặc tăng tốc trên động cơ quạt được kết nối.

Có thể chứng kiến ​​thiết kế hoàn chỉnh cho mạch điều chỉnh độ sáng quạt điều khiển từ xa được đề xuất dưới đây:

Sơ đồ mạch

Lưu ý: 4 SCR được biểu diễn không chính xác là SCR BT169, chúng phải được thay thế bằng triac, chẳng hạn như triac BCR1AM-8P hoặc bất kỳ triac tương tự nào khác cũng sẽ làm được.

Làm thế nào nó hoạt động

Đề cập đến sơ đồ trên, chúng ta có thể thấy hai mạch được cấu hình qua một vài giai đoạn riêng biệt.

Phía bên phải của sơ đồ được định cấu hình là bộ điều chỉnh độ sáng tiêu chuẩn hoặc mạch điều chỉnh độ sáng quạt , ngoại trừ một thay đổi, có thể được nhìn thấy gần phần nồi thông thường của nó, nơi nó đã được thay thế bằng bốn triac có bốn điện trở riêng biệt tại MT2 của chúng, được sắp xếp với giá trị tăng dần.

Tầng bên trái bao gồm IC 4017 được nối dây như một bộ tạo logic tuần tự 4 bước, được kích hoạt bởi bộ cảm biến hồng ngoại, bộ thu này tạo thành bộ thu IR để nhận kích hoạt chuyển đổi từ bộ điều khiển từ xa IR cầm tay.

Thay thế chùm tia hồng ngoại từ xa từ bộ phát hồng ngoại khiến IRS tạo ra một xung bật tắt ở chân số 14 của IC 4017, từ đó chuyển đổi xung thành xung logic cao chuyển dịch tuần tự qua chân số 3 của nó đến chân số 10, sau đó nó được đặt lại trở lại chân số 3 thông qua chân # 1/15 tương tác.

Các sơ đồ chân ở trên chịu trách nhiệm tạo ra xung cao logic di chuyển tuần tự được kết nối nối tiếp với các cổng A, B, C, D của các triac được chỉ định.

Vì các điện trở được nối với cực dương của triac trở thành thành phần quyết định giới hạn tốc độ quạt, có nghĩa là bằng cách chuyển đổi tuần tự các triac tới và lui, tốc độ của quạt có thể tăng hoặc giảm tương ứng, theo 4 bước riêng biệt, tùy thuộc vào các giá trị của R4 ---- R8.

Do đó, khi nhấn nút của thiết bị cầm tay từ xa, sơ đồ chân của IC 4017 sẽ kích hoạt triac tương ứng, lần lượt kết nối điện trở cực dương của nó với cấu hình triac / diac dimmer, thực hiện tốc độ quạt tương ứng.

Trong mạch điều chỉnh độ sáng quạt điều khiển từ xa được đề xuất, 4 triac được hiển thị để tạo ra điều khiển tốc độ 4 bước, tuy nhiên, 10 triac như vậy có thể được thực hiện với tất cả 10 sơ đồ chân của IC 4017 để có được điều chỉnh tốc độ quạt được điều khiển riêng biệt 10 bước.

Danh sách các bộ phận

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

C3 = 0,1, CERAMIC
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0,22uF / 400V
T1 = BC557
IRS = TSOP IR cảm biến
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15 nghìn
R10 = 330K
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150 nghìn, 220 nghìn
R11 = 33K
R12 = 100 ohms
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 lượt 28SWG trên bất kỳ bu lông sắt nào.
C7 = 0,1uF / 600V

CẢNH BÁO: TOÀN BỘ MẠCH ĐƯỢC LIÊN KẾT TRỰC TIẾP VỚI AC CHÍNH, QUAN SÁT THẬN TRỌNG KHI KIỂM TRA MẠCH Ở VỊ TRÍ NGUỒN ĐIỆN