Κύκλωμα τηλεχειριστηρίου ανεμιστήρα οροφής

Το άρθρο περιγράφει έναν απλό ρυθμιζόμενο υπέρυθρο ρυθμιστή ανεμιστήρα ή κύκλωμα dimmer που χρησιμοποιεί συνηθισμένα μέρη όπως ένα IC 4017 και ένα IC 555.

Λειτουργία κυκλώματος

Αναφερόμενοι στο κύκλωμα dimmer ανεμιστήρα τηλεχειριζόμενου που φαίνεται, μπορεί να θεωρηθούν τρία κύρια στάδια: το στάδιο του αισθητήρα υπερύθρων που χρησιμοποιεί το IC TSOP1738 , ο μετρητής της δεκαετίας του Johnson, το sequencer που χρησιμοποιεί το IC 4017 και ένα στάδιο επεξεργαστή PWM χρησιμοποιώντας το IC 555.

Οι διάφορες λειτουργίες που εμπλέκονται στο κύκλωμα μπορούν να γίνουν κατανοητές με τη βοήθεια των ακόλουθων σημείων:

Όταν μια υπέρυθρη δέσμη εστιάζεται στον αισθητήρα, ο αισθητήρας παράγει μια χαμηλή λογική σε απάντηση σε αυτό που με τη σειρά του προκαλεί τη συμπεριφορά του PNP BC557.

Χρήση του αισθητήρα TSOP1738

Ο αισθητήρας που χρησιμοποιείται εδώ είναι TSOP1738, μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτό σε αυτό απλό άρθρο τηλεχειριστηρίου IR

Η αγωγιμότητα του τρανζίστορ BC557 σε απόκριση στη δέσμη IR συνδέει τη θετική τροφοδοσία με τον ακροδέκτη 14 του IC 4017, ο οποίος γίνεται αποδεκτός ως παλμός ρολογιού από το IC.

Αυτός ο παλμός ρολογιού μεταφράζεται σε ένα μονό διαδοχικό λυκίσκο υψηλής λογικής από το υπάρχον pinout στο επόμενο επόμενο pinout στην ακολουθία κατά μήκος των απεικονιζόμενων εξόδων του IC 4017.

Αυτή η διαδοχική μεταφορά ή μετατόπιση ενός υψηλού λογικού παλμού από το ένα pinout στο επόμενο σε όλες τις εξόδους από το pin # 3 στο pin # 10 και πίσω πραγματοποιείται ως απόκριση σε κάθε στιγμιαία δέσμη που εστιάζεται στον αισθητήρα IR από το απομακρυσμένο ακουστικό IR.

Χρησιμοποιώντας το IC 4017 για τον έλεγχο του διαχωριστή τάσης

Μπορούμε να δούμε ότι οι έξοδοι IC 4017 έχουν ένα σύνολο ακριβώς υπολογισμένων αντιστάσεων των οποίων τα εξωτερικά ελεύθερα άκρα είναι βραχυκυκλωμένα και συνδεδεμένα στη γείωση μέσω αντίστασης 1Κ.

Η παραπάνω διαμόρφωση σχηματίζει ένα διαχωριστικό δυναμικού αντίστασης που δημιουργεί ένα διαδοχικό επίπεδο αύξησης ή πτώσης δυναμικού στον κόμβο «Α» σε απόκριση της μετατόπισης των υψηλών λογικών στις εξόδους όπως συζητείται στην παραπάνω εξήγηση.

Αυτό το ποικίλο δυναμικό τερματίζεται στη βάση ενός τρανζίστορ NPN του οποίου ο πομπός μπορεί να φανεί συνδεδεμένος με τον πείρο # 5 του IC 555, ο οποίος έχει διαμορφωθεί ως ασυμβίβαστη υψηλής συχνότητας.

Χρησιμοποιώντας το IC 555 ως PWM Generator

Το στάδιο 555 βασικά λειτουργεί σαν γεννήτρια PWM η οποία ποικίλλει αναλογικά καθώς το δυναμικό του pin # 5 ποικίλλει. Τα διάφορα PWM δημιουργούνται στον πείρο # 3.

Από προεπιλογή, ο πείρος # 5 συνδέεται με αντίσταση 1Κ στη γείωση που διασφαλίζει ότι όταν δεν υπάρχει τάση ή ελάχιστη τάση στον πείρο # 5 οδηγεί σε εξαιρετικά στενά PWMs στον πείρο # 3 και ως το δυναμικό ή τάση στον πείρο # 5 Αυξάνεται το PWMs κερδίζει επίσης πλάτος αναλογικά. Το πλάτος είναι μέγιστο όταν το δυναμικό στον πείρο # 5 φτάσει τα 2/3 του Vcc του πείρου του # 4/8.

Τώρα προφανώς, καθώς οι έξοδοι από το IC 4017 μετατοπίζονται δημιουργώντας μια μεταβαλλόμενη τάση στη βάση του NPN, μια αντίστοιχη ποσότητα μεταβαλλόμενης τάσης μεταφέρεται πάνω από τον πείρο # 5 του IC 555, ο οποίος με τη σειρά του μετατρέπεται σε αντίστοιχα μεταβαλλόμενες PWM σε όλη την ακίδα # 3 του IC.

Δεδομένου ότι ο πείρος # 3 του IC είναι συνδεδεμένος με την πύλη ενός triac, η αγωγή του triac επηρεάζεται αναλογικά από το υψηλό στο χαμηλό και το αντίστροφο σε απόκριση των μεταβαλλόμενων PWMs πάνω από την πύλη του.

Αυτό μετατρέπεται αποτελεσματικά σε έναν επιθυμητό έλεγχο ταχύτητας ή μια κατάλληλη ρύθμιση του συνδεδεμένου ανεμιστήρα κατά μήκος της εισόδου MT1 και του AC του triac.

Έτσι, η ταχύτητα του ανεμιστήρα γίνεται ρυθμιζόμενη από γρήγορη σε αργή και αντίστροφα σε απόκριση στις υπέρυθρες ακτίνες IR που ενεργοποιούνται στον σχετικό αισθητήρα υπερύθρων του κυκλώματος.

Πώς να ρυθμίσετε το κύκλωμα.

Μπορεί να γίνει με τη βοήθεια των παρακάτω βημάτων:

Αρχικά κρατήστε τον πομπό του τρανζίστορ BC547 αποσυνδεδεμένο με τον πείρο # 5 του IC555.

Τώρα τα δύο στάδια (IC 4017 και IC 555) μπορούν να θεωρηθούν ότι είναι απομονωμένα μεταξύ τους.

Πρώτα ελέγξτε το στάδιο IC 555 με τον ακόλουθο τρόπο:

Η αποσύνδεση της αντίστασης 1Κ κατά μήκος του πείρου # 5 και της γείωσης θα αυξήσει την ταχύτητα του ανεμιστήρα στο μέγιστο και η σύνδεση του θα πρέπει να τον μειώσει στο ελάχιστο.

Τα παραπάνω θα επιβεβαιώσουν τη σωστή λειτουργία του σταδίου IC 555 PWM.

Η προκαθορισμένη ρύθμιση 50k δεν είναι κρίσιμη και μπορεί να ρυθμιστεί στο κέντρο περίπου της προεπιλεγμένης περιοχής.

Ωστόσο, ο πυκνωτής 1nF θα μπορούσε να πειραματιστεί για να έχει τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα. Θα μπορούσαν να δοκιμαστούν υψηλότερες τιμές έως 10uF και τα αποτελέσματα παρακολουθούνταν για να επιτευχθεί ο πιο ευνοϊκός κανονισμός για την ταχύτητα του ανεμιστήρα.

Στη συνέχεια, πρέπει να ελέγξουμε εάν ο κόμβος εξόδου IC 4017 στο «Α» δημιουργεί μια μεταβαλλόμενη τάση από 1V έως 10V σε απόκριση σε κάθε πίεση της απομακρυσμένης δέσμης IR πάνω από τον αισθητήρα IR του κυκλώματος.

Εάν πληρούται η παραπάνω συνθήκη, μπορούμε να υποθέσουμε ότι η σκηνή λειτουργεί σωστά και τώρα ο πομπός του BC547 μπορεί να ενσωματωθεί με τον πείρο # 5 του IC555 για τον τελικό έλεγχο της ρύθμισης ταχύτητας ανεμιστήρα χρησιμοποιώντας ένα τηλεχειριστήριο IR.

Το τηλεχειριστήριο μπορεί να είναι οποιοδήποτε τηλεχειριστήριο τηλεόρασης που συνήθως χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας.

Εάν η παραπάνω σχεδίαση δεν λειτουργεί ομαλά με έναν συνδεδεμένο ανεμιστήρα, μπορεί να χρειαστεί μια μικρή τροποποίηση για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων όπως φαίνεται παρακάτω:

Το κύκλωμα παίρνει τη βοήθεια ενός σταδίου οδηγού MOC3031 triac για την επιτάχυνση του ελέγχου ανεμιστήρων χωρίς προβλήματα και μέσω του απομακρυσμένου ακουστικού.

Ανάλυση δοκιμής

Κατά τη δοκιμή του παραπάνω κυκλώματος, τα αποτελέσματα δεν ήταν αρκετά ικανοποιητικά, καθώς ο ανεμιστήρας δεν μπορούσε να ελεγχθεί μέχρι το χαμηλότερο όριο και έδειξε κάποια δόνηση.

Η ανάλυση του σχεδιασμού αποκάλυψε ότι η εφαρμογή του PWM στο triac προκαλούσε το πρόβλημα, καθώς οι triacs δεν ανταποκρίνονται καλά στα DC PWMs, αλλά δείχνουν βελτιωμένες αντιδράσεις στο AC φάση όπως χρησιμοποιείται σε διακόπτες dimmer

Χρησιμοποιώντας το Phase Control αντί του PWM

Το κύκλωμα που συζητήθηκε σε αυτό το άρθρο εξαλείφει την ιδέα PWM για τον έλεγχο εξασθένισης ανεμιστήρα, αντί να χρησιμοποιεί λίγες triacs χαμηλής ισχύος για τη διαδοχική εφαρμογή του φαινομένου εξασθένησης ή επιτάχυνσης στον συνδεδεμένο κινητήρα ανεμιστήρα.

Ο πλήρης σχεδιασμός για το προτεινόμενο κύκλωμα dimmer ανεμιστήρα τηλεχειριζόμενου φαίνεται παρακάτω:

Διάγραμμα κυκλώματος

Σημείωση: τα 4 SCRs δεν εμφανίζονται σωστά ως SCR BT169, αυτά πρέπει να αντικατασταθούν με triacs, όπως BCR1AM-8P triacs, ή οποιαδήποτε άλλη παρόμοια triac θα ισχύει επίσης.

Πως δουλεύει

Αναφερόμενος στο παραπάνω διάγραμμα μπορούμε να δούμε δύο το κύκλωμα διαμορφωμένο σε δύο διαφορετικά στάδια.

Η δεξιά πλευρά του διαγράμματος έχει διαμορφωθεί ως τυπικό κύκλωμα φωτομετρητή ή ρυθμιστή φλας , εκτός από μια αλλαγή, η οποία μπορεί να φανεί κοντά στο συνηθισμένο τμήμα του δοχείου, όπου έχει αντικατασταθεί με τέσσερις τριακς που έχουν τέσσερις ξεχωριστές αντιστάσεις στο MT2 τους, τοποθετημένες με αυξημένες τιμές.

Το στάδιο της αριστερής πλευράς που περιλαμβάνει το IC 4017 είναι ενσύρματο ως μια γεννήτρια διαδοχικής λογικής 4 βημάτων, που ενεργοποιείται από μια μονάδα αισθητήρα υπερύθρων που σχηματίζει τον δέκτη IR για τη λήψη των σκανδάλων μεταγωγής από μια φορητή μονάδα τηλεχειρισμού IR.

Το εναλλακτικό απομακρυσμένες ακτίνες IR από πομπό IR προκαλεί το IRS να δημιουργήσει έναν παλμό εναλλαγής στον ακροδέκτη # 14 του IC 4017, ο οποίος με τη σειρά του μετατρέπει τον παλμό σε έναν διαδοχικά μεταβαλλόμενο υψηλό παλμό κατά μήκος του ακροδέκτη # 3 σε ακίδα # 10 μετά τον οποίο επαναφέρεται πίσω στον ακροδέκτη # 3 μέσω ακίδας Αλληλεπίδραση # 1/15.

Τα παραπάνω pinouts που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή ενός διαδοχικά λογικού υψηλού παλμού συνδέονται σειριακά με τις πύλες A, B, C, D των υποδεικνυόμενων triacs.

Δεδομένου ότι οι αντιστάσεις που συνδέονται με τις ανόδους των τριακίων γίνονται τα καθοριστικά συστατικά του ορίου ταχύτητας του ανεμιστήρα, υπονοεί ότι με τη διαδοχική εναλλαγή των τριακ προς και πίσω, η ταχύτητα του ανεμιστήρα μπορεί να αυξηθεί ή να μειωθεί αναλογικά, σε 4 διακριτά βήματα, ανάλογα με οι τιμές του R4 ---- R8.

Επομένως, όταν πατηθεί το κουμπί του απομακρυσμένου ακουστικού, οι ακροδέκτες IC 4017 ενεργοποιούν την αντίστοιχη τριάδα η οποία με τη σειρά της συνδέει την αντίσταση της ανόδου με τη διαμόρφωση dimmer triac / diac, εκτελώντας το σχετικό ποσό ταχύτητας ανεμιστήρα.

Στο προτεινόμενο κύκλωμα dimmer ανεμιστήρα με τηλεχειρισμό, εμφανίζονται 4 triacs για την παραγωγή ελέγχου ταχύτητας 4 βημάτων, ωστόσο 10 τέτοιες triacs θα μπορούσαν να εφαρμοστούν και με τα 10 pinouts του IC 4017 για την απόκτηση καλής ρύθμισης ταχύτητας ανεμιστήρα 10 βημάτων που ελέγχεται διακριτικά.

Λίστα ανταλλακτικών

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

C3 = 0,1, ΚΕΡΑΜΙΚΟ
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0,22uF / 400V
T1 = BC557
IRS = Αισθητήρας TSOP IR
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15Κ
R10 = 330Κ
R4 --- R8 = 50K, 100Κ. 150Κ, 220Κ
R11 = 33Κ
R12 = 100 ohms
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 στροφές 28SWG πάνω από οποιοδήποτε μπουλόνι σιδήρου.
C7 = 0.1uF / 600V

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: ΟΛΟΚΛΗΡΩΣ ΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΣΥΝΔΕΑΣΕΤΑΙ ΑΜΕΣΑ ΜΕ ΤΟ ΚΥΡΙΟ AC, ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΤΕ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΠΡΟΣΟΧΗ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΟΚΙΜΗ ΤΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ ΣΕ ΑΡΧΗ