Het artikel bespreekt een eenvoudige infrarood gestuurde ventilatorregelaar of dimmercircuit met gewone onderdelen zoals een 4017 IC en een 555 IC.
Circuit werking
Verwijzend naar het getoonde op afstand bediende ventilator-dimmercircuit, kunnen drie hoofdfasen worden gezien: de infraroodsignaalsensortrap met behulp van de IC TSOP1738 , de Johnson's decadenteller, sequencer die de IC 4017 gebruikt en een PWM-processortrap die de IC 555 gebruikt.
De verschillende bewerkingen die binnen het circuit betrokken zijn, kunnen worden begrepen met behulp van de volgende punten:
Wanneer een infraroodstraal op de sensor wordt gericht, produceert de sensor een lage logica als reactie hierop, waardoor de PNP BC557 gaat geleiden.
Met behulp van sensor TSOP1738
De sensor die hier wordt gebruikt is een TSOP1738, hier leest u meer over eenvoudig artikel over IR-afstandsbediening
De geleiding van de BC557-transistor in reactie op de IR-straal verbindt de positieve voeding met pin 14 van de IC 4017 die door de IC als een klokpuls wordt geaccepteerd.
Deze klokpuls wordt vertaald in een enkele opeenvolgende sprong van een hoge logica van de bestaande pinout naar de volgende volgende pinout in de reeks over de getoonde uitgangen van de IC 4017.
Deze opeenvolgende overdracht of verschuiving van een hoge logische puls van de ene pinout naar de volgende over de gehele uitgangen van pin # 3 naar pin # 10 en terug wordt uitgevoerd als reactie op elke kortstondige straal die door de IR-afstandsbediening op de IR-sensor wordt gericht.
IC 4017 gebruiken voor het regelen van de spanningsdeler
We kunnen zien dat de IC 4017-uitgangen een set nauwkeurig berekende weerstanden hebben waarvan de buitenste vrije uiteinden zijn kortgesloten en verbonden met aarde via een 1K-weerstand.
De bovenstaande configuratie vormt een resistieve potentiaalverdeler die een opeenvolgende oplopende of afnemende potentiaalniveaus genereert bij het knooppunt 'A' als reactie op de verschuiving van de hoge logica's over de uitgangen zoals besproken in de bovenstaande uitleg.
Deze variërende potentiaal wordt beëindigd aan de basis van een NPN-transistor waarvan de emitter is aangesloten op pin # 5 van IC 555, die is geconfigureerd als een hoogfrequente astable.
IC 555 gebruiken als PWM-generator
De 555-trap functioneert in feite als een PWM-generator die proportioneel varieert naarmate het potentieel van pin # 5 wordt gevarieerd. De verschillende PWM's worden gemaakt op pin # 3.
Standaard is pin # 5 verbonden met een 1K-weerstand naar aarde, wat ervoor zorgt dat wanneer er geen spanning of minimumspanning op pin # 5 is, resulteert in een extreem smalle PWM's op pin # 3 en als het potentieel of voltage op pin # 5 wordt verhoogd, krijgen de PWM's ook proportioneel breedte. De breedte is maximaal wanneer de potentiaal op pin # 5 2 / 3e van de Vcc van pin # 4/8 bereikt.
Nu de uitgangen van de IC 4017 verschuiven, waardoor een variërende spanning aan de basis van de NPN ontstaat, wordt blijkbaar een overeenkomstige hoeveelheid variërende spanning overgedragen via pin # 5 van de IC 555, die op zijn beurt wordt omgezet in een dienovereenkomstig veranderende PWM's over de pin # 3 van de IC.
Omdat pin # 3 van de IC is verbonden met de gate van een triac, wordt de geleiding van de triac proportioneel beïnvloed van hoog naar laag en vice versa als reactie op de veranderende PWM's over zijn gate.
Dit wordt effectief omgezet in een gewenste snelheidsregeling of een geschikte regeling van de aangesloten ventilator over de MT1 van de triac en de AC-netvoeding.
De snelheid van de ventilator wordt dus instelbaar van snel naar langzaam en vice versa als reactie op de infrarood IR-stralen die op de bijbehorende IR-sensor van het circuit worden geschakeld.
Hoe het circuit te installeren.
Het kan worden gedaan met behulp van de volgende stappen:
Houd in eerste instantie de emitter van de BC547-transistor losgekoppeld met pin # 5 van de IC555.
Nu kan worden aangenomen dat de twee trappen (IC 4017 en IC 555) van elkaar zijn geïsoleerd.
Controleer eerst de IC 555-trap op de volgende manier:
Het loskoppelen van de 1K-weerstand over pin # 5 en aarde zou de snelheid van de ventilator tot het maximum moeten verhogen, en het terug aansluiten zou het tot een minimum moeten verlagen.
Het bovenstaande bevestigt de correcte werking van de IC 555 PWM-trap.
De 50k-preset-instelling is niet cruciaal en kan worden ingesteld op ongeveer het midden van het preset-bereik.
De condensator 1nF zou echter kunnen worden geëxperimenteerd om de best mogelijke resultaten te krijgen. Hogere waarden tot 10uF kunnen worden geprobeerd en de resultaten kunnen worden gecontroleerd om de meest gunstige ventilatorsnelheidsregeling te bereiken.
Vervolgens moeten we controleren of het IC 4017-uitgangsknooppunt op 'A' een variërende spanning creëert van 1V tot 10V als reactie op elke druk op de IR-afstandsbundel over de IR-sensor van het circuit.
Als aan de bovenstaande voorwaarde is voldaan, kunnen we aannemen dat het podium correct functioneert, en nu kan de zender van de BC547 worden geïntegreerd met pin # 5 van de IC555 voor de laatste test van de ventilatorsnelheidsregeling met behulp van een IR-afstandsbediening.
De afstandsbediening kan elke tv-afstandsbediening zijn die we normaal gesproken thuis gebruiken.
Als het bovenstaande ontwerp niet soepel werkt met een aangesloten ventilator, moet het mogelijk een kleine aanpassing ondergaan om de resultaten te verbeteren, zoals hieronder wordt weergegeven:
Het circuit maakt gebruik van een MOC3031 triac driver stage voor het afdwingen van een probleemloze en schone ventilatorregeling via de afstandsbediening.
Test analyse
Bij het testen van het bovenstaande circuit waren de resultaten niet helemaal bevredigend, aangezien de ventilator niet tot de laagste limiet kon worden geregeld en hij enige trillingen vertoonde.
Analyse van het ontwerp onthulde dat de toepassing van PWM op triac het probleem veroorzaakte, aangezien triacs niet goed reageren op DC PWM's, maar eerder verbeterde reacties vertonen op AC-fasehakken zoals gebruikt in dimmerschakelaars
Fasecontrole gebruiken in plaats van PWM
Het circuit dat in dit artikel wordt besproken, elimineert het PWM-idee voor de dimregeling van de ventilator, maar gebruikt in plaats daarvan een paar triacs met laag vermogen voor het opeenvolgend implementeren van het dim- of snelheidseffect op de aangesloten ventilatormotor.
Het volledige ontwerp voor het voorgestelde op afstand bediende dimmercircuit van de ventilator is hieronder te zien:
Schakelschema
Opmerking: de 4 SCR's worden ten onrechte weergegeven als SCR BT169, deze moeten worden vervangen door triacs, zoals BCR1AM-8P triacs, of een andere soortgelijke triac zal ook voldoen.
Hoe het werkt
Verwijzend naar het bovenstaande diagram kunnen we twee circuits zien die zijn geconfigureerd in een paar verschillende fasen.
De rechterkant van het diagram is geconfigureerd als een standaard lichtdimmer of ventilator dimmer circuit , behalve één verandering, die te zien is in de buurt van het gebruikelijke potgedeelte, waar het is vervangen door vier triacs met vier afzonderlijke weerstanden op hun MT2, gerangschikt met oplopende waarden.
De linker zijtrap die de IC 4017 omvat, is bedraad als een 4-staps sequentiële logische generator, geactiveerd door een infraroodsensoreenheid die de IR-ontvanger vormt voor het ontvangen van de schakeltriggers van een draagbare IR-afstandsbediening.
De plaatsvervanger externe IR-stralen van IR-zender zorgt ervoor dat de IRS een schakelpuls genereert op pin # 14 van de IC 4017, die op zijn beurt de puls omzet in een sequentieel verschuivende logische hoge puls over pin # 3 naar pin # 10, waarna deze via pin terug wordt gezet naar pin # 3 # 1/15 interactie.
De bovenstaande pinouts die verantwoordelijk zijn voor het genereren van een opeenvolgend lopende logische hoge puls zijn serieel verbonden met de poorten A, B, C, D van de aangegeven triacs.
Aangezien de weerstanden die zijn verbonden met de anodes van de triacs de bepalende componenten worden voor de ventilatorsnelheidslimiet, betekent dit dat door de triacs opeenvolgend heen en weer te schakelen, de snelheid van de ventilator proportioneel kan worden verhoogd of verlaagd, in 4 discrete stappen, afhankelijk van de waarden van R4 ---- R8.
Wanneer de knop van de afstandsbediening wordt ingedrukt, activeren de IC 4017 pinouts de corresponderende triac die op zijn beurt zijn anodeweerstand verbindt met de dimmer triac / diac-configuratie, waardoor de relevante hoeveelheid ventilatorsnelheid wordt uitgevoerd.
In het voorgestelde op afstand bedienbare ventilatordimmercircuit worden 4 triacs getoond voor het produceren van een 4-staps snelheidsregeling, maar 10 van dergelijke triacs zouden kunnen worden geïmplementeerd met alle 10 pinouts van de IC 4017 voor het verkrijgen van een goede 10-staps discreet geregelde ventilatorsnelheidsregeling.
Onderdelen lijst
R1, R3 = 100 ohm, R2 = 100K, R4 = 4K7, R5 = 10K,
C2 = 47uF / 25V C1, C4 = 22uF / 25V, C6 = 4.7uF / 25V,
C3 = 0,1, KERAMIEK
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0.22 uF / 400 V.
T1 = BC557
IRS = TSOP IR-sensor
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15 K.
R10 = 330 K.
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150K, 220K
R11 = 33 K.
R12 = 100 ohm
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 slagen van 28SWG over een ijzeren bout.
C7 = 0,1 uF / 600 V.
WAARSCHUWING: HET GEHELE CIRCUIT IS RECHTSTREEKS VERBONDEN MET DE NETVOEDING, LET OP EXTREME VOORZICHTIGHEID TIJDENS HET TESTEN VAN HET CIRCUIT IN GEVOEDE POSITIE
Een paar: Speelgoedmotorcircuit met getimede achteruit voorwaartse actie Volgende: Waterstroomklep Timer Controller Circuit
