L'articolo discute un semplice regolatore della ventola controllato a infrarossi o un circuito dimmer che utilizza parti ordinarie come un IC 4017 e un IC 555.
Funzionamento del circuito
Facendo riferimento al circuito dimmer della ventola telecomandato mostrato, si possono vedere tre stadi principali incorporati: lo stadio del sensore del segnale a infrarossi che utilizza l'IC TSOP1738 , contatore decine di Johnson, sequencer che utilizza l'IC 4017 e uno stadio del processore PWM che utilizza l'IC 555.
Le varie operazioni coinvolte all'interno del circuito possono essere comprese con l'aiuto dei seguenti punti:
Quando un raggio infrarosso viene focalizzato sul sensore, il sensore produce una logica bassa in risposta a ciò che a sua volta fa condurre il PNP BC557.
Utilizzo del sensore TSOP1738
Il sensore utilizzato qui è un TSOP1738, puoi saperne di più in questo semplice articolo per telecomando IR
La conduzione del transistor BC557 in risposta al fascio IR collega l'alimentazione positiva al pin14 dell'IC 4017 che viene accettato come impulso di clock dall'IC.
Questo impulso di clock viene tradotto in un singolo salto sequenziale di una logica alta dal pinout esistente al successivo pinout successivo nella sequenza tra le uscite mostrate dell'IC 4017.
Questo trasferimento sequenziale o spostamento di un impulso logico alto da un pinout al successivo attraverso tutte le uscite dal pin 3 al pin 10 e viceversa viene eseguito in risposta a ogni raggio momentaneo focalizzato sul sensore IR dal telecomando IR.
Utilizzo di IC 4017 per il controllo del divisore di tensione
Possiamo vedere che le uscite dell'IC 4017 hanno una serie di resistori calcolati con precisione le cui estremità libere esterne sono in cortocircuito e collegate a terra tramite una resistenza da 1K.
La configurazione di cui sopra forma un divisore di potenziale resistivo che genera un incremento o un calo dei livelli di potenziale sequenziali nel nodo 'A' in risposta allo spostamento della logica alta attraverso le uscite come discusso nella spiegazione precedente.
Questo potenziale variabile è terminato alla base di un transistor NPN il cui emettitore può essere visto collegato al pin # 5 di IC 555 che è configurato come astabile ad alta frequenza.
Utilizzo di IC 555 come generatore PWM
Lo stadio 555 funziona fondamentalmente come un generatore PWM che varia proporzionalmente al variare del potenziale del pin n. 5. I PWM variabili vengono creati al suo pin n. 3.
Per impostazione predefinita, il pin # 5 è collegato a un resistore da 1K a terra che garantisce che quando non c'è tensione o tensione minima sul pin # 5 si ottenga un PWM estremamente stretto sul suo pin # 3 e come potenziale o tensione sul suo pin # 5 viene aumentata anche la larghezza dei PWM in modo proporzionale. La larghezza è massima quando il potenziale sul pin # 5 raggiunge i 2/3 del Vcc del suo pin # 4/8.
Ora apparentemente, mentre le uscite dell'IC 4017 si spostano creando una tensione variabile alla base dell'NPN, una quantità corrispondente di tensione variabile viene trasferita sul pin n. 5 dell'IC 555 che a sua volta viene convertito in un PWM che cambia di conseguenza attraverso il pin # 3 dell'IC.
Poiché il pin n. 3 dell'IC è collegato al gate di un triac, la conduzione del triac è influenzata proporzionalmente dall'alto verso il basso e viceversa in risposta al cambiamento dei PWM sul suo gate.
Questo viene efficacemente convertito in un controllo della velocità desiderato o una regolazione appropriata della ventola collegata attraverso l'MT1 del triac e l'ingresso di rete CA.
Pertanto la velocità della ventola diventa regolabile da veloce a lenta e viceversa in risposta ai raggi infrarossi IR commutati sul sensore IR associato del circuito.
Come impostare il circuito.
Può essere fatto con l'aiuto dei seguenti passaggi:
Inizialmente tenere scollegato l'emettitore del transistor BC547 con il pin 5 dell'IC555.
Ora si può presumere che i due stadi (IC 4017 e IC 555) siano isolati l'uno dall'altro.
Controllare prima lo stadio IC 555 nel modo seguente:
Scollegare la resistenza da 1K tra il pin # 5 e la massa dovrebbe aumentare la velocità della ventola al massimo, e ricollegarla dovrebbe ridurla al minimo.
Quanto sopra confermerà il corretto funzionamento dello stadio IC 555 PWM.
L'impostazione del preset 50k non è cruciale e può essere impostata approssimativamente al centro dell'intervallo preimpostato.
Tuttavia, il condensatore 1nF potrebbe essere sperimentato per ottenere i migliori risultati possibili. È possibile provare valori più alti fino a 10uF e monitorare i risultati per ottenere la regolazione più favorevole della velocità della ventola.
Successivamente, è necessario verificare se il nodo di uscita dell'IC 4017 su 'A' crea una tensione variabile da 1 V a 10 V in risposta a ciascuna pressione del raggio remoto IR sul sensore IR del circuito.
Se la condizione di cui sopra è soddisfatta, possiamo presumere che lo stadio funzioni correttamente, e ora l'emettitore del BC547 può essere integrato con il pin # 5 dell'IC555 per il test finale della regolazione della velocità della ventola utilizzando un telecomando IR.
Il telecomando potrebbe essere un qualsiasi telecomando TV che normalmente usiamo nelle nostre case.
Se il design di cui sopra non funziona correttamente con una ventola collegata, potrebbe essere necessario eseguire una leggera modifica per migliorare i risultati come mostrato di seguito:
Il circuito si avvale dell'aiuto di uno stadio driver triac MOC3031 per imporre un controllo della ventola pulito e senza problemi tramite il telecomando.
Analisi del test
Durante il test del circuito sopra, i risultati non sono stati del tutto soddisfacenti, poiché la ventola non poteva essere controllata fino al limite minimo e mostrava alcune vibrazioni.
L'analisi del progetto ha rivelato che l'applicazione del PWM sul triac stava causando il problema poiché i triac non rispondono bene ai PWM CC, piuttosto mostrano reazioni migliori al taglio di fase CA come utilizzato negli interruttori dimmer
Utilizzo di Phase Control invece di PWM
Il circuito discusso in questo articolo elimina l'idea PWM per il controllo della regolazione della ventola, invece impiega pochi triac a bassa potenza per implementare sequenzialmente l'effetto della regolazione o della velocità sul motore della ventola collegata.
Di seguito è possibile vedere il progetto completo per il circuito dimmer della ventola telecomandato proposto:
Schema elettrico
Nota: i 4 SCR sono rappresentati in modo errato come SCR BT169, questi devono essere sostituiti con triac, come i triac BCR1AM-8P, o anche qualsiasi altro triac simile.
Come funziona
Facendo riferimento allo schema sopra possiamo vedere due circuiti configurati su un paio di stadi distinti.
Il lato destro del diagramma è configurato come file dimmer luce standard o circuito dimmer ventola , tranne un cambiamento, che può essere visto vicino alla sua solita sezione del potenziometro, dove è stato sostituito con quattro triac con quattro resistori separati alla loro MT2, disposti con valori incrementali.
Il palco sul lato sinistro che comprende l'IC 4017 è cablato come un generatore logico sequenziale a 4 fasi, attivato da un'unità sensore a infrarossi che forma il ricevitore IR per ricevere i trigger di commutazione da un'unità telecomando IR portatile.
Il sostituto raggi IR remoti dal trasmettitore IR fa sì che l'IRS generi un impulso di commutazione sul pin # 14 dell'IC 4017, che a sua volta converte l'impulso in un impulso logico alto a spostamento sequenziale attraverso il suo pin # 3 al pin # 10, dopodiché viene ripristinato al pin # 3 tramite il pin Interazione # 1/15.
I pinout di cui sopra che sono responsabili della generazione di un impulso logico alto viaggiante sequenzialmente sono collegati in serie con le porte A, B, C, D dei triac indicati.
Poiché le resistenze collegate agli anodi dei triac diventano i componenti determinanti per il limite di velocità del ventilatore, implica che commutando in sequenza i triac avanti e indietro, la velocità della ventola può essere aumentata o diminuita proporzionalmente, in 4 passi discreti, a seconda i valori di R4 ---- R8.
Pertanto, quando si preme il pulsante del telecomando, i pinout dell'IC 4017 attivano il corrispondente triac che a sua volta collega la sua resistenza anodica con la configurazione dimmer triac / diac, eseguendo la relativa quantità di velocità della ventola.
Nel circuito dimmer della ventola con controllo remoto proposto, vengono mostrati 4 triac per produrre un controllo della velocità a 4 fasi, tuttavia 10 di questi triac potrebbero essere implementati con tutti i 10 pinout dell'IC 4017 per acquisire una buona regolazione della velocità della ventola controllata discretamente a 10 fasi.
Elenco delle parti
R1, R3 = 100 ohm, R2 = 100 K, R4 = 4K7, R5 = 10 K,
C2 = 47uF / 25VC1, C4 = 22uF / 25V, C6 = 4.7uF / 25V,
C3 = 0,1, CERAMICA
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0,22 uF / 400 V.
T1 = BC557
IRS = Sensore IR TSOP
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15K
R10 = 330K
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150K, 220K
R11 = 33K
R12 = 100 ohm
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 giri di 28SWG su qualsiasi bullone di ferro.
C7 = 0,1 uF / 600 V.
ATTENZIONE: L'INTERO CIRCUITO È DIRETTAMENTE COLLEGATO ALLA RETE CA, OSSERVARE ESTREMA ATTENZIONE DURANTE IL TEST DEL CIRCUITO IN POSIZIONE ALIMENTATA
Precedente: Circuito motore giocattolo con azione avanti inversa temporizzata Avanti: Circuito del controller del timer della valvola di flusso dell'acqua
