Kinokontrol ng PWM na Fan Regulator Circuit

Sa artikulong ito titingnan namin ang isang simpleng 220V mains PWM na kinokontrol na fan o light regulator circuit na hindi nangangailangan ng isang microcontroller o magastos na mga driver ng triac para sa inilaan na mga operasyon.

Capacitive Phase Chopping

Lahat ng Ordinaryong uri ng fan regulator at dimmers na umaasa sa capacitive phase chopping technology ay may isang sagabal na likas, bumubuo ang mga ito ng maraming ingay ng RF at nangangailangan ng malalaking inductors para sa pagkontrol sa mga ito ng bahagyang.

Bukod dito, ang paglipat o ang phase chopping na ginagawa gamit ang ordinaryong capacitor diac na teknolohiya ay kulang sa kawastuhan at talas.

Ang ipinanukalang mains transformerless PWM na kinokontrol na fan regulator circuit na dinisenyo ko ay libre mula sa lahat ng mga posibleng isyu na karaniwang sinamahan ng tradisyonal na fan o light dimmers dahil gumagamit ito ng isang advanced na CMOS IC based circuit at isang tumpak na yugto ng detector ng pagtawid.

Walang Ginamit na MCU

Ang pinakamagandang bagay tungkol sa circuit na ito ay hindi ito nangangailangan ng mga microcontroller at programa, at pati na rin ang isang driver ng triac ay tinanggal na ginagawang napakadaling bumuo ng circuit kahit para sa mga bagong libangan.

Alamin natin ang pagsasaayos nang detalyado, na kung saan ay masyadong prangka:

Sumangguni sa circuit, ang IC1 na isang 4060 timer chip ay na-configure upang makagawa ng isang naantala na positibong pulso para sa triac sa tuwing tumatawid ang yugto sa zero na linya ng anggulo ng yugto nito.

Ang buong circuit ay pinalakas mula sa isang ordinaryong capacitive power supply gamit ang C1, D5, Z1 at C3.

Ang IC1 ay naka-configure sa pamantayan nitong form para sa pagbuo ng isang naantalang switch ON o isang mataas sa tuwing dumadaan ang pin12 sa isang kilos na pag-reset.

Zero Crossing Switching para sa Triac

Ang pagkakalma ng pagkilos o pagkilos ng pagkontrol sa phase ay nakakamit sa pamamagitan ng paggawa ng triac upang magsagawa pagkatapos ng isang paunang natukoy na pagkaantala sa tuwing may madiskubre na isang zero tawiran.

Kung ang pagkaantala na ito ay maikli, nangangahulugan ito na ang triac ay nakakakuha ng isang pagkakataon upang magsagawa para sa isang mas malaking oras para sa mga anggulo ng phase, na sanhi ng mabilis na pagikot ng nakakonektang fan o ang ilaw upang lumiwanag upang mas maliwanag.

Tulad ng pagkaantala na ito ay nadagdagan, ang triac ay pinilit na magsagawa para sa proporsyonadong mas maikli na tagal sa mga anggulo ng yugto na gumagawa ng isang proporsyonal na halaga ng pagbawas sa bilis o sa ningning ng nakakonektang tagahanga o ilaw ayon sa pagkakabanggit.

Ang operasyon ng zero crossing ay ipinatutupad lamang sa pamamagitan ng paggamit ng isang ordinaryong opto coupler, na maaaring masaksihan sa ibinigay na diagram.

Ang tulay D1 --- D4 binabago ang alternating phase anggulo sa katumbas na 100 Hz positibong pulso.

Ang LEd at ang transistor sa loob ng opto coupler ay tumutugon sa mga positibong 100Hz pulso na ito at mananatiling nakabukas ON lamang hangga't ang mga pulso ay 0.8V sa itaas ng zero mark at agad na lilipat habang ang mga pulso ay umabot sa zero crossing point.

Habang ang opto transistor ay nasa yugto ng pagsasagawa, ang IC pin12 ay gaganapin sa antas ng lupa na nagpapahintulot sa isang pagka-antala o isang paunang natukoy na negatibo na pulso para sa triac gate.

Gayunpaman sa mga antas ng zero na tawiran ang opto ay lilipat sa OFF, i-reset ang pin12 ng IC na ang IC pin3 ay nagsisimulang muli ng isang sariwa o isang bagong pagkaantala para sa triac upang tumugon para sa partikular na anggulo ng phase.

PWM Phase Control

Ang haba o ang lapad ng pulso ng pagkaantala ng pulso na ito ay maaaring iba-iba sa pamamagitan ng naaangkop na pag-aayos ng VR1 na nagiging speed control knob para sa tinalakay na PWM na kinokontrol na fan regulator circuit.

Dapat mapili ang VR1 at C2 na ang maximum na pagkaantala na ginawa ng mga ito ay hindi dapat lumagpas sa 1/100 = 0.01 segundong tiyempo upang masiguro ang isang linear na pagtaas ng 0 hanggang sa buong pagkakalibrate sa ibinigay na control knob.

Ang nasa itaas ay maaaring ipatupad ng ilang mga error sa pagsubok o sa pamamagitan ng paggamit ng karaniwang pormula para sa IC 4060.

Para sa nabanggit maaari mo ring eksperimento ang iba pang mga output ng IC.

Diagram ng Circuit

Listahan ng Mga Bahagi

R1, R5 = 1M
R2, R3, R4 R6 = 10K
VR1, C2 = TINGNAN ANG TEXT
OPTO = 4N35 O ANUMANG PAMANTAYAN
C1 = 0.22uF / 400v
C3 = 100uF / 25V
D1 --- D5 = 1N4007
Z1 = 12V
IC1 = 4060
TRIAC = BT136

Waveform Simulation

Ipinapakita ng imahe ng pagkaantala ng alon sa ibaba kung paano maaaring maantala ang yugto para sa fan sa bawat zero na tawiran, para sa iba't ibang mga setting ng VR1 at C2.

Smart PWM Fan Regulator Gamit ang IC 555

Halos lahat ng light / fan regulator circuit ay gumagamit ng isang silikon na kinokontrol ng silikon (triac o SCR).

Ang mga aparatong ito ay inililipat ng isang paunang natukoy na anggulo ng phase na pagkatapos ay mananatili sa mode ng pagpapadaloy hanggang sa sumusunod na zero na tawiran ng mains AC cycle.

Mukhang madali ang prosesong ito, subalit kasabay nito ay nagpapakita ng mga paghihirap habang kinokontrol ang mas maliliit na karga o alin inductive sa kalikasan na nagiging sanhi ng hysteresis at pagkutitap.

Ang dahilan ng mga isyung ito ay nakasalalay sa katotohanan na dahil sa mas maliit na wattage ng pag-load ang kasalukuyang naihatid sa mga aparato ay hindi sapat upang mapanatili ang kanilang pagpapadaloy.

Samakatuwid ang isang rehiyon ng katangian ng pagkontrol ay hindi lubusang ipinatupad. Ang kinalabasan ay lalong lumala para sa mga naglo-load na inductive.

Paano Gumagana ang Circuit

Ang ipinanukalang AC 220V PWM regulator circuit na gumagamit ng IC 555 ay nagbibigay sa iyo ng isang simpleng solusyon sa pamamagitan ng pagbibigay ng triac na may pare-pareho na kasalukuyang gate, upang matiyak na ang mga paglo-load bilang nominal bilang 1 wat ay kinokontrol din nang maayos.

Upang magkaroon ng circuit bilang compact at prangka hangga't maaari, ginagamit namin ang sikat na timer IC 555.

Ang output ng IC 555, na maaaring karaniwang ma-trigger ng mataas, ay napapagana ng mababa sa pamamagitan ng isang negatibong potensyal na pag-input.

Ang negatibong supply na ito ay ginawang magagamit mula sa yugto na binubuo ng C1-R3, rectifier D1 -D2, kasama ang seksyon ng stabilizer D3-C2. Ang BJTs T1 hanggang T3 ay naghahatid ng isang nagpasimulang pulso sa gatilyo ng pag-input na pin # 2 ng 555 para sa bawat isa sa mga zero na tawiran ng mains AC input.

Sa isang panahon ng PWM, tulad ng napagpasyahan ng pagsasaayos ng P1 at P2, ang output ng IC 555 ay kadalasang mataas, at kami, samakatuwid, ay halos walang pagkakaiba sa boltahe sa mga pin 3 at pin 8, ibig sabihin, ang triac ay nananatiling nakasara.

Sa sandaling lumipas ang itinakdang agwat, ang pin 3 ay magiging mababa at ang triac ay naaktibo.

Para sa natitirang kalahating ikot ng AC, isang kasalukuyang gate ang patuloy na tumatakbo, na nagpapahintulot sa triac na magpatuloy na magsagawa.

Ang pinakamababang punto kung saan, sabihin nating, ang isang bombilya ay hindi kailangan ilawan lamang, ay natutukoy sa pamamagitan ng maingat na pagsasaayos ng palayok na P1. Ang Filter R7 C5 L1 ay nagbibigay ng kinakailangang decoupling para sa triac.

Bilang isang pangwakas na punto, tandaan na ang ganap na maximum na lakas na maaaring mapamahalaan ng switch ng IC 555 batay sa smart regulator na ito ay hindi dapat lumagpas sa 600 watts.