PWM-styret ventilatorregulator kredsløb

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





I denne artikel ser vi på et simpelt 220V PWM-styret blæser- eller lysregulatorkredsløb, som ikke kræver en mikrocontroller eller dyre triac-drivere til de tilsigtede operationer.

Kapacitiv fasehakning

Alle almindelige typer ventilatorregulatorer og lysdæmpere, der er afhængige af kapacitiv fasehakketeknologi, har en ulempe til fælles, disse genererer en masse RF-støj og kræver store induktorer for delvis at styre dem.



Derudover mangler omskiftningen eller faseskæringen ved hjælp af almindelig kondensator diac-teknologi nøjagtighed og skarphed.

Det foreslåede strømløse transformerløse PWM-kontrollerede ventilatorregulator kredsløb designet af mig er fri for alle sådanne mulige problemer normalt ledsaget af traditionelle blæser eller lysdæmpere, da det bruger et avanceret CMOS IC-baseret kredsløb og et nøjagtigt nulkrydsningsdetektorstrin.



Ingen MCU'er brugt

Det bedste ved dette kredsløb er, at det ikke kræver mikrocontrollere og programmering, og at der også er fjernet en triac-driver, hvilket gør kredsløbet ekstremt let at bygge selv for de nye hobbyister.

Lad os lære konfigurationen detaljeret, hvilket er ret for ligetil:

Idet der henvises til kredsløbet, er IC1, der er en 4060-timerchip, konfigureret til at frembringe en forsinket positiv impuls for triacen hver gang fasen krydser nullinjen for dens fasevinkel.

Hele kredsløbet får strøm fra en almindelig kapacitiv strømforsyning ved hjælp af C1, D5, Z1 og C3.

IC1 er konfigureret i sin standardform til at generere en forsinket tænding eller en høj hver gang dens pin12 gennemgår en nulstillingshandling.

Zero Crossing Switching til Triac

Dæmpningsvirkningen eller fasestyringshandlingen opnås ved at få triac'en til at udføre efter en forudbestemt forsinkelse hver gang en nulkrysning detekteres.

Hvis denne forsinkelse er kort, betyder det, at triac får mulighed for at lede i længere tid for fasevinklerne, hvilket får den tilsluttede ventilator til at dreje hurtigere eller lyset skinner til lysere.

Efterhånden som denne forsinkelse øges, tvinges triac til at udføre i forholdsmæssigt kortere varighed på tværs af fasevinklerne, hvilket giver en forholdsmæssig reduktion over henholdsvis hastigheden eller lysstyrken på den tilsluttede ventilator eller lyset.

Nulkrydsningsoperationen håndhæves simpelthen ved hjælp af en almindelig optokobler, som det kan ses i det givne diagram.

Broen D1 --- D4 omdanner den alternerende fasevinkel til ækvivalente 100 Hz positive impulser.

LEd og transistoren inde i optokoblingen reagerer på disse positive 100Hz-impulser og forbliver kun tændt, så længe impulserne er 0,8V over nulmærket og slukkes øjeblikkeligt, når impulser når nulpunktet.

Mens optotransistoren er i den ledende fase, holdes IC-pin12 på jordoverfladen, hvilket tillader en forsinkelse eller en forudbestemt negativ startpuls til triac-porten.

Men ved nulkrydsningsniveauer slukkes optoen, og nulstiller pin12 på IC'en, således at IC-pin3 genstarter en ny eller en ny forsinkelse for triacen til at reagere for den bestemte fasevinkel.

PWM-fasekontrol

Længden eller pulsbredden af ​​denne forsinkelsesimpuls kan varieres ved passende at justere VR1, som også bliver hastighedskontrolknappen til det diskuterede PWM-styrede blæsereguleringskredsløb.

VR1 og C2 skal vælges således, at den maksimale forsinkelse, der produceres af disse, ikke bør overstige 1/100 = 0,01 sekund timing for at sikre en lineær inkrementering af 0 til fuld kalibrering over den givne kontrolknap.

Ovenstående kunne implementeres ved en eller anden prøvefejl eller ved at bruge standardformlen til IC 4060.

Til ovenstående kan du også eksperimentere med de andre output på IC.

Kredsløbsdiagram

Liste over dele

R1, R5 = 1M
R2, R3, R4 R6 = 10K
VR1, C2 = SE TEKST
OPTO = 4N35 ELLER ALLE STANDARDER
C1 = 0.22uF / 400v
C3 = 100uF / 25V
D1 --- D5 = 1N4007
Z1 = 12V
IC1 = 4060
TRIAC = BT136

Waveform Simulation

Billedet af forsinkelsesbølgeformen nedenfor viser, hvordan fasen for blæseren kan blive forsinket ved hver nulkrysning for de forskellige indstillinger af VR1 og C2.

Smart PWM-ventilatorregulator, der bruger IC 555

Næsten alle lys / ventilatorregulatorer bruger en siliciumstyret ensretter (triac eller SCR).

Disse indretninger skiftes med en forudbestemt fasevinkel, som efterfølgende forbliver i ledningstilstand indtil den følgende nulkrydsning af lysnettet.

Denne proces ser let ud, men samtidig giver den vanskeligheder med at kontrollere mindre belastninger eller hvilke der er induktiv i naturen forårsager hysterese og flimring.

Årsagen til disse problemer afhænger af sandheden, at den strøm, der leveres til enhederne på grund af mindre belastningseffekt er utilstrækkelig til at opretholde deres ledning.

Derfor er en region af kontrolkarakteristikken ikke grundigt implementeret. Resultatet forværres yderligere for de belastninger, der er induktive.

Sådan fungerer kredsløbet

Det foreslåede AC 220V PWM-reguleringskredsløb ved hjælp af IC 555 giver dig en enkel løsning ved at forsyne triacen med en konstant portstrøm for at sikre, at belastninger så nominelt som 1 watt også styres jævnt.

For at have kredsløbet så kompakt og ligetil som det kan være, bruger vi den populære timer IC 555.

Outputtet fra IC 555, som typisk kan udløses højt, aktiveres lavt gennem et negativt potentielt input.

Denne negative forsyning stilles til rådighed fra scenen omfattende C1-R3, ensretter D1-D2 sammen med stabilisatorsektion D3-C2. BJT'er T1 til T3 leverer en initialiseringsimpuls på triggerindgangsstiften nr. 2 på 555 for hver af nulkrydsningerne af lysnettet.

I løbet af en PWM-periode, som bestemt af justeringen af ​​P1 og P2, er output fra IC 555 normalt højt, og vi har derfor praktisk talt nul spændingsforskel på tværs af ben 3 og pin 8, dvs. triacen forbliver slukket.

Så snart det indstillede interval er forløbet, bliver pin 3 lav, og triacen aktiveres.

I resten af ​​den halve vekselstrømscyklus fortsætter en portstrøm, hvilket gør det muligt for triacen at fortsætte med at lede.

Det laveste punkt, hvor, lad os sige, en pære ikke bare behøver at lyse, bestemmes ved omhyggelig justering af potten P1. Filter R7 C5 L1 leverer den nødvendige afkobling til triacen.

Som et sidste punkt skal du huske, at den absolutte maksimale effekt, der kunne styres af denne IC 555-baserede intelligente regulatorafbryder, ikke bør overstige 600 watt.




Forrige: Simple Walkie Talkie Circuit Næste: Køleskabsmotor Soft Start Circuit