Litar Pengatur Kipas Terkawal PWM

Dalam artikel ini kita melihat kipas 220W elektrik utama kipas terkawal atau litar pengatur cahaya yang tidak memerlukan pengawal mikro atau pemacu triac mahal untuk operasi yang dimaksudkan.

Pemotongan Fasa Kapasitif

Semua pengatur kipas jenis biasa dan dimmer yang bergantung pada teknologi pemotongan fasa kapasitif mempunyai satu kelemahan yang sama, ini menghasilkan banyak bunyi RF dan memerlukan induktor besar untuk mengendalikannya secara separa.

Tambahan pula, peralihan atau pemotongan fasa yang dilakukan menggunakan teknologi diac kapasitor biasa tidak mempunyai ketepatan dan ketajaman.

Litar pengatur kipas tanpa kawalan PWM utama yang dicadangkan yang saya reka bebas dari semua masalah yang mungkin disertakan dengan kipas tradisional atau dimmer cahaya kerana menggunakan litar berasaskan CMOS IC canggih dan tahap pengesan persilangan bebas yang tepat.

Tiada MCU Digunakan

Perkara terbaik mengenai litar ini ialah ia tidak memerlukan pengawal mikro dan pengaturcaraan, dan juga pemacu triac telah dihapuskan menjadikan litar sangat mudah dibina walaupun untuk peminat baru.

Mari pelajari konfigurasi secara terperinci, yang agak mudah:

Merujuk kepada litar, IC1 yang merupakan cip pemasa 4060 dikonfigurasikan untuk menghasilkan denyutan positif tertunda bagi triac setiap kali fasa melintasi garis sifar sudut fasa.

Keseluruhan litar dikuasakan dari bekalan kuasa kapasitif biasa menggunakan C1, D5, Z1 dan C3.

IC1 dikonfigurasikan dalam bentuk standardnya untuk menghasilkan pengalihan ON yang tertunda atau tinggi setiap kali pin12-nya melakukan tindakan reset.

Peralihan Zero Crossing untuk Triac

Tindakan peredupan atau tindakan kawalan fasa dicapai dengan membuat triac melakukan setelah penundaan yang telah ditentukan setiap kali persilangan sifar dikesan.

Sekiranya kelewatan ini pendek, ini bermakna triac mendapat peluang untuk melakukan lebih banyak waktu untuk sudut fasa, menyebabkan kipas yang disambungkan berputar lebih cepat atau cahaya bersinar lebih terang.

Oleh kerana kelewatan ini meningkat, triac dipaksa melakukan untuk jangka masa yang lebih pendek secara proporsional di sudut fasa menghasilkan jumlah pengurangan yang berkadar atas kelajuan atau kecerahan kipas yang disambungkan atau cahaya masing-masing.

Operasi persilangan sifar hanya ditegakkan dengan menggunakan pengganding opto biasa, seperti yang dapat disaksikan dalam rajah yang diberikan.

Jambatan D1 --- D4 mengubah sudut fasa bergantian menjadi nadi positif 100 Hz yang setara.

LEd dan transistor di dalam pengganding opto bertindak balas terhadap denyutan positif 100Hz ini dan tetap dihidupkan hanya selagi nadi 0,8V di atas tanda sifar dan MATI serta merta ketika denyutan mencapai titik persilangan sifar.

Sementara transistor opto berada dalam fasa pengalir, pin IC IC dipegang pada permukaan tanah yang memungkinkan penundaan atau denyut nadi permulaan yang ditentukan untuk gerbang triac.

Walau bagaimanapun, pada tahap persilangan sifar opto MATI, menetapkan semula pin12 IC sehingga pin3 IC memulakan semula kelewatan baru atau baru bagi triac untuk bertindak balas untuk sudut fasa tertentu.

Kawalan Fasa PWM

Panjang atau lebar denyut nadi penundaan ini dapat diubah dengan menyesuaikan VR1 yang sesuai yang juga menjadi tombol kawalan kelajuan untuk rangkaian pengatur kipas terkawal PWM yang dibincangkan.

VR1 dan C2 mesti dipilih sedemikian rupa sehingga kelewatan maksimum yang dihasilkan tidak melebihi masa 1/100 = 0.01 saat untuk memastikan penambahbaikan linear ke penentukuran penuh pada tombol kawalan yang diberikan.

Perkara di atas dapat dilaksanakan dengan beberapa kesalahan percubaan atau dengan menggunakan formula standard untuk IC 4060.

Untuk perkara di atas, anda juga boleh mencuba output IC yang lain.

Rajah Litar

Senarai Bahagian

R1, R5 = 1M
R2, R3, R4 R6 = 10K
VR1, C2 = LIHAT TEKS
OPTO = 4N35 ATAU SETIAP STANDARD
C1 = 0.22uF / 400v
C3 = 100uF / 25V
D1 --- D5 = 1N4007
Z1 = 12V
IC1 = 4060
TRIAC = BT136

Simulasi Bentuk Gelombang

Gambar bentuk gelombang kelewatan di bawah menunjukkan bagaimana fasa untuk kipas mungkin ditunda pada setiap persilangan sifar, untuk pelbagai tetapan VR1 dan C2.

Pengatur Kipas Pintar PWM Menggunakan IC 555

Hampir semua litar pengatur cahaya / kipas menggunakan penyearah yang dikendalikan silikon (triac atau SCR).

Peranti ini dihidupkan dengan sudut fasa yang telah ditentukan yang kemudiannya tetap dalam mod konduksi hingga sifar persilangan berikutnya dari kitaran AC.

Proses ini kelihatan mudah, namun secara serentak ia menghadirkan kesukaran semasa mengawal beban yang lebih kecil atau yang mana bersifat induktif menyebabkan histeresis dan kerlipan.

Sebab masalah ini bergantung pada kebenaran bahawa kerana watt beban yang lebih kecil, arus yang dihantar ke peranti tidak mencukupi untuk mengekalkan pengalirannya.

Oleh itu wilayah ciri kawalan tidak dilaksanakan secara menyeluruh. Hasilnya semakin merosot untuk beban yang bersifat induktif.

Bagaimana Litar Berfungsi

Litar pengatur AC 220V PWM yang dicadangkan menggunakan IC 555 memberi anda penyelesaian mudah dengan membekalkan triac dengan arus gerbang yang berterusan, untuk memastikan bahawa beban sebanyak 1 watt juga dikendalikan dengan lancar.

Untuk mempunyai litar sepadu dan lurus seperti itu, kami menggunakan IC 555 pemasa yang popular.

Output IC 555, yang biasanya dapat dipicu tinggi, diaktifkan rendah melalui input potensi negatif.

Bekalan negatif ini disediakan dari pentas yang terdiri dari C1-R3, penerus D1 -D2, bersama dengan bahagian penstabil D3-C2. BJTs T1 hingga T3 memberikan nadi permulaan pada pin input pencetus # 2 dari 555 untuk setiap persilangan sifar input AC utama.

Dalam tempoh PWM, seperti yang diputuskan oleh penyesuaian P1 dan P2, output IC 555 biasanya tinggi, dan oleh itu, kita mempunyai sifar perbezaan voltan hampir pada pin 3 dan pin 8, iaitu triac tetap dimatikan.

Sebaik sahaja selang yang ditetapkan berlalu, pin 3 menjadi rendah dan triac diaktifkan.

Untuk sepanjang separuh kitaran AC, arus gerbang terus berjalan, yang membolehkan triac terus melakukan.

Titik terendah di mana, katakanlah, lampu tidak hanya perlu menyala, ditentukan dengan menyesuaikan periuk P1 dengan teliti. Penapis R7 C5 L1 membekalkan pemutus yang diperlukan untuk triac.

Sebagai titik terakhir, ingat bahawa kuasa maksimum mutlak yang dapat diatur oleh suis pengatur pintar berasaskan IC 555 ini tidak boleh melebihi 600 watt.