Circuit de régulateur de ventilateur de plafond télécommandé

L'article traite d'un simple régulateur de ventilateur à commande infrarouge ou d'un circuit de gradateur utilisant des pièces ordinaires telles qu'un circuit intégré 4017 et un circuit intégré 555.

Fonctionnement du circuit

En se référant au circuit de gradateur de ventilateur télécommandé illustré, trois étapes principales peuvent être vues incorporées: l'étage du capteur de signal infrarouge utilisant l'IC TSOP1738 , le compteur de décades de Johnson, le séquenceur utilisant l'IC 4017 et un étage de processeur PWM utilisant l'IC 555.

Les différentes opérations impliquées dans le circuit peuvent être comprises à l'aide des points suivants:

Lorsqu'un faisceau infrarouge est focalisé sur le capteur, le capteur produit une logique basse en réponse à ceci qui à son tour amène le PNP BC557 à conduire.

Utilisation du capteur TSOP1738

Le capteur utilisé ici est un TSOP1738, vous pouvez en savoir plus sur ce article de télécommande IR simple

La conduction du transistor BC557 en réponse au faisceau IR relie l'alimentation positive à la broche 14 de l'IC 4017 qui est acceptée comme une impulsion d'horloge par l'IC.

Cette impulsion d'horloge est traduite en un seul saut séquentiel d'une logique haute du brochage existant au brochage suivant suivant dans la séquence à travers les sorties représentées de l'IC 4017.

Ce transfert séquentiel ou décalage d'une impulsion logique haute d'un brochage à l'autre sur toutes les sorties de la broche n ° 3 à la broche n ° 10 et inversement est effectué en réponse à chaque faisceau momentané focalisé sur le capteur IR par la télécommande infrarouge.

Utilisation de l'IC 4017 pour contrôler le diviseur de tension

Nous pouvons voir que les sorties de l'IC 4017 ont un ensemble de résistances calculées avec précision dont les extrémités libres extérieures sont court-circuitées et connectées à la masse via une résistance 1K.

La configuration ci-dessus forme un diviseur de potentiel résistif qui génère une incrémentation ou une diminution séquentielle des niveaux de potentiel au niveau du nœud «A» en réponse au décalage des logiques élevées à travers les sorties comme discuté dans l'explication ci-dessus.

Ce potentiel variable se termine à la base d'un transistor NPN dont l'émetteur peut être vu connecté à la broche n ° 5 de l'IC 555 qui est configurée comme un astable haute fréquence.

Utilisation de l'IC 555 comme générateur PWM

L'étage 555 fonctionne essentiellement comme un générateur PWM qui varie proportionnellement à mesure que son potentiel de broche n ° 5 varie. Les différents PWM sont créés à sa broche n ° 3.

Par défaut, la broche n ° 5 est connectée à une résistance de 1K à la terre, ce qui garantit que, lorsqu'il n'y a pas de tension ou de tension minimale à la broche n ° 5, il en résulte un PWM extrêmement étroit à sa broche n ° 3 et en tant que potentiel ou tension à sa broche n ° 5 est augmenté les PWM gagnent également en largeur proportionnellement. La largeur est maximale lorsque le potentiel de la broche # 5 atteint 2/3 du Vcc de sa broche # 4/8.

Maintenant, apparemment, lorsque les sorties de l'IC 4017 se décalent, créant une tension variable à la base du NPN, une quantité correspondante de tension variable est transférée sur la broche n ° 5 de l'IC 555 qui à son tour est convertie en PWM changeant en conséquence sur la broche # 3 du CI.

Puisque la broche n ° 3 du circuit intégré est connectée à la grille d'un triac, la conduction du triac est influencée proportionnellement de haut en bas et vice versa en réponse aux changements de PWM sur sa grille.

Ceci est effectivement converti en une commande de vitesse souhaitée ou une régulation appropriée du ventilateur connecté à travers le MT1 du triac et l'entrée secteur CA.

Ainsi, la vitesse du ventilateur devient ajustable de rapide à lent et vice versa en réponse aux faisceaux infrarouges IR basculés sur le capteur IR associé du circuit.

Comment configurer le circuit.

Cela peut être fait à l'aide des étapes suivantes:

Dans un premier temps, gardez l'émetteur du transistor BC547 déconnecté avec la broche # 5 de l'IC555.

Maintenant, les deux étages (IC 4017 et IC 555) peuvent être supposés isolés l'un de l'autre.

Vérifiez d'abord l'étage IC 555 de la manière suivante:

La déconnexion de la résistance 1K entre la broche n ° 5 et la masse devrait augmenter la vitesse du ventilateur au maximum, et sa connexion devrait la réduire au minimum.

Ce qui précède confirmera le bon fonctionnement de l'étage IC 555 PWM.

Le réglage de préréglage 50k n'est pas crucial et peut être réglé approximativement au centre de la plage préréglée.

Cependant, le condensateur 1nF pourrait être expérimenté pour obtenir les meilleurs résultats possibles. Des valeurs plus élevées jusqu'à 10 uF pourraient être essayées et les résultats surveillés pour obtenir la régulation de vitesse du ventilateur la plus favorable.

Ensuite, nous devons vérifier si le noeud de sortie IC 4017 à «A» crée une tension variable de 1 V à 10 V en réponse à chaque pression du faisceau infrarouge sur le capteur IR du circuit.

Si la condition ci-dessus est remplie, nous pouvons supposer que la platine fonctionne correctement, et maintenant l'émetteur du BC547 peut être intégré à la broche n ° 5 de l'IC555 pour le test final de la régulation de la vitesse du ventilateur à l'aide d'une télécommande infrarouge.

La télécommande peut être n'importe quelle télécommande de téléviseur que nous utilisons normalement dans nos maisons.

Si la conception ci-dessus ne fonctionne pas correctement avec un ventilateur connecté, il peut être nécessaire de subir une légère modification pour améliorer les résultats, comme indiqué ci-dessous:

Le circuit prend l'aide d'un étage de commande triac MOC3031 pour appliquer un contrôle du ventilateur sans tracas et propre via la télécommande.

Analyse des tests

Lors du test du circuit ci-dessus, les résultats n'étaient pas tout à fait satisfaisants, car le ventilateur ne pouvait pas être contrôlé jusqu'à la limite la plus basse et il a montré des vibrations.

L'analyse de la conception a révélé que l'application de PWM sur le triac était à l'origine du problème, car les triac ne répondent pas bien aux PWM CC, mais montrent plutôt des réactions améliorées au hachage de phase CA utilisé dans les gradateurs.

Utilisation du contrôle de phase au lieu de PWM

Le circuit discuté dans cet article élimine l'idée PWM pour la commande de gradation du ventilateur, mais utilise à la place quelques triacs de faible puissance pour implémenter séquentiellement l'effet de gradation ou de vitesse sur le moteur du ventilateur connecté.

La conception complète du circuit de gradateur de ventilateur télécommandé proposé peut être vue ci-dessous:

Schéma

Remarque: les 4 SCR sont incorrectement représentés comme SCR BT169, ceux-ci doivent être remplacés par des triacs, tels que les triac BCR1AM-8P, ou tout autre triac similaire fera également l'affaire.

Comment ça fonctionne

En se référant au schéma ci-dessus, nous pouvons voir deux circuits configurés sur deux étages distincts.

Le côté droit du diagramme est configuré comme gradateur de lumière standard ou circuit de gradateur de ventilateur , sauf un changement, qui peut être vu près de sa section de pot habituelle, où il a été remplacé par quatre triacs ayant quatre résistances séparées à leur MT2, agencées avec des valeurs incrémentielles.

L'étage du côté gauche comprenant l'IC 4017 est câblé comme un générateur logique séquentiel à 4 étapes, déclenché par une unité de capteur infrarouge qui forme le récepteur IR pour recevoir les déclencheurs de commutation d'une unité de télécommande IR portable.

Le substitut faisceaux IR à distance de l'émetteur IR oblige l'IRS à générer une impulsion de basculement à la broche n ° 14 de l'IC 4017, qui à son tour convertit l'impulsion en une impulsion logique haute à décalage séquentiel sur sa broche n ° 3 vers la broche n ° 10, après quoi elle est réinitialisée à la broche n ° 3 via la broche Interaction # 1/15.

Les broches ci-dessus qui sont responsables de la génération d'une impulsion logique haute à déplacement séquentiel sont connectées en série aux portes A, B, C, D des triacs indiqués.

Étant donné que les résistances connectées aux anodes des triacs deviennent les composants déterminants de la limite de vitesse du ventilateur, cela implique qu'en commutant séquentiellement les triacs d'avant en arrière, la vitesse du ventilateur peut être augmentée ou diminuée proportionnellement, en 4 étapes discrètes, en fonction de les valeurs de R4 ---- R8.

Par conséquent, lorsque le bouton de la télécommande est enfoncé, les broches IC 4017 déclenchent le triac correspondant qui à son tour connecte sa résistance d'anode à la configuration de gradateur triac / diac, exécutant la quantité appropriée de vitesse du ventilateur.

Dans le circuit de gradateur de ventilateur télécommandé proposé, 4 triacs sont représentés pour produire une commande de vitesse en 4 étapes, mais 10 de ces triacs pourraient être mis en œuvre avec les 10 broches de l'IC 4017 pour acquérir une bonne régulation de la vitesse du ventilateur contrôlée discrètement en 10 étapes.

Liste des pièces

R1, R3 = 100 ohms, R2 = 100K, R4 = 4K7, R5 = 10K,
C2 = 47uF / 25VC1, C4 = 22uF / 25V, C6 = 4.7uF / 25V,

C3 = 0,1, CÉRAMIQUE
C5 = 100 uF / 50 V
C10 = 0,22 uF / 400 V
T1 = BC557
IRS = Capteur IR TSOP
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V 1watt zener
R9 = 15 000
R10 = 330 K
R4 --- R8 = 50K, 100K. 150 000, 220 000
R11 = 33 000
R12 = 100 ohms
Diac = DB-3
TR1 = BT136
L1 = 500 tours de 28SWG sur n'importe quel boulon en fer.
C7 = 0,1 uF / 600 V

AVERTISSEMENT: L'ENSEMBLE DU CIRCUIT EST DIRECTEMENT LIÉ AU SECTEUR AC, OBSERVEZ UNE ATTENTION EXTRÊME LORS DU TEST DU CIRCUIT EN POSITION ALIMENTÉE