使用三端雙向可控硅和二端雙向可控硅的簡單電子吊扇調節電路是一種常見的電路類型,用于控制吊扇的速度。
該電路基本上采用相位控制原理工作,其中通過控制可控硅的點火角度來改變提供給風扇電機的電壓。
diac 用于在特定電壓水平下觸發三端雙向可得硅,該電壓水平由電位計旋鈕的設置決定。
讓我們一步一步地分解電路,并解釋每個組件的工作原理:
可控硅通常用于像調節器設備一樣工作,它可以通過相位觸發的功率控制原理來調節風扇速度。
這包括在主電源的每個半周期內打開和關閉一次可控硅。可控硅保持開啟或關閉狀態的時間比例決定了提供給風扇的平均交流功率。
為了消除由可控硅快速觸發引起的射頻干擾 (RFI) 問題,必須在風扇的電源線中集成一個簡單的 LC 濾波器。
有幾種基本方法被廣泛用于實現可變相位延遲觸發。
一種方法涉及將diac與RC相位延遲網絡結合使用,而另一種方法則采用線路同步可變延遲UJT觸發器。
最簡單的風扇調節器電路
下圖展示了迪亞克觸發的最簡單的風扇調節器電路的實際設置。在這種基本配置中,R1-RV1-C1構成可變相位延遲分量。
這種簡單設計的一個缺點是存在明顯的控制滯后或間隙。
例如,如果通過將 RV1 值增加到 470k 來降低風扇速度,則在 RV1 降低到大約 400k
之前,它不會再次啟動,然后它將以相對較高的速度級別運行。
這種“間隙”或滯后問題歸因于每次三端雙向可控硅觸發時,diac 都會部分放電 C1。
消除滯后效應
為了減輕上述電路中的“間隙”或滯后效應,可以將一個 47 歐姆電阻器與 diac 串聯,從而減少其對 C1 放電的影響。
更有效的解決方案是采用柵極奴役電路,如下圖所示
在這種配置中,diac由C2觸發,從而有效地復制了C1的相位延遲電壓。此外,R2 可保護 C1 在 diac 觸發時不放電。
通過消除射頻噪聲實現無嗡嗡聲調節
在上述基于可控硅的風扇穩壓器電路中,線圈 L1 和電容器(C2、C3)組合充當射頻濾波器,以減少電磁干擾 (EMI)
并為風扇提供無嗡嗡聲的電源。
這確保了風扇速度控制電路的更平穩和更可控的運行。
該 LC 網絡有助于減少電氣噪聲和干擾,否則會影響風扇和附近其他電子設備(如收音機、放大器、電視機等)的功能。
L1 建筑
關于L1的結構,磁芯由直徑為9.6毫米的鐵氧體天線桿的30毫米長段組成。
使用直徑為 0.63 mm (22 B&S) 的漆包線,將兩層 20 匝緊密纏繞,聚焦在芯的中心 15 mm
部分。最后用兩層塑料絕緣膠帶覆蓋。
實用設計,無需濾波線圈和電容器
如果RF嗡嗡聲噪聲的產生對您來說不是問題,那么您可以忽略濾波線圈和電容器元件,并構建沒有這些組件的風扇調節器電路,如下圖所示。
第 1 步:連接電阻器
將 1/4 瓦電阻器與電位計串聯。
第 2 步:連接 DIAC
將 diac 的另一個端子連接到三端雙向可控硅的其中一個端子(通常是柵極端子,表示為“G”)。這種連接允許 diac
在特定電壓水平下觸發三端雙向可控硅。
第 3 步:連接三端雙向可控硅
將可控硅的主端子(A1 和 A2)與風扇電機串聯。
MT1 連接到相/熱交流電源,MT2 連接到負載(風扇電機)。可控硅的柵極端子 (G) 連接到二端可控硅。
第 4 步:連接電位器
將電位計的可變端子連接到diaac和三端雙向可達柵極的公共結點。
將電位計的一端連接到電路的接地(通常是中性線)。將電位器的另一端連接到交流電源線(相位)。
第 5 步:連接 Diac 控制電容器
連接兩個電容器 C1 和 C2 與 diac 相關聯,如電路圖所示。
第 6 步:可選濾波電容器
為了減少噪音和干擾,我們可以將電容器與風扇電機并聯。電容器的值取決于具體應用。
所需組件:
1K 1/4 瓦 5% CFR = 1no
6.8K 1/4 瓦 5% CFR = 1no
220K 電位器(可變電阻器)= 1no
0.1uF / 400V 電容器 PPC = 2nos
三端雙向可查(例如,BT136)= 1否
Diac(例如 DB3)= 1no
各部件工作原理
電位計:電位計的工作原理類似于分壓器。通過調整電位器,我們改變施加在二端的電壓,進而控制三端雙向可控硅的點火角度。
diac:diac是一種雙向觸發裝置,一旦達到一定的電壓閾值,它就會導通。它允許三端雙向可控硅在交流周期的兩半觸發并開始導通。
三端雙向可控硅:三端雙向可控硅是一種雙向半導體開關。當由diac觸發時,它允許電流流過風扇電機。
通過改變三端雙向可控硅的點火角度,我們控制輸送到風扇電機的電壓和功率,從而控制其速度。
電容器s:與 diac 相關的電容器負責引入相移。這種相移決定了在每個交流半周期內何時允許觸發 diac。
這種相移反過來又控制了三端雙向可控硅的點火角度,使我們能夠控制功率,從而控制風扇電機的速度。
通過調整電位器,我們可以通過電容器 C1 和 C2 改變直徑的觸發點。這會改變三端雙向可控硅傳導的相位角。
這種相位控制機構有效地控制了風扇電機的速度。
謹慎
請記住,該電路適用于危險的高壓交流電源。在處理此電路時,極端的預防措施、絕緣和專業知識是必要的。
我們強烈建議在構建和測試上述風扇調節器電路時咨詢有經驗的電工或工程師。
了解三端雙向可控硅相位控制
使用切相的可控硅相位控制是上述電路中用于調節吊扇速度的一種方法。
在這種方法中,可控硅僅在每個交流半周期的一部分內被觸發導通,從而使我們能夠控制輸送到風扇電機的有效電壓和功率。這反過來又調節了風扇的速度。
讓我們深入了解使用切相的可控硅相位控制如何在吊扇穩壓器電路中工作:
交流電壓和三端雙向可控硅行為:
交流電壓在正負半周期之間交替,頻率為 50 或 60 Hz。
當施加一定的柵極電壓時,可以觸發三端雙向可控硅在任一方向上導通。一旦觸發,它就會保持導通狀態,直到電流降至某個閾值以下(保持電流)。
基本工作:
三端雙向可控硅相位斬波方法的主要目的是控制觸發三端雙向可控硅導通的發射角度。
通過在每個半周期內的不同點觸發可控硅,我們能夠控制傳遞到負載(風扇電機)的交流波形部分。
相位控制和速度調節:
在三端雙向可控硅在半周期早期(靠近交流波形的開頭)導通期間,它為負載提供更多的電壓和功率。這增加了風扇電機速度。
相反,當三端雙向可控硅在半周期后期(更接近波形峰值)導通時,傳遞的電壓和功率會降低,從而導致風扇電機速度變慢。
電位器調整:
電路中的電位計用作可變電阻器,允許您調整直徑的觸發點。
當您調整電位計時,您可以改變三端雙向可控硅的柵極觸發角度,該角度控制三端雙向可控硅在每個交流半周期中何時開始導通。
DIAC 和觸發:
diac 的工作方式類似于三端雙向可控硅的觸發裝置。只有當達到某個電壓閾值時,diac 才會觸發并開始導通。
每次dianc導通時,它都會觸發三端雙向可控硅的柵極,使其能夠傳導和控制流向負載(風扇電機)的電流。
變速控制:
通過調整電位計,可以改變觸發三端雙向可逆硅導通的相位角。
由于控制提供給電機的有效電壓和功率,這會導致風扇電機轉速的連續調整。
另一個 220V 吊扇調節器電路圖和原型圖像由本博客的專門用戶提交
扼流圈使用 5 米長的 30 SWG 超漆包銅線在直徑 1/2 英寸、長 1 英寸的鐵氧體磁芯上構建。
5 步風扇調節器電路
上述基本風扇調節器電路也可以適配,實現風扇速度的5級控制。
這種調整涉及用連接到四個固定電阻器的 5 路旋轉開關代替電位器,如下圖所示:
電阻可能遵循遞增的順序,例如:220K、150K、120K 和 68K。或者,您可以在 22K 到 220K
范圍內嘗試不同的組合,以找到最合適的配置。
零件清單
C1 = 0.1u/400V(可選)
C2, C3 = 0.022/250V,
R1 = 15K,
R2 = 330K,
R3 = 33K,
R4 = 100 歐姆,
四步進電阻器如上所述。
迪亞克 = DB3,
可控硅 = BT136
L1 = 40uH(可選)
結論
總之,使用切相的可控硅相位控制是一種允許風扇電機平穩和連續調速的技術。
這基本上是通過改變可控硅在每個交流半周期內傳導的相位角來實現的。電位器和diaac用于控制三端雙向可逆向硅門觸發角度。
這反過來又有效地控制了輸送到風扇電機的功率,從而控制了吊扇的速度。
這種方法為用戶提供了一種簡單有效的方法,可以根據所需的偏好調整風扇的速度。
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