リモート制御シーリングファンレギュレータ回路

この記事では、4017ICや555ICなどの通常の部品を使用した単純な赤外線制御ファンレギュレータまたは調光回路について説明します。

回路動作

示されている遠隔制御ファン調光回路を参照すると、3つの主要なステージが組み込まれていることがわかります。ICを使用した赤外線信号センサーステージ TSOP1738 、ジョンソンのディケードカウンター、IC 4017を使用したシーケンサー、IC555を使用したPWMプロセッサーステージ。

回路に含まれるさまざまな操作は、次の点の助けを借りて理解することができます。

赤外線ビームがセンサーに集束されると、センサーはこれに応答してローロジックを生成し、これによりPNPBC557が導通します。

センサーTSOP1738の使用

ここで使用されているセンサーはTSOP1738です。詳細については、こちらをご覧ください。 簡単なIRリモコンの記事

IRビームに応答するBC557トランジスタの導通は、正の電源をIC4017のピン14にリンクします。IC4017はICによってクロックパルスとして受け入れられます。

このクロックパルスは、IC 4017の示されている出力全体のシーケンスで、既存のピン配置から次の後続のピン配置へのハイロジックの単一のシーケンシャルホップに変換されます。

ピン＃3からピン＃10までの出力全体にわたって、あるピン配列から次のピン配列への高論理パルスのこの順次転送またはシフトは、IRリモートハンドセットによってIRセンサーに集束されるすべての瞬間ビームに応答して実行されます。

分圧器の制御にIC4017を使用

IC 4017の出力には、正確に計算された抵抗のセットがあり、その外側の自由端が短絡され、1K抵抗を介してグランドに接続されていることがわかります。

上記の構成は、抵抗性分圧器を形成し、上記の説明で説明したように、出力間でのハイロジックのシフトに応答して、ノード「A」で電位レベルを順次インクリメントまたはドロップします。

この変化する電位は、NPNトランジスタのベースで終端され、そのエミッタは、高周波安定として構成されたIC 555のピン＃5に接続されていることがわかります。

PWMジェネレータとしてIC555を使用

555ステージは基本的にPWMジェネレータのように機能し、ピン＃5の電位が変化すると比例して変化します。さまざまなPWMがピン＃3で作成されます。

デフォルトでは、ピン＃5は1K抵抗でグランドに接続されています。これにより、ピン＃5に電圧または最小電圧がない場合、ピン＃3のPWMが非常に狭くなり、ピン＃5の電位または電圧が低下します。 PWMもそれに比例して幅を増やします。ピン＃5の電位がピン＃4/8のVccの2/3に達すると、幅が最大になります。

ここで明らかに、IC 4017からの出力がシフトして、NPNのベースで変動電圧を生成すると、対応する量の変動電圧がIC 555のピン＃5を介して転送され、ピン全体でそれに応じて変化するPWMに変換されます。 ICの＃3。

ICのピン＃3はトライアックのゲートに接続されているため、トライアックの導通は、ゲート上のPWMの変化に応じて、高から低へ、またはその逆に比例して影響を受けます。

これは、トライアックのMT1とAC主電源入力の両端に接続されたファンの目的の速度制御または適切な調整に効果的に変換されます。

したがって、ファンの速度は、回路の関連するIRセンサーで切り替えられた赤外線IRビームに応じて、高速から低速に、またはその逆に調整可能になります。

回路の設定方法。

これは、次の手順を使用して実行できます。

最初に、BC547トランジスタのエミッタをIC555のピン＃5で切断したままにします。

これで、2つのステージ（IC4017とIC555）が互いに分離されていると見なすことができます。

まず、次の方法でIC555ステージを確認します。

ピン＃5とグランド間の1K抵抗を切断すると、ファンの速度が最大になり、接続し直すと、ファンの速度が最小になります。

上記は、IC 555PWMステージの正しい動作を確認します。

50kのプリセット設定は重要ではなく、プリセット範囲のほぼ中央に設定できます。

ただし、コンデンサ1nFを実験して、最良の結果を得ることができます。 10uFまでのより高い値を試して、結果を監視して、最も好ましいファン速度調整を実現できます。

次に、「A」のIC 4017出力ノードが、回路のIRセンサー上でIRリモートビームを押すたびに、1Vから10Vまで変化する電圧を生成するかどうかを確認する必要があります。

上記の条件が満たされている場合、ステージは正しく機能していると見なすことができ、IRリモートハンドセットを使用してファン速度調整の最終テストを行うために、BC547のエミッタをIC555のピン＃5と統合できます。

リモコンは、私たちが通常家で使用しているテレビのリモコンであればどれでもかまいません。

上記の設計が接続されたファンでスムーズに機能しない場合は、以下に示すように、結果を改善するためにわずかな変更を加える必要がある場合があります。

この回路は、MOC3031トライアックドライバーステージの助けを借りて、リモートハンドセットを介して手間のかからないクリーンなファン制御を実施します。

テスト分析

上記の回路をテストしたところ、ファンを下限まで制御できず、振動が見られたため、満足のいく結果は得られませんでした。

設計を分析すると、トライアックはDC PWMに十分に応答せず、調光スイッチで使用されるAC位相チョッピングに対する反応が改善されているため、トライアックにPWMを適用すると問題が発生することが明らかになりました。

PWMの代わりに位相制御を使用する

この記事で説明する回路は、ファン調光制御のPWMのアイデアを排除し、代わりに、接続されたファンモーターに調光または高速化効果を順次実装するためにいくつかの低電力トライアックを採用しています。

提案されたリモート制御ファン調光回路の完全な設計は、以下で見ることができます。

回路図

注：4つのSCRは誤ってSCR BT169として表されます。これらは、BCR1AM-8Pトライアックなどのトライアックに置き換える必要があります。そうでない場合も同様です。

使い方

上の図を参照すると、2つの異なるステージにまたがって構成された2つの回路を見ることができます。

図の右側は、 標準の調光器またはファン調光器回路 ただし、通常のポットセクションの近くに見られる1つの変更を除き、MT2に4つの個別の抵抗を備えた4つのトライアックに置き換えられ、値が増加します。

ＩＣ４０１７を含む左側段は、手持ち式ＩＲ遠隔制御ユニットからスイッチングトリガーを受信するためのＩＲ受信機を形成する赤外線センサーユニットによってトリガーされる４ステップシーケンシャルロジックジェネレーターとして配線されている。

代替 IR送信機からのリモートIRビーム IRSがIC4017のピン＃14でトグルパルスを生成し、IC 4017はパルスをピン＃3からピン＃10にかけて順次シフトする論理ハイパルスに変換し、その後ピンを介してピン＃3にリセットします。 ＃1/15インタラクション。

順次進行するロジックハイパルスの生成を担当する上記のピン配置は、示されたトライアックのゲートA、B、C、Dに直列に接続されています。

トライアックのアノードに接続された抵抗器がファン速度制限の決定コンポーネントになるため、トライアックを前後に順次切り替えることにより、ファンの速度を4つの個別のステップで比例して増減できることを意味します。 R4 ---- R8の値。

したがって、リモートハンドセットボタンが押されると、IC 4017のピン配列が対応するトライアックをトリガーし、対応するトライアックがそのアノード抵抗を調光器トライアック/ダイアック構成に接続して、適切な量のファン速度を実行します。

提案された遠隔制御ファン調光回路では、4ステップの速度制御を生成するために4つのトライアックが示されていますが、10ステップの個別に制御されるファン速度調整を取得するためにIC4017の10のピン配列すべてで10のトライアックを実装できます。

パーツリスト

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

C3 = 0.1、セラミック
C5 = 100uF / 50V
C10 = 0.22uF / 400V
T1 = BC557
IRS = TSOPIRセンサー
IC1 = 4017 IC
D1 = 1N4007
D2 = 12V1ワットツェナー
R9 = 15K
R10 = 330K
R4 --- R8 = 50K、100K。 150K、220K
R11 = 33K
R12 = 100オーム
ダイアック= DB-3
TR1 = BT136
L1 =鉄ボルト上で28SWGを500回転。
C7 = 0.1uF / 600V

警告：回路全体が主電源ACに直接リンクされているため、電源を入れた状態で回路をテストするときは細心の注意を払ってください。