En aquest article examinem un senzill circuit de regulador de llum o ventilador controlat per PWM de 220V que no necessita un microcontrolador ni controladors triac costosos per a les operacions previstes.
Tall de fase capacitiva
Tots els reguladors i reguladors de ventilador de tipus ordinari que depenen de la tecnologia de picat de fase capacitiva tenen un inconvenient en comú: generen molt soroll de RF i requereixen inductors voluminosos per controlar-los parcialment.
A més, la commutació o el tall de fase que es fa amb tecnologia ordinària de condensador diac no tenen precisió i nitidesa.
El circuit de regulador de ventilador controlat per PWM sense transformador de xarxa dissenyat per mi està lliure de tots aquests possibles problemes normalment acompanyats de reguladors tradicionals de llum o ventilador, ja que utilitza un avançat circuit basat en IC CMOS i una etapa precisa del detector de creuament zero.
No s’utilitzen MCU
El millor d’aquest circuit és que no requereix microcontroladors ni programació, i també s’ha eliminat un controlador de triac, cosa que fa que el circuit sigui molt fàcil de construir fins i tot per als nous aficionats.
Aprenem detalladament la configuració, que és massa senzilla:
En referència al circuit, IC1, que és un xip temporitzador 4060, està configurat per produir un impuls positiu retardat per al triac cada vegada que la fase creua la línia zero del seu angle de fase.
Tot el circuit s’alimenta d’una font d’alimentació capacitiva ordinària que utilitza C1, D5, Z1 i C3.
IC1 està configurat en la seva forma estàndard per generar un commutador diferit activat o un màxim cada vegada que el pin12 passa per una acció de restabliment.
Canvi de creuament zero per al Triac
L'acció de regulació o control de fase s'aconsegueix fent que el triac es condueixi després d'un retard predeterminat cada vegada que es detecta un encreuament zero.
Si aquest retard és breu, significa que el triac té l'oportunitat de conduir durant més temps durant els angles de fase, cosa que fa que el ventilador connectat giri més ràpidament o que la llum brilli més.
A mesura que augmenta aquest retard, el triac es veu obligat a dur a terme durades proporcionalment més curtes a través dels angles de fase, produint una quantitat proporcional de reducció sobre la velocitat o la brillantor del ventilador connectat o de la llum, respectivament.
L'operació de creuament zero s'efectua simplement mitjançant l'ús d'un acoblador opto normal, tal com es pot comprovar al diagrama donat.
El pont D1 --- D4 transforma l'angle de fase alternant en polsos positius equivalents a 100 Hz.
El LEd i el transistor a l’interior de l’acoblador opto responen a aquests impulsos positius de 100Hz i es mantenen engegats només durant el temps que els impulsos estiguin 0,8 V per sobre de la marca zero i s’apagin instantàniament quan els impulsos arribin al punt de pas zero.
Mentre el transistor opto està en fase de conducció, el pin IC12 es manté al nivell del sòl permetent un retard o un pols d’inici negatiu predeterminat per a la porta del triac.
Tanmateix, en els nivells de creuament zero, l'opto s'apaga, restablint el pin12 de l'IC de manera que l'IC pin3 reiniciï un nou retard o un nou retard perquè el triac respongui per a aquest angle de fase en particular.
Control de fase PWM
La longitud o l'amplada del pols d'aquest pols de retard es pot variar ajustant adequadament VR1, que també es converteix en el comandament de control de velocitat del circuit regulador de ventilador controlat per PWM.
VR1 i C2 s’han de seleccionar de manera que el retard màxim produït per aquests no superi la sincronització de 1/100 = 0,01 segon per tal d’assegurar un increment lineal de 0 a un calibratge complet sobre el pom de control donat.
L'anterior es podria implementar mitjançant algun error de prova o mitjançant la fórmula estàndard per IC 4060.
Per a l'anterior, també podeu experimentar les altres sortides de l'IC.
Esquema de connexions
Llista de peces
R1, R5 = 1M
R2, R3, R4 R6 = 10K
VR1, C2 = VEURE TEXT
OPTO = 4N35 O QUALSEVOL ESTÀNDARD
C1 = 0,22 uF / 400 v
C3 = 100uF / 25V
D1 --- D5 = 1N4007
Z1 = 12V
IC1 = 4060
TRIAC = BT136
Simulació de formes d'ona
La imatge de forma d'ona de retard següent mostra com es pot retardar la fase del ventilador a cada creuament zero, per als diversos paràmetres de VR1 i C2.
Regulador de ventilador PWM intel·ligent que utilitza IC 555
Gairebé tots els circuits reguladors de llum / ventilador fan ús d’un rectificador controlat per silici (triac o SCR).
Aquests dispositius es canvien amb un angle de fase predeterminat que posteriorment es manté en el mode de conducció fins al següent creuament zero del cicle de corrent altern.
Aquest procés sembla fàcil, tot i que presenta dificultats alhora de controlar càrregues més petites o quines ho són de naturalesa inductiva provocant histèresi i parpelleig.
La raó d'aquests problemes depèn de la veritat que, a causa de la potència de càrrega menor, el corrent subministrat als dispositius no és adequat per mantenir la seva conducció.
Per tant, una regió de la característica de control no s’implementa a fons. El resultat es deteriora encara més per les càrregues inductives.
Com funciona el circuit
El circuit de regulador PWM AC 220V proposat que utilitza IC 555 us proporciona una solució senzilla subministrant al triac un corrent de porta constant, per garantir que les càrregues nominals d’1 watt també es controlin sense problemes.
Per tenir el circuit el més compacte i senzill possible, utilitzem el popular temporitzador IC 555.
La sortida de l'IC 555, que normalment es pot activar alt, s'activa a través d'una entrada de potencial negatiu.
Aquest subministrament negatiu es posa a disposició des de l’etapa que comprèn C1-R3, rectificador D1-D2, juntament amb la secció estabilitzadora D3-C2. Els BJT T1 a T3 emeten un impuls inicialitzador al pin d’entrada del disparador núm. 2 del 555 per a cadascun dels encreuaments zero de l’entrada de corrent de xarxa.
Durant un període PWM, tal com es decideix mitjançant l’ajust de P1 i P2, la sortida de l’IC 555 sol ser alta i, per tant, tenim pràcticament zero diferència de voltatge entre els pins 3 i 8, és a dir, el triac roman apagat.
Tan bon punt transcorre l’interval establert, el pin 3 queda baix i s’activa el triac.
Durant la resta del mig cicle de corrent altern, un corrent de porta continua funcionant, cosa que permet al triac continuar conduint.
El punt més baix on, diguem, que una bombeta no només ha d’il·luminar-se, es determina ajustant acuradament el pot P1. El filtre R7 C5 L1 proporciona el desacoblament necessari per al triac.
Com a punt final, recordeu que la potència màxima absoluta que podria governar aquest commutador de regulador intel·ligent basat en IC 555 no hauria de superar els 600 watts.
Anterior: Circuit senzill de walkie talkie Següent: Circuit d’arrencada suau del motor de la nevera
