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排气扇延时开关-----FAN CONTROLLER

作者:dolphin时间:2012-11-22

作 者:滕今朝
在现实生活中,大家都有这样的体会:有时候希望人离开卫生间之后,排气扇再转动一段时间。但是如果忘了回来关闭排气扇,就要浪费电能了。要是排气扇有延时功能该多好。
这里给大家介绍一种改装容易、使用方便的排气扇延时开关。其优点如下:
1、不改变布线,不改变现有墙壁开关外观。通常墙壁开关只将火线引入墙壁开关暗盒内,而许多排气扇延时开关都需要同时接入零线和火线,这给改造带来诸多困难,尤其在浴霸与排气扇合为一体的情况下。如果采用本设计,则不改变原来的布线,而且现有墙壁开关外形没有任何改变。
2、安装方便,无线序要求。火线进线和出线没有顺序区分,没有正反接的问题,而有接线顺序要求的延时开关,用户一旦接错,可能酿成安全事故。
3、可手动长时间接通。操作方法与普通墙壁开关一样,若开关长时间闭合,则排气扇长时间工作。尤其适合浴霸与排气扇合为一体的情况。
4、无待机损耗,安全节能。关闭时,整个电路待机功耗为零,没有待机功耗,不存在安全隐患。而且整个电路无继电器机械触点,使用寿命长。
原理图如图1所示。1、2后面就是介绍的延时开关,其作用就是一个等效开关,控制排气扇的通断电。
排气扇延时开关FAN CONTROLLER
一、电路组成
主电路由桥式整流块BR1、晶闸管Q3组成。R10、C3起缓冲作用。
电源开关电路由三极管Q1、Q2,二极管D4,以及开关SW组成,提供运放的工作电源,以及晶闸管的触发信号。R8、R11是为Q1、Q2微弱的漏电流提供通路,避免误触发。
延时控制电路主要由R4、C1,以及运放U1组成。运放的输出电压控制三极管Q2。
二、工作原理
开始的时候,由于Q1、Q2未导通,运放没有工作电源,晶闸管也没有触发信号,排气扇不转动,整个电路不耗电。
当需要启动排气扇时,闭合开关SW,二极管D4的负极电位为零,PNP三极管Q1通过R7、D4形成基极电流,进入饱和状态。由R5限流、D1稳压、C2滤波,产生运放需要的12V工作电源。
同时,当Q1集电极的电位超过20V的时候,D2反向击穿,通过R9产生晶闸管Q3门极的触发电流,晶闸管Q3导通,相当于1、2端接通,排气扇通电,开始转动。
由于此时电容C1两端电压基本为零,运放U1的2脚电位低于3脚,运放输出高电平,通过R2为Q2提供基极电流,使Q2进入饱和状态,从而为Q1基极电流提供通路。
由于运放U1的1、2脚之间有正反馈电阻R1,使3脚电位较高,达到10.8V,保证运放继续输出高电平,维持排气扇转动的状态。
断开开关SW,Q1继续导通,产生运放需要的12V工作电源,并向晶闸管Q3门极的触发电流,使晶闸管Q3继续导通,排气扇继续转动。
C1经过R4获得充电电流,两端电压不断上升,当运放U1的2脚电位高于3脚,运放输出低电平,Q2进入截止状态,进而Q1截止,运放失去工作电源,晶闸管Q3也截止,排气扇停止转动。
排气扇转动的时间长短,取决于R4、C1的充电时间常数。图中的取值大概能使排气扇转动十多分钟,可根据实际需要设定元件参数。
这样就完成一次排气扇延时关闭过程。
当需要再次启动排气扇时,接通开关SW,此时C1通过R6、D3、SW迅速放电,两端电压几乎降为零,又重复前面的工作过程。
若需要排气扇长时间工作(例如浴霸与排气扇合为一体的情况),则将开关SW长时间闭合,则排气扇就可以长时间工作了。
排气扇延时开关FAN CONTROLLER
三、安装调试
1.安装
将印刷线路板如图2所示。其面积很小,适合安装在墙壁开关内。
安装非常简单,拆开墙壁开关,将原来接在墙壁开关触点上的两根线拆开,连接在印刷线路板的左上角的IN端子。从右下角的SW端子引出两根导线,连接在原墙壁开关触点上,固定好之后,即完成安装。
2. 调试
由于电路板与市电相连,为保证安全,建议使用隔离变压器进行调试。
事先取R4阻值较小,令R4、C1的充电时间常数只有十几秒钟。这样便于快速调试。
闭合开关SW,再断开开关SW,此时排气扇应该转动。若异常,按照前述工作原理检查Q1、Q2、Q3及附属元件。
排气扇转动一段时间,应该停止。若异常,按照前述工作原理检查U1及延时元件。
然后,主要调整R4的阻值,使延时时间达到满意即可。


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