一般家用电扇叶片外面都加有防护罩,以免发生危险。但有的孩子出于无知或调皮,爱用手指头去碰旋转着的叶片,这就容易把手碰坏。为此,我们设计了这个电扇手触保安装置,当人手伸到离电扇防护罩1cm的地方时,电扇就会制动停转,以保安全。
此装置电路见图1。它是由振荡器、射极耦合触发器、能耗制动三部分组成。接通电源后,电扇马达通电,电扇开始工作。220伏交流电压经电源变压器B降压、D\(_{5}\)整流、C7滤波后,供给各晶体管作工作电压。这时BG\(_{1}\)等组成的振荡器工作,R6上输出的信号经D\(_{1}\)整流后加至BG2的基极。BG\(_{2}\)、BG3等组成射极耦合触发器。当有振荡信号输入时,BG\(_{2}\)变为饱和,BG3变为截止状态,继电器J1不吸动,此时BG\(_{4}\)因上偏置电路断开不工作。电机正常转动(图中④与②间的连线应改接到J1—2常闭点,图中有误)。

当手距电扇罩1cm时,由于人体分布电容的存在,相当于在振荡回路里加了个电容,正常的谐振状态被破坏,电路立即停振。这时D\(_{1}\)的负极输出的直流电压由7伏降至接近零伏。于是BG2由导通变为截止,BG\(_{3}\)由截止变为导通,继电器J1吸动,J\(_{1—}\)2的常闭触点断开,切断了电扇电源;J1—1的常开触点闭合,电源给C\(_{4}\)充电,这充电电流使BG4导通,J\(_{2}\)吸动,J2—1接通,经D\(_{4}\)整流后的直流电加到电机上,由于是直流,使定子产生一个直流磁场,该直流磁场使得转子不再转动,于是电扇立即停转。1秒钟后C4的充电电流等于零,BG\(_{4}\)截止、J2释放,制动过程结束。若人手没离开电扇,J\(_{1}\)仍吸合,J1释放,电扇停转一直持续到手离开时为止。
图中,BG\(_{1}\)可用3DK2或3DG6,β为30~80。BG\(_{2}\)、BG3、BG\(_{4}\)可用700mW左右的管子,β为40~80,如3DK4、3DG\(_{12}\)等。D4的反向耐压应大于300伏、电流大于1A。L用线径为0.7mm左右的漆包线,在直径为8mm的圆棒上绕20圈脱胎而成。电源变压器B的次级电压约为13伏,电流为100mA。继电器J\(_{1}\)、J2的内阻为450Ω、吸合电流为26mA、触点功率大于200W。
全部元器件安装在图2所示的印制板上(1∶1)

调试时先从振荡器开始,接通电源,将万用表串接在集电极印刷电路条缺口上,调R\(_{1}\)使BG1的I\(_{C}\)=lmA。然后将万用表并联在D1的负极和地之间,测量出有7伏左右的直流电压,用手摸天线时,7伏电压应降到0.5伏左右,说明振荡器工作正常。
调整射极耦合触发器时,BG\(_{2}\)的基极电路条缺口先不焊上,这时,BG2截止、BG\(_{1}\)导通;当焊上缺口后,电路应翻转,BG2饱和、BG\(_{3}\)截止。如电路没有翻转,应检查7伏控制电压是否太低或BG2管子损坏。
能耗制动的调整主要是调整制动时间。制定时间的长短由C\(_{4}\)决定,容量越大、制动时间越长,选C4为20μ时,制动时间为1秒。C\(_{4}\)可在20~50μ之间选取。如不加制动电路,电机虽然停转,但靠惯性仍会转动,加了制动电路后,就强迫电机立即停转。
电路调整好以后,将引出线①、②接电扇的电源插头,③、④接220伏市电,⑤接在电扇保护罩的固定螺丝上。先不开电扇开关,用手触电扇保护罩,J\(_{1}\)应吸动,J2吸动后1秒钟左右又自动释放,J\(_{1}\)保持不变。手离开罩时,J1释放,说明与电扇能正常配合。然后打开电扇开关,检查制动情况是否符合要求。
把电路板等装在一个小盒子里,放在电扇附近。(彭晓久)