给普通电扇增加电脑控制功能

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市场上流行的“电脑风扇”或“电子程控风扇”,不外乎是用集成电路控制器与老式风扇相结合的新一代产品。本文推荐的电路就是利用一块市售的专用集成电路RY901将普通电扇改装为具有多功能的高档电扇,很适宜无线电爱好者制作与改装。

这种新型IC的主要特点:1.它集开关、定时、调速、模拟自然风为一体,外围元件少、电路简单、易于制作;2.省掉了体积较大的机械定时器和调速器,采用轻触式开关和电脑控制脉冲触发,因而无机械磨损,使用寿命长;3.各种动作电脑程序具备相应的发光管指示,耗电量少,体积小,重量轻,显示直观,便于操作;4.适合开发或改造成多路家电的定时控制等。RY901采用双列直插式16脚塑封结构,为低功耗CMOS集成电路。其外形、引出脚排列及各脚功能见图1。

图1
图1 🔍原图 (826×284)

下面着重介绍其工作原理、制作与改装的方法。

图2
图2 🔍原图 (1002×519)

整个典型应用电路如图2所示。市电220V由C1、R1降压,VD9稳压,经VD10、C2整流滤波后,提供5~6V左右的直流电源作为RY901IC组成的控制器电压。在刚接通电源时,电脑控制器暂处于复位(静止)状态,面板上所有发光二极管VD1~VD8均不亮,电风扇不转。若这时每按动一次风速选择键S3,可依次从IC的~脚输出控制电平(脉冲信号),经发光管VD1~VD3和限流电阻R2~R4,分别触发双向晶闸管VD11~VD13的G极,用以控制它的导通与截止,再经电抗器L进行阻抗变换,即可按强风、中风、弱风、强风……的顺序来改变其工作状态,并且风速指示管VD1~VD3(红色)对应点亮或熄灭;当按风型选择键S4,电风扇即接连续风(常风)、阵风(模拟自然风)、连续风……的方式循环改变其工作状态,在连续风状态下,风型指示管VD4(黄色)熄灭,在阵风状态下,VD4闪光;当按动定时时间选择键S2,定时指示管VD5~VD8依次对应点亮或熄灭,即每按动一次S2,可选择其中一种定时时间,共有0.5、1、2、4小时和不定时五种工作方式供选择,当定时时间一到,IC内部的定时电路停止工作,相应的定时指示管熄灭,同时IC的~脚也无控制信号输出,双向晶闸管VS1~VS3截止,从而导致风扇自动停止运转;在风扇不定时工作时,欲停止风扇运转,只要按动一下复位开关S1,所有指示灯熄灭,电源被切断,风扇停转;如欲启动电扇,照上述方法操作即可。

印制板电路见图3。读者可根据手头的塑料盒或调速器盒的尺寸自行描制,印制板IC上的②脚、的引出线分别用细导线连接,用以防止短路。

图3
图3 🔍原图 (1621×947)

图中除降压电容C1用优质的CBB-400V聚苯电容或CY—600V云母电容,泄放保护电阻R1用RJ-1W金属膜电阻或线绕电阻外,其余元器件均为普通型,电阻为 1/8W、电解为耐压 10~16V。 C1取值范围为 0.47~1μ之间;稳压管 VD9为 5~6V/1W,可选用2CW104(旧型号为2CW21B)硅稳压管;VD11~VD13为1A/400V小型塑封双向晶闸管,可选用MAC94A4型或MAC97A6型;L为电抗器,可以自制,亦可移用原调速器中的电抗器;S1~S4为轻触型按键开关(也叫微动或点动开关),有条件的可采用导电橡胶组合按键开关。为保证焊接质量,所有元器件脚应事先用刀片刮光上锡,焊点应浸润光滑,防止虚焊。整个电路焊接无误,一般不用调试就能工作。

改装方法:该电路对所有普通风扇都能进行改装。将焊接好的电路板装进合适的塑料肥皂盒或原调速器盒中,将原分线器开关拆除不用,留出空余位置便于安装印制板电路。一般风扇用电抗器均采取5档,不妨利用其中①、③、⑤档,将强风(第1档)、中风(第2档)、弱风(第3档)分别接到电抗器的各档中。若有的调速器中无电抗器,风扇电机则是采取抽头方式改变风速的,同样将三种风速分别接至分线器的三根引线中。在改装中特别要注意安全,印制板上220V交流电源接线端及所有导电部位应与调整器盒的金属件严格隔离。改装完毕,可用测电笔碰触调速器有否漏电,否则应进一步采取绝缘措施。通电试验时,用万用表DC10V档测C2两端电压应为5~6V之间,若不正常,应重点检查整流稳压电路,然后再分别按动S1~S4开关,观察各路指示管VD1~VD8应按对应的选择功能发光或熄灭,风扇也应同步工作于不同状态。(刘明清)