本文介绍的电风扇模拟自然风控制器,通过控制可控硅元件对电风扇有节拍地通断电源,从而达到模拟自然风的目的,使人感到较为舒适。
一、电路的工作原理
电路原理图见图1。

主电路由电风扇电机M、双向可控硅VS组成。
控制电路由电源、脉冲发生、脉冲检测、可控硅触发电路及可控硅保护电路组成。
T、VD1~VD4、C1、R1、VD5、VT1组成电源电路;R5、R6、R7、R8、RP、C2、C3、VT3、VT4组成脉冲发生电路;VD6组成脉冲检测电路;R3、R4、VT2、R10组成可控硅触发电路;R9、C4组成可控硅保护电路。
市电通过电风扇电机M加在双向可控硅VS的两端;同时经过变压器T输出10V左右交流电压,经VD1~VD4、C1整流滤波后,由电源调整管VT1输出较为平稳的直流电压,然后由R2限流后作为后级电路的直流电源。其中R1和VD5为稳压电路,它向三极管VT1提供一个基准电压。
接通电源后,脉冲发生电路(实际上是一个无稳态振荡器)由于晶体管VT3和VT4及其它元器件的差别,电路产生振荡。VT3和VT4轮流导通,在VT3和VT4的集电极分别有规律地出现高电平或低电平。当VT3在某一个时刻截止时,VT3的集电极出现高电平,VD6不导通。此时VT2的集电极为高电平,三极管VT2处于放大状态,R10上有电流I\(_{E2}\)流过,并产生电压UR10,这个电压加在双向可控硅VS的控制极上,触发VS使VS导通,电风扇转动。经过一定时间,当VT3导通,VT3的集电极为低电平,此时VD6导通,VT2集电极为低电平,VT2截止,R10上无触发电压输出,电风扇停转。调节RP,可以调节电风扇运转时间和停转时间间隙。本电路中,电风扇的停转和运转时间可在4~6秒之间进行调整。
R9、C4组成可控硅保护电路。当电风扇突然关断或打开时,由于风扇电机绕组为一大电感,故在关断或打开电源的瞬间,在可控硅VS和其它元件的两端会产生一个很高的自感电势,这个自感电势会损坏可控硅或其它元件。加上R9、C4后,由于C4两端电压不能突变,故抑制了自感电势,同时通过R9可以放电消耗掉电感电势的能量。
二、电路安装调整
各元器件在印制板上的安装见图2。其中R3应先用100k电位器代替,并将电风扇从插座中断开。调整100k电位器,使当VT3集电极为高电平时,VT2发射极电压约为2V左右。然后用万用表测量此时电位器的阻值,找一个相应的定值电阻接上去。其它元件只要安装无误,电路即可工作。由于整个电路带有较高电压,调整100k电位器时应将电风扇拔出,并将图1中220V电源与控制电路中打“×”号的接点断开进行调试,并将整个电路置于绝缘盒中,以保证安全。

三、常见故障分析
1.电风扇无模拟自然风:
可能出现的故障:VS短路,VT2短路,VD6断路,VT3断路,VT4短路,RP接触不良。
2.电风扇电机不转:
可能出现的故障:VD1~VD4有问题,VT1断路,VS断路,VT2断路,VT3短路,VT4断路,RP接触不良。
3.VS容易损坏:
可能出现的故障:R9或C4损坏,VS耐压不足。(贺哲荣)