在炎熱的夏天,吊扇在人們的生活中所起到的作用不容小視。可是,怎樣讓傳統(tǒng)的吊扇既可以調(diào)速又能定時(shí)呢?
那就自己動(dòng)手制作一臺(tái)吊扇定時(shí)調(diào)速器吧。
一、工作原理
吊扇定時(shí)調(diào)速器的電路如圖1虛線框內(nèi)所示。
虛線框外電路是為便于說(shuō)明原理而繪出的普通吊扇原有接線電路。整個(gè)定時(shí)調(diào)速器由機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)sA和雙向晶閘管無(wú)級(jí)調(diào)壓器兩大部分組成。
機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)SA為市售電風(fēng)扇專用定時(shí)開(kāi)關(guān),它兼有通過(guò)人工手動(dòng)旋鈕、隨時(shí)控制“開(kāi)關(guān)”觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)功能(相當(dāng)于手動(dòng)電源開(kāi)關(guān)),操作非常方便。
雙向晶閘管VS、雙向觸發(fā)二極管VD和外圍阻容元件等,構(gòu)成了一個(gè)典型交流電無(wú)級(jí)調(diào)壓器。
當(dāng)機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)SA處于閉合狀態(tài)時(shí),220V交流電通過(guò)電阻器Rl和電位器RP向電容器C充電,當(dāng)c兩端充電電壓達(dá)到VD的轉(zhuǎn)折電壓時(shí),VD和VS相繼導(dǎo)通,使被控吊扇的電動(dòng)機(jī)M通電運(yùn)轉(zhuǎn),吊扇即送出涼風(fēng);當(dāng)交流電壓過(guò)零反向時(shí),vs自行關(guān)斷,C又開(kāi)始反向充電,并重復(fù)上述過(guò)程。
可見(jiàn),在交流電壓每一周期內(nèi),VS在正、負(fù)半周均對(duì)稱導(dǎo)通一次。如即改變了VS導(dǎo)通角的大小,相應(yīng)地加在M兩端的平均電壓也隨之變化,故實(shí)現(xiàn)了吊扇無(wú)級(jí)調(diào)速目的。
二、元器件選擇
機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)SA采用市售普通電風(fēng)扇專用的發(fā)條驅(qū)動(dòng)式120rain(分鐘)電源定時(shí)開(kāi)關(guān),要求配帶合適的塑料旋鈕;VS選用額定通態(tài)平均電流為1A、斷態(tài)重復(fù)峰值電壓≥600V的普通小型塑封雙向晶閘管;VD選用轉(zhuǎn)折電壓為26~40V的雙向觸發(fā)二極管。
RP選用WH5-1型單聯(lián)小型碳膜電位器,要求配帶合適的塑料旋鈕;R1、R2均用RTX-1/8W型碳膜電阻器;c用CL11-100V型滌綸電容器,亦可用CJ11-160V型金屬化紙介電容器。
X1、X2均用能直接在電路板上固定的小型接線樁,亦可拆用廢舊交流電壁開(kāi)關(guān)上的銅質(zhì)接線樁頭。
三、制作與使用
圖2所示為該定時(shí)調(diào)速器的印制電路板接線圖。印制電路板實(shí)際尺寸約為68mm×35mm,要求采用環(huán)氧基質(zhì)單面銅箔板制作。電路板中間位置開(kāi)出φ6mm的圓孔,用于固定電位器RP。兩個(gè)接線樁X1、X2直接固定在電路板銅箔面一側(cè),以方便使用時(shí)接線。
焊接好的電路板連同機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)SA等,全部裝入尺寸約為1300ram×80mm×35mm的塑料小盒內(nèi),其外形參見(jiàn)圖3所示。在盒面板開(kāi)孔安裝機(jī)械式電源定時(shí)開(kāi)關(guān)SA·旋鈕和電位器RP旋鈕,并在面板適當(dāng)位置處標(biāo)出SA的“開(kāi)(ON)”、“關(guān)(OFF)”擋位和定時(shí)時(shí)間,以及RP旋鈕的調(diào)速范圍等;在盒子頂側(cè)為電路板上的接線樁X1、X2開(kāi)出接線入孔。
由于該定時(shí)調(diào)速器采用對(duì)相線的“兩線制”控制吊扇,其接線方法與普通電源開(kāi)關(guān)完全一樣,所以在改造現(xiàn)有的普通吊扇時(shí),可以直接取代普通壁式電源開(kāi)關(guān),而不必更改吊扇原有的電源布線,安裝非常方便。
該吊扇定時(shí)調(diào)速器的具體操作方法:
(1)每次使用時(shí),應(yīng)首先將調(diào)速旋鈕按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)至“強(qiáng)風(fēng)”位置(因?yàn)榈退贀鯐r(shí)吊扇不容易啟動(dòng)),然后再將定時(shí)旋鈕轉(zhuǎn)至“ON”擋位,此時(shí)吊扇開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn);需要吊扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。只要將定時(shí)旋鈕轉(zhuǎn)至“OFF”擋位即可;
(2)若需定時(shí)關(guān)閉吊扇,只要將定時(shí)旋鈕順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)到所需要的時(shí)間刻度即行,定時(shí)結(jié)束時(shí)旋鈕自然返回至“OFF”擋位,吊扇即自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn);
(3)吊扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),若需要降低轉(zhuǎn)速(減小風(fēng)力),可將調(diào)速旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)至合適位置處;反之,若需要提高轉(zhuǎn)速(增強(qiáng)風(fēng)力),則應(yīng)將調(diào)速旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)至合適位置處即可。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2008年10期