定时排气扇

定时排气扇 定时循环排气扇 控制器 本例所介绍的定时循环排气扇控制器，可用来对家庭居室的排气扇进行定时循环控制，它既可对室内空气进行定时清洁净化，又省去人工控制。只要按照实际需要设定好排气时间和间歇时间，排气扇就会按照设定好的时间，自动循环地工作下去。同时该控制器还可根据设定好的定时程序和时间，自动切断工作电源，这样既能实现控制目的，又不浪费电能。 工作原理 定时循环排气扇控制器电路由定时循环开停时间控制器和工作电源控制器两大部分组成，其电路原理图如图所示。 定时循环开停时间控制器由555时基集成电路组成，在电路中，555.时基集成电路被连接成脉冲占空比可调的超低频多谐振荡器。555时基集成电路能够实现电路振荡的主要原理是，由电源通过接在电路的7、6、2脚间的电阻器R1,R2对接至地端的电容器C1的充、放电过程，与3个引脚各自功能相配合来完成的。在前面已介绍过的振荡电路中，电容器C1的充电是通过R1、R2与C1的接地端形成回路的;而电容器的放电则是C1的正极通过R2到7脚完成的。只要将电路中R1、R2与C1的数值设定好，则振荡电路的振荡频率和脉冲占空比就 是固定不可变的。 而在本电路中则不同，由于在电路中加人了二极管VDl、VD2和可调电位器RP，情况就改变了。在这个振荡电路中虽然它的振荡频率是不可变的，但其脉冲的占空比是可以通过RP进行调节而改变的。这是由于加人了二极管后，电容器C1的充、放电回路与前不同了。其中充电回路变为由电源通过Rl, RP的上半段、VD2到电容器Cl。而电容器的放电回路则由电容的正极通过VD1, R2和RP的下半段到7脚。电路中的电容器C1为固定不变的，但它的充、放电电阻值是可以通过调节RP的位置来改变的。 由于振荡脉冲的占幸比是由电容器充、放电时间的差异形成的，当RP的动臂移向下方时，使充电电阻的阻值增大，同时使放电电阻器一的阻值减小同一数值。其结果是电容器充电的时间延长;而放电时间缩短，振荡脉冲的占空比变大了。反之，当RP的动臂向上调节时，电容器的充电时间缩短;而放电时间被延，长，振荡脉冲的占空比变小。 在本电路中，在接通电源之初，由于C1刚开始充电，其上端的电压小于Vpp/3，ICl的3脚输出高电平。这时VL2发光指示，继电器K2线圈不通电，所以K2保持静态。但这一高电平在形成之初便通过C3向IC2的CP端输人一个计数脉冲，使IC2的输出端前移一位。随后电容器C1进人充电状态，而输出端3则保持高电平。直到C1充电使其正端电压达到2 VDD /3时，电路翻转，输出端3变为低电平。这时继电器K2通电吸合，将排气扇的工作电源接通，排气扇开始运转。工作状态指示灯VL1发光指示。 随后C1立即转人放电过程，经过一段时间，当C1正端电压下降到Vm /3时，电路翻转，输出端3又恢复高电平，继电器K2断电释放，排气扇停止运转，电路进入下一个循环期。 虽然R1的电阻值远大于R2的电阻值，但因RP为共用元件，当RP的动臂旋至R2一端时，R1，RP的电阻值远大于R2的电阻值。这时C1的充电时间远大于放电时间，输出脉冲的占空比最大，排气扇的运转时间小于停歇时间。当RP的动臂旋至R1端时，R1的电阻值又小于R2，RP的电阻值。这时电容器C1的充电时间略小于放电时间，输出脉冲的占空比为最小。排气扇的运转时间大于停歇时间。 工作电源控制器由IC2和继电器K1组成，它通过对排气扇运转周期的计数，确定和控制排气扇的工作次数。当到达预定的工作次数后，通过继电器K1切断排气扇并包括整个控制电路的工作电源。该电路由IC2、继电器K1、SB2和SBI组成。 IC2为CD4017十进制计数器，电路中用它的输出端Q0一Q7来控制继电器KI的吸合与断开。当Q0一Q7中只要有一个输出高电平，继电器K1就不会断开。当电路被接通电源后，Q0就输出高电平使VT导通，继电器K1吸合。在随后的工作过程中，虽然输出端会由Q0, Q1、Q2.…、Q7变化，但VT的导通状态不会变化，直到Q8输出高电平使计数器复位。 IC2的计数脉冲取自ICI的输出，每当ICI输出一个脉冲周期，IC2便计数一次，其输出端即前移一位。如果未加预置，则当排气扇运转七个周期后就会被切断工作电源而停止工作。SB2为预置按钮，每按动一次按钮便向IC2输人一个计数脉冲，输出端即前移一位，余下的工作周期就会减少一次。所谓预置便是通过预置减少排气扇的工作循环次数。 该电路在使用时，首先按下起动按钮SB1接通控制电路的工作电源，这时IC2的伪输出高电平使VT导通，继电器K1通电吸合后通过K1将电源开关自锁，使电路进人工作状态并一直保持。 本电路中IC1输出脉冲的周期为1h，可通过RP的调节改变脉冲的占空比，从而改变排气扇的开停时间。 元器件选择 ICl选用NF555时基集成电路;IC2选用CD4017十进制计数,脉冲分配器数字集成电路。 VT选用9013、3DG12或3DK4型硅NPN中功率晶体管，要求电流放大系数β,100. VD1一VD3用1N4001型硅整流二极管;VD4选用1N4148型硅开关二极管;VLI一VL10选用Φ5mm发 光二极管。 其他元件无特殊要求，可按图所标型号及参数进行选用。 种定时排气扇，由排气扇、定时控制电路和主电路组成，排气扇接在主电路中，为现有排气扇。其特点是主电路中有接触器,的常开触点，定时控制电路与主电路并联，定时控制电路中,的线圈得电和失电控制接触器,的常开触点的闭合和打开。其优点为:电路简单、合理、巧妙，能够很方便地根据室内空气质量调整排气扇的自动停止或开启工作的时间，并且能够控制开启或停止的时间长短，是一种节约电能，节省设备的理想的定时排气扇。 由NE555、CD4017构成的定时循环排气扇控制器电路图 如图为定时循环排气扇控制器，可用来对家庭居室的排气扇进行定时循环控制，它既可对室内空气进行定时清洁净化，又省去人工控制。只要按照实际需要设定好排气时间和间歇时间，排气扇就会按照设定好的程序和时间，自动循环地工作下去。同时该控制器还可根据设定好的定时程序和时间，自动切断工作电源，这样既能实现控制目的，又不浪费电能。它的组成如图所示。 555家用排气扇定时控制电路工作原理 555家用排气扇定时控制电路除了工作电源外由两部分组成，一部分是对排气扇进行自动开停控制的自动循环控制器，一部分是对开停次数进行计数的电子计数器。 自动开停控制的自动循环控制器由555 电路组成， NE555 与Rl ， RP 、R2 、VDl 、VD2和Cl 组成一个占空比可调的超低频振荡器，用来控制排气扇的开机时间和停机时间。 由图可见， VDI , VD2 将占空比可调的超低频振荡器中电容CI 的充电回路和放电回路隔离开，使充电回路为电源?RI?即的上半部?VD2?Cl，放电回路为CI ? VDI--R2?RP 的节半部??脚。 将RP 的滑动臂向上调节，可减小CI 的充电时间，排气扇的停歇时间就减小;将RP的滑动臂向下调节，可减小CI 的放电时间，排气扇的工作时间就会减小。在实际使用中可根据情况进行调节。 接通电源之初，由于CI 上的电压接近于OV ， NE555 的?脚输出高电平，继电器K2 不吸合，排气扇进入停歇阶段。 开停次数自动计数器由一只十进制计数/脉冲分配器CD40I7 组成。本电路设定为8 次，当排气扇开机次数达到8 次后，继电器将工作电源切断，使排气扇停歇两个周期。 电路中， CD4017 的输出端QO~Q8 通过LED3~LEDll 接到晶体管开关电路VT 的基极， LED 既能作为隔离组件，又能作为计数器的计数指示。 当排气扇开机后每停机一次， NE555 的?脚输出的高电平经由C3 、R5 组成的微分电路将其变换为尖脉冲后，输入到CD40I7 的计数输入端CP ，它的输出端前移一位。 接通电源后电路通电进入工作状态。这时排气扇首先进入停歇阶段，计数器CD40I7 的QO 输出高电平， LED3 发光，该高电平经R6 加至VT 的基极，使VT 导通，继电器KI 通电吸合将电源电路自锁。当CD40I7 输入第9 个计数脉冲后， Q9 输出高电平。此时由于Q8 已变为低电平而Q9 又悬空， VT 失去基极电压而截止，继电器KI 断电释放，电路停止工作。 手动按钮SB 为手动关闭按钮，当控制电路在自动控制过程中时，如果需要电路停止工作，可按动SB ，通过对CD40I7 输入手动脉冲将电路关闭。