紅外遙控自動調壓器

目前,用于交流電源的調壓器種類很多,但能實現自動調壓的卻很少,即便是自動調壓器,往往也需要使用者到調壓器前按動相應功能開關。

紅外遙控自動調壓器,可以直接控制220V交流電的通、斷和進行電壓自動調節。也就是說,220V電源原是斷開的,只要紅外線發射器送出一個紅外線信號指令,電源即被接通;若220V電源原是接通的,則只要送出一個紅外線信號指令,電源即被斷開。當所送出的紅外線指令時間稍長時,已接通的電源電壓可以自動地從220V調至25V左右,若紅外線發射器的指令仍然存在,電源電壓又可從25V上升到210V左右,變化週期為8秒,且周而複始循環下去,直至紅外線發射器的指令結束為止。所以,人們可根據被控負載所需之功率,將電壓調至某個數值。如果控制白熾燈的亮度或電風扇的轉速,只要根據燈泡亮的程度或風扇的轉速,隨時可停髮指令,則燈泡的亮或風扇的轉速即是所需的亮度或轉速,可達到隨心所欲的地步。

這個已被選定的電源電壓,具有記憶功能,即供電電源斷開後再接通時,電源的開始工作電壓就是這個選定的電壓。需增高或降低該電壓,只要增長髮送信號指令時間即可,這是因為電路中使用了具有存貯功能的邏輯運算功能集成電路的緣故。

1.電路工作原理

自動調壓器的紅外線發射電路如圖37-1所示。

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圖37-1

圖37-1是採用時基集成電路IC1組成的占空比可調方波發生器發射電路,實際上是由時基電路NE555和外圍阻容元件組成的多諧振盪器,振盪頻率由電阻R1和R2的比值決定。當按下自複鍵K時,多諧振盪器的電源接通,IC1的 腳輸出信號電壓,加至三極管BG的基極,經BG管(9013)驅動紅外線發光二極管向外輻射信號脈衝,供接收器接收。

自動調壓器的紅外線接收電路如圖37-2所示。

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圖37-2

在平時,光敏三極管BG1因無紅外線接收信號輸入而截止,BG2∼BG5均不導通,則BG5的集電極呈高電平,IC2的輸出端 腳為低電平,雙向可控矽SCR不導通,負載供電電源處在斷的狀態。當BG1收到發射機發來的信號指令時,BG2∼BG5立即導通,BG5的集電極是低電平,而IC2的輸入端是 腳和 腳, 腳為輸出端。當IC2的輸入端為低電位時,在電源頻率50Hz的每半個週期內,出現一個觸發脈衝,脈衝出現的相角在41∼159之間緩慢地以約8秒的時間作週期性地變化,這種週期性變化的脈衝,通過二極管D3觸發雙向可控矽SCR的控制極,以完成週期性的調壓任務。

2.元件選擇

IC1為時基集成電路NE555。

IC2為具有邏輯運算功能PMOS觸發集成電路S576,是八腳直立式封裝結構,管腳排列如圖37-3。

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圖37-3

BG1、BG4及BG5,為3DG6或9013β>80。

BG2為場效應管3DJ6。

BG3為PNP型三極管,可選3CG14或9015。

BG1為光敏三極管,選3DU5等。

SCR為雙向可控矽,可選3A/700V或4A/600V,外殼上加裝2×20×40mm的鋁散熱板。

D10、D2為二極管,1N4001,D3為1N4148。

DW為穩壓二極管,2CW21。

RD為保險絲,2A。

LED1∼LED3,為紅外線發光二極管。

R151kΩR2、R6100kΩ

R3、R141kΩR4510kΩ

R75.1kΩR8510Ω

R96.8kΩR10、R1110kΩ

R124.7MΩR131.5MΩ

C1、C4、C80.01μF

C2、C70.1μFC36800pF

C51μFC610μF

C9、C114700pFC100.047μF

C120.3μF/400VC130.22μF

紅外線發射器的印刷電路如圖37-4所示。

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圖37-4

接收器的印刷電路如圖37-5所示。

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圖37-5

發射器只需調試發射頻率,改變R1與R2的比值,即可決定其發射頻率。

接收器的頻率應與發射器的頻率諧振,調整電容C3容量即可。

S576集成電路正常時, 腳電位應為12V左右。然後將發、收兩部分拉開1m距離,發射管與接收管不需對方嚮,按下發射電路中的自複開關K,燈泡ZD應亮;再將距離拉開10∼15m的距離,按下K,ZD也應點亮,且在8秒左右時間內,燈泡的亮度應該由暗到最亮,再經約8秒,燈泡的亮度由最亮變到暗。

調試時,若BG5管集電極電位在接收信號時變化不明顯,或一直處在低電位,或S576的 腳懸空,都會導致輸出端電壓週期性地自動調壓而無法控制,必須仔細檢查。

本自動調壓器,不僅適用于白熾燈泡的調光,也適用于其它電器的自動調壓,使用是十分方便的。

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