在這個項目中,我們將為交流電器制作一個可控硅調(diào)光電路。在這里,我們不打算使用微控制器。我們已經(jīng)使用了基本組件來完成此任務。在本項目中,我們將使用可控硅通過紅外電視遙控器控制交流燈泡的亮度。您還可以使用此三端雙向可控硅調(diào)光器電路通過電視遙控器控制風扇速度。
為了控制一個方向的電流,我們有二極管,晶閘管,可以一次在一個方向上觸發(fā)或偏置。或者我們可以說它們只能在一個半周期內(nèi)進行,無論是正半周期還是負半周期。但是,在使用交流電時,我們需要更高效的開關設備,而TRIAC就在這里出現(xiàn)了。
如果我們連接兩個晶閘管回去烘烤,那么它就變成了TRIAC等效電路。因此,TRIAC也基于相同的概念,可以在交流正弦波的正半周期和負半周期期間傳導。TRIAC是三極管交流開關的縮寫形式。
所需組件:
TSOP1738 -1
CD4017 -1
MCT2E 光耦合器 -1
MOC3021 三端雙向可控硅驅動器 -1
LM7805 -1
BC547 晶體管 -1
12-0-12 變壓器-1
1n4007 二極管 -10
電容器 1000uF, 1uF, 4.7uF, 0.01uF, 0.1uF (4)
電阻器 10K (2), 1k (3), 220k, 22k, 15k, 3.3k, 220ohm, 680, 330 (3)
電阻器 30k (10k+10k+10k)
發(fā)光二極管 -2
電路圖及工作說明:
這個三端雙向可控硅調(diào)光電路圖對于初學者來說有點復雜,但總的來說很容易。在這種情況下,我們有TSOP1738紅外接收器U1,它負責從電視遙控器接收紅外信號(紅外線)。
一旦它從電視遙控器獲得信號,它將觸發(fā)配置為單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器模式的555 定時器 U2。該多諧振蕩器用于每次按下遙控器上的任何按鈕時產(chǎn)生單個脈沖。通常,當我們按下紅外遙控器上的任何按鈕時,它會發(fā)送一系列脈沖,在這里我們不需要該脈沖序列,我們只需要一個脈沖來觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器和十倍計數(shù)器IC 4017(U3)。U3 是一個十進制計數(shù)器 IC 4017,此處用于通過更改其定時電阻值來更改單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 (U4) 中下一個555 定時器 IC的時間段。請參閱電路圖以了解。這里 555 IC U4 用于產(chǎn)生公制觸發(fā)脈沖。
十進制計數(shù)器 4017 通過將單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器中的 555 IC U4 的輸出切換到下一個輸出引腳來設置其定時電阻(R)。在這里,我們將 4 個不同的電阻連接到 4017 的不同輸出引腳。在電容器和所選電阻(R5、R6、R7、R8)的幫助下,U4多諧振蕩器在其輸出引腳上產(chǎn)生一個固定時間段的輸出脈沖,只要觸發(fā)引腳變低。U4 多諧振蕩器觸發(fā)引腳將等待來自M2CTE光耦合器 (U5) 的過零脈沖,該光耦合器由全橋整流器驅動,用于檢測過零。U4單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器的輸出進入三端雙向可控硅驅動器光耦合器MOC3021(U7),該光耦合器負責通過向可控硅的柵極引腳施加脈沖來控制可控硅。
12-0-12交流變壓器用于為電路供電并獲取正弦信號以找到過零點。7805穩(wěn)壓器還用于向電路提供穩(wěn)定的5V電壓。LED D1 用于指示接收到的遠程脈沖,D8 LED 用于電源指示。
紅外遙控可控硅調(diào)光電路的計算:
單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器輸出脈沖持續(xù)時間計算:
Time Period = 11. * R * C
Where R is resistance and C is capacitance
讓我們在我們的電路中舉一個例子,我們使用了兩個單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。在第一個 555 多諧振蕩器中,我們有 R2 和 C2:
R2= 220K
C2= 1uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 220 * 1000 * 1) / 1000000
Output Pulse Time Period = 0.242 S or 242 milliseconds
現(xiàn)在對于第二個 555 單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器,以下是四種不同電阻的計算,通過按下遙控器按鈕來控制交流燈泡的亮度:
R5 = 30K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period when trigger pulse trigger the multivibrator will be:
Output Pulse Time Period = (1.1 * 30 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.0066 Sec or ~7 ms (1/3 Power)
然后我們有
R6 = 22K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 22 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.00484 Sec or ~5 ms (1/2 Power)
然后我們有
R7 = 15K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 15 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.0033 Sec or ~3 ms ( 2/3 Power)
現(xiàn)在我們有
R7 = 1K
C3+C4 = 0.1+0.1uF = 0.2uF
Output Pulse Time Period = (1.1 * 1 * 1000 * 0.2) / 1000000 = 0.00022 Sec or <1 ms (Full Power)
最后,用戶需要為可控硅驅動器產(chǎn)生0-10毫秒的脈沖,以控制交流燈泡的亮度。并生成不同持續(xù)時間的脈沖,用戶可以通過按紅外遙控按鈕更改R5,R6,R7,R8值。用戶還可以更改第一多諧振蕩器電阻(R2)以更改遠程脈沖持續(xù)時間。
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