調速開關原理_調速開關電路

2020-11-21 電子發燒友

調速開關原理_調速開關電路

發表於 2019-07-16 14:27:46

　　調速開關原理

　　調速開關採用電子電路或微處理晶片去改變電機的級數、電壓、電流、頻率等方法控制電機的轉速，以使電機達到較高的使用性能的一種電子開關。對交流電機而言，調速方式有：1）電感式調速，2）抽頭式調速，3）電容式調速，3）可控矽調速，4）變頻式調速。對直流電機而言，調速方式有：1）電樞迴路電阻調速，2）電樞電壓調速，3）晶閘管變流器供電的調速，4）大功率半導體器件的直流電動機脈寬調速，5）勵磁電流調速。

　　調速開關採用電子電路或微處理晶片去改變電機的級數、電壓、電流、頻率等方法控制電機的轉速，以使電機達到較高的使用性能的一種電子開關。

　　對交流電機而言，調速方式有：電感式調速，抽頭式調速，電容式調速，控矽調速，變頻式調速。

　　對直流電機而言，調速方式有：電樞迴路電阻調速，電樞電壓調速，晶閘管變流器供電的調速，大功率半導體器件的直流電動機脈寬調速，勵磁電流調速。

　　現在的電機調速很多使用的是可控矽，也就是晶閘管，它主要是利用了一個PWM的控制原理。即讓一個方波去控制可控矽，當方波處於高電平時，可控矽開啟，方波處於低電平位置的時候，可控矽截止。這樣調節高電平與低電平的比例（專業上稱為佔空比），就可以改變電路導通和截止的時間比例，當全程導通時，風扇就全速運行，而全程不導通時，風扇就停止工作。同樣的可以實現，半速，1/4速，3/4速等不同轉速運行方案，理論上可以實現無級變速的可能。

　　電動工具調速開關電路圖

　　電動工具調速開關電路圖：

　　工作原理：C1為輸人濾波電容，VDz和VD1組成一次側鉗位保護電路。R1為控制端電阻，C2是旁路電容。TOP414GC-S端之間並聯的C10是防止在控制端出現高頻幹擾時而引起觸發斷電電路誤動作。

　　紅外遙控風扇調速開關的原理電路分析

　　如圖所示為紅外遙控風扇調速開關電路。該電路由紅外發射器和紅外接收、解碼器組成。紅外發射器包括由IC1及D1、R1、R2、C2等組成的低頻多諧振蕩器和由IC2及R3、R4、C4、C5、W1等組成的多諧振蕩器。其中IC1對應的振蕩周期為T=t充+t放，且t充=0.693R2C2，圖示參數對應約為400μs；t放=0.693R1C2，圖示參數對應約為15ms，輸出波形的佔空比約為3％。IC2對應的振蕩頻率有兩種：f1=1.44/（R3+2R4+2Rw1）（C4），f2=1.44/（R3+2R4+2Rw1）（C4+C5），圖示參數對應的頻率分別為f=20kHz，f2=10kHz。另外IC1的輸出波形控制IC2的振蕩情況，當IC2的脈衝波形為低電平時，振蕩器Ic2不工作。紅外發射管採用SE303A型，脈衝編碼調製波形如圖（a）中所示。

　　紅外接收管採用與發射管匹配的PH302，也可用3DU型的光敏三極體。集成電路IC1為四運放LM324，其中IC1a。和L、C2迴路組成20kHz（或10kHz）的選頻放大器，IC1b、BG1為放大器，IC1c和R17～R20組成電壓比較器。信號經檢波，再經R16、C7延時150ms後加至電壓比較器的反相輸入端，只有當信號電壓超過同相端的偏置電壓時，IC1c的輸出才會由高電平轉為低電平。

　　因此發射時按壓時間（AN）應不小於150ms。集成電路IC2採用十進位計數器／脈衝分配器CD4017，選用8個輸出端BG1～BG5、BG7～BG9，內部依次經R25、R27、R26、R23、R24，並與R28分壓後加至電壓比較器Icld的同相端。IC3（555）、IC1d、BG4等組成具有恆流源的佔空比可調的多諧振蕩器。佔空比的大小取決於加至IC1d的同相端的偏置電壓的高低。

　　IC1d的輸出經BG5反相後觸發SCR雙向可控矽，通過控制其觸發的導通時間來改變交流電壓的平均值，從而改變相應轉速。對應於IC2的輸出BG1～BG5，風扇有5擋風速不同的連續風，在輸出BG7～BG9時，則對應於3擋陣風和微風。本電路的發射採用紅外脈衝編碼，對相距5～10m範圍內的接收解碼器，能可靠地接收、解碼，並可實現對風扇5種不同的風速（連續風）和三擋陣風、微風的換擋控制。

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