在日常生活中,人们希望人离开卫生间后排气扇再延时转动一段时间,以加强卫生间的空气流通,下面给大家介绍一种改装容易、使用方便的排气扇延时开关。
一、电路组成
该控制电路如上图所示。整流全桥BR1后的电路就是延时电路,其作用就是一个等效开关,控制排气扇的通/断电。
主电路由桥式整流块BR1、晶闸管Q3组成。R10、C3起缓冲作用。
电源开关电路由三极管Ql、Q2,二极管D4,以及开关SW组成,提供运放Ul(LM358)的工作电源,以及晶闸管的触发信号。R8、R11是为Ql、Q2微弱的漏电流提供通路,避免误触发。
延时控制电路主要由R4、Cl,以及运放Ul组成。运放的输出电压控制三极管Q2的导通与否。
二、工作原理
接通电源后,由于Ql、Q2未导通;运放没有工作电源,晶闸管也没有触发信号,排气扇不转动,整个电路不耗电。
当需要启动排气扇时,闭合开关SW,二极管D4的负极电位为O,PNP三极管Ql通过R7、D4形成基极电流,进入饱和状态。由R5限流、Dl稳压、C2滤波,产生运放需要的12V工作电源。
同时,当Ql集电极的电位超过20V时,D2反向击穿,通过R9产生晶闸管Q3门极的触发电流,晶闸管Q3导通,相当于1、2端接通,排气扇通电,开始转动。
由于此时电容Cl两端电压基本为零,运放Ul的②脚电位低于③脚电位,运放输出高电平,通过R2为Q2提供基极电流,使Q2进入饱和状态,从而为Ql基极电流提供通路。
由于运放Ul的①、②脚之间有正反馈电阻Rl,使③脚电位较高,达到10.8V,保证运放继续输出高电平,维持排气扇转动的状态。
断开开关SW,Ql继续导通,产生运放需要的12V工作电源,并保持晶闸管Q3门极的触发电流,使晶闸管Q3继续导通,排气扇继续转动。
Cl经过R4获得充电电流,两端电压不断上升,当运放Ul②脚电位高于③脚电位时,运放输出低电平,Q2进入截止状态,进而Ql截止,运放失去工作电源,晶闸管Q3也截止,排气扇停止转动。这样就完成一次排气扇延时关闭过程。
排气扇转动的时间长短,取决于R4、Cl的充电时间常数。图中的取值大概能使排气扇转动十多分钟。制作时可根据实际需要设定元件参数。
当需要再次启动排气扇时,接通开关sw,此时Cl通过R6、D3、SW迅速放电,两端电压几乎降为Ov,又重复前面的工作过程。
若需要排气扇长时间工作(例如浴霸与排气扇合为一体的情况),则将开关SW长时间闭合,则排气扇就可以长时间工作了。
三、安装调试
1.安装
该延时电路印刷线路板如下图所示,其面积很小,适合安装在墙壁开关内。
安装时,拆开原墙壁开关,将原来接在墙壁开关触点上的两根线拆开,连接在印刷线路板的左上角的IN端子上。从右下角的SW端子引出两根导线,连接在原墙壁开关触点上,固定好之后,即完成安装。
2.调试
由于电路板与市电相连,为保证安全,建议使用隔离变压器进行调试。
可先选取阻值较小的电阻作R4,令R4、Cl的充电时间常数只有十几秒钟,以便于快速调试。
闭合开关sw,再断开开关sw,此时排气扇应该转动。若异常,按照前述工作原理检查Ql、Q2、Q3及附属元件。
排气扇转动一段时间,应该停止。若异常,按照前述工作原理检查Ul及延时元件。
最后调整R4的阻值,使延时时间达到满意即可。
本延时开关无需改变原排气扇的布线,改装方便,且无线序要求,接线容易。另外,该开关无待机损耗,安全节能;无继电器机械触电,可靠性高,使用寿命长。