Блок управления вытяжным вентилятором туалета или ванной, с задержкой отключения и фотодатчиком

При посещении туалетной или ванной комнаты зачастую одновременно с включением освещения включают вытяжку для устранения излишней влажности и запахов. Вентилятор просто параллелят с лампой освещения. Таким образом, после выключения освещения выключается и вентилятор вытяжки, что на мой взгляд не оптимально.

Предлагаемая мной схема обеспечивает работу вентилятора вытяжки в течение некоторого времени (настраивается, по умолчанию 2 минуты) после выключения света. Управление блоком осуществляется бесконтактно, использован датчик — фоторезистор. В схеме нет микроконтроллера.

↑ Схема модуля управления вытяжным вентилятором

Схема устройства и перечень используемых элементов приведены на рисунке.

Схема содержит три основных узла.

1. Симисторный узел управления нагрузкой (в данном случае это асинхронный двигатель). Выполнен практически по рекомендациям, приведенным в даташитах на оптронный симистор DD3 MOC3023M и силовой симистор VS1 BT143-600.

2. Узел логической части. Имеем полумост из резистора R1 фоторезистивного датчика R10, выходной сигнал с которого, в зависимости от того освещен фоторезистор (имеет низкое сопротивление) или нет (имеет высокое сопротивление), принимает уровень логического «0» или «1». Этот сигнал поступает на вход логического элемента DD1 74LVC1G07DBV — так называемая «одноячеистая» логика с выходом типа «открытый сток». Чипы доступные и дешёвые.

При освещении фоторезистора, микросхема DD1 через ограничительный резистор R3 разряжает конденсатор C2. Сигнал низкого уровня с выхода DD1 поступает на вход DD2 74LVC1G17DBV и на ее выходе формирует сигнал низкого уровня.
Во входной цепи оптронного симистора DD3 MOC3023M начинает протекать ток, уровень которого определяется сопротивлением резистора R6. При этом обеспечиваются условия включения силового симистора.

После отключения освещения сопротивление фоторезистора возрастает, что приводит к появлению напряжения на входе DD1, соответствующего уровню логической «1», выход микросхемы DD1 отключается от разрядной цепи. Через резистор R2 начинается заряд конденсатора C2.
Через время T = 3*R2*C2 (время задержки отключения), напряжение на входе DD2 достигнет уровня срабатывания, на выходе DD2 появится «1», оптронный тиристор DD3 отключится и силовой симистор отключит двигатель вентилятора от сети.

3. Узел питания выполнен с использованием конденсатора в качестве балластного сопротивления и обеспечивает ток нагрузки до 25 мА. Этого достаточно для надежного включения оптрона DD3.

↑ О деталях

Фоторезистор R10 VT93N1 можно заменить фоторезистором другого типа. При этом возможно придется изменить значение резистора R1. Практически это можно сделать так: омметром измеряется сопротивление фоторезистора в месте будущей установки фотореле при включенном освещении. Номинал резистора R1 должен быть в 3 раза больше измеренного значения сопротивления фоторезистора. Сопротивление фоторезистора при отсутствии освещения (темновое сопротивление) должно быть не менее чем в 3 раза больше значения сопротивления R1.

Конденсатор C2 желательно взять с низким током утечки, который должен быть по крайней мере в 3 раза меньше зарядного тока (определяется значением сопротивления R2). Важно чтобы напряжение на C2 при заряде через R2 превышало напряжение лог. «1» DD2. Применение конденсатора с большим током утечки может привести к тому, что двигатель вентилятора никогда не будет отключаться. А это нас не устраивает.


Вместо DD2 74LVC1G17DBV можно использовать такой же чип, как DD1 74LVC1G07DBV, схема будет вполне работоспособна, чуть уменьшится время задержки.

↑ Печатная плата

Развел плату в Sprint-Layout 5.0. Детальки не подписывал, их там не так и много, можно разобраться.
Спешу поделиться, но еще не собрал в железе — сломался утюг!
[18-09-2016] Смотри продолжние о сборке и наладке тут: Блок управления вытяжным вентилятором. Наладка, результаты.

↑ Файлы

В архиве: чертёж ПП в формате lay, схема, список деталей в txt.
🎁 datagor.ru-upravlenie-vytyazhkoy.7z  120.22 Kb ⇣ 107

Даташиты на интересные чипы 74LVC1G07DBV, 74LVC1G17DBV:
🎁 sn74lvc1g07.pdf  1.26 Mb ⇣ 66
🎁 sn74lvc1g17.pdf  1.3 Mb ⇣ 63

Кто успеет собрать вперёд меня, отпишитесь об успехах в комментах.
Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации