Thay đổi tốc độ quạt dùng điện trở
Trước tiên, chúng ta thảo luận về bộ Thay đổi tốc độ quạt kiểu cũ dùng điện trở có kích thước lớn. Bộ Thay đổi tốc độ quạt trần cũ sử dụng dây điện trở nối tiếp và có nhiều mức để kết nối với công tắc điều chỉnh tốc độ. Loại bộ điều chỉnh này hoạt động dựa trên điện trở tải đầy đủ giữa tải và nguồn để tạo ra sự gián đoạn cần thiết cho dòng điện và độ sụt áp. Tốc độ thấp hơn tương ứng với điện trở cao hơn.
Khi đặt ở tốc độ thấp, núm vặn sẽ cho dòng điện chạy qua chiều dài tối đa của dây điện trở. Ở mức trung bình, dòng điện chạy qua điểm giữa của dây điện trở, và ở tốc độ cao không có điện trở, nghĩa là điểm đầu của dây điện trở được kết nối trực tiếp với nguồn cấp của quạt.
Những bộ điều chỉnh này cần nhiều không gian và trông giống như một hộp chữ nhật lớn có núm xoay tròn ở trên. Chúng cũng được gọi là bộ điều chỉnh điện trở. Hộp này bao gồm một điện trở dây quấn với các đầu nối khác nhau được kết nối nối tiếp với động cơ của quạt. Dây Nichrome được sử dụng làm vật liệu điện trở trong đó, do đó một lượng lớn công suất bị mất qua nhiệt được tạo ra qua các dây điện trở này.
- Ưu điểm của loại bộ điều chỉnh này là rẻ tiền, rất bền và không có tiếng ồn khi quạt chạy ở tốc độ thấp.
- Nhược điểm – Ngay cả khi ở tốc độ thấp, chúng cũng tiêu thụ công suất tương đương với tốc độ cao vì dây điện trở hoạt động như một tải nối tiếp với quạt. Công suất bị mất không cần thiết qua nhiệt.
Bộ Thay đổi tốc độ quạt điện tử
Cơ bản có hai loại bộ Thay đổi tốc độ quạt điện tử có sẵn trên thị trường:
- Loại dùng Triac
- Loại dùng tụ điện
Bộ điều chỉnh/điều khiển dùng Triac
Trong mạch bộ Thay đổi tốc độ quạt điện tử dùng Triac, chủ yếu có ba thành phần được sử dụng: Điện trở, một tụ điện, một Diac, và một Triac. TRIAC là một thiết bị bán dẫn thuộc họ thyristor. Nó được sử dụng trực tiếp để điều khiển tốc độ bằng cách giữ và nhả dòng điện.
Nguyên lý hoạt động của bộ Thay đổi tốc độ quạt điện tử dùng Triac
Trong mạch này, một Diac được kết nối với cực gate của triac. Một đầu của biến trở được nối với đầu cuối của Triac thông qua một điện trở 22k và đầu kia của VR được nối với một tụ điện được kết nối với Diac.
Khi điện áp qua Diac vượt quá mức VBO thì nó được kích hoạt và bật. Đối với DB3 thì VBO là 32V (+/-4V). Điều này có nghĩa là khi điện áp qua DB3 đạt 32V thì nó bật và dòng điện sẽ chạy qua nó. Diac được tạo thành bởi sự kết hợp của hai diode theo hướng đối lập. Diac cung cấp tín hiệu cho cực gate của Triac và tùy theo tín hiệu gate mà nó cho phép nguồn đi từ MT2 đến MT1.
Điện trở và tụ điện tạo thành một mạch R-C để cung cấp độ trễ thời gian và hằng số thời gian cho đầu vào của Diac và sau đó bằng các xung hằng số thời gian, nó có thể tạo ra điện áp giới hạn qua triac và tải nhận được nguồn điều chỉnh.
Diac cho đầu ra DC đầy đủ cho cả chu kỳ âm và dương, điều này được sử dụng để kích hoạt Triac.
Mạch Thay đổi tốc độ quạt AC 220V
Ban đầu, khi nguồn được bật, triac ở trạng thái tắt, tụ điện nhận điện áp tín hiệu qua quạt và điện trở và được sạc. Khi tụ điện được sạc đầy, nó lưu trữ năng lượng và Diac được bật. Triac cũng bật và nguồn đi qua Triac. Khi Triac bật thì tụ điện phóng điện. Tụ điện lại nhận dòng điện qua điện trở bỏ qua tải và đường dây đầu vào rồi lại được sạc. Tụ điện phóng điện bằng cách cung cấp năng lượng cho Diac và do đó Triac lại bật vì Diac cung cấp tín hiệu cho cực gate.
Quá trình sạc và phóng điện của tụ điện này xảy ra ngẫu nhiên và Triac cũng bật tắt ngẫu nhiên. Tốc độ sạc của tụ điện tăng lên khi tăng giá trị điện trở. Vì vậy, sự kết hợp của điện trở và tụ điện trong mạch này tạo ra độ trễ thời gian.
Có thể thêm một mạch bảo vệ cho Triac bằng cách thêm điện trở và tụ điện nối tiếp song song với Triac. Đây được gọi là mạch điều khiển, chỉ cần thiết cho tải cảm ứng như động cơ/quạt, không dùng cho tải điện trở.
Khi chúng ta tăng thời gian sạc của tụ điện thì triac nhận tín hiệu cực gate trễ hơn và nó cung cấp điện áp thấp hơn cho tải.
Ưu điểm – Tiêu thụ ít điện năng ở mức tốc độ thấp. Rẻ và kích thước nhỏ gọn.
Nhược điểm – Quạt phát ra tiếng ồn như tiếng vo ve ở tốc độ thấp.
Bộ điều chỉnh dùng tụ điện (Loại không ồn)
Trong bộ điều chỉnh dùng tụ điện, có một số tụ điện được kết nối nối tiếp với tải và mỗi tụ điện có một điện trở song song. Bộ điều chỉnh dùng tụ điện rất phổ biến và dễ tìm thấy trên thị trường. Loại này đắt hơn một chút so với bộ điều chỉnh dùng triac. Nhưng kết quả tốt hơn bộ điều chỉnh triac.
Ưu điểm của bộ điều chỉnh này là quạt không tạo ra tiếng ồn vo ve. Tiêu thụ ít điện năng ở tốc độ thấp.
