Ovládání ventilátoru

Ventilátor používáme na WC k odvětrávání „kontaminovaného“ vzduchu. Pro tento účel jsme zakoupili ventilátor VENTS. Ventilátor se spustil po rozsvícení světla a vypnul po nastaveném časovém intervalu od zhasnutí světla.

Jak se později (v jisté vypjaté situaci :)) ukázalo, tak komunikace osoby sedící na WC přes zavřené dveře s osobou za dveřmi je při spuštěném odvětrávání nemožná. Rozhodl jsem se tedy funkci ventilátoru upravit tak, aby bylo dovětrávání WC spuštěno až po zhasnutí světla.

Prozkoumal jsem plošný spoj ventilátoru a zjistil, jak ventilátor pracuje. Po několika experimentech se zapojením se podařilo obvod modifikovat tak, aby při rozsvíceném světle ventilátor nepracoval. Náhoda (a částečně i má „šikovnost“) tomu ovšem chtěla, že na závěr, při vzdalování hrotů mulimetru od plošného spoje ventilátoru, došlo k propojení dvou částí plošného spoje, které se projevilo odpařením triaku a okolních cestiček.

Další postup byl jasný – navrhnout nový řídící obvod ventilátoru. Po prostudování dostupných informací z knih, internetu a s příhlédnutím k původnímu schématu ovládacího obvodu, jsem se rozhodl, že celé zařízení bude napájeno přímo ze sítě přes předřadný kondenzátor (takto bylo řešeno i napájení původního ovládacího obvodu).

Výpočtem byly určeny hodnoty součástek a navrženo schéma zapojení viz následující obrázek. Kondenzátory ve schématu doporučuji (oproti popiskům) alespoň na 400V.

Na kontektor JP1 se připojí ventilátor a ovládání otevírání klapek, konektor JP3 slouží pro připojení piezo reproduktoru a konektor JP2 souží k připojení napájení a ovládání (pin 1 = nulový vodič, pin 2 = fázový vodič jdoucí ke světlu, pin 3 = fáze pro napájení ovládacího obvodu).

Na předřadném kondenzátoru (C1/C6) se „ztratí“ většina napětí. Rezistor R3 souží pro omezení případných napěťových špiček při připojení zařízení k síti (při nabíjení předřadného kondenzátoru). Následuje jednocestný usměrňovač, vyhlazovací kondenzátor, zenerova dioda pro udržení „stálého“ vstupního napětí pro stabilizátor. Ze stabilizátoru je napájen mikroprocesor AT Tiny 13, který je srdcem celého zařízení.

Spínání ventilátoru zajišťuje triak. Zapojení triaku je třeba věnovat pozornost a na nulový vodič jej připojit tou „nožičkou“, která je blíže řídící elektrodě (gate). V opačném případě dojde po přivedení spínacího napětí k jeho explozi (ověřeno :)).

Indikaci rozsvíceného světla tvoří stejné zapojení jako pro napájecí zdroj mikroprocesoru. Není pouze použit rezistor omezující špičkový proud při nabíjení kondenzátoru C6 (protože v době konstrukce nebyl k dispozici) a stabilzátor. Mohlo by tedy dojít k situaci, že bude kondenzátor připojen k síti v okamžiku kdy napětí dosahuje maximální hodnoty (325 V) a protože vybitý kondenzátor se chová jako zkrat a zkratový proud není ničím omezen (chybí výše zmíněný rezistor) může dojít k poškození součástek obvodu. Pokud bude tedy tento typ zdroje napětí někdo konstruovat, rozhodně doporučuji rezistor v zapojení použít!

Z pro mě prozatím neobjasněné příčiny zobrazoval multimetr při měření mezi nulovým vodičem a vodičem přivádějícím fázi přes vypínač ke světlu (v domě měření je vypínač rozpojen viz obrázek) hodnotu kolem 60 V (střídavých). Podobnou hodnotu se mi podařilo naměřit i u jiných světel v domě. Protože se jedná o starší dům, bylo to zřejmě způsobeno elektroinstalací.

Rozsvícení světla nebylo možné zjišťovat na záladě přítomnosti/nepřítomnosti napětí na vstupu mikrokontroléru. Tento problém byl vyřešen měřením úrovně napětí na vstupu mikroprocesoru s využitím interního AD převodníku.

Fuknce zapojení

–        dobu běhu ventilátoru po zhasnutí světla je možné nastavit v intervalu 1 – 10 minut

–        lze zvolit, aby ventilátor běžel i při rozsvíceném světle

–        nastavování ventilátoru lze provádět přes vypínač světla

Nastavování ventilátoru

Po 6 rychlých přepnutích vypínače světla se ovzve dlouhý tón indikující vstup do nastavovacího režimu. Po odeznění tónu může uživatel nastavit interval běhu ventilátoru v rozsahu 1 – 10 minut (jedno přepnutí vypínače = 1 minuta). Po zvolení doby běhu ventilátoru je pomocí přerušovaného tónu indikován nově nastavený počet minut běhu ventilátoru a zařízení se navrací do normálního režimu. Pokud po přepnutí do nastavovacího režimu nedojde ke změně stavu vypínače, je pomocí přerušovaného tónu indikován aktuálně nastavený interval a dojde k negaci nastavení běhu ventilátoru při rozsvíceném světle (pokud nebyl při rozsvíceném světle ventilátor spuštěn, bude nyní aktivní a obráceně).

Zdrojový kód napsaný v assembleru pro mikroprocesor  AT Tiny 13 je možné stáhnout ZDE.

Závěr

I když zapojení vykazuje nedostatky (absence rezistoru omezujícího nabíjecí proud kondenzátoru v obvodu detekce rozsvícených světel), nenastal během doby jeho užívání (18 měsíců) žádný problém. V obou fázích jsou zařazeny pojistky na 1A, které by v případě selhání součástek měly zajistit odpojení zařízení od sítě.  Hodnotu pojistky F2 je možné i snížit.