簡單實用的智能開窗機控制器,Smart Curtain controller,Smart window controller

關鍵字：窗簾控制電路,

作者：商聯紅

此款智能開窗機控制器具有簡單、可靠、實用、適應性強等特點，特別是電路具有到位自停功能，可以方便地和各種控制器連接實現手動和自動智能開窗的控制，為人們的生活提供方便。
　　
　　一、電路組成和工作原理
　　
　　整個開窗機控制電路如下圖所示，電路由輸入部分，電流檢測控制部分和執行部分組成。輸入部分接收輸入控制開窗機開、關的直流輸入電壓，決定了開窗機的開和關，同時輸入的電壓為檢測和執行部分提供電源。電流檢測控制部分通過檢測電路，實現開窗電機在開、關窗到位后自動切斷電機電源而停止。執行部分為觸點和電機的組合，決定電機的旋轉方向，保證了電路的可靠運行。

 
　　
　　1．開窗電機的運轉原理
　　
　　開窗機的開和關是通過執行部分控制額定電壓為24V的開窗直流電機的正反轉來實現。該電路通過兩個繼電器觸點的切換，實現了電機的正反轉和制動停車。簡化的控制電路如下圖所示。
　　
　　下圖(a)中所示為開窗電機停止的狀態，兩個繼電器KA1和KA2的觸點都不動作。電動機的電樞兩端接地，電源不能加到電動機的兩端，，開窗電機在由轉動到停止的瞬間實現了停車制動功能。

　　下圖(b)中，當要控制電機一個方向（正轉）時，使繼電器KA1動作，KA2不動作。直流電源通過KA1的動合觸點加到開窗電機的正端，開窗電機的負端通過KA2的動斷觸點接地，實現了電機的一個方向的旋轉。
　　
　　下圖(c)中，當要控制電機往相反方向（反轉）時，使繼電器KA2動作，KA1不動作。直流電源通過KA2的動合觸點加到開窗電機的負端，開窗電機的正端通過KA1的動斷觸點接地，實現了電機的相反方向的旋轉。
　　
　　執行電路中的其他元件如壓敏電阻RV2，電容C3，二極管VD3、VD4起保護作用。

　　2．電流檢測控制電路原理
　　
　　該電路由電流取樣元件R7、R8、Rl0、Rll、RT1、RT2，控制核心元件Vl、V2和執行元件KA3等輔助元件構成。在直流電源24V加入的瞬間，由于停止狀態下KA3的觸點是斷開的，電路參數取值使得三極管V2截止，Vl導通，KA3得電，為電機回路提供電源，電機得電運轉。當開窗到位后，電機電流增加，電流在Rl0上的電壓增加，當該電壓達到一定程度時，三極管V2導通，控制Vl截止，KA3失電，切斷開窗電機的電源，同時通過反饋電阻R5保證Vl穩定截止。即使電源一直通電，也保證電機斷電，除非重新通電，電機才可以得電動作。電路中的壓敏電阻RV1用作過電壓保護。熱敏電阻RT1作溫度補償，電阻RT2作過流保護。電路中加入Cl、C2保證電路穩定可靠工作。電阻Rl0的大小決定了電機停止動作的電流值，電阻阻值增大，電機動作的電流減小，電機輸出的力矩也將減小，反之減少電阻，電機的動作電流加大，輸出力矩增大到較大時電機才停車。
　　
　　3．整個電路的工作原理
　　
　　在輸入端F加入24V直流電源，KA2不得電，KA1線圈得電，觸點閉合為電機正（或反）向提供電源通路，同時24V直流電源通過VD1加入檢測電路，檢測電路使得KA3動作，觸點閉合電源通過R5、R2、Rl和Rl0、Rll支路，RT2，KA3的動合觸點，KA1的動合觸點加到直流電機的一端，直流電機的另外一端通過KA2的動斷觸點接地，實現了電機的正（或反）轉，當開窗到位時，電機堵轉，電流增加，檢測電路使KA3動作，電機失電而停轉。當在電路的R端加24V的直流電源，器工作原理和上述過程基本類似只是KA1不得電，KA2得電，電機反（或正）轉。加入VD1和VD2隔離了輸入的正或反向的工作電壓，保證電路按需動作。

二、主要元件選擇和調試
　　
　　電路中的元件沒有特殊要求，按圖1中標出的元件參數選擇即可。需要說明的是：
　　
　　①電路圖中的輸入控制電壓為24V是為了和消防控制系統聯動，所以繼電器線圈也選用直流24V，直流電機額定電壓為24V，電機最大電流為1.5A。換用不同的電機或輸入電壓不同應修改電路中元件的參數，以保證電路能可靠動作。
　　
　　②電路中Rl0功率為3W，其阻值大小回改變輸出動作的轉矩的大小。
　　
　　③繼電器的觸點電流應能滿足電機使用的需求，一定要選擇合格的產品。只要按電路中元件選擇參數，整個電路安裝結束幾乎不用調試就可以投入使用，如果電機的驅動力矩較小就自動停止，應減少Rl0的阻值；反之，加大Rl0的阻值。
　　
　　三、電路的印制電路板圖
　　
　　電路的印制電路板圖如下圖示（略）。
　　
　　該電路既可以單獨使用24V的直流電源輸入手動控制開窗機的開關，也可以和智能的控制器配套使用，實現遙控或風雨自動開關窗，效果良好。