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不要998隻要6塊8!2檔風扇秒變100檔,真香!

[PConline 技巧]空調和風扇說是夏天的保命神器一點都不為過,但相信有很多人會吐槽空調溫度機制不合理,27度熱,26度又冷,很希望能有26.5度。現在某些空調廠家已經優化了這個溫控機制,實現了0.5度甚至0.1度級別的調整。

不過今天的主角不是空調,而是使用頻率甚至更高的風扇,我們也經常會覺得它每個檔位的風量不合理或者不適合自己。開最小檔太小了,調大一個檔風又太大了。最尷尬的是睡覺的時候,開最小檔風仍然太大了,吹著冷聲音還大,但是又不能不吹,難受啊。這時候如果它有無數個檔呢?豈不是美滋滋。

廉頗老矣,尚能飯否?

我手裡有一台已經服役多年的小型台扇,身上滿是歲月的痕迹。雖然和它感情頗深,但還是得說,你就是個垃圾!

這颱風扇一共有兩個檔,一大一小,不過用起來是很無語,兩個檔幾乎沒有太大的差別。熱的時候吹著高速檔倒是很舒服,可睡覺時低速檔根本沒法兒用,風大還特別吵。

經過風速計實測,高速檔風速4.31m/s,低速檔風速3.95m/s,風量變化幅度不大。

經過分貝儀實測,環境噪音38分貝的情況下,高速檔噪音58分貝,低速檔噪音56分貝,一樣吵。

看到這個數據,我感覺當初受到了欺騙,說好的兩檔電風扇呢?這難道不是一個檔?

要不是看這颱風扇是我多年的兄弟,早就把它垃圾分類了,換個新風扇難道不香?不過既然是兄弟,那就砍它吧。一番考慮後,我決定進行一個小改造,讓它重新做「扇」。

先看結果,2檔變100+N檔!

這裡先給大家看看改造後的效果,後面再慢慢講述改造過程。

注意觀察風速計示數

懶得看視頻的看GIF

從視頻中可以看到,經過改造後的風扇的風速能夠實現非常平滑的調整,我們可以得到0m/s~4.3m/s區間的任意風速,可以說,這都不是100檔,而是無限檔。

由於轉速可以降到很低,所以低速的時候噪音也小了很多,以前低速檔噪音高達56分貝,現在只有47分貝,並且還可以進一步降低風速減小噪音。

經過這樣一個小小的改造,這颱風扇的使用體驗有了很大的提升,特別是在睡覺或者午間小憩的時候,無論想要多柔和的風,它都可以做到。

如何用6塊8毛錢實現這個效果?

看到這裡可能有小夥伴就會提出質疑了,既然這麼牛逼,那肯定花了不少錢吧,如果要花很多錢還不如買個好用的新風扇。NoNoNo~作為一個多年的垃圾佬,我的原則是能省就省,你也許會賺,但我永遠不虧。

無級調速開關

本次改造共花了6塊8毛錢,包郵(這是重點),某寶截圖為證。

這個東西叫做風扇調速器,大家在某寶上隨便一搜就會出來一大堆,價格從幾塊錢到一二十塊錢不等,我自然是挑了一個比較便宜的,應該不會炸吧。

看外觀可是不是有些眼熟,這種旋鈕式的調速器一般是安裝在牆壁裡面給吊扇用的,沒有固定的檔位,可以實現無級調速。雖然本來是設計給吊扇用,但其實老式或者普通的台扇、落地扇也可以,前提是它們的電機是單相交流電機,而且本身沒有電子式調速裝置。

改造開始

本次改造的思路很簡單,把原來只有兩個檔位的機械式調速開關替換成這款無級調速器就OK了,不過大家還是要注意細節,並且保證安全。

由於不需要安裝在牆壁上,所以把多餘的外殼取下,只留下核心的部分,減小體積。

這裡先拔掉原來的檔位切換旋鈕,然後把風扇的後蓋拆下來。

擰下一顆螺絲之後,可以看到裡面的結構。

把原來的調速開關拆下來,由於沒有烙鐵,直接把線扯斷,簡單粗暴。另外吐槽一下,這個風扇的做工真垃圾,線材細就算了,焊點也特別虛,很容易就斷了。

開關取下後,就得到了這幾根線。我手裡灰色的線是進火線,也就是連接插頭的那一端,220V的電就是從這裡進來的。黑色和黃色的線都是出火線,在工作的時候,它們只會接通其一,分別對應了高速檔和低速檔。簡單來說,灰色線接黑色線,風扇工作在高速檔,灰色線接黃色線,風扇工作在低速檔

它們是風扇的「生命線」,決定了風扇的供電和調速,所以接線很關鍵,接錯了風扇不轉不說,甚至有可能發生短路。順便吐槽X2,這導線已經夠細了,大部分還都是絕緣層,其實裡面的金屬導線更細,只能說還好這電風扇功率只有20W出頭,電流不是特別大。

言歸正傳,我們買的風扇調速器必須接到火線上面才有效果,遵循「火進火出」原則

直接把調速器接到灰色進火線和黑色出火線,這樣才能保證風扇達到最大風速。雖然黃色線也是出火線,但如果把調速器接到黃色線上,那麼風扇最大檔風速也只能達到以前低速檔的風速。

把不需要的線用絕緣膠帶纏起來,避免發生意外。不過要提醒一下,不同的風扇裡面的線材顏色、數量很可能不一致,所以要看情況選擇正確的接線,只要遵循前面提到的「火進火出」原則即可。

我們買的調速器體積比原來的開關大了很多,外殼已經容不下,所以我把後蓋直接用刀切掉,然後裝上外殼。

將灰色火進線和黑色火出線接到調速器對應的接線柱上,上面有標識。

接好線後再固定好調速器,我這裡剛好找到一個螺絲孔可以固定,如果沒有用膠水和膠帶固定也可以,最後別忘了將有可能觸摸到的通電部位用絕緣膠帶封一下,保證安全。

從外觀上來看,改造後還是比較規整的,沒有把風扇搞得很奇怪,只是有些丑,不過垃圾佬就不要在乎那麼多了,畢竟DIY電腦都可以把鞋盒當機箱。

操作演示

操作上和原來也沒有改變,在後面開關、調速即可,很方便。實際的吹風體驗有了質的飛躍,效果大家在文章開頭也已經看到了。

知其然再知其所以然,風扇調速原理

這部分可能比較枯燥,所以放到最後來說,關於理論方面的知識,筆者所了解的也不過是冰山一角,歡迎大家指正和補充。

目前市面上的電機種類已經非常多,不過都大致可分為交流電機和直流電機兩大類,這也直接導致了它們的調速方法不同。

一般來說,用220V交流電供電的落地扇、吊扇、台扇,絕大部分是單相交流電機,而用電池供電的手持式、移動式小風扇,是直流電機。不過現在已經有一種叫做「直流變頻」風扇的品類,雖然用220V交流電供電,但也使用了直流電機。

採用單相交流電機的風扇主要有3種調速方法:

1.串臉不同匝數的電感線圈調速

2.串聯不同容值的電容調速

3.雙向可控硅調速

大部分普通電風扇無外乎這3種調速方法,特別是第1種和第3種用得比較多。

電容和電抗調速

電抗調速

像今天所用的的台扇,改造前使用的是第1種方法,通過檔位開關的切換,接入不同匝數的電感線圈分壓,從而改變電機兩端的電壓大小,實現高速檔和低速檔的切換。增加1個不同匝數的線圈,就可以增加1個檔位。

這種方法優點是結構簡單,成熟故障率低,成本低,所以被廣泛使用。缺點是體積大,重量大,損耗大,最重要的是一般只能做到2~5檔調節,100檔就必須裝100個不用匝數的電感,無級調速?不存在的。

電容調速

第2種方法和第1種方法基本上類似,把線圈換成電容就行了。

雙向可控硅調速

第3種方法叫雙向可控硅調速,這次改造用到的調速器其實就是雙向可控硅調速器。

可控硅(晶閘管)

可控硅SCR又叫做晶閘管,簡單來說就是一個帶開關的二極體,能控制電路的導通和關斷。雙向可控硅可以理解為兩個二極體拼在一起,因為交流電是正反交替的,雙向「拼接」的二極體才能對交流電進行完整的控制。

可控硅調速電路

雙向可控硅導通時可以把交流電保留,關斷時可以把交流電去掉。在一個正弦波周期內,如果一直導通,電機兩端的電壓就是最大的220V,轉速最大;如果連續通斷N次,相當於降低了一個周期內的電壓有效值,從而減低了電機兩端的電壓。

舉個不嚴謹的例子,打開水龍頭喝水,如果一直開著,喝到嘴裡的水是連續不斷的,但如果不停地開關水龍頭,喝到嘴裡的水也是斷斷續續的,同樣時間內,喝到的水變少了,只是電機喝的是電而不是水。

可控硅調速的優缺點

可控硅調速器最大的優點是不需要改變風扇的結構就可以實現無級調速,而且不算很貴,今天我們用的可控硅調速器也就幾塊錢一個。但是呢,它也是有缺陷的,不然所有廠家都用了。

首先可控硅調速電路雖然比較簡單,但相比電抗電容調速必定更複雜,越複雜就越不可靠。更重要的是,可控硅會讓電壓電流波形產生畸變,很有可能產生額外的電磁雜訊,不過由於今天我使用的風扇本身噪音就偏大,所以也無所謂了。

「直流變頻」風扇

前面提到,現在有一種「直流變頻」風扇逐漸流行起來,首先要糾正一下,「直流變頻」這個概念是錯的,直流電沒有頻率,不存在變頻的說法,只是個營銷手段而已。

「直流變頻」風扇的特點也是可以無級調速,使用體驗比傳統風扇要好很多,功耗、噪音也更低。

不過由於使用了直流電機,更適合用PWM調速,開關元件也從可控硅變成了MOSFET。MOS管相比可控硅來說,開關頻率更高,驅動功率小,控制精度高,抗干擾能力強,雜訊小,總之是一種更好的風扇無級調速方案。

最後

這種小改造其實是比較簡單的,喜歡動手的小夥伴可以在家親自DIY試試,不過一定要注意安全,不太明白的就不要輕易嘗試。

如果不喜歡折騰,又想體驗無級調速,不妨考慮一下「直流變頻」風扇。雖然比普通的風扇貴不少,但體驗確實會有質的提升。

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