AC電風扇增加微風檔位

2019120311:47
這應該是照顧小朋友時常遇到的問題:天氣熱,小朋友不吹電風扇不行,直吹又容易著涼,結果搞得父母一肚子火,讓夏天更熱。

自從這幾年市面上出現DC(直流)電扇以後,可以調整風速到極弱,弱到讓人以為軸承卡住,但是對於睡夢中的寶貝來說,吹這樣微微的風好像還不錯,而且功率最高25W蠻省電的,不過售價幾乎都是$1,500起跳,貴的兩、三千都有,不算便宜。

傳統AC(交流)電扇便宜耐用,但幾乎是萬年不變的三段風速:強、中、弱,功率分別約60W、50W、40W,風量比直流大不少,但就是強過頭了,高檔一點的機種有自然風,但很少見,至少我家裡5台電扇皆無自然風可用。

我曾經試過用調光器(dimmer)來降低風速,但降到一定程度時電扇會發出低頻的嗡嗡聲,會影響睡眠。我上網爬了一下文,發現有所謂的電容降壓法,簡單來說就是在啟動電扇的迴路上串聯電容,利用容抗造成分壓,減少馬達的電壓進而降低風速,而且不會有低頻噪音。容抗跟電容值成反比,所以電容值愈大,容抗愈小,在電容上的分壓也愈小,馬達上的分壓就愈高,轉速愈快。
之前有人分享因為用不到強風檔,所以直接串電容變成微風檔,變成微、中、弱三檔電扇,那我自己的構想是保留原來檔位,新增一個微風檔成四檔電扇。

很好,那就動工吧,拆開電扇底盤,就可以看到市電110V走綠線進到開關,白、黃、紅分別是強、中、弱,按下開關就會形成迴路,使馬達以不同轉速運轉。


我預先做好一個電容測試板,上面分別有3.3uF、2.5uF、1uF、1uF四個麥拉電容(耐壓250V)並聯,再透過一個Dip Switch來決定要導通哪個電容。測試方法就是把弱風檔開關和紅線之間串連這個測試板,然後一開始先撥動3.3uF的開關,覺得風量太弱,再多撥動一個2.5uF,加起來就是5.8uF,感覺還不夠,就再撥動1uF...以此類推加上去,最後覺得全上(7.8uF)的風量比較剛好。


要龜毛一點可以上淘寶買五顆按鈕的琴鍵開關來做會更漂亮,但我沒那個美國時間。我的想法是新增一個開關在弱風檔旁邊,左切時是原來的弱風檔,右切時就會串聯電容變成微風檔,所以先畫上開關位置再用電鑽挖孔。


把烙鐵頭換成電熱刀,40W全開切出大概的孔洞,最後用美工刀細修成可以置入開關。塑膠融化很臭,請注意通風。


裝上3P開關,可在兩個迴路間切換。


開關中間是接共用的紅線,開關左右兩端則分別接原來線路或串接電容。


這台電扇各檔位的功率分別測得50W、41W、36W,微風檔的耗電功率則是18W,只有弱風的一半,風量就很剛好了。


完工,一堆電容+開關總共花了$43,這樣交流電扇也有4檔風速可供調節了,改造成功,以此原理要增加成5檔風速(27W再加一檔)也辦得到。我個人認為電扇細分成十幾檔的實用性不高,一般使用4、5檔就綽綽有餘,目前經驗綜合,串接電容值範圍在8uF~10uF時的微風檔風量算是剛好,所以直接用兩顆4.7uF並聯成9.4uF應該會更省事。


當然直流電扇的功率低會比較省電,但我算給您看:
我的交流風扇全速功率50W,微風檔18W是35%左右;
而一般直流電扇最大功率25W,35%就是約8.5W。

換言之,要吹出一樣的風量(但經驗上,相同檔位時直流電扇風量會更弱一點),以微風檔來說,18W吹一個晚上8小時,耗電量144W,一個月30天就是4,320W,也就是4.3度電;而直流電扇的微風檔8.5W吹30個晚上,也就是2度電左右,以一度電4.8元來算,兩者微風檔位的月電費相差11元

完成了原型機後,其他電扇也如法炮製,不過電容直接改用兩顆4.7uF並聯成9.4uF。原來的弱風檔耗電量是42W左右。


按下開關啟動微風檔後,變成23W就是徐徐微風,直吹也不會不舒服。


下一步可能就是加裝定時開關了。


若放著家裡交流電扇不用,花了大把銀子去買直流電扇,真不知何時能回本,而且尚未計入直流電扇過保後的維修費用...要談環保節能,就先讓現有的物品「物盡其用」吧!