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本文来源于#PConline求真实验室# 空调和风扇说是夏天的保命神器一点都不为过，但相信有很多人会吐槽空调温度机制不合理，27 度热，26 度又冷，很希望能有 26.5 度。现在某些空调厂家已经优化了这个温控机制，实现了 0.5 度甚至 0.1 度级别的调整。 不过今天的主角不是空调，而是使用频率甚至更高的风扇，我们也经常会觉得它每个档位的风量不合理或者不适合自己。 开最小档太小了，调大一个档风又太大了。最尴尬的是睡觉的时候，开最小档风仍然太大了，吹着冷声音还大，但是又不能不吹，难受啊。这时候如果它有无数个档呢？岂不是美滋滋。 改造前廉颇老矣，尚能饭否？ 求真君手里有一台已经服役多年的小型台扇，身上满是岁月的痕迹。 这台风扇一共有两个档，一大一小，不过用起来是很无语，两个档几乎没有太大的差别。热的时候吹着高速档倒是很舒服，可 睡觉时低速档根本没法儿用，风大还特别吵。 经过风速计实测，高速档风速 4.31 m/s，低速档风速 3.95 m/s，风量变化幅度不大。 经过分贝仪实测，环境噪音 38 分贝的情况下，高速档噪音 58 分贝，低速档噪音 56 分贝，一样吵。 看到这个数据，我感觉当初受到了欺骗，说好的两档电风扇呢？这难道不是一个档？ 要不是看这台风扇是我多年的兄弟，早就把它垃圾分类了，换个新风扇难道不香？不过既然是兄弟，那就砍它吧。 一番考虑后，求真君决定进行一个小改造，让它重新做“扇”。 改造后2档变100档！ 这里先给大家看看改造后的效果，后面再慢慢讲述改造过程。 ▲注意观察风速计示数 从视频中可以看到，经过改造后的风扇的风速能够实现非常平滑的调整，我们可以得到0 m/s ~ 4.3 m/s区间的任意风速，可以说，这都不是 100 档，而是无限档。 由于转速可以降到很低，所以低速的时候噪音也小了很多，以前低速档噪音高达 56 分贝，现在只有 47 分贝，并且还可以进一步降低风速减小噪音。 经过这样一个小小的改造，这台风扇的使用体验有了很大的提升，特别是在睡觉或者午间小憩的时候，无论想要多柔和的风，它都可以做到。 如何用 6 块 8 毛钱实现这个效果？ 看到这里可能有小伙伴就会提出质疑了，既然这么牛逼，那肯定花了不少钱吧，如果要花很多钱还不如买个好用的新风扇。 NoNoNo~ 求真君的原则是能省就省，你也许会赚，但我永远不亏。 本次改造共花了 6 块 8 毛钱，包邮（这是重点），某宝截图为证。 这个东西叫做风扇调速器，大家在某宝上随便一搜就会出来一大堆，价格从几块钱到一二十块钱不等，我自然是挑了一个比较便宜的，应该不会炸吧。 看外观可是不是有些眼熟，这种旋钮式的调速器一般是安装在墙壁里面给吊扇用的，没有固定的档位，可以实现无级调速。 虽然本来是设计给吊扇用，但其实老式或者普通的台扇、落地扇也可以，前提是它们的电机是单相交流电机，而且本身没有电子式调速装置。 改造开始！！ 本次改造的思路很简单，把原来只有两个档位的机械式调速开关替换成这款无级调速器就OK了，不过大家还是要注意细节，并且保证安全。 由于不需要安装在墙壁上，所以把多余的外壳取下，只留下核心的部分，减小体积。 这里先拔掉原来的档位切换旋钮，然后把风扇的后盖拆下来。
拧下一颗螺丝之后，可以看到里面的结构。
把原来的调速开关拆下来，由于没有烙铁，直接把线扯断，简单粗暴。另外吐槽一下，这个风扇的做工真垃圾，线材细就算了，焊点也特别虚，很容易就断了。
开关取下后，就得到了这几根线。我手里灰色的线是进火线，也就是连接插头的那一端，220 V的电就是从这里进来的。黑色和黄色的线都是出火线，在工作的时候，它们只会接通其一，分别对应了高速档和低速档。 简单来说，灰色线接黑色线，风扇工作在高速档，灰色线接黄色线，风扇工作在低速档。 它们是风扇的“生命线”，决定了风扇的供电和调速，所以接线很关键，接错了风扇不转不说，甚至有可能发生短路。 顺便吐槽X2，这导线已经够细了，大部分还都是绝缘层，其实里面的金属导线更细，只能说还好这电风扇功率只有 20 W出头，电流不是特别大。 言归正传，我们买的风扇调速器必须接到火线上面才有效果，遵循“火进火出”原则。
直接把调速器接到灰色进火线和黑色出火线，这样才能保证风扇达到最大风速。虽然黄色线也是出火线，但如果把调速器接到黄色线上，那么风扇最大档风速也只能达到以前低速档的风速。 把不需要的线用绝缘胶带缠起来，避免发生意外。不过要提醒一下，不同的风扇里面的线材颜色、数量很可能不一致，所以要看情况选择正确的接线，只要遵循前面提到的“火进火出”原则即可。
我们买的调速器体积比原来的开关大了很多，外壳已经容不下，所以我把后盖直接用刀切掉，然后装上外壳。
将灰色火进线和黑色火出线接到调速器对应的接线柱上，上面有标识。
接好线后再固定好调速器，我这里刚好找到一个螺丝孔可以固定，如果没有用胶水和胶带固定也可以，最后别忘了将有可能触摸到的通电部位用绝缘胶带封一下，保证安全。
从外观上来看，改造后还是比较规整的，没有把风扇搞得很奇怪，只是有些丑，不过也不要在乎那么多了，毕竟DIY电脑都可以把鞋盒当机箱。
操作上和原来也没有改变，在后面开关、调速即可，很方便。实际的吹风体验有了质的飞跃，效果大家在文章开头也已经看到了。
风扇调速原理 这部分可能比较枯燥，所以放到最后来说，关于理论方面的知识，笔者所了解的也不过是冰山一角，欢迎大家指正和补充。 目前市面上的电机种类已经非常多，不过都大致可分为交流电机和直流电机两大类，这也直接导致了它们的调速方法不同。 一般来说，用 220 V交流电供电的落地扇、吊扇、台扇，绝大部分是单相交流电机，而用电池供电的手持式、移动式小风扇，是直流电机。不过现在已经有一种叫做“直流变频”风扇的品类，虽然用220V交流电供电，但也使用了直流电机。 采用单相交流电机的风扇主要有 3 种调速方法： 1. 串联不同匝数的电感线圈调速2. 串联不同容值的电容调速3. 双向可控硅调速 大部分普通电风扇无外乎这 3 种调速方法，特别是第 1 种和第 3 种用得比较多。
▲电抗调速 像今天所用的的台扇，改造前使用的是第 1 种方法，通过档位开关的切换，接入不同匝数的电感线圈分压，从而改变电机两端的电压大小，实现高速档和低速档的切换。增加 1 个不同匝数的线圈，就可以增加 1 个档位。 这种方法优点是结构简单，成熟故障率低，成本低，所以被广泛使用。缺点是体积大，重量大，损耗大，最重要的是一般只能做到 2 ~ 5 档调节，100 档就必须装 100 个不用匝数的电感，无级调速？不存在的。
▲电容调速 第 2 种方法和第 1 种方法基本上类似，把线圈换成电容就行了。
第 3 种方法叫双向可控硅调速，这次改造用到的调速器其实就是双向可控硅调速器。
▲可控硅（晶闸管） 可控硅SCR又叫做晶闸管，简单来说就是一个带开关的二极管，能控制电路的导通和关断。双向可控硅可以理解为两个二极管拼在一起，因为交流电是正反交替的，双向“拼接”的二极管才能对交流电进行完整的控制。
▲可控硅调速电路 双向可控硅导通时可以把交流电保留，关断时可以把交流电去掉。在一个正弦波周期内，如果一直导通，电机两端的电压就是最大的 220 V，转速最大；如果连续通断N次，相当于降低了一个周期内的电压有效值，从而减低了电机两端的电压。 举个不严谨的例子，打开水龙头喝水，如果一直开着，喝到嘴里的水是连续不断的，但如果不停地开关水龙头，喝到嘴里的水也是断断续续的，同样时间内，喝到的水变少了，只是电机喝的是电而不是水。 可控硅调速的优缺点： 可控硅调速器最大的优点是不需要改变风扇的结构就可以实现无级调速，而且不算很贵，今天我们用的可控硅调速器也就几块钱一个。但是呢，它也是有缺陷的，不然所有厂家都用了。
首先可控硅调速电路虽然比较简单，但相比电抗电容调速必定更复杂，越复杂就越不可靠。更重要的是，可控硅会让电压电流波形产生畸变，很有可能产生额外的电磁噪声，不过由于今天我使用的风扇本身噪音就偏大，所以也无所谓了。 “直流变频”风扇 前面提到，现在有一种“直流变频”风扇逐渐流行起来，首先要纠正一下，“直流变频”这个概念是错的，直流电没有频率，不存在变频的说法，只是个营销手段而已。
“直流变频”风扇的特点也是可以无级调速，使用体验比传统风扇要好很多，功耗、噪音也更低。 不过由于使用了直流电机，更适合用PWM调速，开关元件也从可控硅变成了MOSFET。MOS管相比可控硅来说，开关频率更高，驱动功率小，控制精度高，抗干扰能力强，噪声小，总之是一种更好的风扇无级调速方案。 最 后 这种小改造其实是比较简单的，喜欢动手的小伙伴可以在家亲自DIY试试，不过一定要注意安全，不太明白的就不要轻易尝试。 如果不喜欢折腾，又想体验无级调速，不妨考虑一下“直流变频”风扇。虽然比普通的风扇贵不少，但体验确实会有质的提升。 |
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