Circuit luminos de obstrucție cu LED-uri

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Luminile de obstrucție sunt lumini de avertizare pe care le vedem în partea de sus a structurilor înalte, cum ar fi turnuri și zgârie-nori, instalate pentru a indica avioanele și alte obiecte zburătoare despre aceste obstacole.

Aceste lumini alertează aeronavele zburătoare cu privire la înălțimea minimă pe care ar trebui să o mențină deasupra acestor structuri înalte pentru a evita o posibilă coliziune și accidente.



Luminile de obstrucție sunt în mare parte de culoare roșie, astfel încât să poată fi vizualizate de la distanță maximă și chiar și în condiții de ceață. Acestea pot fi un tip de lampă iluminată continuu sau o lumină intermitentă, baliză rotativă tipul de lampă.

În acest articol vom discuta despre construcția ușoară a unui sistem puternic de iluminare cu obstrucție bazat pe LED, folosind piese minime și o funcționare eficientă.



Ideea a fost cerută de domnul Jerry după cum este prezentat mai jos:

Specificațiile circuitului

Am o lumină de obstrucție de intensitate medie care a devenit defectă. Tensiunea de intrare este de 48 VDC și puterea este de 60 W. Are patru circuite cu 12 LED-uri pe circuit. De asemenea, are un LDR care ar trebui să oprească lumina în timpul zilei și să se aprindă în timpul nopții.

Acum, din cauza componentelor deteriorate pe care nu le-am putut găsi numerele ideale, vreau să proiectezi un alt circuit pentru mine care să poată îndeplini aceeași funcție ca înainte, amintește-ți că clipește (se aprinde și se oprește) flip flop . Cele patru circuite diferite au alimentarea de la 48VDC.

Cele patru circuite cred că funcționează în două moduri: partea superioară și partea inferioară. Două circuite controlează partea superioară în timp ce celelalte două controlează partea de jos.

Blițul trebuie să aibă un interval de aproximativ 2 secunde (pornit și oprit) care să fie continuu, are și o fotocelulă.

Proiectați un circuit care va putea controla părțile superioare și inferioare ale sistemului în același timp și faceți o dispoziție în cazul în care este necesar să separați partea superioară de partea inferioară. Puterea este de 60W / 48VDC.

Analiza circuitului

Analizând descrierea de mai sus, putem concluziona următoarele ipoteze.

Se pare că cele 4 circuite sunt 4 drivere LED separate, dar identice, utilizate pentru controlul curentului pentru cele 4 grupuri de LED-uri separat. Driverele separate se asigură că toate LED-urile împreună nu pot defecta niciodată în cazul unei defecțiuni.

Puterea de 60 de wați este pentru toate LED-urile combinate, prin urmare fiecare grup de 12 LED-uri ar trebui să fie evaluat la 5 wați. Cu alte cuvinte, curentul prin fiecare șir de 12 LED-uri poate fi de 0,12 amperi sau 120 mA.

Includerea unui LDR și, de asemenea, o fotocelula pare confuză, așa că vom ignora fotocelula și vom folosi doar un LDR pentru ceea ce este necesar comutare automată pe timp de noapte.

Proiectarea circuitului

Așa cum s-a explicat mai sus, cele 4 circuite pot fi 4 drivere cu LED-uri, sau mai precis circuitele controlerului de curent pentru protejarea LED-urilor de supracurent.

Cu toate acestea, o analiză mai profundă arată că LED-urile de 120 mA pot să nu necesite un controler special de curent și o limitare a curentului rezistiv poate fi suficientă. Considerăm că sursa de intrare 48V DC este relativ constantă.

LED-urile pe care le putem selecta pentru acest proiect de circuit de lumină de obstrucție sunt 2835 LED-uri SMD pentru o luminozitate optimă. Detaliile tehnice pot fi studiate din date:

2835 Specificații LED SMD

  • Curent înainte: 120 mA până la 150 mA
  • Tensiune înainte: 3,1 V c.c.
  • Flux luminos: 10-15 LM
  • Putere: 0,5 wați

Calcularea rezistenței de limitare a curentului

Rezistorul de limitare a curentului pentru fiecare din grupul de LED-uri din seria 12 poate fi calculat din următoarea formulă:

R = Vs - Total FWD Drop / Limiting Current

  • unde Vs este tensiunea de alimentare = 48 V
  • Scădere totală Fwd = 12 x 3,1 = 37,2
  • Curent limită: 0,12 amperi

Prin urmare,

R = 48 - 37,2 / 0,12 = 90 Ohm

Puterea rezistențelor va fi ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 wați sau 1,5 wați rotunjite de.

Utilizarea unui tranzistor Astable pentru intermitent LED-urile

Deoarece LED-urile luminii de obstrucție trebuie să clipească într-un mod flip-flop, un circuit astabil tranzistorizat pare a fi o alegere bună. Acest lucru se datorează faptului că un tranzistor bazat pe astable oferă două ieșiri de tranzistor alternativ oscilante care ar putea fi utilizate pentru clipirea separată a două seturi de LED-uri.

Diagrama completă a circuitului poate fi văzută mai jos:

Părți

  1. R1, R4 = 22 kΩ
  2. R2, R3 = 78 k Ω
  3. R9, R10, R11 = 6k8
  4. R12 = 100 k presetate
  5. R5, R6, R7, R8 = 90 Ohmi 1,5 wați
  6. C1, C2 = 1 μF / 60 V
  7. T1, T2, T5 = BC547
  8. T3, T4 = IRFD110
  9. D1, D2 = 1N4148
  10. LDR, fotorezistor = de obicei, 30 k în lumina zilei sub umbră
  11. LED-uri = După cum sa discutat mai sus, 48 ​​nr.

Cum functioneaza

Funcționarea circuitului de lumină cu obstrucție LED propusă poate fi înțeleasă cu următorul punct:

Cele 4 rezistențe din centru, împreună cu C1, C2 și T1, T2 formează un circuit transistorizat de bază multivibrator astabil. Principala caracteristică a acestui model este costul redus și funcționarea rapidă împotriva defecțiunilor imediat ce este alimentat. Odată pornite, T1 și T2 încep alternativ să comute la o rată de frecvență determinată de rezistențele de bază R2, R3 și condensatoarele C1, C2.

Aceste componente specifice pot fi schimbat după dorință pentru modificarea ratei de comutare a T1 și T2. Valorile mai mari vor produce rate de comutare mai lente și invers.

Un alt avantaj al acestui model este că poate fi dimensionat pentru a funcționa la tensiuni mai mari, cum ar fi 48 V aici, fără a încorpora trepte de reglare a tensiunilor speciale. În plus, suntem capabili să obținem două ieșiri de comutare alternativă, ceea ce ar putea să nu fie posibil cu astabilele bazate pe IC, cu excepția cazului în care se aplică un BJT extern.

MOSFET-urile T3, T4 sunt utilizate pentru comutarea LED-urilor în conformitate cu semnalele intermitente de la colectoarele BJT astabile respective.

LED-urile sunt împărțite în 2 grupuri de câte 24 de LED-uri fiecare, care pot fi configurate în partea de sus și de jos a dulapului de lumină de obstrucție. Aceste grupuri de LED-uri continuă să clipească continuu flip flop, atâta timp cât sunt alimentate.

Etapa T5 este circuitul de comutare automată de noapte. Când este disponibilă suficientă lumină în timpul zilei, T5 devine părtinitoare prin rezistența redusă LDR și menține cele două MOSFET-uri decuplate prin împământarea porților.

Pe măsură ce întunericul cade, rezistența LDR crește, ceea ce diminuează treptat polarizarea bazei de la T5, oprindu-l în cele din urmă.

Când se întâmplă acest lucru, MOSFET-urile devin activate și încep să comute LED-urile alternativ, servind rapid funcția dorită a unei lămpi de obstrucție.

În timpul zilei, consumul maxim al circuitului nu este mai mare de 5 mA.




Precedent: Diodele Schottky - Funcționare, caracteristici, aplicație Următorul: Preveniți siguranța amplificatorului să sufle în timpul pornirii