Circuit de control al luminii stroboscopice cu xenon

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Circuitele prezentate în articolul următor ar putea fi utilizate pentru a genera un efect de iluminare stroboscopic pe 4 tuburi Xenon într-o manieră secvențială.

Efectul de iluminare secvențială xenon propus ar putea fi aplicat în discoteci, în petreceri DJ, în mașini sau vehicule, ca indicatori de avertizare sau ca decorare a luminilor ornamentale în timpul festivalurilor.



O gamă largă de tuburi de xenon sunt disponibile pe piață cu un set de transformatoare de aprindere potrivite (despre care vom vorbi ulterior). În teorie, aproape orice tub de xenon funcționează extrem de bine în circuitul de control al stroboscopului prezentat în figura de mai jos.

Cum se calculează evaluarea tubului de xenon

Circuitul este conceput pentru un tub de xenon de '60 wați pe secundă ', iar acesta este tot ce va găzdui. Din păcate, puterea nominală a tuburilor de xenon este de obicei menționată ca „x” wați pe secundă, ceea ce înseamnă adesea o problemă!



Motivul care stă la baza valorilor speciale ale condensatorului din diagramă și a nivelului de tensiune continuă poate fi înțeles prin următoarea ecuație simplă:

E = 1/2 C.UDouă

Cantitatea de energie electrică utilizată de tubul de xenon poate fi determinată doar prin multiplicarea energiei și a frecvenței impulsului de repetare a xenonului.

Cu o frecvență de 20 Hz și o putere de 60 Ws, tubul ar putea „consuma” în jur de 1,2 kW! Dar asta arată uriaș și nu poate fi justificat. De fapt, matematica din cele de mai sus folosește o formulă incorectă.

Ca alternativă, aceasta ar trebui să depindă de disiparea optimă acceptabilă a tubului și de energia rezultată în raport cu frecvența.

Având în vedere că specificațiile tubului de xenon de care suntem entuziasmați ar trebui să fie capabile să gestioneze o disipare cât mai mare de până la 10 W, sau un nivel optim de energie de 0,5 Ws ar trebui descărcat la 20 Hz.

Calculul condensatoarelor de descărcare

Criteriile explicate mai sus necesită o capacitate de descărcare cu o valoare 11uF și având o tensiune anodică de 300 V. După cum s-a putut vedea, această valoare se potrivește relativ bine cu valorile lui C1 și C2, așa cum este indicat în diagramă.

Acum întrebarea este: cum putem selecta valorile corecte ale condensatorului, într-o situație în care nu avem nicio notă tipărită pe tubul de xenon? În prezent, deoarece avem cu noi relația dintre „Ws” și W ”, ecuația de mai jos a regulii de degetului mare ar putea fi testată:

C1 = C2 = X. Ws / 6 [uF]

Acesta este de fapt doar un indiciu relevant. În cazul în care tubul de xenon este specificat cu un interval de lucru optim de sub 250 de ore continue, cel mai bine este să aplicați ecuația pe o disipare admisibilă redusă. O recomandare utilă pe care poate doriți să o urmați cu privire la toate tipurile de tuburi de xenon.

Asigurați-vă că polaritatea conexiunii lor este corectă, aceasta înseamnă că atașați catodii la masă. În multe cazuri, anodul este marcat cu o pată de culoare roșie. Rețeaua de rețea este fie disponibilă ca un fir la partea terminală a catodului sau pur și simplu ca un al treilea „cablu” între anod și catod.

Cum se aprinde Xenon Tube

Bine, deci gazele inerte au capacitatea de a genera iluminare atunci când sunt electrificate. Dar acest lucru nu reușește să clarifice modul în care tubul de xenon este aprins de fapt. Condensatorul de stocare a energiei electrice descris anterior este indicat în figura 1 de mai sus, prin intermediul a câteva condensatoare C1 și C2.

Având în vedere că tubul de xenon are nevoie de o tensiune de 600 V pe anod și catod, diodele D1 și D2 constituie o rețea de dublare a tensiunii împreună cu condensatorii electrolitici C1 și C2.

Cum funcționează circuitul

O pereche de condensatori sunt încărcate în mod constant la valoarea maximă a tensiunii AC și, ca rezultat, R1 și R2 sunt încorporate pentru a restricționa curentul în timpul perioadei de aprindere a tubului de xenon. Dacă R1, R2 nu ar fi incluse, tubul de xenon s-ar degrada la un moment dat și ar înceta să funcționeze.

Valorile rezistorului R1 și R2 sunt selectate pentru a se asigura că C1 și C2 sunt încărcate până la nivelul maxim de tensiune (2 x 220 V RMS) cu frecvența maximă de repetare a xenonului.

Elementele R5, Th1, C3 și Tr reprezintă circuitul de aprindere pentru tubul de xenon. Condensatorul C3 se descarcă prin înfășurarea primară a bobinei de aprindere, care generează o tensiune a rețelei de mulți kilovolți pe înfășurarea secundară, pentru aprinderea tubului de xenon.

Acesta este modul în care tubul de xenon se aprinde și se aprinde puternic, ceea ce implică, de asemenea, că acum atrage instantaneu întreaga putere electrică deținută în interiorul C1 și C2 și disipează același lucru printr-un fulger orbitor de lumină.

Condensatoarele C1, C2 și C3 se reîncarcă ulterior, astfel încât încărcătura să permită tubului să meargă pentru un nou impuls de bliț.

Circuitul de aprindere obține semnalul de comutare printr-un opto-cuplaj, un LED încorporat și un tranzistor foto închis colectiv într-un singur pachet DIL din plastic.

Acest lucru garantează o izolare electrică excelentă între luminile stroboscopice și circuitul electronic de control. De îndată ce tranzistorul foto este luminat de LED, acesta devine conductor și acționează SCR.

Alimentarea de intrare pentru opto-cuplaj este preluată de la tensiunea de aprindere de 300V din C2. Cu toate acestea, este redus la 15V de diodele R3 și D3 pentru factori aparenți.

Circuit de control

Deoarece teoria de lucru a circuitului driverului este înțeleasă, putem afla acum cum tubul de xenon ar putea fi proiectat pentru a produce un efect de strobare secvențial.

Un circuit de control pentru producerea acestui efect este demonstrat în figura 2 de mai jos.

Cea mai mare rată de repetare a stroboscopului este limitată la 20 Hz. Circuitul are capacitatea de a gestiona 4 dispozitive stroboscopice în același timp și, în esență, este alcătuit din gama de dispozitive de comutare și un generator de ceas.

Tranzistorul unjunction 2N2646 UJT funcționează ca un generator de impulsuri. Rețeaua asociată cu aceasta este destinată să permită modificarea frecvenței semnalului de ieșire în jurul ratei de 8… 180 Hz folosind P1. Semnalul oscilatorului este alimentat la intrarea semnalului de ceas al contorului zecimal IC1.

Figura 3 de mai jos prezintă o imagine a formelor de undă a semnalului la ieșirea IC1 în ceea ce privește semnalul de ceas.

Semnalele provenite de la comutatorul IC 4017 la o frecvență de 1 ... 20 Hz sunt aplicate comutatoarelor S1 ... S4. Poziționarea comutatoarelor decide modelul secvențial al stroboscopului. Permite reglarea secvenței de iluminare de la dreapta la stânga sau opusul etc.

Când S1 la S4 sunt setate în totalitate în sensul acelor de ceasornic, butoanele devin în modul operațional, permițând ca unul dintre cele 4 tuburi de xenon să fie activat manual.

Semnalele de control activează etapele driverului LED prin tranzistoarele T2. . . T5. LED-urile D1 ... D4 funcționează ca indicatori funcționali pentru luminile stroboscopice. Circuitul de control ar putea fi testat doar prin legarea la pământ a catodilor de la D1 ... D4. Acestea vor arăta imediat dacă circuitul funcționează corect sau nu.

Un stroboscop simplu folosind IC 555

Circuitul stroboscopului IC 555

În acest circuit simplu de stroboscop, IC 555 funcționează ca un oscilator astabil care conduce un tranzistor și un transformator atașat.

Transformatorul convertește 6V DC în curent alternativ de 220 V pentru etapa de stroboscop.

220 V este în continuare transformat într-un vârf de înaltă tensiune 300 V cu ajutorul redresorului condensatorului cu diode.

Când condensatorul C4 se încarcă până la pragul de declanșare al becului neon neon SCR, prin rețeaua rezistivă, SCR declanșează și declanșează bobina rețelei driverului lămpii stroboscopice.

Această acțiune aruncă întregul 300 V în becul stroboscopului, iluminându-l puternic, până când C4 este complet descărcat pentru următorul ciclu de repetare.




Precedent: Circuit precis de testare a capacității bateriei - Tester de timp de rezervă Următorul: Circuitul contorului de întreținere RPM al motorului auto - Tahometru analogic