Ksenonski upravljački krug svjetlosnog svjetla

Sklopovi predstavljeni u sljedećem članku mogu se upotrijebiti za generiranje stroboskopskog svjetlosnog efekta preko 4 ksenonske cijevi u slijedu.

Predloženi sekvencijalni efekt ksenonskog osvjetljenja mogao bi se primijeniti u diskotekama, na DJ zabavama, u automobilima ili vozilima, kao indikatori upozorenja ili kao ukrašavanje ukrasnih svjetala tijekom festivala.

Na tržištu je dostupan širok raspon ksenonskih cijevi s odgovarajućim kompletom transformatora za paljenje (o kojem ćemo kasnije razgovarati). U teoriji, gotovo svaka ksenonska cijev izuzetno dobro djeluje u upravljačkom krugu stroboskopa prikazanom na donjoj slici.

Kako se izračunava ocjena ksenonskih cijevi

Krug je dizajniran za ksenonsku cijev '60 W u sekundi' i to je sve što će smjestiti. Nažalost, ocjene snage ksenonskih cijevi obično se spominju kao 'x' vati u sekundi, što često znači problem!

Razlog određenih vrijednosti kondenzatora na dijagramu i razine istosmjernog napona može se shvatiti kroz sljedeću jednostavnu jednadžbu:

E = 1/2 C.U^dva

Količina električne energije koju koristi ksenonska cijev može se odrediti jednostavnim množenjem energije i frekvencije pulsa ponavljanja ksenona.

S frekvencijom od 20 Hz i snagom od 60 Ws, cijev bi mogla 'potrošiti' oko 1,2 kW! Ali to izgleda ogromno i ne može se opravdati. Zapravo, matematika u gore navedenom koristi pogrešnu formulu.

Kao alternativa, to bi trebalo ovisiti o optimalno prihvatljivom rasipanju cijevi i rezultirajućoj energiji s obzirom na frekvenciju.

Uzimajući u obzir da bi specifikacije ksenonske cijevi kojima smo oduševljeni trebale biti sposobne nositi se s najvećom mogućom disipacijom do 10 W ili bi se pri 20 Hz trebala isprazniti optimalna razina energije od 0,5 Ws.

Izračunavanje kondenzatora pražnjenja

Gore objašnjeni kriteriji zahtijevaju pražnjenje kapacitivnosti vrijednosti 11uF i anodnog napona od 300 V. Kao što se moglo vidjeti, ova se vrijednost relativno dobro podudara s vrijednostima C1 i C2 kako je prikazano na dijagramu.

Sad je pitanje, samo kako odabrati ispravne vrijednosti kondenzatora, u situaciji kada nemamo ocjenu otisnutu na ksenonskoj cijevi? Trenutno, budući da imamo odnos između 'W' i W ', dolje prikazana jednadžba pravila može se testirati:

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

Ovo je zapravo samo relevantan trag. U slučaju da je ksenonska cijev navedena s optimalnim radnim rasponom ispod 250 neprekidnih sati, najbolje je primijeniti jednadžbu na smanjenom dopuštenom rasipanju. Korisna preporuka koju biste trebali slijediti u vezi sa svim vrstama ksenonskih cijevi.

Osigurajte da je njihov polaritet veze ispravan, to znači da katode pričvrstite na zemlju. U mnogim slučajevima anoda je označena crvenom mrljom. Mrežna mreža dostupna je poput žice na strani terminala katode ili jednostavno kao treći 'kabel' između anode i katode.

Kako se pali ksenonska cijev

Dobro, inertni plinovi imaju sposobnost generiranja osvjetljenja kad se naelektriziraju. Ali to ne objašnjava kako se ksenonska cijev zapravo pali. Prethodno opisani kondenzator za pohranu električne energije naznačen je na gornjoj slici 1 kroz nekoliko kondenzatora C1 i C2.

S obzirom da ksenonska cijev treba napon od 600 V na anodi i katodi, diode D1 i D2 čine mrežu udvostručivača napona u sprezi s elektrolitskim kondenzatorima C1 i C2.

Kako krug radi

Par kondenzatora se neprestano puni do maksimalne vrijednosti izmjeničnog napona i kao rezultat toga ugrađuju se R1 i R2 kako bi se ograničila struja tijekom razdoblja paljenja ksenonske cijevi. Ako R1, R2 nisu uključeni, ksenonska cijev bi se u nekom trenutku razgradila i prestala raditi.

Vrijednosti otpora R1 i R2 odabiru se kako bi se osiguralo da se C1 i C2 pune do vršne razine napona (2 x 220 V efektivne vrijednosti) s maksimalnom učestalošću ponavljanja ksenona.

Elementi R5, Th1, C3 i Tr predstavljaju krug paljenja za ksenonsku cijev. Kondenzator C3 se prazni kroz primarni namot svitka za paljenje koji generira mrežni napon od mnogo kilovolta na sekundarnom namotu za paljenje ksenonske cijevi.

Na ovaj se način ksenonska cijev puca i osvjetljava, što također implicira da sada trenutno crpi cjelokupnu električnu snagu koja se nalazi unutar C1 i C2, a istu odvodi pomoću zasljepljujućeg bljeska svjetlosti.

Kondenzatori C1, C2 i C3 naknadno se pune tako da punjenje omogućuje da cijev ide na novi impuls bljeska.

Krug paljenja dobiva signal za uključivanje putem optičke spojnice, ugrađene LED diode i foto tranzistora koji su zajedno zatvoreni unutar jednog plastičnog DIL paketa.

To jamči izvrsnu električnu izolaciju preko svjetla strobona i elektroničkog upravljačkog kruga. Čim LED tranzistor zasvijetli, on postaje vodljiv i aktivira SCR.

Ulazno napajanje optičke spojnice uzima se od napona paljenja od 300 V preko C2. Ipak je diodom R3 i D3 spušten na 15V zbog očitih čimbenika.

Upravljački krug

Budući da se razumije radna teorija pogonskog kruga, sada možemo naučiti kako bi ksenonska cijev mogla biti dizajnirana da proizvodi sekvencijalni strobing efekt.

Kontrolni krug za postizanje ovog efekta prikazan je na slici 2 dolje.

Najveća brzina ponavljanja stroba ograničena je na 20 Hz. Strujni krug može istovremeno rukovati s 4 strobna uređaja i u osnovi se sastoji od niza sklopnih uređaja i generatora takta.

Jednosmjerni tranzistor 2N2646 UJT radi poput impulsnog generatora. Mreža povezana s tim namijenjena je omogućavanju prilagodbe frekvencije izlaznog signala oko 8 ... 180 Hz pomoću P1. Signal oscilatora dovodi se na ulaz sata signala decimalnog brojača IC1.

Slika 3 dolje prikazuje sliku valnih oblika signala na izlazu IC1 s obzirom na satni signal.

Signali koji dolaze iz sklopke IC 4017 na frekvenciji od 1 ... 20 Hz primjenjuju se na sklopke S1 ... S4. Pozicioniranje prekidača odlučuje o sekvencijalnom uzorku stroba. Omogućuje podešavanje redoslijeda osvjetljenja s desna na lijevo ili suprotno, itd.

Kada se S1 do S4 postave na potpuno kazaljku na satu, tipke postaju u operativnom načinu rada, omogućavajući ručno aktiviranje jedne od 4 ksenonske cijevi.

Upravljački signali aktiviraju stupnjeve pogona LED-a kroz tranzistore T2. . . T5. LED diode D1 ... D4 rade poput funkcionalnih indikatora za svjetla strobe. Upravljački krug mogao bi se ispitati samo uzemljenjem katoda D1 ... D4. Oni će odmah pokazati radi li krug ispravno ili ne.

Jednostavni stroboskop pomoću IC 555

U ovom jednostavnom stroboskopskom krugu IC 555 radi poput nestabilnog oscilatora koji pokreće tranzistor i priključeni transformator.

Transformator pretvara 6V DC u 220 V niskonaponski izmjenični tok za fazu stroboskopa.

220 V se nadalje pretvara u visokonaponski vrh 300 V uz pomoć diodnog kondenzatorskog ispravljača.

Kad se kondenzator C4 napuni do praga okidanja neonske žarulje SCR vrata, kroz rezistivnu mrežu, SCR se aktivira i aktivira mrežni zavojnik stroboskopske žarulje.

Ova radnja baca cijelih 300 V u žarulju stroboskopa osvjetljavajući je jako, sve dok se C4 potpuno ne isprazni za ponovljeni sljedeći ciklus.