Κύκλωμα ελέγχου φωτός Xenon Strobe

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Τα κυκλώματα που παρουσιάζονται στο ακόλουθο άρθρο θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία εφέ φωτισμού στροβοσκοπικού σε 4 σωλήνες Xenon με διαδοχικό τρόπο.

Το προτεινόμενο διαδοχικό εφέ φωτισμού ξένου θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε ντισκοτέκ, σε DJ πάρτι, σε αυτοκίνητα ή οχήματα, ως προειδοποιητικούς δείκτες ή ως διακοσμητικά διακοσμητικά φώτα κατά τη διάρκεια των φεστιβάλ.



Ένα ευρύ φάσμα σωλήνων xenon διατίθεται στην αγορά με ένα αντίστοιχο σετ μετασχηματιστή ανάφλεξης (για το οποίο πρόκειται να μιλήσουμε μετά). Θεωρητικά, σχεδόν οποιοσδήποτε σωλήνας xenon λειτουργεί εξαιρετικά καλά στο κύκλωμα ελέγχου στροβοσκόπησης που παρουσιάζεται στην παρακάτω εικόνα.

Πώς υπολογίζεται η βαθμολογία σωλήνων Xenon

Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για σωλήνα ξένου «60 Watt ανά δευτερόλεπτο» και αυτό είναι το μόνο που θα φιλοξενήσει. Δυστυχώς, οι βαθμολογίες ισχύος των σωλήνων xenon αναφέρονται συνήθως ως «x» watt ανά δευτερόλεπτο, κάτι που συχνά υποδηλώνει πρόβλημα!



Ο λόγος πίσω από τις συγκεκριμένες τιμές πυκνωτή στο διάγραμμα και το επίπεδο τάσης DC μπορεί να γίνει κατανοητός μέσω της ακόλουθης απλής εξίσωσης:

Ε = 1/2 C.Uδύο

Η ποσότητα ηλεκτρικής ισχύος που χρησιμοποιείται από τον σωλήνα ξένου μπορεί να προσδιοριστεί απλά πολλαπλασιάζοντας την ενέργεια και τη συχνότητα παλμού επανάληψης ξένων.

Με συχνότητα 20 Hz και ισχύ 60 Ws, ο σωλήνας μπορεί να «καταναλώνει» περίπου 1,2 kW! Αλλά αυτό φαίνεται τεράστιο και δεν μπορεί να δικαιολογηθεί. Στην πραγματικότητα, τα μαθηματικά στα παραπάνω χρησιμοποιούν λανθασμένο τύπο.

Εναλλακτικά, αυτό θα πρέπει να εξαρτάται από τη βέλτιστη αποδεκτή απόρριψη του σωλήνα και την προκύπτουσα ενέργεια σε σχέση με τη συχνότητα.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι προδιαγραφές του σωλήνα xenon για τις οποίες είμαστε ενθουσιώδεις θα πρέπει να είναι σε θέση να χειρίζονται την υψηλότερη δυνατή απορρόφηση έως και 10 W, ή ένα βέλτιστο επίπεδο ενέργειας 0,5 Ws πρέπει να εκφορτίζεται στα 20 Hz.

Υπολογισμός των πυκνωτών εκφόρτισης

Τα παραπάνω επεξηγούμενα κριτήρια απαιτούν χωρητικότητα εκφόρτισης με τιμή 11uF και έχουν τάση ανόδου 300 V. Όπως θα μπορούσε να φανεί, αυτή η τιμή ταιριάζει σχετικά καλά με τις τιμές C1 και C2 όπως υποδεικνύεται στο διάγραμμα.

Τώρα το ερώτημα είναι, πώς επιλέγουμε τις σωστές τιμές πυκνωτή, σε μια κατάσταση όπου δεν έχουμε εκτύπωση βαθμολογίας στον σωλήνα xenon; Προς το παρόν, καθώς έχουμε μαζί μας τη σχέση μεταξύ «Ws» και W, θα μπορούσε να δοκιμαστεί η παρακάτω εξίσωση κανόνα-of-thumb:

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

Αυτό είναι στην πραγματικότητα απλώς μια σχετική ένδειξη. Σε περίπτωση που ο σωλήνας xenon έχει καθοριστεί με βέλτιστο εύρος εργασίας κάτω από 250 συνεχείς ώρες, είναι καλύτερο να εφαρμόσετε την εξίσωση σε μειωμένη επιτρεπόμενη απόκλιση. Μια χρήσιμη πρόταση που μπορεί να θέλετε να ακολουθήσετε σε σχέση με όλους τους τύπους σωλήνων xenon.

Βεβαιωθείτε ότι η πολικότητα σύνδεσης είναι σωστή, αυτό σημαίνει ότι, συνδέστε τις κάθοδοι στη γείωση. Σε πολλές περιπτώσεις, η άνοδος επισημαίνεται με κόκκινο χρώμα. Το δίκτυο δικτύου είναι είτε διαθέσιμο σαν καλώδιο στην πλευρά του τερματικού της καθόδου είτε απλά ως ένα τρίτο «καλώδιο» μεταξύ της ανόδου και της καθόδου.

Πώς αναφλέγεται ο σωλήνας Xenon

Εντάξει, έτσι τα αδρανή αέρια έχουν την ικανότητα να παράγουν φωτισμό όταν ηλεκτρίζονται. Ωστόσο, αυτό δεν αποσαφηνίζει ακριβώς πώς ανάβει ο σωλήνας xenon. Ο πυκνωτής αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας που περιγράφηκε προηγουμένως φαίνεται στο σχήμα 1 παραπάνω, μέσω μερικών πυκνωτών C1 και C2.

Δεδομένου ότι ο σωλήνας ξένου χρειάζεται τάση 600 V κατά μήκος της ανόδου και της καθόδου, οι δίοδοι D1 και D2 αποτελούν ένα δίκτυο διπλασιασμού τάσης σε συνδυασμό με τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές C1 και C2.

Πώς λειτουργεί το κύκλωμα

Το ζεύγος πυκνωτών φορτίζεται με συνέπεια στη μέγιστη τιμή τάσης AC και ως αποτέλεσμα τα R1 και R2 ενσωματώνονται για να περιορίσουν το ρεύμα κατά την περίοδο ανάφλεξης του σωλήνα xenon. Εάν τα R1, R2 δεν συμπεριληφθούν, ο σωλήνας ξένου θα υποβαθμίσει κάποια στιγμή και θα σταματήσει να λειτουργεί.

Οι τιμές αντίστασης R1 και R2 επιλέγονται για να διασφαλιστεί ότι τα C1 και C2 φορτίζονται μέχρι το μέγιστο επίπεδο τάσης (2 x 220 V RMS) με τη μέγιστη συχνότητα επανάληψης ξένων.

Τα στοιχεία R5, Th1, C3 και Tr αντιπροσωπεύουν το κύκλωμα ανάφλεξης για το σωλήνα ξένου. Ο πυκνωτής C3 εκκενώνεται μέσω της πρωτεύουσας περιέλιξης του πηνίου ανάφλεξης, η οποία δημιουργεί τάση δικτύου πολλών kilovolts στη δευτερεύουσα περιέλιξη, για την ανάφλεξη του σωλήνα ξένου.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο ο σωλήνας ξένου φωτίζει και φωτίζει λαμπρά, πράγμα που επίσης υπονοεί ότι τώρα αντλεί αμέσως όλη την ηλεκτρική ισχύ που συγκρατείται εντός των C1 και C2 και διαλύεται το ίδιο με ένα εκθαμβωτικό φλας φωτός.

Οι πυκνωτές C1, C2 και C3 στη συνέχεια επαναφορτίζονται έτσι ώστε το φορτίο να επιτρέπει στον σωλήνα να πηγαίνει για έναν νέο παλμό φλας.

Το κύκλωμα ανάφλεξης λαμβάνει το σήμα μεταγωγής μέσω ενός οπτοζεύκτη, ενός ενσωματωμένου LED και ενός τρανζίστορ φωτογραφιών που περικλείονται συλλογικά μέσα σε ένα μόνο πλαστικό πακέτο DIL.

Αυτό εγγυάται εξαιρετική ηλεκτρική απομόνωση στα φώτα στροβοσκόπιου και στο ηλεκτρονικό κύκλωμα ελέγχου. Μόλις φωτιστεί το τρανζίστορ φωτογραφιών από το LED, γίνεται αγώγιμο και ενεργοποιεί το SCR.

Η τροφοδοσία εισόδου για τον οπτο-ζεύκτη λαμβάνεται από την τάση ανάφλεξης 300V από ολόκληρο το C2. Ωστόσο, μειώνεται στα 15V από τη δίοδο R3 και D3 για εμφανείς παράγοντες.

Κύκλωμα ελέγχου

Δεδομένου ότι η θεωρία εργασίας του κυκλώματος οδηγού είναι κατανοητή, μπορούμε τώρα να μάθουμε πώς ο σωλήνας xenon θα μπορούσε να σχεδιαστεί για να παράγει ένα διαδοχικό εφέ στροβιλισμού.

Ένα κύκλωμα ελέγχου για την παραγωγή αυτού του αποτελέσματος παρουσιάζεται στο σχήμα 2 παρακάτω.

Ο υψηλότερος ρυθμός επανάληψης στροβοσκόπησης περιορίζεται στα 20 Hz. Το κύκλωμα έχει τη δυνατότητα χειρισμού 4 στροβοσυσκευών ταυτόχρονα και ουσιαστικά αποτελείται από μια σειρά συσκευών εναλλαγής και μια γεννήτρια ρολογιού.

Το τρανζίστορ Unjunction 2J2646 UJT λειτουργεί σαν παλμογεννήτρια. Το δίκτυο που σχετίζεται με αυτό έχει σκοπό να επιτρέψει την προσαρμογή της συχνότητας του σήματος εξόδου γύρω από τον ρυθμό 8… 180 Hz χρησιμοποιώντας το P1. Το σήμα ταλαντωτή τροφοδοτείται στην είσοδο σήματος ρολογιού του δεκαδικού μετρητή IC1.

Το σχήμα 3 παρακάτω δείχνει μια εικόνα των κυματομορφών σήματος στην έξοδο IC1 σε σχέση με το σήμα ρολογιού.

Τα σήματα που προέρχονται από το διακόπτη IC 4017 με συχνότητα 1… 20 Hz εφαρμόζονται στους διακόπτες S1… S4. Η τοποθέτηση των διακοπτών αποφασίζει το διαδοχικό σχέδιο του στροβοσκόπιο. Επιτρέπει τη ρύθμιση της ακολουθίας φωτισμού από δεξιά προς τα αριστερά ή το αντίθετο κ.λπ.

Όταν τα S1 έως S4 έχουν ρυθμιστεί τελείως δεξιόστροφα, τα κουμπιά γίνονται σε λειτουργία, επιτρέποντας σε έναν από τους 4 σωλήνες xenon να ενεργοποιηθεί χειροκίνητα.

Τα σήματα ελέγχου ενεργοποιούν τα στάδια οδηγού LED μέσω τρανζίστορ Τ2. . . Τ5. Τα LED D1… D4 λειτουργούν σαν λειτουργικές ενδείξεις για τα φώτα strobe. Το κύκλωμα ελέγχου θα μπορούσε να ελεγχθεί με τη γείωση των καθόδων του D1… D4. Αυτά θα δείξουν αμέσως εάν το κύκλωμα λειτουργεί σωστά ή όχι.

Ένα απλό στροβοσκόπιο χρησιμοποιώντας IC 555

Κύκλωμα στροβοσκοπίου IC 555

Σε αυτό το απλό κύκλωμα στροβοσκοπίου, το IC 555 λειτουργεί σαν ένας ασταθής ταλαντωτής που οδηγεί ένα τρανζίστορ και έναν συνδεδεμένο μετασχηματιστή.

Ο μετασχηματιστής μετατρέπει 6V DC σε εναλλασσόμενο ρεύμα χαμηλού ρεύματος 220 V για το στάδιο του στροβοσκοπίου.

Το 220 V μετατρέπεται περαιτέρω σε κορυφή υψηλής τάσης 300 V με τη βοήθεια του ανορθωτή πυκνωτή διόδου.

Όταν ο πυκνωτής C4 φορτίζει μέχρι το κατώφλι ενεργοποίησης του λαμπτήρα νέας πύλης SCR, μέσω του αντιστατικού δικτύου, το SCR πυροδοτεί και ενεργοποιεί το πηνίο πλέγματος οδηγού της λυχνίας στροβοσκοπίου.

Αυτή η ενέργεια ρίχνει ολόκληρα τα 300 V στον λαμπτήρα στροβοσκοπίου που τον φωτίζει έντονα, έως ότου το C4 αποφορτιστεί πλήρως για να επαναληφθεί ο επόμενος κύκλος.




Προηγούμενο: Ακριβές κύκλωμα δοκιμής χωρητικότητας μπαταρίας - Εφεδρικός ελεγκτής χρόνου Επόμενο: Κύκλωμα μετρητή σέρβις κινητήρα κινητήρα RPM - Αναλογικό ταχύμετρο