LED-esteiden valopiiri

Estevalot ovat varoitusvaloja, jotka näemme korkeiden rakenteiden, kuten tornien ja pilvenpiirtäjien, yläosassa, jotka on asennettu ilmaisemaan ilma-aluksia ja muita lentäviä esineitä näistä esteistä.

Nämä valot varoittavat lentäviä lentokoneita vähimmäiskorkeudesta, joka niiden tulisi olla näiden korkeiden rakenteiden yläpuolella mahdollisen törmäyksen ja onnettomuuksien välttämiseksi.

Estevalot ovat pääosin punaisia, jotta ne voidaan visualisoida suurimmalta etäisyydeltä ja jopa sumuisissa olosuhteissa. Nämä voivat olla jatkuvasti valaistu lamppu tai vilkkuva, pyörivä majakka lampun tyyppi.

Tässä artikkelissa keskustelemme tehokkaan LED-pohjaisen obstruktiovalojärjestelmän helposta rakentamisesta vähimmäisosia käyttäen ja tehokkaasta työskentelystä.

Jerry pyysi ajatusta alla esitetyllä tavalla:

Piirin tekniset tiedot

Minulla on keskitehoinen tukosvalo, joka on mennyt vikaan. Sen tulojännite on 48 VDC ja teho on 60 W. Siinä on neljä virtapiiriä, joissa on 12 LEDiä per piiri. Siinä on myös LDR, jonka on tarkoitus sammuttaa valo päivällä ja PÄÄLLÄ yöllä.

Nyt vaurioituneiden komponenttien takia, joita en löytänyt niiden ihanteellisista numeroista, haluan sinun suunnittelevan minulle toisen piirin, joka pystyy suorittamaan saman toiminnon kuin aiemmin, muista, että se vilkkuu (sammuu ja sammuu) kiikku . Neljä erilaista virtapiiriä saa virtansa 48 VDC: stä.

Neljä piiriä luulen toimivan kahdella tavalla: yläosa ja alaosa. Kaksi piiriä ohjaa yläosaa, kun taas kaksi muuta ohjaavat alaosaa.

Salaman tulisi olla noin 2 sekunnin välein (päällä ja pois), jonka tulisi olla jatkuva, sillä on myös valokenno.

Suunnittele piiri, joka pystyy ohjaamaan järjestelmän ylä- ja alaosia samanaikaisesti, ja varmista, että ylempi osa on erotettava alaosasta. Teho on 60W / 48VDC.

Piirianalyysi

Analysoimalla yllä olevaa kuvausta voimme tehdä seuraavat oletukset.

Näyttää siltä, ​​että 4 virtapiiriä on 4 erillistä mutta identtistä LED-ohjainta, joita käytetään virran ohjaamiseen 4 LED-ryhmälle erikseen. Erilliset ohjaimet varmistavat, että kaikki LEDit yhdessä eivät koskaan voi vikaantua toimintahäiriön sattuessa.

60 watin teho on tarkoitettu kaikille LEDeille yhdessä, joten jokaisen 12 LED-ryhmän tulisi olla 5 wattia. Toisin sanoen jokaisen 12 LED-merkkijonon läpi kulkeva virta voi olla 0,12 ampeeria tai 120 mA.

Sisällyttämiseen, LDR ja myös valokenno vaikuttaa hämmentävältä, joten jätämme valokennon huomiotta ja käytämme vaadittavaksi vain LDR: ää automaattinen päivävaihto.

Piirisuunnittelu

Kuten edellä on selitetty, 4 virtapiiriä voi olla tai tarkalleen ottaen 4 LED-ohjainta nykyiset ohjainpiirit LEDien suojaamiseksi ylivirralta.

Syvempi analyysi osoittaa kuitenkin, että 120 mA: n ledit eivät välttämättä vaadi erityistä virranohjainta, ja resistiivinen virranrajoitus voi olla riittävä. Pidämme tulojännitettä 48 V DC suhteellisen vakiona.

LED, jonka voimme valita tähän tukkeutuvaan valopiiriprojektiin, on 2835 SMD-LEDiä optimaalisen kirkkauden saavuttamiseksi. Teknisiä yksityiskohtia voi tutkia tiedoista:

2835 SMD LED -määritykset

• Eteenpäinvirta: 120 mA - 150 mA
• Eteenpäinjännite: 3,1 V DC
• Valovirta: 10-15 LM
• Teho: 0,5 wattia

Virranrajoitusvastuksen laskeminen

Kunkin sarjan 12 LED-ryhmän virranrajoitusvastus voidaan laskea seuraavasta kaavasta:

R = Vs - FWD-pudotus / rajoitusvirta yhteensä

• missä Vs on syöttöjännite = 48 V
• Laskun kokonaispudotus = 12 x 3,1 = 37,2
• Rajoitusvirta: 0,12 ampeeria

Siksi,

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

Vastusten teho on ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 wattia tai 1,5 wattia pyöristettynä.

LED-merkkivalojen vilkkuminen käyttämällä vakaa transistoria

Koska obstruktiovalojen LED-valot täytyy vilkkua kiikaritilassa, transistoroitu vakaa piiri näyttää olevan hyvä valinta. Tämä johtuu siitä, että transistoripohjainen astable tarjoaa kaksi vuorotellen värähtelevää transistorilähtöä, joita voitaisiin käyttää kahden LED-sarjan välähtämiseen erikseen.

Täydellinen piirikaavio näkyy alla:

Osat

1. R1, R4 = 22 kΩ
2. R2, R3 = 78 kΩ
3. R9, R10, R11 = 6k8
4. R12 = 100 k esiasetus
5. R5, R6, R7, R8 = 90 ohmia 1,5 wattia
6. C1, C2 = 1 μF / 60 V
7. T1, T2, T5 = BC547
8. T3, T4 = IRFD110
9. D1, D2 = 1N4148
10. LDR, valoresisti = tyypillisesti 30 k päivänvalossa varjossa
11. LEDit = Kuten edellä keskusteltiin, 48 nos.
    

Kuinka se toimii

Ehdotettu LED-tukosvalopiiri toimii seuraavalla tavalla:

Keskuksen neljä vastusta yhdessä C1, C2 ja T1, T2 kanssa muodostavat perustransistoroidun vakaan monivibraattoripiirin. Tämän hämmästyttävän tärkein ominaisuus on sen edullinen hinta ja nopea vikasietoinen toiminta heti, kun se saa virtaa. Päälle kytkettynä T1 ja T2 alkavat vuorotellen vaihtaa taajuusnopeudella, jonka perusvastukset R2, R3 ja kondensaattorit C1, C2 määrittävät.

Nämä erityiset komponentit voivat olla muutettu halutulla tavalla T1: n ja T2: n kytkentänopeuden muuttamiseksi. Suuremmat arvot tuottavat hitaammat kytkentätaajuudet ja päinvastoin.

Tämän etuosan toinen etu on, että se voidaan mitoittaa toimimaan suuremmilla jännitteillä, kuten täällä 48 V, ilman erityisiä jännitteensäätövaiheita. Lisäksi pystymme saavuttamaan kaksi vuorotellen kytkentälähtöä, mikä ei ehkä ole mahdollista IC-pohjaisilla astaleilla, ellei ulkoista BJT: tä käytetä.

MOSFETejä T3, T4 käytetään LED-valojen kytkemiseen vastaavien astmahtavien BJT-keräinten vilkkuvien signaalien mukaisesti.

LEDit on jaettu kahteen 24 LED: n ryhmään, joista kukin voidaan konfiguroida esteiden valokaapin ylä- ja alaosaan. Nämä ledien ryhmät vilkkuvat sitten jatkuvasti niin kauan kuin ne saavat virtaa.

T5-vaihe on päivän yön automaattinen kytkinpiiri. Kun päiväsaikaan on saatavana riittävästi valoa, T5 tulee esijännitetty LDR: n matalan vastuksen kautta ja pitää molemmat MOSFET: t pois päältä maadoittamalla portit.

Pimeyden laskiessa LDR-vastus kasvaa, mikä vähitellen kuluttaa pohjan harhaa T5: stä ja lopulta sammuttaa sen.

Kun näin tapahtuu, MOSFET-laitteet otetaan käyttöön ja ne alkavat vaihtaa LED-valoja vuorotellen palvellen nopeasti estolampun tarkoitettua toimintoa.

Päivän aikana piirin enimmäiskulutus on enintään 5 mA.