Xenon Strobe -valonohjauspiiri

Seuraavassa artikkelissa esitettyjä piirejä voitaisiin käyttää tuottamaan välähdysvalotehoste neljän ksenonputken yli peräkkäin.

Ehdotettua peräkkäistä ksenonvalaistustehostetta voitaisiin käyttää diskoissa, DJ-juhliin, autoihin tai ajoneuvoihin, varoitusilmaisimina tai koristevaloina festivaalien aikana.

Laaja valikoima ksenonputkia on saatavana vastaavalla sytytysmuuntajasarjalla (josta puhumme jälkikäteen). Teoriassa melkein mikä tahansa ksenonputki toimii erittäin hyvin alla olevassa kuvassa esitetyssä strobosäätöpiirissä.

Kuinka Xenon-putkiluokitus lasketaan

Piiri on suunniteltu ksenonputkelle '60 wattia sekunnissa 'ja se on kaikki mitä se mahtuu. Valitettavasti ksenonputkien tehoarvot mainitaan tyypillisesti x wattia sekunnissa, mikä tarkoittaa usein ongelmaa!

Kaaviossa olevien kondensaattoriarvojen syy ja tasajännitetaso voidaan ymmärtää seuraavan yksinkertaisen yhtälön avulla:

E = 1/2 C.U^kaksi

Ksenonputken käyttämä sähkötehon määrä voidaan määrittää yksinkertaisesti kertomalla energia ja ksenonin toistopulssitaajuus.

20 Hz: n taajuudella ja 60 W: n teholla putki saattaa 'kuluttaa' noin 1,2 kW! Mutta se näyttää valtavalta, eikä sitä voida perustella. Itse asiassa yllä olevassa matematiikassa käytetään väärää kaavaa.

Vaihtoehtoisesti tämän tulisi riippua putken optimaalisesta hyväksyttävästä hajoamisesta ja siitä johtuvasta energiasta taajuuden suhteen.

Ottaen huomioon, että ksenonputken spesifikaatioista, joista olemme innostuneita, pitäisi pystyä käsittelemään suurin mahdollinen häviö aina 10 W saakka tai optimaalinen 0,5 Ws energian taso tulisi purkaa 20 Hz: n taajuudella.

Purkukondensaattoreiden laskeminen

Edellä selitetyt kriteerit edellyttävät purkukapasitanssia, jonka arvo on 11uF ja jonka anodijännite on 300 V. Kuten voidaan todeta, tämä arvo sopii suhteellisen hyvin C1: n ja C2: n arvoihin, kuten kaaviossa on esitetty.

Nyt on kysymys, kuinka valitsemme oikeat kondensaattorin arvot tilanteessa, jossa ksenonputkeen ei ole painettu luokitusta? Tällä hetkellä, koska meillä on kanssamme 'Ws': n ja W: n välinen suhde, alla oleva esitetty peukalosääntö voidaan testata:

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

Tämä on oikeastaan ​​vain merkityksellinen vihje. Jos ksenonputkelle määritetään optimaalinen työskentelyalue alle 250 yhtäjaksoista tuntia, on parasta soveltaa yhtälöä pienemmällä sallitulla hajaantumisella. Hyödyllinen suositus, jota kannattaa noudattaa kaikentyyppisten ksenonputkien suhteen.

Varmista, että niiden kytkentä napaisuus on oikea, mikä tarkoittaa, että kiinnitä katodit maahan. Monissa tapauksissa anodi on merkitty punaisella täplällä. Ristiverkko on saatavana joko langan tavoin katodiliittimen puolella tai yksinkertaisesti kolmannena 'johtona' anodin ja katodin välillä.

Kuinka Xenon-putki syttyy

Selvä, joten inertillä kaasulla on kyky tuottaa valaistusta sähköistettäessä. Mutta tämä ei pysty selvittämään, kuinka ksenonputki todella syttyy. Aikaisemmin kuvattu sähkötehokondensaattori on esitetty yllä kuvassa 1 parin kondensaattorin C1 ja C2 kautta.

Ottaen huomioon, että ksenonputki tarvitsee 600 V: n jännitteen anodin ja katodin yli, diodit D1 ja D2 muodostavat jännitteen kaksinkertaistamisverkon yhdessä elektrolyyttikondensaattoreiden C1 ja C2 kanssa.

Kuinka piiri toimii

Kondensaattoripari latautuu jatkuvasti suurimpaan vaihtojännitearvoon ja seurauksena ovat R1 ja R2, jotka rajoittavat virtaa ksenonputken sytytysjakson aikana. Jos R1, R2 ei sisältyisi, ksenonputki hajoaisi jossain vaiheessa ja lakkaisi toimimasta.

Vastuksen R1 ja R2 arvot valitaan sen varmistamiseksi, että C1 ja C2 latautuvat huippujännitetasoon (2 x 220 V RMS) ksenonin suurimmalla toistotaajuudella.

Elementit R5, Th1, C3 ja Tr edustavat ksenonputken sytytyspiiriä. Kondensaattori C3 purkautuu sytytyspuolan ensiökäämin läpi, joka tuottaa monikilovoltisen verkkojännitteen toissijaisen käämityksen yli ksenonputken sytyttämiseksi.

Näin ksenonputki syttyy ja valaisee kirkkaasti, mikä tarkoittaa myös sitä, että nyt se vetää välittömästi koko C1: n ja C2: n sisällä olevan sähkövoiman ja haihtaa saman häikäisevän valonsäteen avulla.

Kondensaattorit C1, C2 ja C3 latautuvat myöhemmin niin, että varaus sallii putken mennä uudelle salamapulssille.

Sytytyspiiri saa kytkentäsignaalin opto-liittimen, sisäänrakennetun LEDin ja valotransistorin kautta, jotka on suljettu yhdessä yhden muovisen DIL-pakkauksen sisällä.

Tämä takaa erinomaisen sähköeristyksen välähdysvalojen ja elektronisen ohjauspiirin välillä. Heti kun LED-valo syttyy valotransistorin, se muuttuu johtavaksi ja aktivoi SCR: n.

Tuloliitäntä opto-kytkimelle otetaan 300 V: n sytytysjännitteestä C2: n poikki. Diodit R3 ja D3 laskevat sen kuitenkin 15 V: iin ilmeisten tekijöiden vuoksi.

Ohjauspiiri

Koska ohjainpiirin toimintateoria ymmärretään, voimme nyt oppia, kuinka ksenonputki voitaisiin suunnitella tuottamaan peräkkäinen välkkyvä vaikutus.

Ohjauspiiri tämän vaikutuksen tuottamiseksi on esitetty alla olevassa kuvassa 2.

Suurin toistuva välähdystaajuus on rajoitettu 20 Hz: iin. Piiri pystyy käsittelemään 4 välähdyslaitetta samanaikaisesti, ja se koostuu olennaisesti kytkinlaitteiden alueesta ja kellogeneraattorista.

2N2646 yksisuuntainen transistori UJT toimii kuin pulssigeneraattori. Tähän liittyvän verkon on tarkoitus mahdollistaa lähtösignaalin taajuuden säätäminen 8… 180 Hz: n taajuuden ympäri käyttäen P1: tä. Oskillaattorisignaali syötetään desimaalilaskurin IC1 kellosignaalituloon.

Alla olevassa kuvassa 3 on kuva signaalin aaltomuodoista IC1-ulostulossa kellosignaalin suhteen.

IC 4017 -kytkimen taajuudella 1… 20 Hz tulevat signaalit syötetään kytkimiin S1 ... S4. Kytkinten sijoittelu päättää strobon peräkkäisen kuvion. Sen avulla valaistusjärjestystä voidaan säätää oikealta vasemmalle tai päinvastoin jne.

Kun S1 - S4 asetetaan täysin myötäpäivään, painikkeet siirtyvät toimintatilaan, jolloin yksi 4 ksenonputkesta voidaan aktivoida manuaalisesti.

Ohjaussignaalit aktivoivat LED-ohjainvaiheet transistoreiden T2 kautta. . . T5. LED-valot D1… D4 toimivat kuin välähdysvalojen toiminnalliset merkkivalot. Ohjauspiiri voidaan testata maadoittamalla vain D1… D4-katodit. Nämä osoittavat välittömästi, toimiiko piiri oikein vai ei.

Yksinkertainen stroboskooppi IC 555: n avulla

Tässä yksinkertaisessa stroboskooppipiirissä IC 555 toimii kuin tasainen oskillaattori, joka käyttää transistoria ja siihen liitettyä muuntajaa.

Muuntaja muuntaa 6 V DC: n 220 V: n matalavirtaiseksi vaihtovirraksi stroboskooppivaihetta varten.

220 V muunnetaan edelleen suurjännitepiikiksi 300 V diodikondensaattorin tasasuuntaajan avulla.

Kun kondensaattori C4 latautuu SCR-portin neonlampun liipaisukynnykseen resistiivisen verkon kautta, SCR laukaisee ja laukaisee stroboskooppilampun kuljettajaristikon kelan.

Tämä toiminto kaataa koko 300 V: n stroboskoopin lamppuun ja valaisee sen kirkkaasti, kunnes C4 on täysin tyhjä seuraavaa jaksoa varten.