Ксенонова верига за управление на светлината

Схемите, представени в следващата статия, могат да бъдат използвани за генериране на стробоскоп светлинен ефект върху 4 ксенонови тръби по последователен начин.

Предложеният ефект на последователно ксеноново осветление може да бъде приложен в дискотеки, на DJ партита, в автомобили или превозни средства, като предупредителни индикатори или като декорация на декоративни светлини по време на фестивали.

На пазара се предлагат широка гама от ксенонови тръби със съответстващ комплект трансформатор за запалване (за който ще говорим след това). На теория почти всяка ксенонова тръба работи изключително добре в схемата за управление на стробоскопа, представена на фигурата по-долу.

Как се изчислява рейтингът на ксеноновите тръби

Веригата е предназначена за ксенонова тръба „60 вата в секунда“ и това е всичко, което ще побере. За съжаление, рейтингите на мощността на ксеноновите тръби обикновено се споменават като „x“ вата в секунда, което често означава проблем!

Причината за конкретните стойности на кондензатора в диаграмата и нивото на постояннотоково напрежение може да бъде разбрана чрез следното просто уравнение:

E = 1/2 C.U^две

Количеството електрическа мощност, използвана от ксеноновата тръба, може да бъде определено просто чрез умножаване на енергията и честотата на импулса за повторение на ксенона.

С честота от 20 Hz и мощност от 60 Ws, тръбата може да „консумира“ около 1,2 kW! Но това изглежда огромно и не може да бъде оправдано. Всъщност математиката в горното използва неправилна формула.

Като алтернатива това трябва да зависи от оптимално приемливото разсейване на тръбата и получената енергия по отношение на честотата.

Като се има предвид, че спецификациите на ксеноновата тръба, от които сме ентусиазирани, трябва да могат да се справят с възможно най-високото разсейване до 10 W или оптимално ниво от 0,5 Ws енергия трябва да се разреди при 20 Hz.

Изчисляване на разрядните кондензатори

Обяснените по-горе критерии изискват разреждащ капацитет със стойност 11uF и с анодно напрежение 300 V. Както може да се види, тази стойност съвпада сравнително добре със стойностите на C1 и C2, както е показано на диаграмата.

Сега въпросът е как точно да изберем правилните стойности на кондензатора в ситуация, в която нямаме рейтинг, отпечатан на ксеноновата тръба? Понастоящем, тъй като имаме връзка с „Ws“ и W “, показаното по-долу уравнение на правилото може да бъде тествано:

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

Това всъщност е само подходяща улика. В случай, че ксеноновата тръба е определена с оптимален работен обхват под 250 непрекъснати часа, най-добре е да приложите уравнението при намалено допустимо разсейване. Полезна препоръка, която може да искате да следвате по отношение на всички видове ксенонови тръби.

Уверете се, че полярността на връзката им е правилна, това означава, че прикрепете катодите към земята. В много случаи анодът е маркиран с червено оцветено петно. Мрежовата мрежа се предлага или като проводник от страната на катодния терминал, или просто като трети „проводник“ между анода и катода.

Как се запалва ксеноновата тръба

Добре, така че инертните газове имат способността да генерират осветление, когато се наелектризират. Но това не успява да изясни как всъщност се запалва ксеноновата тръба. Описаният по-горе кондензатор за съхранение на електрическа енергия е показан на фигура 1 по-горе, чрез няколко кондензатора С1 и С2.

Като се има предвид, че ксеноновата тръба се нуждае от напрежение от 600 V през анода и катода, диодите D1 и D2 представляват мрежа за удвояване на напрежение във връзка с електролитните кондензатори C1 и C2.

Как работи веригата

Двойката кондензатори се зареждат последователно до максималната стойност на променливото напрежение и в резултат на това R1 и R2 са включени за ограничаване на тока по време на периода на запалване на ксеноновата тръба. Ако R1, R2 не бяха включени, ксеноновата тръба в даден момент ще се разпадне и ще спре да работи.

Стойностите на резистора R1 и R2 са избрани, за да гарантират, че C1 и C2 се зареждат до пиковото ниво на напрежение (2 x 220 V RMS) с максимална честота на повторение на ксенона.

Елементите R5, Th1, C3 и Tr представляват веригата за запалване на ксеноновата тръба. Кондензаторът С3 се разрежда през първичната намотка на запалителната бобина, която генерира мрежово напрежение от много киловолта през вторичната намотка за запалване на ксеноновата тръба.

Ето как ксеноновата тръба изгаря и осветява ярко, което също предполага, че сега тя незабавно изразходва цялата електрическа мощност, задържана в C1 и C2, и разсейва същата с помощта на ослепителна светкавица.

Кондензаторите C1, C2 и C3 впоследствие се зареждат, така че зареждането позволява на тръбата да премине за нов импулс на светкавица.

Запалителната верига получава превключващия сигнал чрез оптосъединител, вграден светодиод и фототранзистор, затворени заедно в един пластмасов DIL пакет.

Това гарантира отлична електрическа изолация на светлините на стробоскопа и електронната верига за управление. Веднага след като фото транзисторът светне от светодиода, той става проводящ и задейства SCR.

Входното захранване за оптосъединителя се взема от запалителното напрежение 300V през C2. Въпреки това се понижава до 15V от диоди R3 и D3 за очевидни фактори.

Контролна верига

Тъй като работната теория на схемата на водача е разбрана, сега можем да научим как ксеноновата тръба може да бъде проектирана да произвежда последователен стробинг ефект.

Контролна схема за постигане на този ефект е показана на фигура 2 по-долу.

Най-високата честота на повторение на стробоскопа е ограничена до 20 Hz. Схемата има капацитета да борави едновременно с 4 строб устройства и по същество се състои от набор от комутационни устройства и генератор на часовник.

2N2646 транзистор UJT работи като генератор на импулси. Мрежата, свързана с това, има за цел да позволи да се настрои честотата на изходния сигнал около честотата 8 ... 180 Hz, използвайки P1. Сигналът на осцилатора се подава към входа на тактовия сигнал на десетичния брояч IC1.

Фигура 3 по-долу показва картина на сигналните форми на изхода на IC1 по отношение на тактовия сигнал.

Сигналите, идващи от превключвателя IC 4017 с честота 1 ... 20 Hz, се прилагат към превключвателите S1 ... S4. Позиционирането на ключовете решава последователния модел на стробоскопа. Той позволява да се регулира последователността на осветлението отдясно наляво или обратното и т.н.

Когато S1 до S4 са настроени изцяло по посока на часовниковата стрелка, бутоните стават в работен режим, което позволява една от 4-те ксенонови тръби да се активира ръчно.

Управляващите сигнали активират етапите на светодиодния драйвер чрез транзистори T2. . . Т5. Светодиодите D1 ... D4 работят като функционални индикатори за стробоскопите. Контролната верига може да бъде тествана само чрез заземяване на катодите от D1 ... D4. Те веднага ще покажат дали веригата работи правилно или не.

Прост стробоскоп, използващ IC 555

В тази проста стробоскопска схема IC 555 работи като нестабилен осцилатор, задвижващ транзистор и прикачен трансформатор.

Трансформаторът преобразува 6V DC в 220 V променлив ток с нисък ток за сцената на стробоскопа.

220 V допълнително се преобразува до пик с високо напрежение 300 V с помощта на диодния кондензаторен токоизправител.

Когато кондензаторът C4 се зарежда до прага на задействане на неоновата крушка на SCR порта, през резистивната мрежа, SCR се задейства и задейства намотката на мрежата на драйвера на стробоскопската лампа.

Това действие изхвърля цялата 300 V в крушката на стробоскопа, осветявайки я ярко, докато C4 не бъде напълно разредена за следващия цикъл, за да се повтори.