دائرة التحكم في ضوء Xenon Strobe

دائرة التحكم في ضوء Xenon Strobe

يمكن استخدام الدوائر المعروضة في المقالة التالية لتوليد تأثير إضاءة متقطع على 4 أنابيب زينون بطريقة متسلسلة.

يمكن تطبيق تأثير إضاءة الزينون المتسلسل المقترح في المراقص ، في حفلات DJ ، في السيارات أو المركبات ، كمؤشرات تحذير ، أو كإضاءة زينة خلال المهرجانات.



تتوفر مجموعة واسعة من أنابيب الزينون في السوق مع مجموعة محولات الإشعال المطابقة (التي سنتحدث عنها بعد ذلك). من الناحية النظرية ، يعمل أي أنبوب زينون بشكل جيد للغاية في دائرة التحكم القوية الموضحة في الشكل أدناه.



كيف يتم حساب تقييم أنبوب زينون

تم تصميم الدائرة لأنبوب زينون '60 واط في الثانية' وهذا هو كل ما ستستوعبه. للأسف ، عادةً ما يتم ذكر تصنيفات الطاقة لأنابيب الزينون على أنها 'x' واط في الثانية ، مما يشير غالبًا إلى وجود مشكلة!

يمكن فهم السبب وراء قيم المكثف المعينة في الرسم البياني ومستوى جهد التيار المستمر من خلال المعادلة البسيطة التالية:



E = 1/2 وحدةاثنين

يمكن تحديد كمية الطاقة الكهربائية المستخدمة بواسطة أنبوب الزينون ببساطة عن طريق مضاعفة الطاقة وتردد نبض تكرار الزينون.

بتردد 20 هرتز وقوة 60 واط ، قد 'يستهلك' الأنبوب حوالي 1.2 كيلو واط! لكن هذا يبدو ضخمًا ولا يمكن تبريره. في الواقع ، الرياضيات المذكورة أعلاه تستخدم صيغة غير صحيحة.



كبديل ، يجب أن يعتمد هذا على التبديد الأمثل للأنبوب والطاقة الناتجة فيما يتعلق بالتردد.

مع الأخذ في الاعتبار أن مواصفات أنبوب الزينون التي نحن متحمسون لها يجب أن تكون قادرة على التعامل مع أعلى تبديد ممكن حتى 10 وات ، أو يجب تفريغ المستوى الأمثل للطاقة 0.5 وات عند 20 هرتز.

حساب مكثفات التفريغ

تتطلب المعايير الموضحة أعلاه سعة تفريغ بقيمة 11 فائق التوهج ولها جهد أنود 300 فولت. كما يمكن أن نشهد ، تتطابق هذه القيمة بشكل جيد نسبيًا مع قيم C1 و C2 كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

الآن السؤال هو ، كيف نختار قيم المكثف الصحيحة ، في حالة لا يوجد فيها تصنيف مطبوع على أنبوب الزينون؟ حاليًا نظرًا لأن لدينا علاقة بين 'W' و W '، يمكن اختبار معادلة قاعدة الإبهام الموضحة أدناه:

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

هذا في الواقع مجرد دليل مناسب. في حالة تحديد أنبوب الزينون مع نطاق عمل مثالي أقل من 250 ساعة متواصلة ، فمن الأفضل تطبيق المعادلة على تبديد مخفض مسموح به. توصية مفيدة قد ترغب في اتباعها فيما يتعلق بجميع أنواع أنابيب الزينون.

تأكد من أن قطبية الاتصال الخاصة بهم صحيحة ، وهذا يعني أنه قم بتوصيل الكاثودات بالأرض. في كثير من الحالات ، يتم تمييز القطب الموجب ببقعة حمراء اللون. شبكة الشبكة متاحة إما كسلك في جانب طرف الكاثود أو ببساطة 'كطرف ثالث' بين الأنود والكاثود.

كيف يتم اشتعال Xenon Tube

حسنًا ، الغازات الخاملة لديها القدرة على توليد الإضاءة عند تكهربها. لكن هذا فشل في توضيح كيفية اشتعال أنبوب الزينون بالفعل. تم توضيح مكثف تخزين الطاقة الكهربائية الموصوف سابقًا في الشكل 1 أعلاه ، من خلال مكثفات C1 و C2.

بالنظر إلى أن أنبوب الزينون يحتاج إلى جهد 600 فولت عبر الأنود والكاثود ، فإن الثنائيات D1 و D2 تشكل شبكة مضاعفة الجهد بالاقتران مع المكثفات الإلكتروليتية C1 و C2.

كيف تعمل الدائرة

يتم شحن زوج من المكثفات باستمرار إلى أقصى قيمة لجهد التيار المتردد ونتيجة لذلك يتم دمج R1 و R2 لتقييد التيار أثناء فترة اشتعال أنبوب الزينون. إذا لم يتم تضمين R1 ، R2 ، فسوف يتحلل أنبوب الزينون في مرحلة ما ويتوقف عن العمل.

يتم تحديد قيم المقاوم R1 و R2 لضمان شحن C1 و C2 حتى مستوى ذروة الجهد (2 × 220 فولت RMS) بأقصى تردد تكرار زينون.

تمثل العناصر R5 و Th1 و C3 و Tr دائرة الإشعال لأنبوب الزينون. يتم تفريغ مكثف C3 من خلال الملف الأولي لملف الإشعال والذي يولد جهدًا شبكيًا من عدة كيلوفولت عبر الملف الثانوي ، لإشعال أنبوب الزينون.

هذه هي الطريقة التي يضيء بها أنبوب الزينون ويضيء بشكل ساطع ، مما يعني أيضًا أنه يسحب الآن على الفور الطاقة الكهربائية الكاملة الموجودة داخل C1 و C2 ، ويتبدد نفس الشيء عن طريق وميض الضوء المبهر.

يتم إعادة شحن المكثفات C1 و C2 و C3 لاحقًا بحيث تسمح الشحنة للأنبوب بالانتقال إلى نبضة فلاش جديدة.

تحصل دائرة الإشعال على إشارة التبديل من خلال قارنة بصرية ، ومصباح LED داخلي ، وترانزستور ضوئي مغلق بشكل جماعي داخل عبوة بلاستيكية واحدة من DIL.

هذا يضمن عزلًا كهربائيًا ممتازًا عبر الأضواء القوية ودائرة التحكم الإلكترونية. بمجرد أن يضيء الترانزستور الضوئي بواسطة LED ، يصبح موصلًا ويقوم بتشغيل SCR.

يتم أخذ مصدر الإدخال للمقرن البصري من جهد الإشعال 300V عبر C2. ومع ذلك ، يتم تخفيضه إلى 15 فولت بواسطة الصمام الثنائي R3 و D3 للعوامل الظاهرة.

دائرة التحكم

نظرًا لأن نظرية العمل لدائرة السائق مفهومة ، يمكننا الآن معرفة كيف يمكن تصميم أنبوب الزينون لإنتاج تأثير ستروبينج متسلسل.

تظهر دائرة التحكم لإنتاج هذا التأثير في الشكل 2 أدناه.

أعلى معدل تكرار ستروب يقتصر على 20 هرتز. الدائرة لديها القدرة على التعامل مع 4 أجهزة ستروب في نفس الوقت وتتكون أساسًا من مجموعة من أجهزة التبديل ومولد ساعة.

يعمل الترانزستور أحادي الوصلة 2N2646 UJT مثل مولد النبض. تهدف الشبكة المرتبطة بهذا إلى تمكين تعديل تردد إشارة الخرج حول معدل 8… 180 هرتز باستخدام P1. يتم تغذية إشارة المذبذب إلى إدخال إشارة الساعة للعداد العشري IC1.

يوضح الشكل 3 أدناه صورة لأشكال موجة الإشارة عند خرج IC1 فيما يتعلق بإشارة الساعة.

يتم تطبيق الإشارات القادمة من المفتاح IC 4017 بتردد 1 ... 20 هرتز على المفاتيح S1 ... S4. يحدد موضع المفاتيح النمط المتسلسل للستروب. يسمح بتعديل تسلسل الإضاءة من اليمين إلى اليسار ، أو العكس ، إلخ.

عندما يتم ضبط S1 إلى S4 في اتجاه عقارب الساعة تمامًا ، تصبح الأزرار الانضغاطية في وضع التشغيل ، مما يتيح تنشيط أحد أنابيب الزينون الأربعة يدويًا.

تعمل إشارات التحكم على تنشيط مراحل محرك LED عبر الترانزستورات T2. . . T5. تعمل مصابيح LED D1 ... D4 مثل المؤشرات الوظيفية للأضواء القوية. يمكن اختبار دائرة التحكم بمجرد تأريض كاثودات D1 ... D4. ستظهر هذه على الفور ما إذا كانت الدائرة تعمل بشكل صحيح أم لا.

ستروبوسكوب بسيط باستخدام IC 555

IC 555 دارة ستروبوسكوب

في هذه الدائرة المصغرة البسيطة ، يعمل IC 555 مثل مذبذب مستقر يقود ترانزستور ومحول متصل.

يقوم المحول بتحويل 6 فولت تيار مستمر إلى تيار متردد منخفض 220 فولت لمرحلة ستروبوسكوب.

يتم تحويل 220 فولت أيضًا إلى ذروة الجهد العالي 300 فولت بمساعدة مقوم مكثف الصمام الثنائي.

عندما يقوم المكثف C4 بشحن ما يصل إلى عتبة إطلاق لمبة نيون بوابة SCR ، من خلال الشبكة المقاومة ، يقوم SCR بإطلاق وتشغيل ملف شبكة المحرك الخاص بمصباح ستروبوسكوب.

يؤدي هذا الإجراء إلى تفريغ 300 فولت بالكامل في لمبة ستروبوسكوب لإضاءةها بشكل ساطع ، حتى يتم تفريغ C4 بالكامل لتكرار الدورة التالية.




السابق: دائرة اختبار سعة البطارية الدقيقة - اختبار وقت النسخ الاحتياطي التالى: دائرة عداد خدمة محرك السيارة RPM - مقياس سرعة الدوران التناظري