Xenon Strobe Light Control Circuit

Kretsene presentert i den følgende artikkelen kan brukes til å generere strobed lyseffekt over 4 Xenon-rør på en sekvensiell måte.

Den foreslåtte sekvensielle xenonbelysningseffekten kan brukes i diskoteker, på DJ-fester, i biler eller kjøretøyer, som advarselsindikatorer eller som dekorering av dekorative lys under festivaler.

Et bredt utvalg av xenonrør er tilgjengelig i markedet med et matchende tenningstransformatorsett (som vi skal snakke om etterpå). I teorien fungerer omtrent hvilket som helst xenonrør ekstremt bra i strobe-kontrollkretsen som er presentert i figuren nedenfor.

Hvordan Xenon Tube Rating beregnes

Kretsen er designet for et '60 Watt per sekund' xenonrør, og dette er alt det skal imøtekomme. Dessverre blir effektklassifiseringene til xenon-rør vanligvis nevnt som 'x' watt per sekund, noe som ofte betyr et problem!

Årsaken til de spesifikke kondensatorverdiene i diagrammet og likestrømsspenningsnivået kan forstås gjennom følgende enkle ligning:

E = 1/2 C.U^to

Mengden elektrisk kraft som brukes av xenonrøret, kan bestemmes ganske enkelt ved å multiplisere energi og xenon-repetisjonspulsfrekvensen.

Med en frekvens på 20 Hz og en effekt på 60 Ws, kan røret 'forbruke' rundt 1,2 kW! Men det ser enormt ut, og kan ikke rettferdiggjøres. Egentlig bruker matematikken ovenfor en feil formel.

Som et alternativ, bør dette være avhengig av den optimale akseptable rørdissipasjonen og den resulterende energien med hensyn til frekvensen.

Tatt i betraktning at xenonrørspesifikasjonene som vi er begeistret for, burde være i stand til å håndtere en høyest mulig spredning opptil 10 W, eller et optimalt nivå på 0,5 Ws energi bør utlades ved 20 Hz.

Beregning av utslippskondensatorer

Ovennevnte forklarte kriterier krever en utladningskapasitans med en verdi 11uF og med en anodespenning på 300 V. Som det kunne være vitne, samsvarer denne verdien relativt godt med verdiene til Cl og C2 som angitt i diagrammet.

Nå er spørsmålet, hvordan velger vi de riktige kondensatorverdiene, i en situasjon der vi ikke har noen vurdering trykt på xenonrøret? For tiden siden vi har forholdet mellom 'Ws' og W ', kan nedenstående regel for tommelfingerligning testes ut:

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

Dette er faktisk bare en relevant ledetråd. Hvis xenonrøret er spesifisert med et optimalt arbeidsområde på under 250 kontinuerlige timer, er det best å bruke ligningen over en redusert tillatt spredning. En nyttig anbefaling du kanskje vil følge med hensyn til alle typer xenonrør.

Forsikre deg om at tilkoblingspolariteten er riktig, dette betyr at du fester katodene til bakken. I mange tilfeller er anoden merket med en rødfarget flekk. Rutenettet er enten tilgjengelig som en ledning på katodeterminalens side eller bare som en tredje 'ledning' mellom anoden og katoden.

Hvordan Xenon Tube antennes

Greit, så inerte gasser har evnen til å generere belysning når de blir elektrifisert. Men dette klarer ikke å avklare hvordan xenonrøret faktisk blir antent. Den tidligere beskrevne kondensatoren for elektrisk kraft er angitt i figur 1 ovenfor, gjennom et par kondensatorer C1 og C2.

Gitt at xenonrøret trenger en spenning på 600 V over anoden og katoden, utgjør dioder D1 og D2 et spenningsdoble nettverk i forbindelse med elektrolytkondensatorene C1 og C2.

Hvordan kretsen fungerer

Kondensatorene er kontinuerlig ladet til den maksimale vekselstrømsverdien, og som et resultat blir R1 og R2 innarbeidet for å begrense strømmen under tenningsperioden på xenonrøret. Hvis R1, R2 ikke var inkludert, ville xenonrøret på et tidspunkt brytes ned og slutte å virke.

Motstanden R1 og R2-verdiene er valgt for å sikre at C1 og C2 blir ladet opp til toppspenningsnivået (2 x 220 V RMS) med den maksimale repeteringsfrekvensen for xenon.

Elementene R5, Th1, C3 og Tr representerer tenningskretsen for xenonrøret. Kondensator C3 tømmes gjennom tennspolens primære vikling som genererer en nettspenning på mange kilovolt over sekundærviklingen for å tenne xenonrøret.

Slik fyrer og lyser xenonrøret sterkt, noe som også innebærer at det nå umiddelbart trekker hele den elektriske kraften som holdes inne i C1 og C2, og forsvinner den samme ved hjelp av et blendende lysglimt.

Kondensatorer C1, C2 og C3 lades deretter opp slik at ladingen gjør at røret kan gå for en ny puls.

Tenningskretsen får koblingssignalet gjennom en optokobler, en innebygd LED og en fototransistor som er lukket samlet i en enkelt DIL-pakke av plast.

Dette garanterer utmerket elektrisk isolasjon over strobelysene og den elektroniske styringskretsen. Så snart fototransistoren lyser opp av LED-en, blir den ledende og aktiverer SCR.

Inngangsforsyningen til optokoblingen hentes fra 300V tenningsspenning fra C2. Den senkes likevel til 15V av diode R3 og D3 for tilsynelatende faktorer.

Kontrollkrets

Siden arbeidsteorien til førerkretsen er forstått, kan vi nå lære hvordan xenonrøret kan utformes for å produsere en sekvensiell strobing-effekt.

En kontrollkrets for å produsere denne effekten er vist i figur 2 nedenfor.

Den høyeste gjentatte strobefrekvensen er begrenset til 20 Hz. Kretsen har kapasitet til å håndtere 4 strobe-enheter samtidig og består i hovedsak av en rekke bytteenheter og en klokkegenerator.

2N2646 unijunction transistor UJT fungerer som en pulsgenerator. Nettverket assosiert med dette er ment å gjøre det mulig å tilpasse frekvensen til utgangssignalet rundt 8 ... 180 Hz frekvensen ved bruk av P1. Oscillatorsignalet mates til kloksignalinngangen til desimaltelleren IC1.

Figur 3 nedenfor viser et bilde av signalbølgeformene ved IC1-utgangen med hensyn til kloksignalet.

Signalene som kommer fra IC 4017-bryteren med en frekvens på 1… 20 Hz, påføres bryterne S1… S4. Plasseringen av bryterne bestemmer strobeens sekvensielle mønster. Det gjør at belysningssekvensen kan justeres fra høyre til venstre, eller motsatt osv.

Når S1 til S4 er stilt helt med urviseren, blir trykknappene i driftsmodus, slik at et av de 4 xenon-rørene kan aktiveres manuelt.

Styresignalene aktiverer LED-driver-trinnene gjennom transistorer T2. . . T5. Lysdiodene D1… D4 fungerer som funksjonelle indikatorer for strobelysningen. Kontrollkretsen kan testes ved å bare jorde katodene til D1 ... D4. Disse viser umiddelbart om kretsen fungerer som den skal.

Et enkelt stroboskop ved bruk av IC 555

I denne enkle stroboskopkretsen fungerer IC 555 som en astabel oscillator som driver en transistor og en tilkoblet transformator.

Transformatoren konverterer 6V DC til 220 V AC med lav strøm for stroboskopfasen.

220 V blir videre konvertert til en høyspenningstopp 300 V ved hjelp av diodekondensatorensretteren.

Når kondensatoren C4 lades opp til utløsende terskelen til SCR-gate-neonpæren, gjennom det resistive nettverket, avfyrer SCR og utløser drivgitterspolen til stroboskoplampen.

Denne handlingen tømmer hele 300 V i stroboskoppæren og lyser den sterkt til C4 er helt utladet for neste syklus å gjenta.