Obvody představené v následujícím článku by mohly být použity pro postupné generování stroboskopického světelného efektu na 4 xenonových trubicích.

Navrhovaný efekt postupného xenonového osvětlení lze použít na diskotékách, na DJských párty, v automobilech nebo vozidlech, jako varovné indikátory nebo jako ozdoba ozdobných světel během festivalů.

Na trhu je k dispozici široká škála xenonových trubic s odpovídající sadou zapalovacích transformátorů (o kterých si později povíme). Teoreticky téměř každá xenonová trubice funguje velmi dobře v řídicím obvodu stroboskopu, který je uveden na obrázku níže.

Jak se počítá hodnocení xenonových trubic

Obvod je navržen pro xenonovou trubici s výkonem '60 W za sekundu 'a to je vše, co pojme. Je smutné, že výkony xenonových trubic jsou obvykle uváděny jako „x“ wattů za sekundu, což často znamená problém!

Důvod jednotlivých hodnot kondenzátoru v diagramu a úrovně stejnosměrného napětí lze pochopit pomocí následující jednoduché rovnice:

E = 1/2 C.U.^dva

Množství elektrické energie využité xenonovou trubicí lze určit jednoduše vynásobením energie a frekvencí xenonového opakovacího pulzu.

S frekvencí 20 Hz a výkonem 60 Ws by trubice mohla „spotřebovat“ kolem 1,2 kW! Ale vypadá to obrovsky a nelze to ospravedlnit. Ve skutečnosti matematika ve výše uvedeném používá nesprávný vzorec.

Alternativně by to mělo záviset na optimálním přijatelném rozptylu trubice a výsledné energii s ohledem na frekvenci.

Vzhledem k tomu, že specifikace xenonových trubic, kterými jsme nadšeni, by měly být schopné zvládnout nejvyšší možný rozptyl až do 10 W, nebo by měla být vybita optimální úroveň energie 0,5 Ws při 20 Hz.

Výpočet vybíjecích kondenzátorů

Výše vysvětlená kritéria vyžadují vybíjecí kapacitu s hodnotou 11uF a s anodovým napětím 300 V. Jak by mohlo být zřejmé, tato hodnota se relativně dobře shoduje s hodnotami C1 a C2, jak je uvedeno v diagramu.

Nyní je otázkou, jak vybereme správné hodnoty kondenzátoru v situaci, kdy na xenonové trubici nemáme vytištěné žádné hodnocení? V současné době, protože máme s sebou vztah mezi 'Ws' a W ', je možné vyzkoušet níže zobrazenou rovnici pravidla palce:

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

Je to vlastně jen relevantní vodítko. V případě, že je xenonová trubice specifikována s optimálním pracovním rozsahem pod 250 nepřetržitých hodin, je nejlepší použít rovnici se sníženým povoleným rozptylem. Užitečné doporučení, které budete možná chtít dodržovat, pokud jde o všechny typy xenonových trubic.

Zajistěte správnou polaritu jejich připojení, to znamená, že katody připojte k zemi. V mnoha případech je anoda označena červeně zbarveným bodem. Síť mřížky je k dispozici buď jako vodič na straně terminálu katody, nebo jednoduše jako třetí „přívod“ mezi anodou a katodou.

“vztah vlnové délky a frekvence ”

Jak je zapalována xenonová trubice

Dobře, takže inertní plyny mají schopnost generovat osvětlení, když jsou elektrifikovány. To však nedokáže vyjasnit, jak je xenonová trubice ve skutečnosti zapálena. Výše popsaný kondenzátor akumulace elektrické energie je znázorněn na obrázku 1 výše, a to prostřednictvím několika kondenzátorů C1 a C2.

Vzhledem k tomu, že xenonová trubice potřebuje napětí 600 V přes anodu a katodu, tvoří diody D1 a D2 síť zdvojovače napětí ve spojení s elektrolytickými kondenzátory C1 a C2.

Jak obvod funguje

Dvojice kondenzátorů je trvale nabitá na maximální hodnotu střídavého napětí a ve výsledku jsou začleněny R1 a R2, které omezují proud během periody zapalování xenonové trubice. Pokud by nebyly zahrnuty R1, R2, xenonová trubice by se v určitém okamžiku rozložila a přestala fungovat.

Hodnoty rezistoru R1 a R2 jsou vybrány tak, aby bylo zajištěno, že C1 a C2 jsou nabity až na špičkovou úroveň napětí (2 x 220 V RMS) s maximální opakovací frekvencí xenonu.

Prvky R5, Th1, C3 a Tr představují zapalovací obvod pro xenonovou trubici. Kondenzátor C3 se vybíjí primárním vinutím zapalovací cívky, které generuje síťové napětí mnoha kilovoltů přes sekundární vinutí pro zapálení xenonové trubice.

Takto xenonová trubice střílí a jasně svítí, což také znamená, že nyní okamžitě čerpá veškerou elektrickou energii zadržovanou uvnitř C1 a C2 a rozptýlí ji pomocí oslnivého záblesku světla.

Kondenzátory C1, C2 a C3 se následně dobijí, takže náboj umožňuje trubici přejít na nový puls blesku.

Zapalovací obvod získává spínací signál prostřednictvím optočlenu, vestavěné LED diody a fototranzistoru uzavřeného společně v jediném plastovém pouzdru DIL.

To zaručuje vynikající elektrickou izolaci mezi zábleskovými světly a elektronickým ovládacím obvodem. Jakmile se fototranzistor rozsvítí pomocí LED, stane se vodivým a aktivuje SCR.

Vstupní napájení pro optočlen je odebíráno ze zapalovacího napětí 300 V napříč C2. Je však snížen na 15 V diodou R3 a D3 pro zjevné faktory.

Řídicí obvod

Protože pracovní teorii budicího obvodu rozumíme, můžeme se nyní naučit, jak by mohla být xenonová trubice navržena tak, aby vytvářela sekvenční stroboskopický efekt.

Řídicí obvod pro dosažení tohoto efektu je znázorněn na obrázku 2 níže.

Nejvyšší frekvence opakování stroboskopu je omezena na 20 Hz. Obvod má kapacitu zvládnout 4 záblesková zařízení současně a je v podstatě tvořen řadou spínacích zařízení a generátorem hodin.

Unijunkční tranzistor UJT 2N2646 funguje jako generátor impulzů. Síť s tím spojená má umožnit vyladění frekvence výstupního signálu kolem rychlosti 8… 180 Hz pomocí P1. Signál oscilátoru se přivádí na vstup hodinového signálu desítkového čítače IC1.

Obrázek 3 níže ukazuje obrázek průběhů signálu na výstupu IC1 s ohledem na hodinový signál.

Signály přicházející ze spínače IC 4017 na frekvenci 1… 20 Hz jsou aplikovány na spínače S1… S4. Umístění přepínačů rozhoduje o sekvenčním vzoru stroboskopu. Umožňuje nastavení sekvence osvětlení zprava doleva, nebo naopak atd.

Když jsou S1 až S4 nastaveny zcela ve směru hodinových ručiček, tlačítka se přepnou do provozního režimu, což umožňuje ruční aktivaci jedné ze 4 xenonových výbojek.

Řídicí signály aktivují stupně budiče LED prostřednictvím tranzistorů T2. . . T5. LED diody D1… D4 fungují jako funkční indikátory zábleskových světel. Řídicí obvod lze otestovat pouhým uzemněním katod D1… D4. Ty okamžitě ukážou, zda obvod funguje správně.

Jednoduchý stroboskop využívající IC 555

V tomto jednoduchém stroboskopickém obvodu pracuje IC 555 jako astabilní oscilátor pohánějící tranzistor a připojený transformátor.

Transformátor převádí 6V ss na 220 V s nízkým proudem pro stroboskop.

220 V se pomocí diodového kondenzátorového usměrňovače dále převádí na vysokonapěťovou špičku 300 V.

Když se kondenzátor C4 nabije až na prahovou hodnotu spouštěcí neonové žárovky brány SCR, prostřednictvím odporové sítě SCR vystřelí a spustí cívku budicí mřížky stroboskopické lampy.