Els circuits presentats a l'article següent es podrien utilitzar per generar efectes d'il·luminació estroboscòpics sobre 4 tubs de xenó d'una manera seqüencial.
L’efecte d’il·luminació seqüencial de xenó proposat es podria aplicar en discoteques, en festes de DJ, en cotxes o vehicles, com a indicadors d’alerta o com a decoració de llums ornamentals durant els festivals.
Hi ha disponibles al mercat una àmplia gamma de tubs de xenó amb un conjunt de transformadors d’encesa a joc (del qual parlarem després). En teoria, gairebé qualsevol tub de xenó funciona molt bé al circuit de control estroboscòpic que es mostra a la figura següent.
Com es calcula la qualificació del tub de xenó
El circuit està dissenyat per a un tub de xenó de '60 watts per segon 'i això és tot el que s'admetrà. Malauradament, les potències nominals dels tubs de xenó s'esmenten normalment com a 'x' watts per segon, cosa que sovint significa un problema.
La raó darrere dels valors particulars del condensador al diagrama i el nivell de voltatge de CC es pot comprendre mitjançant la següent equació simple:
E = 1/2 C.U.2
La quantitat d'energia elèctrica utilitzada pel tub de xenó es pot determinar simplement multiplicant l'energia i la freqüència de pols de repetició de xenó.
Amb una freqüència de 20 Hz i una potència de 60 Ws, el tub podria 'consumir' al voltant d'1,2 kW. Però això sembla enorme i no es pot justificar. En realitat, les matemàtiques de l’anterior utilitzen una fórmula incorrecta.
Com a alternativa, això hauria de dependre de la dissipació òptima del tub acceptable i de l'energia resultant respecte a la freqüència.
Tenint en compte que les especificacions del tub de xenó que ens entusiasma haurien de ser capaces de gestionar una dissipació màxima possible fins a 10 W, o bé s’hauria de descarregar un nivell òptim d’energia de 0,5 Ws a 20 Hz.
Càlcul dels condensadors de descàrrega
Els criteris explicats anteriorment requereixen una capacitat de descàrrega amb un valor 11uF i una tensió d'ànode de 300 V. Com es va poder comprovar, aquest valor coincideix relativament bé amb els valors de C1 i C2 tal com s'indica al diagrama.
Ara la pregunta és: com podem seleccionar els valors correctes del condensador, en una situació en què no tenim cap valor imprès al tub de xenó? Actualment, ja que tenim amb nosaltres la relació entre 'Ws' i W ', es pot provar l'equació de la regla del polze que es mostra a continuació:
C1 = C2 = X. Ws / 6 [uF]
En realitat, això és només una pista rellevant. En cas que el tub de xenó s’especifiqui amb un rang de treball òptim inferior a 250 hores contínues, és millor aplicar l’equació a una dissipació permesa reduïda. Una recomanació útil que podeu seguir pel que fa a tot tipus de tubs de xenó.
Assegureu-vos que la polaritat de la connexió sigui correcta, això vol dir que fixeu els càtodes a terra. En molts casos, l’ànode està marcat amb una taca de color vermell. La xarxa de xarxa està disponible com un cable al costat del terminal del càtode o simplement com un tercer 'cable' entre l'ànode i el càtode.
Com s’encén el tub de xenó
Molt bé, de manera que els gasos inerts tenen la capacitat de generar il·luminació quan són electrificats. Però això no aclareix com s’encén el tub de xenó. El condensador d’emmagatzematge d’energia elèctrica descrit anteriorment s’indica a la figura 1 anterior, mitjançant un parell de condensadors C1 i C2.
Tenint en compte que el tub de xenó necessita una tensió de 600 V a través de l’ànode i el càtode, els díodes D1 i D2 constitueixen una xarxa de duplicador de tensió conjuntament amb els condensadors electrolítics C1 i C2.
Com funciona el circuit
Un parell de condensadors es carrega constantment fins al valor màxim de la tensió CA i, com a resultat, s’incorporen R1 i R2 per restringir el corrent durant el període d’encesa del tub de xenó. Si no s’incloguessin R1, R2, el tub de xenó en algun moment es degradaria i deixaria de funcionar.
Els valors de la resistència R1 i R2 es seleccionen per garantir que C1 i C2 es carreguen fins al nivell de voltatge màxim (2 x 220 V RMS) amb la freqüència màxima de repetició de xenó.
Els elements R5, Th1, C3 i Tr representen el circuit d’encesa del tub de xenó. El condensador C3 es descarrega pel bobinatge primari de la bobina d’encesa que genera una tensió de xarxa de molts kilovolts a través del bobinat secundari, per encendre el tub de xenó.
És així com el tub de xenó s’encén i s’il·lumina amb força, cosa que també implica que ara consumeix instantàniament tota la potència elèctrica que es conserva a l’interior de C1 i C2 i es dissipa per mitjà d’un fulgor enlluernador.
Posteriorment, els condensadors C1, C2 i C3 es recarreguen de manera que la càrrega permet que el tub vagi per un nou impuls de flaix.
El circuit d’encesa obté el senyal de commutació a través d’un optoacoblador, un LED incorporat i un transistor fotogràfic tancats col·lectivament dins d’un sol paquet DIL de plàstic.
Això garanteix un aïllament elèctric excel·lent entre els llums estroboscòpics i el circuit de control electrònic. Tan bon punt el transistor fotogràfic s’encén amb el LED, es torna conductor i acciona el SCR.
El subministrament d’entrada per l’optoacoblador es pren de la tensió d’encesa de 300V de tot C2. No obstant això, es redueix a 15V pel díode R3 i D3 per factors aparents.
Circuit de control
Com que s’entén la teoria de treball del circuit conductor, ara podem aprendre com es podria dissenyar el tub de xenó per produir un efecte estroboscòpic seqüencial.
Un circuit de control per produir aquest efecte es demostra a la figura 2 següent.
La velocitat estroboscòpica de repetició més alta es limita a 20 Hz. El circuit té la capacitat de manejar 4 dispositius estroboscòpics al mateix temps i es compon bàsicament de diversos dispositius de commutació i un generador de rellotge.
El transistor unJunction 2N2646 UJT funciona com un generador d’impulsos. La xarxa associada a això està dissenyada per permetre ajustar la freqüència del senyal de sortida al voltant de la velocitat de 8 ... 180 Hz mitjançant P1. El senyal de l’oscil·lador s’alimenta a l’entrada de senyal del rellotge del comptador decimal IC1.
La figura 3 següent mostra una imatge de les formes d'ona del senyal a la sortida IC1 pel que fa al senyal del rellotge.
Els senyals provinents del commutador IC 4017 a una freqüència d’1 ... 20 Hz s’apliquen als commutadors S1 ... S4. El posicionament dels commutadors decideix el patró seqüencial de l'estroboscòpic. Permet ajustar la seqüència d’il·luminació de dreta a esquerra o el contrari, etc.
Quan S1 a S4 es configuren en sentit totalment horari, els botons passen al mode operatiu, cosa que permet activar manualment un dels 4 tubs de xenó.
Els senyals de control activen les etapes del controlador LED mitjançant els transistors T2. . . T5. Els LEDs D1 ... D4 funcionen com a indicadors funcionals per als llums estroboscòpics. El circuit de control es podria provar només posant a terra els càtodes de D1 ... D4. Aquests mostraran immediatament si el circuit funciona o no correctament.
Un estroboscopi simple amb IC 555
En aquest senzill circuit d'estroboscopi, l'IC 555 funciona com un oscil·lador astable que condueix un transistor i un transformador connectat.
El transformador converteix 6 V CC en corrent altern de 220 V de baixa intensitat per a la fase d’estroboscopi.
El 220 V es converteix en un pic d’alta tensió de 300 V amb l’ajut del rectificador de condensador de díode.
Quan el condensador C4 es carrega fins al llindar de desencadenament de la bombeta de neó de la porta SCR, a través de la xarxa resistiva, el SCR dispara i activa la bobina de la xarxa del controlador del llum estroboscopi.
Aquesta acció aboca la totalitat dels 300 V a la bombeta de l’estroboscopi il·luminant-la brillantment, fins que el C4 es descarrega completament perquè el següent cicle es repeteixi.
Anterior: Circuit de comprovador de capacitat de bateria precís: comprovador de temps de còpia de seguretat Següent: Circuit del mesurador de manteniment de RPM del motor d’automòbil: tacòmetre analògic
