Sirkuit Kontrol Lampu Strobo Xenon

Sirkuit yang disajikan dalam artikel berikut dapat digunakan untuk menghasilkan efek pencahayaan strobed pada 4 tabung Xenon secara berurutan.

Efek pencahayaan xenon sekuensial yang diusulkan dapat diterapkan di diskotik, di pesta DJ, di mobil atau kendaraan, sebagai indikator peringatan, atau sebagai dekorasi lampu hias selama festival.

Berbagai macam tabung xenon tersedia di pasaran dengan set trafo pengapian yang cocok (yang akan kita bicarakan nanti). Secara teori, hampir semua tabung xenon bekerja sangat baik di sirkuit kontrol strobo yang disajikan pada gambar di bawah ini.

Bagaimana Peringkat Tabung Xenon Dihitung

Sirkuit ini dirancang untuk tabung xenon '60 Watt per detik 'dan hanya ini yang akan diakomodasi. Sayangnya, peringkat daya tabung xenon biasanya disebutkan sebagai 'x' watt per detik, yang seringkali menandakan adanya masalah!

Alasan di balik nilai kapasitor tertentu pada diagram dan level tegangan DC dapat dipahami melalui persamaan sederhana berikut:

E = 1/2 C.U^dua

Jumlah daya listrik yang digunakan oleh tabung xenon dapat ditentukan hanya dengan mengalikan energi dan frekuensi pulsa pengulangan xenon.

Dengan frekuensi 20 Hz dan daya 60 W, tabung tersebut mungkin 'mengkonsumsi' sekitar 1,2 kW! Tapi itu terlihat besar, dan tidak bisa dibenarkan. Sebenarnya matematika di atas menggunakan rumus yang salah.

Sebagai alternatif, ini harus tergantung pada disipasi tabung optimal yang dapat diterima dan energi yang dihasilkan sehubungan dengan frekuensi.

Mengingat spesifikasi tabung xenon yang kami minati harus mampu menangani disipasi setinggi mungkin hingga 10 W, atau tingkat optimal energi 0,5 Ws harus dilepaskan pada 20 Hz.

Menghitung Kapasitor Discharge

Kriteria yang dijelaskan di atas memerlukan kapasitansi pelepasan dengan nilai 11uF dan memiliki tegangan anoda 300 V. Seperti yang dapat disaksikan, nilai ini relatif cocok dengan nilai C1 dan C2 seperti yang ditunjukkan dalam diagram.

Sekarang pertanyaannya adalah, bagaimana kita memilih nilai kapasitor yang benar, dalam situasi di mana kita tidak memiliki peringkat yang tercetak pada tabung xenon? Saat ini karena kita memiliki hubungan antara 'Ws' dan W ', persamaan rule-of -thumb yang ditunjukkan di bawah ini dapat diuji:

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

Ini sebenarnya hanya petunjuk yang relevan. Jika tabung xenon ditentukan dengan rentang kerja optimal di bawah 250 jam terus menerus, yang terbaik adalah menerapkan persamaan tersebut di atas disipasi yang diizinkan yang dikurangi. Rekomendasi berguna yang mungkin ingin Anda ikuti sehubungan dengan semua jenis tabung xenon.

Pastikan polaritas koneksi mereka benar, ini artinya, pasang katoda ke ground. Dalam banyak kasus, anoda ditandai dengan titik berwarna merah. Jaringan grid tersedia seperti kabel di sisi terminal katoda atau hanya sebagai 'kabel' ketiga antara anoda dan katoda.

Bagaimana Tabung Xenon Diaktifkan

Baiklah, jadi gas lembam memiliki kemampuan untuk menghasilkan penerangan saat dialiri listrik. Tapi ini gagal menjelaskan bagaimana tabung xenon sebenarnya dinyalakan. Kapasitor penyimpan daya listrik yang dijelaskan sebelumnya ditunjukkan pada gambar 1 di atas, melalui sepasang kapasitor C1 dan C2.

Mengingat bahwa tabung xenon membutuhkan tegangan 600 V melintasi anoda dan katoda, dioda D1 dan D2 merupakan jaringan pengganda tegangan dalam hubungannya dengan kapasitor elektrolitik C1 dan C2.

Bagaimana Sirkuit Bekerja

Sepasang kapasitor secara konsisten dibebankan ke nilai tegangan AC maksimum dan sebagai hasilnya R1 dan R2 digabungkan untuk membatasi arus selama periode penyalaan tabung xenon. Jika R1, R2 tidak dimasukkan, tabung xenon suatu saat akan menurun dan berhenti bekerja.

Nilai resistor R1 dan R2 dipilih untuk memastikan C1 dan C2 diisi hingga level tegangan puncak (2 x 220 V RMS) dengan frekuensi pengulangan xenon maksimum.

Elemen R5, Th1, C3 dan Tr mewakili sirkuit pengapian untuk tabung xenon. Kapasitor C3 dilepaskan melalui belitan primer kumparan pengapian yang menghasilkan tegangan jaringan banyak kilovolt di belitan sekunder, untuk menyalakan tabung xenon.

Beginilah cara tabung xenon menyala dan menyala terang, yang juga menyiratkan bahwa sekarang ia langsung menarik seluruh daya listrik yang ada di dalam C1 dan C2, dan menghilang dengan cara yang sama melalui kilatan cahaya yang menyilaukan.

Kapasitor C1, C2 dan C3 kemudian diisi ulang sehingga muatan memungkinkan tabung untuk pergi ke pulsa flash baru.

Sirkuit pengapian memperoleh sinyal switching melalui opto-coupler, LED built-in dan photo transistor yang digabungkan secara kolektif di dalam satu paket DIL plastik.

Ini menjamin isolasi listrik yang sangat baik di seluruh lampu strobo dan sirkuit kontrol elektronik. Segera setelah transistor foto dinyalakan oleh LED, itu menjadi konduktif dan menggerakkan SCR.

Suplai input untuk opto-coupler diambil dari tegangan pengapian 300V dari seberang C2. Itu tetap diturunkan ke 15V oleh dioda R3 dan D3 untuk faktor nyata.

Sirkuit Kontrol

Karena teori kerja rangkaian driver dipahami, sekarang kita dapat mempelajari bagaimana tabung xenon dapat dirancang untuk menghasilkan efek nyala berurutan.

Sirkuit kontrol untuk menghasilkan efek ini ditunjukkan pada gambar 2 di bawah ini.

Strobe rate berulang tertinggi dibatasi hingga 20 Hz. Rangkaian ini memiliki kapasitas untuk menangani 4 perangkat strobo pada saat yang sama dan pada dasarnya terdiri dari berbagai perangkat switching dan generator jam.

Transistor unijunction 2N2646 UJT bekerja seperti generator pulsa. Jaringan yang terkait dengan ini dimaksudkan untuk mengaktifkan frekuensi sinyal keluaran yang akan diubah sekitar tingkat 8… 180 Hz menggunakan P1. Sinyal osilator diumpankan ke input sinyal clock dari penghitung desimal IC1.

Gambar 3 di bawah ini menunjukkan gambar bentuk gelombang sinyal pada keluaran IC1 yang berkaitan dengan sinyal clock.

Sinyal yang berasal dari sakelar IC 4017 pada frekuensi 1… 20 Hz diterapkan ke sakelar S1… S4. Posisi sakelar menentukan pola sekuensial strobo. Ini memungkinkan urutan pencahayaan disesuaikan dari kanan ke kiri, atau sebaliknya, dll.

Ketika S1 hingga S4 disetel sepenuhnya searah jarum jam, tombol-tekan menjadi dalam mode operasional, memungkinkan salah satu dari 4 tabung xenon diaktifkan secara manual.

Sinyal kontrol mengaktifkan tahapan driver LED melalui transistor T2. . . T5. LED D1… D4 bekerja seperti indikator fungsional untuk lampu strobo. Sirkuit kendali dapat diuji hanya dengan membumikan katoda dari D1… D4. Ini akan segera menunjukkan apakah sirkuit berfungsi dengan benar atau tidak.

Stroboscope Sederhana menggunakan IC 555

Pada rangkaian stroboscope sederhana ini IC 555 bekerja seperti osilator astabil yang menggerakkan transistor dan trafo yang terpasang.

Trafo mengubah 6V DC menjadi 220 V AC arus rendah untuk stroboscope.

220 V selanjutnya diubah menjadi puncak tegangan tinggi 300 V dengan bantuan penyearah kapasitor dioda.

Ketika kapasitor C4 mengisi hingga ambang pemicu dari lampu neon gerbang SCR, melalui jaringan resistif, SCR menembak dan memicu koil jaringan pengemudi dari lampu stroboscope.

Tindakan ini membuang seluruh 300 V ke dalam bohlam stroboscope yang menerangi dengan terang, sampai C4 benar-benar habis untuk pengulangan siklus berikutnya.