Автомобильный стробоскоп
Автомобилистам хорошо известно, насколько важна правильная установка начального момента зажигания, а также исправная работа центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Неправильная установка момента зажигания всего на 2—3° и неисправности регуляторов могут явиться причиной повышенного расхода топлива, перегрева двигателя потери мощности и могут даже сократить срок службы двигателя.
Однако проверка и регулировка системы зажигания являются довольно сложными операциями, которые не всегда доступны даже опытному автолюбителю.
Автомобильный стробоскоп позволяет упростить обслуживание системы зажигания. С его помощью даже малоопытный автолюбитель может в течение 5—10 мин проверить и отрегулировать начальную установку момента зажигания, а также проверить исправность центробежного и вакуумного регуляторов опережения.
Работа стробоскопа основана на так называемом стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в следующем: если осветить движущийся в темноте объект очень короткой яркой вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно “застывшим’ в том положении, в каком его застала вспышка.
Для установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них — подвижная — размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода генератора), а другая — на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с моментами искрообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе.
В свете вспышек будут видны обе метки, причем, если они находятся точно одна против другой, угол опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют положение прерывателя—распределителя до совпадения меток.
Основным элементом прибора является импульсная безынерционная стробоскопическая лампа Н1 типа СШ-5, вспышки которой происходят в моменты появления искры в свече первого цилиндра двигателя.
Вследствие этого установочные метки, нанесенные на маховике или шкиве коленчатого вала, а также другие детали двигателя, вращающиеся или перемещающиеся синхронно с коленчатым валом, при освещении их стробоскопической лампой кажутся неподвижными. Это позволяет наблюдать сдвиг между моментом зажигания и моментом прохождения поршнем верхней мертвой точки на всех режимах работы двигателя, т. е. контролировать правильность установки начального момента зажигания и проверять работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.
Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа приведена на рис. 1. Прибор состоит из двухтактного преобразователя напряжения на транзисторах VI, V2, выпрямителя, состоящего из выпрямительного блока VЗ и конденсатор С1, ограничивающих резисторов R5, R6, накопительных конденсаторов С2, С3, стробоскопической лампы Н1, цепи поджига лампы, состоящей ял конденсаторов С4, C5 и разрядника F1 и защитного диода V4.
Рис.
1. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на германиевых транзисторах.
Прибор работает следующим образом. После подключения выводов Х5, Х6 к аккумулятору начинает работать преобразователь напряжения, представляющий собой симметричный мультивибратор. Первоначальное открывающее напряжение на базы транзисторов V1, V2 преобразователя подается с делителей R2—R1, R4—R3. Транзисторы V1, V2 начинают открываться, причем один из них обязательно быстрее. Это закрывает другой транзистор, так как к его базе при этом с обмотки w2 или wЗ будет прикладываться запирающее (положительное) напряжение. Затем транзисторы V1, V2 поочередно открываются, подключая то одну, то другую половины обмотки w1 трансформатора Т1 к аккумулятору. Во вторичных обмотках w4, w5 при этом индуцируется переменное напряжение прямоугольной формы с частотой около 800 Гц, значение которого пропорционально количеству витков обмоток.
В момент искрообразования в первом цилиндре двигателя высоковольтный импульс от гнезда распределителя через специальную вилку Х2 разрядника и конденсаторы С4, С5 поступает на поджигающие электроды стробоcкопической лампы Н1.
Лампа зажигается, и накопительные конденсаторы С2, С3 разряжаются через нее. При этом энергия, накопленная в конденсаторах С2, С3, преобразуется в световую энергию вспышки лампы. После разряда конденсаторов С2, С3 лампа Н1 гаснет, и конденсаторы снова заряжаются через резисторы R5, R6 до напряжения 420—450 В. Тем самым заканчивается подготовка схемы к следующей вспышке.
Разрядник F1, включенный между распределителем и свечей зажигания, обеспечивает необходимое напряжение высоковольтного импульса для поджига лампы вне зависимости от расстояния между электродами свечи, давления в камере сгорания и других факторов. Благодаря разряднику обеспечивается бесперебойная работа стробоскопа даже при закороченных электродах свечи зажигания.
В случае замены германиевых транзисторов П214А кремниевыми типа КТ837Д(Е) схема преобразователя, да и всего стробоскопа, должна быть существенно изменена.
Мощность, рассеиваемая в транзисторах, резко возрастает, и транзистор через несколько минут выходят из строя.
На рис. 2 приведена электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на кремниевых транзисторах КТ837д. Мощность, рассеиваемая в транзисторах преобразователя, в данном случае значительно меньше благодаря большему быстродействию транзисторов КТ837Д, и следовательно, большей крутизне фронтов импульсов преобразователя; выше и надежность преобразователя. Рассмотрим особенности этой схемы. Конденсаторы С1, С7, включенные между базами транзисторов преобразователи и минусом источника питания, предотвращают возникновение высокочастотной генерации.
Рис.2. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на кремниевых транзисторах
Начальное отпирающее смещение на базы транзисторов V6, V7 подается с достаточно высокоомных делителей напряжения R3, R2, R1, R9, R1О, R11 с суммарным сопротивлением около 1000 Ом, нижние плечи которых имеют сопротивление 100 Ом (коэффициент деления 1/10). Однако благодаря диодам V5, V10 базовый ток транзисторов от обмоток w1, w3 протекает через низкоомные резисторы R1, R11 (10 Ом).
Цепи С2, R5 и С3, R4 уменьшают до допустимого уровня выбросы напряжения, возникающие при закрывании транзисторов V6, V8, являющиеся следствием их чрезмерного быстродействия. Значения С2, С3, R4, R5 подбираются экспериментально для каждой конкретной конструкции трансформатора Т1. Резистор R8 обеспечивает разряд конденсаторов С4, С5, C6 в промежутках между этими выбросами, благодаря чему напряжение на конденсаторах при остановленном двигателе не превышает нормы. Диоды V7, V9 устраняют обратные выбросы тока коллектора транзисторов V6, V8 в моменты их закрывания. Без этих диодов амплитуда обратного выброса тока достигает 2 А. Кроме того, эти диоды защищают транзисторы V6, V8 в случае ошибочной полярности подключения стробоскопа.
К сожалению, срок службы импульсных ламп невелик, да и приобрести новую, нужного типа непросто.
С появлением на рынке отечественных светодиодов с силой света более 2000 мкд (для сравнения — у светодиодов серии АЛЗО7-М при таком же токе значение этого параметра 10…16 мкд) возможным использование их в любительских стробоскопических приборах. В ниже описываемой конструкции использована группа из девяти светодиодов КИПД21П-К красного свечения.
Питают прибор от бортовой сети автомобиля. Диод V1 (см. схему на рис. 3) защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.
Рис.3. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на светодиодах.
Емкостным датчиком прибора служит обычный зажим “крокодил”, который прицепляют на высоковольтный провод первой запальной свечи двигателя. Импульс напряжения с датчика, пройдя через цепь С1 R1 R2 поступает на тактовый вход триггера DD1.1, включенного одновибратором.
До прихода импульса одновибратор находится в исходном состоянии, на прямом выходе триггера — низкий уровень, на инверсном — высокий.
Конденсатор С3 заряжен (плюс со стороны инверсного выхода), заряжается он через резистор R3. Импульс высокого уровня запускает одновибратор, при этом триггер переключается и конденсатор начинает перезаряжаться через тот же резистор R3 с прямого выхода триггера. Примерно через 15 мс конденсатор зарядится настолько, что триггер будет снова переключен в нулевое состояние по входу R.
Таким образом, одновибратор на последовательность импульсов емкостного датчика реагирует генерацией синхронной последовательности прямоугольных импульсов высокого уровня постоянной длительностью — около 15 мс. Длительность импульсов определяют номиналы цепи RЗСЗ. Плюсовые перепады этой последовательности запускают второй одновибратор, собранный по такой же схеме на триггере DD1.2.
Длительность импульсов второго одновибратора — до 1,5 мс. На это время открываются транзисторы VT1 — VT3, составляющие электронный коммутатор, и через группу светодиодов НL1—НL9 протекают мощные импульсы тока — 0,7…0,8А.
Этот ток значительно превышает паспортное значение максимально допустимого импульсного прямого тока (100 мА), установленное для светодиодов. Однако, поскольку длительность импульсов мала, а их скважность в нормальном режиме не менее 15, перегрева и выхода из строя светодиодов не отмечено. Яркость же вспышек, которую обеспечивает группа из девяти светодиодов, оказывается вполне достаточной для работы со стробоскопом даже днем.
Для того чтобы убедиться в надежности прибора, был проведен контрольный электропрогон светоизлучателя при токе в импульсе 1 А в течение часа. Все светодиоды выдержали испытания, при этом их перегревания не было обнаружено. Заметим, что обычно время пользования прибором не превышает пяти минут.
Экспериментально установлено, что длительность вспышек должна быть в пределах 0,5…0,8 мс. При меньшей длительности увеличивается ощущение недостатка яркости освещения меток, а при большей — увеличивается их “размытость”. Необходимую длительность легко подобрать визуально во время работы со стробоскопом подстроечным резистором R4, входящим во времязадающую цепь R4С4 второго одновибратора.
Назначение первого одновибратора — защитить светодиоды от выхода из строя при случайном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя в процессе пользования стробоскопом.
Нами была создана модель автомобильного стробоскопа на светодиодном принципе (см. рис. 4 (а, б)). Корпусом является корпус от фонаря.
Рис.4(а). Стробоскоп электрический в сборе.
Рис.4(б). Стробоскоп электрический в сборе.
Испытания собранного прибора были произведены успешно, он используется в гараже Ставропольского Государственного Аграрного Университета.
Функции стробоскопа можно расширить, превратить его тахометр. Т.к. многие автомобили старого образца, которые еще эксплуатируются, не имеют данного прибора на щитке водителя.
С этой целью собран генератор регулируемой частоты (ГРЧ) следования импульсов 10 – 15 Гц, что соответствует частоте вращения коленчатого вала в пределах 600-900 об / мин. В этом диапазоне и лежит обычно минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя при холостых оборотах, при которой производится настройка начального угла опережения зажигания.
Рукоятку переменного резистора включенного в частотозадающую цепь RC генератора снабдили шкалой проградуированной с помощью лабораторного цифрового частотомера.
Выходной сигнал ГРЧ поступает на вход вместо датчика на вход стробоскопа.
Автомеханик, подключив прибор, направляет прерывистый световой поток, как и в предыдущем случае настройки зажигания на шкив коленчатого вала и в случае необходимости регулирует ее до значения, указанного заводом-изготовителем для данного транспортного средства.
После настройки частоты вращения коленчатого вала он преступает к настройке момента зажигания по вышеописанной методике см 1-2.
Т.к. точность определения частоты вращения коленчатого вала невысока, то это позволило нам взять такое простое решение, не прибегая к разработке цифрового варианта тахометра.
Список используемой литературы:
- Беляцкий П. Светодиодный автомобильный стробоскоп /П.Беляцкий – «Радио» — 2000 — №9, с. 43
- Синельников А.
Х. Электроника в автомобиле/ А.Х. Синельников – Москва: Радио и связь, 1985, с.82 - Ютт В.Е. «Электрооборудование автомобиля» — Москва: Транспорт, 1995
- Чижков Ю.П. Анисимов А.В. «Электрооборудование автомобиля» — Москва: «За рулем», 1999
- Банников С.П. «Электрооборудование автомобиля» — Москва: Транспорт, 1993
- Сига Х. Мидзутани С. «Введение в автомобильную электронику»- Москва: МИР, 1989
Х. Электроника в автомобиле/ А.Х. Синельников – Москва: Радио и связь, 1985, с.82 Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Схема 1 | |||||||
| V1, V2 | Биполярный транзистор | П214А | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V3 | Диодный мост | КЦ402А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V4 | Диод | КД202А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C1 | Конденсатор | 0. 1 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C2, C3 | Конденсатор | 0.5 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C4, C5 | Конденсатор | 10 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R1, R3 | Резистор | 24 Ом | 2 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R2, R4 | Резистор | 1.8 кОм | 2 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R5, R6 | Резистор | 6.2 кОм | 2 | 2 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| F1 | Разрядник | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| T1 | Трансформатор | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| h2 | Стробоскопическая лампа | СШ-5 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| X1, X2 | Клемма | 1 контакт | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| X5, X6 | Клемма | 2 контакта | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Схема 2 | |||||||
| V6, V8 | Транзистор | КТ839Д | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V1-V4 | Диод | КД209В | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V5, V10 | Диод | КД209А | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V7, V9 | Диод | КД208А | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| V11 | Стробоскопическая лампа | СШ-5 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C1, C7 | Конденсатор | 0. 01 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C2, C4 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C3 | Конденсатор | 680 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C5, C6 | Конденсатор | 0.5 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C8, C9 | Конденсатор | 10 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R1, R11 | Резистор | 10 Ом | 2 | 1 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R2, R10 | Резистор | 91 Ом | 2 | 0. 25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R3, R9 | Резистор | 910 Ом | 2 | 1 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R4 | Резистор | 56 кОм | 1 | 1 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R5 | Резистор | 10 Ом | 1 | 0.25 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R6, R7 | Резистор | 6.2 кОм | 2 | 2 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R8 | Резистор | 680 кОм | 1 | 1 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| F1 | Разрядник | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| T1 | Трансформатор | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| X1, X2 | Клемма | 1 контакт | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| X3-X6 | Клемма | 2 контакта | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Схема 3 | |||||||
| DD1 | Микросхема | К561ТМ2 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VT3 | Биполярный транзистор | КТ815А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| VD1 | Диод | КД209А | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| HL1-HL9 | Светодиод | КИПД21П-К | 9 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C1 | Конденсатор | 47 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| C2-C4 | Конденсатор | 0. 068 мкФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R1 | Резистор | 3 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 15 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R3 | Резистор | 330 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R4 | Подстроечный резистор | 33 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R5, R9 | Резистор | 20 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| R6-R8 | Резистор | 5. | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| SA1 | Переключатель | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |||
| Добавить все | |||||||
1 ОмСкачать список элементов (PDF)
Схема карманного стробоскопа
Одним из важнейших условий исправной работы автомобильного бензинового двигателя является правильная установка угла опережения зажигания. В двигателях автомобилей ВАЗ установка угла опережения зажигания производится по четырём меткам, – одной на шкиве кала, и трём на корпусе блока. Обычно, для регулировки зажигания пользуются довольно громоздким прибором, – стробоскопом. По питанию стробоскоп подключают к аккумулятору автомобиля, а третий провод, – к свечному проводу первого цилиндра.
При работающем двигателе лампа вспыхивает каждый раз, как только импульс высокого напряжения поступает на свечу первого цилиндра. Свет лампы направляют на метки. В результате синхронного вспыхивания лампы мы видим четыре метки, – три на блоке и одну на шкиве, которая нам кажется неподвижной. По взаимному расположению этих меток определяют правильность установки зажигания (метка на шкиве должна быть напротив средней метки на блоке, если это не так, нужно подправить поворотом корпуса трамблёра).
Вашему вниманию предлагается схема очень простого стробоскопа, (Рис.1) собрать который может даже начинающий радиолюбитель. Вместо громоздкой газоразрядной лампы работает светодиодная автомобильная лампочка на 12V. (устанавливаются в подфарниках автомобиля.
Подключается прибор к системам автомобиля тремя проводами с зажимами «Крокодил». Два – к аккумулятору, третий «Крокодил» (подключаемый к свечному проводу) немного переделан, – его зубы загнуты внутрь, чтобы не портить свечной провод, и он скорее напоминает металлическую прищепку.
Как только импульс высокого напряжения поступает на свечу первого цилиндра, через ёмкость между жилой свечного провода и корпусом «Крокодила – прищепки» всплеск напряжения поступает на вывод 2 элемента D1.1 (стабилитрон VD1 защищает вход элемента от перенапряжения). Одновибратор на элементах D1.1-D1.2 формирует импульс, длительность которого около 1 mS. Этот импульс через буферный каскад на элементах D1.3 и D1.4 поступает на базу транзистора VT1, входящего в состав импульсного ключа VT1-VT2. Ключ открывается и вспыхивает светодиодная лампочка HL2.
Детали и конструкция. С1, R1 и R2 расположены непосредственно в ручке «Крокодила», подключаемого на свечной провод.
Соединительный кабель, – мягкий экранированный, длинной не более 50 см. Для подключения к аккумулятору, – обычные провода любой длинны. Диод VD2 служит для защиты схемы то случайной переполюсовки питания.
Светодиод HL1 – индикатор правильного подключения к аккумулятору.
Основная схема расположена на печатной плате, показанной на Рис.2.
Размер платы 70х20 мм. В качестве корпуса, как вариант, можно взять цилиндрический китайский карманный фонарик. Все его «внутренности» предварительно нужно удалить. Основание отражателя немного расширено так, чтобы в него можно было установить светодиодную автомобильную лампочку. В корпусе размещена печатная плата, а также просверлены отверстия под соединительные провода и светодиод HL1.
Подстроечный резистор R4 служит для установки длительности вспышки HL2 такой, при которой метка на вращающемся шкиве работающего двигателя видна неподвижной и не размазанной, но видимость, при этом остаётся достаточной.
Если прибор не реагирует на импульсы в свечном проводе, к которому подключён «Крокодил – прищепка», или реагировать начинает только при сильном сжатии «Крокодила», нужно увеличить сопротивление R2.
Вместо светодиодной лампочки можно использовать обычный сверхяркий светодиод, включив его через резистор 10 Om. Но пользоваться стробоскопом будет не так удобно, потому что из-за меньшей яркости света нужно будет его располагать ближе к меткам на двигателе.
Автор Муровин С. И.
источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 7 – 2004, стр. 15
Автор Андрей МаркеловОпубликовано Рубрики Схемы для широкого примененияМетки Приборы для настройкиКак сделать любой свет стробоскопом, используя всего два транзистора
Вы здесь: Главная / Декоративное освещение (Дивали, Рождество) / Как сделать любой свет стробоскопом, используя всего два транзистора on by Swagatam 152 Комментарии
Если вы считаете стробоскопы очень интересными, но разочарованы тем фактом, что эти замечательные световые эффекты могут быть получены только с помощью сложной ксеноновой трубки, то, вероятно, вы сильно ошибаетесь.
Любой свет можно сделать стробоскопом, если у вас есть соответствующая схема управления, способная управлять различными осветительными устройствами для создания желаемого эффекта стробоскопа.
Настоящая статья показывает, как такую базовую схему, как мультивибратор, можно модифицировать различными способами и сделать совместимой с обычными лампами накаливания, лазерами, светодиодами для создания эффектных световых импульсов.
Проблесковый маячок можно использовать для предупреждения, научного анализа или в качестве развлекательного устройства, независимо от того, какое приложение может быть применено, эффекты просто ослепительны. На самом деле можно сделать любой источник света стробоскопом с помощью соответствующей схемы управления. Объясняется схемами.
Свет, когда его заставляют мигать или мигать, действительно выглядит довольно привлекательно, и именно поэтому они используются во многих местах в качестве предупреждающего устройства или для украшения.
Однако проблесковый маячок, в частности, также может считаться мигающим светом, но он однозначно отличается от обычных световых мигалок. В отличие от них в стробоскопическом свете схема включения/выключения настолько оптимизирована, что производит резкие ослепляющие импульсные вспышки света.
Нет сомнения, почему они чаще всего используются в сочетании с быстрой музыкой для повышения настроения на вечеринке.
В настоящее время зеленые лазеры широко используются в качестве стробирующих устройств в залах для вечеринок и на собраниях и стали фаворитами среди нового поколения.
Будь то светодиоды, лазеры или обычная лампа накаливания, все они могут мигать или, скорее, стробировать с помощью электронной схемы, способной производить требуемое импульсное переключение в подключенном элементе освещения.
Здесь мы увидим, как мы можем сделать любой свет стробоскопом, используя простую электронную схему.
Следующий раздел познакомит вас с деталями схемы.
Давайте рассмотрим это.
Пульсация любого света для создания эффекта стробоскопа
В одной из моих предыдущих статей мы наткнулись на симпатичную маленькую схему, способную создавать интересные стробоскопические эффекты с помощью нескольких подключенных светодиодов.
Но эта схема подходит только для управления маломощными светодиодами и поэтому не может применяться для освещения больших площадей и помещений.
Предлагаемая схема позволяет управлять не только светодиодами, но и мощными осветительными средствами, такими как лампы накаливания, лазеры, КЛЛ и т.д.
На первой диаграмме показана простейшая форма схемы мультивибратора с использованием транзисторов в качестве основных активных компонентов. Подключенные светодиоды можно настроить на стробоскоп, соответствующим образом отрегулировав два потенциометра VR1 и VR2.
ОБНОВЛЕНИЕ:
В этой статье я объяснил несколько транзисторных схем стробоскопа, однако показанная ниже конструкция является самой простой и протестирована мной.
Таким образом, вы можете начать с этого дизайна и настроить его в соответствии со своими предпочтениями и вкусами.
Приведенная выше схема является основой для всех последующих схем с некоторыми соответствующими изменениями и дополнениями.
Использование лампы-фонарика в качестве стробоскопа
Например, если вы хотите с ее помощью освещать и пульсировать маленькой лампочкой фонарика, вам просто нужно выполнить простые изменения, как показано на второй схеме.
Здесь, добавив силовой PNP-транзистор и запустив его через коллектор T2, можно легко заставить лампу факела стробировать. Конечно, оптимальный эффект достигается только при правильной настройке двух потенциометров.
Как уже говорилось в предыдущем разделе, в настоящее время очень популярны зеленые лазерные указки; на приведенной диаграмме показан простой метод преобразования вышеуказанной схемы в пульсирующий зеленый стробоскопический свет лазерной указки.
Здесь стабилитрон вместе с транзистором работает как цепь постоянного напряжения, гарантируя, что на лазерную указку никогда не подается напряжение, превышающее его максимальное номинальное значение.
Это также гарантирует, что ток лазера никогда не превысит номинальное значение.
Этот стабилитрон и транзистор функционируют как источник постоянного напряжения, а также непрямой источник постоянного тока для лазера.
Использование лампы переменного тока 220 В или 120 В в качестве стробоскопа
На следующей диаграмме показано, как сетевую лампу переменного тока можно использовать в качестве источника стробоскопического света с помощью приведенной выше схемы. Здесь симистор образует основной коммутирующий компонент, получающий необходимые стробирующие импульсы от коллектора T2.
Таким образом, мы видим, что с помощью приведенных выше схем становится очень легко сделать любой свет стробоскопом, просто выполнив соответствующие модификации в простой схеме на основе транзистора, как объяснено в приведенных выше примерах.
Перечень деталей
- R1, R4, R5 = 680 Ом,
- R2, R3 = 10K
- VR1, VR2 = потенциометр 100K
- T1, T2 = BC547,
- Т3, Т4 = BC557
- С1, C2 = 10 мкФ/25 В
- Симистор = BT136
- Светодиоды = по выбору
Цепь полицейского стробоскопа
Для малой нестабильности используйте следующие детали:
- R1, R4 = 680 Ом
- R2, R3 = 18K
- C1 = 100 мкФ 90 088
- С2 = 100 мкФ
- Т1, T2 = BC547
Для быстрой нестабильности используйте следующие детали
- R1, R4 = 680 Ом
- R2, R3 = 10K
- предустановка = 100K
- C1 = 47 мкФ
- С2 = 47 мкФ
- Т1 , T2 = BC547
Светодиодный стробоскоп мощностью 36 Вт с регулируемым током
Эта схема светодиодного стробоскопа мощностью 36 Вт с функцией контроля тока была заказана одним из преданных читателей сайта, г-ном Рохитом.
Идею дизайна можно узнать из следующего пояснения:
Я пытаюсь сделать светодиодный стробоскоп с быстрой вспышкой, наподобие тех, которые используют операторы для фотосъемки.
Итак, что я хочу сделать, это запитать светодиоды мощностью 18 или 36 Вт для вспышки в 1 микросекунду и мне нужен драйвер постоянного тока, чтобы каждая вспышка имела одинаковую интенсивность.
Я надеюсь услышать от вас скоро. Не стесняйтесь обращаться ко мне, если у вас есть какие-либо вопросы, по электронной почте или позвоните мне для дальнейшего обсуждения
Я видел на вашем веб-сайте несколько схем, касающихся светодиодов, таких как драйвер постоянного тока, питание светодиодов высокой мощности, светодиодный стробоскоп. Однако я думаю, что мое приложение представляет собой комбинацию этих проектов. Полная электрическая схема для мощного светодиодного стробоскопа мощностью 36 Вт с функцией управления током представлена на следующем изображении:
Список деталей
- Все резисторы на 1/4 Вт 5%, если не указано иное
- 1K = 4 шт.
- 330 Ом = 1 шт.
- 56K = 1 шт.
- 100 тыс. предустановок = 1 шт. Конденсаторы
- 10 мкФ/25 В Электролитические = 2 шт.
- Транзисторы
- BC547 = 2 шт.
- TIP142 = 1 шт.
- 2N2222 = 1 шт.
Конденсаторы О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!
Схема управления ксеноновым стробоскопом
Схемы, представленные в следующей статье, можно использовать для последовательного создания эффекта стробоскопического освещения с помощью 4 ксеноновых ламп.
Предлагаемый эффект последовательного ксенонового освещения может применяться на дискотеках, вечеринках ди-джеев, в автомобилях или транспортных средствах, в качестве предупредительных индикаторов или для украшения декоративных огней во время фестивалей.
На рынке доступен широкий ассортимент ксеноновых ламп с соответствующим комплектом трансформатора зажигания (о котором мы поговорим позже). Теоретически практически любая ксеноновая лампа очень хорошо работает в схеме управления стробоскопом, представленной на рисунке ниже.
Как рассчитывается мощность ксеноновой лампы
Схема рассчитана на ксеноновую лампу мощностью 60 Вт в секунду, и это все, что она может выдержать. К сожалению, номинальная мощность ксеноновых ламп обычно указывается как «x» ватт в секунду, что часто означает проблему!
Причину конкретных значений конденсатора на диаграмме и уровня постоянного напряжения можно понять с помощью следующего простого уравнения:
E = 1/2 C.U 2
Количество электроэнергии, потребляемой ксеноновой лампой может быть определена простым перемножением энергии и частоты повторения импульсов ксенона.
При частоте 20 Гц и мощности 60 Вт лампа может «потребить» около 1,2 кВт! Но это выглядит огромным и не может быть оправдано.
На самом деле, в приведенной выше математике используется неверная формула.
В качестве альтернативы, это должно зависеть от оптимально приемлемого рассеяния лампы и результирующей энергии по отношению к частоте.
Учитывая, что технические характеристики ксеноновой лампы, которыми мы восхищаемся, должны обеспечивать максимально возможное рассеивание до 10 Вт, или оптимальный уровень энергии 0,5 Вт должен выделяться при частоте 20 Гц.
Расчет разрядных конденсаторов
Приведенные выше критерии требуют разрядной емкости со значением 11 мкФ и анодным напряжением 300 В. Как видно, это значение относительно хорошо согласуется со значениями C1 и C2, как указано в диаграмма.
Теперь вопрос в том, как правильно выбрать номинал конденсатора в ситуации, когда номинал ксеноновой лампы не указан? В настоящее время, поскольку у нас есть взаимосвязь между «Ws» и «W», можно проверить приведенное ниже эмпирическое уравнение:
C1 = C2 = X . Ws / 6 [мкФ]
На самом деле это просто важная подсказка.
Если для ксеноновой лампы указан оптимальный рабочий диапазон менее 250 часов непрерывной работы, лучше всего применить уравнение к уменьшенному допустимому рассеянию. Полезная рекомендация, которой вы можете следовать в отношении всех типов ксеноновых ламп.
Убедитесь, что полярность их подключения правильная, это означает, что заземлите катоды. Во многих случаях анод отмечен красным пятном. Сеть сетки доступна либо как провод со стороны катодной клеммы, либо просто как третий «вывод» между анодом и катодом.
Как зажигается ксеноновая трубка
Итак, инертные газы способны излучать свет при наэлектризовании. Но это не объясняет, как на самом деле зажигается ксеноновая трубка. Конденсатор накопления электроэнергии, описанный ранее, показан на рисунке 1 выше через пару конденсаторов C1 и C2.
Учитывая, что ксеноновой лампе требуется напряжение 600 В на аноде и катоде, диоды D1 и D2 вместе с электролитическими конденсаторами C1 и C2 образуют цепь удвоителя напряжения.
Как работает схема
Пара конденсаторов постоянно заряжается до максимального значения напряжения переменного тока, поэтому резисторы R1 и R2 включены для ограничения тока во время периода зажигания ксеноновой лампы. Если бы R1, R2 не были включены, ксеноновая трубка в какой-то момент ухудшилась бы и перестала работать.
Значения резисторов R1 и R2 выбираются таким образом, чтобы C1 и C2 заряжались до уровня пикового напряжения (2 x 220 В RMS) с максимальной частотой повторения ксенона.
Элементы R5, Th2, C3 и Tr представляют собой цепь зажигания ксеноновой лампы. Конденсатор C3 разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, что создает сеточное напряжение в несколько киловольт на вторичной обмотке для зажигания ксеноновой лампы.
Вот как ксеноновая трубка загорается и ярко светится, что также означает, что теперь она мгновенно потребляет всю электрическую мощность, содержащуюся внутри C1 и C2, и рассеивает ее с помощью ослепительной вспышки света.
Конденсаторы C1, C2 и C3 последовательно перезаряжаются, так что заряд позволяет трубке пойти на новый импульс вспышки.
Схема зажигания получает сигнал переключения через оптопару, встроенный светодиод и фототранзистор, заключенные вместе в одном пластиковом корпусе DIL.
Это гарантирует превосходную электрическую изоляцию стробоскопов и электронной схемы управления. Как только фототранзистор загорается светодиодом, он становится проводящим и приводит в действие тринистор.
Входное питание для оптопары берется от напряжения зажигания 300 В от C2. Тем не менее, по очевидным причинам оно снижается до 15 В диодами R3 и D3.
Цепь управления
Поскольку рабочая теория схемы привода понятна, теперь мы можем узнать, как можно спроектировать ксеноновую лампу для создания эффекта последовательного стробирования.
Схема управления для создания этого эффекта показана на рисунке 2 ниже.
Максимальная частота повторения строба ограничена 20 Гц.
Схема имеет возможность одновременного управления 4 стробоскопами и по существу состоит из ряда коммутационных устройств и тактового генератора.
Однопереходный транзистор UJT 2N2646 работает как генератор импульсов. Связанная с этим сеть предназначена для настройки частоты выходного сигнала в пределах 8 … 180 Гц с помощью P1. Сигнал генератора поступает на вход тактового сигнала десятичного счетчика IC1.
На рис. 3 ниже показаны формы сигналов на выходе IC1 относительно тактового сигнала.
Сигналы, поступающие с переключателя IC 4017 частотой 1…20 Гц, подаются на переключатели S1…S4. Положение переключателей определяет последовательность стробоскопа. Он позволяет регулировать последовательность освещения справа налево или наоборот и т. д.
Если от S1 до S4 полностью повернуть по часовой стрелке, кнопки переходят в рабочий режим, позволяя вручную активировать одну из 4 ксеноновых ламп.
Управляющие сигналы активируют драйверы светодиодов через транзисторы T2.
. . Т5. Светодиоды D1 … D4 работают как функциональные индикаторы стробоскопов. Цепь управления можно проверить, просто заземлив катоды D1…D4. Они сразу покажут, правильно ли работает схема.
Простой стробоскоп с использованием IC 555
В этой простой схеме стробоскопа IC 555 работает как нестабильный генератор, управляющий транзистором и подключенным трансформатором.
Трансформатор преобразует 6 В постоянного тока в слаботочный переменный ток 220 В для каскада стробоскопа.
Далее напряжение 220 В преобразуется в пиковое высокое напряжение 300 В с помощью выпрямителя с диодным конденсатором.
При зарядке конденсатора С4 до порога срабатывания неоновой лампы затвора тиристора через резистивную сеть тиристор срабатывает и запускает катушку сетки драйвера стробоскопической лампы.
Это действие сбрасывает все 300 В в лампу стробоскопа, ярко освещая ее, пока C4 полностью не разрядится для повторения следующего цикла.
Еще одна цепь ксеноновых стробоскопов
Следующей установкой, которую мы предлагаем, является цепь предупреждающих стробоскопов, которая в случае поломки, останавливающей ваш автомобиль на обочине, должна быть размещена для привлечения внимания других участников дорожного движения и поэтому защити тебя.
Он должен быть размещен на земле или, что еще лучше, на крыше транспортного средства и будет излучать регулярные вспышки света, видимые с относительно большого расстояния. Он будет питаться напрямую от автомобильного аккумулятора, например, просто подключив его к гнезду прикуривателя.
Источник питания
Энергия берется от аккумулятора автомобиля через диод D1, который также служит датчиком полярности (рис. 4). Конденсатор С1 обеспечивает некоторую фильтрацию за счет импульсного режима работы схемы. Потребляемый ток может достигать нескольких ампер, поэтому важно использовать подходящий провод питания, чтобы ограничить падение напряжения на линии.
Высоковольтное производство
Вентиляторы И-НЕ III и IV ИС1 представляют собой неустойчивый генератор, генерирующий на своем выходе импульсы прямоугольной формы с периодом около 20 миллисекунд, что соответствует частоте 50 Гц. Выход логического элемента И-НЕ IV (контакт № 11) управляет парой транзисторов NPN, T2 и T4, образуя пару Дарлингтона.
Следует помнить, что такая конфигурация дает очень большой коэффициент усиления по току. Другая пара Дарлингтона образована T1 и T3. Последний управляется выходом логического элемента И-НЕ II, который выполняет инверсию фазы по сравнению с управлением первой пары.
Коллекторы T1/13 подключены к одной из двух вторичных обмоток трансформатора, а коллекторы T2/T4 подключены к другой вторичной обмотке. Общая точка двух обмоток напрямую подключена к положительному полюсу 12-вольтового источника питания.
Возникающее магнитное поле поочередно ориентировано то в одну, то в другую сторону, что создает на первичной обмотке трансформатора переменный потенциал, хотя и не синусоидальный. Этот потенциал имеет относительно высокие пики, потому что в этом приложении трансформатор работает как усилитель напряжения.
Четыре диода D2-D5 образуют мостовой выпрямитель для двух чередований. Через D6 и R1 этот мост заряжает конденсатор С8. Точно так же через D7 и R2 он заряжает набор из трех конденсаторов C5, C6 и C7.
Результирующий потенциал постоянного тока на положительной пластине этих конденсаторов составляет около 350 вольт. Резисторы большой емкости R5 и R6 служат для разрядки конденсаторов после отключения схемы от источника питания. Эта предосторожность позволяет избежать неприятных ударов током для тех, кто непреднамеренно коснется пластин этих конденсаторов.
Запуск команды
Вентиляторы НЕ-ИЛИ III и IV из 102 образуют второй нестабильный генератор, ширина генерируемого импульса которого варьируется от 0,2 до 2,3 секунды, в зависимости от углового положения регулируемого курсора А.
Нарастающие фронты обеспечивают запуск моностабильного триггера, образованного вентилями ИЛИ-НЕ I и II микросхемы 102. Последние затем периодически выдают короткие положительные импульсы продолжительностью около 15 миллисекунд, которые вентиль НЕ-И I микросхемы IC1 инвертирует в низкое состояние.
Вспышки запускают
Во время низких состояний, представленных выходом логического элемента НЕ-И, о котором мы только что упоминали, PNP-транзистор/T5 насыщается.