LED-takistuste valgusahel

Takistustuled on hoiatustuled, mida näeme kõrgete konstruktsioonide, näiteks tornide ja pilvelõhkujate ülaosas, mis on paigaldatud õhusõidukite ja muude lendavate objektide näitamiseks nende takistuste kohta.

Need tuled hoiatavad lendavaid lennukeid minimaalse kõrguse eest, mida nad peaksid hoidma nende kõrgete konstruktsioonide kohal, et vältida võimalikku kokkupõrget ja õnnetusi.

Takistusvalgustid on enamasti punast värvi, nii et neid saab visualiseerida maksimaalsest kaugusest ja isegi udustes tingimustes. Need võivad olla pidevalt valgustatud lambid või vilkuv, pöördmajakas lambi tüüp.

Selles artiklis käsitleme võimsa LED-põhise takistusvalgustussüsteemi lihtsat ehitamist minimaalsete osade abil ja tõhusat töötamist.

Ideed soovis hr Jerry, nagu allpool esitatud:

Vooluahela spetsifikatsioonid

Mul on keskmise intensiivsusega obstruktsioonivalgus, mis on valesti läinud. Selle sisendpinge on 48 VDC ja võimsus 60 W. Sellel on neli vooluahelat, millel on 12 LED-i ühe vooluahela kohta. Sellel on ka LDR, mis peaks päeval valguse välja lülitama ja öösel SISSE.

Nüüd, kuna ma ei suutnud nende ideaalnumbreid leida kahjustatud komponentide tõttu, soovin, et kujundaksite mulle veel ühe vooluringi, mis suudaks täita sama funktsiooni nagu varem, pidage meeles, et see vilgub (läheb sisse ja välja) klapp . Neljal erineval vooluahelal on toiteallikas 48VDC.

Neli vooluringi toimivad vist kahel viisil: ülemine ja alumine osa. Kaks vooluahelat juhivad ülemist osa, teised kaks aga allapoole.

Välk peaks olema umbes 2 sek intervalliga (sisse ja välja), mis peaks olema pidev, sellel on ka fotoelement.

Konstrueerige vooluring, mis suudaks korraga juhtida süsteemi ülemist ja alumist osa, ning tehke säte, kui peaks olema vaja eraldada ülemine osa alumisest osast. Võimsus on 60W / 48VDC.

Vooluahela analüüs

Analüüsides ülaltoodud kirjeldust, võime järeldada järgmisi eeldusi.

Tundub, et 4 vooluahelat on 4 eraldi, kuid identset LED-draiverit, mida kasutatakse 4 LED-rühma voolu juhtimiseks eraldi. Eraldi draiverid tagavad, et kõik valgusdioodid koos ei saaks tõrke korral kunagi rikkis olla.

60-vatine võimsus on mõeldud kõigile LED-idele kokku, seetõttu peaks iga 12 LED-rühma nimiväärtus olema 5 vatti. Teisisõnu võib iga 12 LED-stringi kaudu kulgev vool olla 0,12 amprit või 120 mA.

Lisamist, milles LDR ja ka fotorakk tunduvad segadust tekitavatena, seega ignoreerime fotorakku ja kasutame nõutava jaoks ainult LDR-i automaatne öine öine ümberlülitus.

Vooluahela kujundus

Nagu ülalpool selgitatud, võivad 4 vooluahela või täpsemalt öeldes olla 4 LED-draiverit praegused kontrollerite ahelad LED-de kaitsmiseks ülevoolu eest.

Kuid sügavam analüüs näitab, et 120 mA LED-id ei pruugi vajada spetsiaalset voolukontrollerit ja takistusliku voolu piiramine võib olla täiesti piisav. Peame sisendvoolu 48V DC suhteliselt konstantseks.

LED, mille saame selle obstruktsioonivalgustuse projekti jaoks valida, on optimaalse heleduse saavutamiseks 2835 SMD LED-i. Tehnilisi üksikasju saab uurida andmete põhjal:

2835 SMD LED spetsifikatsioonid

• Edasivool: 120 mA kuni 150 mA
• Edaspinge: 3,1 V DC
• Valgusvoog: 10 kuni 15 LM
• Võimsus: 0,5 vatti

Voolu piirava takisti arvutamine

Iga seeria 12 LED-rühma voolu piiravat takistit saab arvutada järgmise valemi järgi:

R = Vs - kogu FWD langus / piirav vool

• kus Vs on toitepinge = 48 V
• Fwd kogu langus = 12 x 3,1 = 37,2
• Piirvool: 0,12 amprit

Seetõttu

R = 48 - 37,2 / 0,12 = 90 oomi

Takistite võimsus on ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 vatti või 1,5 vatti ümardatuna.

Transistori Astable kasutamine LED-ide vilkumiseks

Kuna takistusvalgustuse LED-id tuleb flip flop-režiimis vilkuda, näib transistoriseeritud astable-ahel olevat hea valik. Seda seetõttu, et transistoripõhine astable pakub kahte vaheldumisi võnkuvat transistori väljundit, mida saaks kasutada kahe LED-i komplekti eraldi vilkumiseks.

Täielikku vooluringi skeemi saab näha allpool:

Osad

1. R1, R4 = 22 kΩ
2. R2, R3 = 78 kΩ
3. R9, R10, R11 = 6k8
4. R12 = 100 k eelseadistatud
5. R5, R6, R7, R8 = 90 oomi 1,5 vatti
6. C1, C2 = 1 μF / 60 V
7. T1, T2, T5 = BC547
8. T3, T4 = IRFD110
9. D1, D2 = 1N4148
10. LDR, fototakisti = tavaliselt 30 k päevavalguses varjus
11. Valgusdioodid = Nagu eespool arutletud, 48 no.
    

Kuidas see töötab

Kavandatud LED-takistuste valgustusahelat saab mõista järgmise punktiga:

4 keskel asuvat takistit koos C1, C2 ja T1, T2 moodustavad põhilise transistoriseeritud astable multivibraatori vooluahela. Selle stabiilse põhiomaduseks on madal hind ja kiire tõrkekindel toimimine niipea, kui see töötab. Sisselülitatuna hakkavad T1 ja T2 vaheldumisi lülituma sagedusel, mille määravad baastakistid R2, R3 ja kondensaatorid C1, C2.

Need konkreetsed komponendid võivad olla vastavalt soovile muudetud T1 ja T2 lülitussageduse muutmiseks. Kõrgemad väärtused toovad kaasa aeglasema lülitussageduse ja vastupidi.

Selle astabli teine ​​eelis on see, et seda saab mõõta nii, et see töötaks kõrgemate pingete korral, näiteks siin 48 V, ilma spetsiaalseid pinge regulaatori astmeid sisse lülitamata. Lisaks on meil võimalik saavutada kaks vaheldumisi lülitatavat väljundit, mis ei pruugi olla võimalik IC-põhiste astabellide korral, kui ei rakendata välist BJT-d.

MOSFETe T3, T4 kasutatakse valgusdioodide lülitamiseks vastavalt vastavate astmeldavate BJT kollektorite vilkuvatele signaalidele.

Valgusdioodid on jagatud kaheks 24-le LED-rühmaks, mida saab konfigureerida takistuste valguskapi üla- ja alaosas. Need valgusdioodide rühmad vilguvad seejärel pidevalt, kuni neil on toide.

T5 etapp on ööpäeva automaatse lüliti vooluring. Kui päevasel ajal on piisavalt valgust, on T5 kallutatud läbi LDR madala takistuse ja hoiab kaks MOSFET-i välja lülitatud, maandades nende väravad.

Pimeduse saabudes suureneb LDR-vastupanu, mis vähendab järk-järgult aluse kallutatust T5-st, lülitades selle lõpuks välja.

Kui see juhtub, lülituvad MOSFETid sisse ja nad hakkavad LED-e vaheldumisi vahetama, täites kiiresti takistuslambi ettenähtud funktsiooni.

Päeval ei tohi vooluahela maksimaalne tarbimine ületada 5 mA.