Les circuits présentés dans l'article suivant pourraient être utilisés pour générer un effet d'éclairage stroboscopique sur 4 tubes Xénon de manière séquentielle.
L'effet d'éclairage séquentiel au xénon proposé pourrait être appliqué dans les discothèques, dans les soirées DJ, dans les voitures ou les véhicules, comme indicateurs d'avertissement ou comme décoration de lumières ornementales pendant les festivals.
Une large gamme de tubes xénon est disponible sur le marché avec un ensemble de transformateurs d'allumage correspondant (dont nous parlerons plus tard). En théorie, à peu près n'importe quel tube au xénon fonctionne extrêmement bien dans le circuit de commande stroboscopique présenté dans la figure ci-dessous.
Comment la cote du tube au xénon est calculée
Le circuit est conçu pour un tube xénon `` 60 watts par seconde '' et c'est tout ce qu'il va accueillir. Malheureusement, les puissances nominales des tubes au xénon sont généralement mentionnées comme «x» watts par seconde, ce qui signifie souvent un problème!
La raison derrière les valeurs de condensateur particulières dans le diagramme et le niveau de tension CC peut être comprise par l'équation simple suivante:
E = 1/2 C.Udeux
La quantité d'énergie électrique utilisée par le tube xénon peut être déterminée simplement en multipliant l'énergie et la fréquence d'impulsion de répétition du xénon.
Avec une fréquence de 20 Hz et une puissance de 60 Ws, le tube pourrait «consommer» environ 1,2 kW! Mais cela semble énorme et ne peut être justifié. En fait, les mathématiques ci-dessus utilisent une formule incorrecte.
En variante, cela devrait dépendre de la dissipation optimale du tube acceptable et de l'énergie résultante par rapport à la fréquence.
Considérant que les spécifications du tube au xénon qui nous enthousiasment devraient être capables de gérer une dissipation la plus élevée possible jusqu'à 10 W, ou un niveau optimal d'énergie de 0,5 Ws devrait être déchargé à 20 Hz.
Calcul des condensateurs de décharge
Les critères expliqués ci-dessus font appel à une capacité de décharge d'une valeur de 11 uF et d'une tension d'anode de 300 V. Comme on a pu le constater, cette valeur correspond relativement bien aux valeurs de C1 et C2 comme indiqué sur le diagramme.
Maintenant, la question est de savoir comment sélectionner les valeurs de condensateur correctes, dans une situation où nous n'avons aucune cote imprimée sur le tube au xénon? Actuellement, puisque nous avons avec nous la relation entre 'Ws' et W ', l'équation de règle de pouce ci-dessous peut être testée:
C1 = C2 = X. Ws / 6 [uF]
C'est en fait juste un indice pertinent. Dans le cas où le tube au xénon est spécifié avec une plage de fonctionnement optimale inférieure à 250 heures continues, il est préférable d'appliquer l'équation sur une dissipation admissible réduite. Une recommandation utile que vous voudrez peut-être suivre pour tous les types de tubes au xénon.
Assurez-vous que leur polarité de connexion est correcte, cela signifie que, fixez les cathodes à la terre. Dans de nombreux cas, l'anode est marquée d'une tache de couleur rouge. Le réseau de grille est soit disponible comme un fil du côté de la borne de cathode, soit simplement comme un troisième «conducteur» entre l'anode et la cathode.
Comment le tube au xénon est allumé
D'accord, les gaz inertes ont donc la capacité de générer un éclairage lorsqu'ils sont électrifiés. Mais cela ne permet pas de clarifier la façon dont le tube au xénon est réellement enflammé. Le condensateur de stockage d'énergie électrique décrit précédemment est indiqué sur la figure 1 ci-dessus, à travers un couple de condensateurs C1 et C2.
Etant donné que le tube xénon a besoin d'une tension de 600 V aux bornes de l'anode et de la cathode, les diodes D1 et D2 constituent un réseau doubleur de tension en liaison avec les condensateurs électrolytiques C1 et C2.
Comment fonctionne le circuit
La paire de condensateurs est constamment chargée à la valeur de tension alternative maximale et, par conséquent, R1 et R2 sont incorporés pour limiter le courant pendant la période d'allumage du tube au xénon. Si R1, R2 n'étaient pas inclus, le tube au xénon se dégraderait à un moment donné et cesserait de fonctionner.
Les valeurs de résistance R1 et R2 sont sélectionnées pour garantir que C1 et C2 sont chargés jusqu'au niveau de tension de crête (2 x 220 V RMS) avec la fréquence de répétition maximale du xénon.
Les éléments R5, Th1, C3 et Tr représentent le circuit d'allumage du tube xénon. Le condensateur C3 se décharge à travers l'enroulement primaire de la bobine d'allumage qui génère une tension de grille de plusieurs kilovolts à travers l'enroulement secondaire, pour allumer le tube au xénon.
C'est ainsi que le tube xénon se déclenche et éclaire vivement, ce qui implique également qu'il puise instantanément toute la puissance électrique contenue à l'intérieur de C1 et C2, et la dissipe au moyen d'un éclair de lumière éblouissant.
Les condensateurs C1, C2 et C3 se rechargent ensuite pour que la charge permette au tube d'aller pour une nouvelle impulsion de flash.
Le circuit d'allumage obtient le signal de commutation par un optocoupleur, une LED intégrée et un phototransistor enfermés collectivement dans un seul boîtier DIL en plastique.
Cela garantit une excellente isolation électrique entre les lumières stroboscopiques et le circuit de commande électronique. Dès que le phototransistor est allumé par la LED, il devient conducteur et actionne le SCR.
L'alimentation d'entrée pour l'optocoupleur est prise à partir de la tension d'allumage de 300 V à travers C2. Il est néanmoins abaissé à 15V par les diodes R3 et D3 pour facteurs apparents.
Circuit de contrôle
Puisque la théorie de fonctionnement du circuit d'attaque est comprise, nous pouvons maintenant apprendre comment le tube au xénon pourrait être conçu pour produire un effet stroboscopique séquentiel.
Un circuit de commande pour produire cet effet est illustré dans la figure 2 ci-dessous.
La fréquence de répétition stroboscopique la plus élevée est limitée à 20 Hz. Le circuit a la capacité de gérer 4 dispositifs stroboscopiques en même temps et est essentiellement composé d'une gamme de dispositifs de commutation et d'un générateur d'horloge.
Le transistor unijonction UJT 2N2646 fonctionne comme un générateur d'impulsions. Le réseau associé à ceci est destiné à permettre à la fréquence du signal de sortie d'être ajustée autour de la fréquence 8… 180 Hz en utilisant P1. Le signal d'oscillateur est envoyé à l'entrée de signal d'horloge du compteur décimal IC1.
La figure 3 ci-dessous montre une image des formes d'onde du signal à la sortie IC1 en ce qui concerne le signal d'horloge.
Les signaux provenant du commutateur IC 4017 à une fréquence de 1… 20 Hz sont appliqués aux commutateurs S1… S4. Le positionnement des interrupteurs décide du modèle séquentiel du stroboscope. Il permet d'ajuster la séquence d'éclairage de droite à gauche, ou inversement, etc.
Lorsque S1 à S4 sont réglés totalement dans le sens des aiguilles d'une montre, les boutons poussoirs passent en mode opérationnel, permettant d'activer manuellement l'un des 4 tubes xénon.
Les signaux de commande activent les étages de commande de LED via les transistors T2. . . T5. Les LED D1… D4 fonctionnent comme des indicateurs fonctionnels pour les lumières stroboscopiques. Le circuit de commande peut être testé en mettant simplement à la terre les cathodes de D1… D4. Ceux-ci montreront immédiatement si le circuit fonctionne correctement ou non.
Un stroboscope simple utilisant IC 555
Dans ce circuit stroboscopique simple, l'IC 555 fonctionne comme un oscillateur astable pilotant un transistor et un transformateur attaché.
Le transformateur convertit 6V DC en 220 V AC à faible courant pour la platine stroboscopique.
Le 220 V est ensuite converti en un pic de haute tension 300 V à l'aide du redresseur à condensateur à diode.
Lorsque le condensateur C4 se charge jusqu'au seuil de déclenchement de l'ampoule au néon de la porte SCR, à travers le réseau résistif, le SCR se déclenche et déclenche la bobine de grille d'attaque de la lampe stroboscopique.
Cette action décharge les 300 V entiers dans l'ampoule du stroboscope en l'éclairant brillamment, jusqu'à ce que le C4 soit complètement déchargé pour le prochain cycle à répéter.
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