LED šķēršļu gaismas ķēde

Šķēršļu gaismas ir brīdinājuma gaismas, kuras mēs redzam augstu konstrukciju, piemēram, torņu un debesskrāpju, augšpusē, kas uzstādīti, lai norādītu lidmašīnas un citus lidojošus objektus par šiem šķēršļiem.

Šīs gaismas brīdina lidojošos lidaparātus par minimālo augstumu, kas tiem jāuztur virs šīm augstajām konstrukcijām, lai izvairītos no iespējamas sadursmes un negadījumiem.

Šķēršļu gaismas galvenokārt ir sarkanā krāsā, lai tās varētu vizualizēt no maksimālā attāluma un pat miglainos apstākļos. Tie var būt nepārtraukti apgaismots luktura tips vai mirgojošs, bākugunis luktura tips.

Šajā rakstā mēs apspriežam par jaudīgas gaismas diodēm balstītas šķēršļu gaismas sistēmas vieglu uzbūvi, izmantojot minimālās detaļas, un efektīvu darbu.

Ideju pieprasīja Džerijs, kā norādīts zemāk:

Ķēdes specifikācijas

Man ir vidējas intensitātes obstrukcijas gaisma, kas ir kļūdījusies. Tā ieejas spriegums ir 48 VDC un jauda ir 60 W. Tam ir četras ķēdes, kurām katrā ķēdē ir 12 gaismas diodes. Tam ir arī LDR, kam paredzēts izslēgt gaismu dienas laikā un ON naktī.

Tagad bojāto komponentu dēļ, kuru es nevarēju atrast to ideālajos numuros, es vēlos, lai jūs man izveidotu citu ķēdi, kas spētu veikt to pašu funkciju kā iepriekš, atcerieties, ka tā mirgo (ieslēdzas un izslēdzas) flip flop . Četras dažādas ķēdes tiek piegādātas no 48VDC.

Četras ķēdes, manuprāt, darbojas divos veidos: augšējā un apakšējā daļa. Divas ķēdes kontrolē augšējo daļu, bet pārējās divas - apakšējo daļu.

Zibspuldzei jābūt aptuveni 2 sekunžu intervālam (ieslēgtam un izslēgtam), kam jābūt nepārtrauktam, tam ir arī fotoelements.

Izstrādājiet ķēdi, kas vienlaikus varēs vadīt sistēmas augšējo un apakšējo daļu, un izveidojiet noteikumu, ja ir nepieciešams nošķirt augšējo daļu no apakšējās daļas. Jauda ir 60W / 48VDC.

Ķēdes analīze

Analizējot iepriekš minēto aprakstu, mēs varam secināt šādus pieņēmumus.

Šķiet, ka 4 ķēdes ir 4 atsevišķi, bet identiski LED draiveri, kas tiek izmantoti, lai kontrolētu strāvu 4 LED grupām atsevišķi. Atsevišķie draiveri nodrošina, ka visi gaismas diodes kopā nekad nevar nedarboties nepareizas darbības gadījumā.

60 vatu jauda ir paredzēta visām apvienotajām gaismas diodēm, tāpēc katras 12 gaismas diodes grupas vērtējums ir 5 vati. Citiem vārdiem sakot, strāva caur katru 12 LED virkni var būt 0,12 ampēri vai 120 mA.

Iekļaušana LDR un arī fotoelements šķiet mulsinošs, tāpēc mēs ignorēsim fotoelementu un vajadzīgajam izmantosim tikai LDR automātiska dienas nakts pārslēgšana.

Shēmas dizains

Kā paskaidrots iepriekš, 4 ķēdes vai, precīzāk sakot, var būt 4 LED draiveri strāvas kontroliera ķēdes lai pasargātu gaismas diodes no pārmērīgas strāvas.

Tomēr padziļināta analīze rāda, ka 120 mA gaismas diodēm var nebūt vajadzīgs īpašs strāvas regulators, un var būt pilnīgi pietiekams pretestības strāvas ierobežojums. Mēs uzskatām, ka ievades barošana 48V DC ir samērā nemainīga.

Gaismas diodes, ko mēs varam izvēlēties šim šķēršļu gaismas ķēdes projektam, ir 2835 SMD gaismas diodes optimālam spilgtumam. Tehnisko informāciju var izpētīt no datiem:

2835 SMD LED specifikācijas

• Priekšējā strāva: no 120 līdz 150 mA
• Spriegums uz priekšu: 3,1 V DC
• Gaismas plūsma: no 10 līdz 15 LM
• Jauda: 0,5 vati

Aprēķina strāvas ierobežojošo rezistoru

Strāvas ierobežojošo rezistoru katrai sērijas 12 LED grupai var aprēķināt pēc šādas formulas:

R = Vs - kopējais FWD kritums / ierobežojošā strāva

• kur Vs ir barošanas spriegums = 48 V
• Kopējais Fwd kritums = 12 x 3,1 = 37,2
• Ierobežojošā strāva: 0,12 ampēri

Tāpēc

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

Rezistoru jauda būs ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 vati vai 1,5 vati noapaļoti.

Gaismas diodes mirgošanai tiek izmantots stabilais tranzistors

Tā kā šķēršļu gaismas diodes ir jāmirkšķina flip flop režīmā, transistorizēta astabla ķēde, šķiet, ir laba izvēle. Tas ir tāpēc, ka uz tranzistora balstīts astable piedāvā divas pārmaiņus svārstīgas tranzistora izejas, kuras varētu izmantot, lai atsevišķi mirgotu divus gaismas diožu komplektus.

Pilnīgu shēmas diagrammu var redzēt zemāk:

Daļas

1. R1, R4 = 22 kΩ
2. R2, R3 = 78 kΩ
3. R9, R10, R11 = 6k8
4. R12 = 100 k iepriekš iestatīts
5. R5, R6, R7, R8 = 90 omi 1,5 vati
6. C1, C2 = 1 μF / 60 V
7. T1, T2, T5 = BC547
8. T3, T4 = IRFD110
9. D1, D2 = 1N4148
10. LDR, fotorezistors = parasti 30 k dienas gaismā, ēnā
11. Gaismas diodes = Kā apspriests iepriekš, 48 nos.
    

Kā tas strādā

Piedāvāto LED šķēršļu gaismas ķēdes darbību var saprast ar šādu punktu:

4 centrā esošie rezistori kopā ar C1, C2 un T1, T2 veido pamata tranzistorētu astabila multivibratora ķēdi. Šīs astablas galvenā iezīme ir tās zemās izmaksas un ātra kļūmju droša darbība, tiklīdz tā tiek darbināta. Pēc ieslēgšanas T1 un T2 pārmaiņus sāk pārslēgties ar frekvences ātrumu, ko nosaka bāzes rezistori R2, R3 un kondensatori C1, C2.

Šīs īpašās sastāvdaļas var būt mainīts pēc vēlēšanās T1 un T2 komutācijas ātruma maiņai. Augstākas vērtības radīs lēnāku pārslēgšanās ātrumu un otrādi.

Vēl viena šīs astablas priekšrocība ir tā, ka to var pielāgot darbam ar augstāku spriegumu, piemēram, šeit 48 V, neiekļaujot īpašus sprieguma regulatora posmus. Turklāt mēs varam sasniegt divus pārmaiņus izejas pārslēgšanas procesus, kas, iespējams, nav iespējams ar IC balstītām astablēm, ja vien netiek izmantots ārējs BJT.

MOSFET T3, T4 izmanto gaismas diožu pārslēgšanai atbilstoši mirgojošajiem signāliem no attiecīgajiem astablo BJT kolektoriem.

Gaismas diodes ir sadalītas 2 grupās pa 24 diodēm katrā, kuras var konfigurēt šķēršļu gaismas skapja augšpusē un apakšā. Pēc tam šīs gaismas diodes grupas nepārtraukti mirgo, kamēr tiek darbinātas.

T5 posms ir dienas nakts automātiskā komutatora ķēde. Kad dienas laikā ir pieejams pietiekams apgaismojums, T5 tiek novirzīts caur LDR zemo pretestību un saglabā divus MOSFET izslēgtus, iezemējot vārtus.

Tumsai iestājoties, palielinās LDR pretestība, kas pamazām iztukšo bāzes novirzi no T5, galu galā to izslēdzot.

Kad tas notiek, MOSFET tiek iespējoti un viņi sāk pārmaiņus mainīt gaismas diodes, ātri izpildot šķēršļu lampas paredzēto funkciju.

Dienas laikā ķēdes maksimālais patēriņš nav lielāks par 5 mA.