СТРОБОСКОП – Введение в электронику

August 7, 2014 by admin Комментировать »

При разряде импульсная лампа стробоскопа практически мгновенно высвобождает значительное количество световой энергии. Это можно использовать для анимации вечеринки или витрины магазина, а также для сигнализации, например, в шумной обстановке.

Принцип действия

Устройство содержит несколько конденсаторов достаточно большой емкости, которые, периодически заряжаясь до высокого напряжения непосредственно от выпрямленного сетевого напряжения, накапливают энергию. В нужный момент времени, определяемый схемой таймера, производится разряд одного из конденсаторов через обмотку импульсного пускового трансформатора, повышающего напряжение до величины, необходимой для начальной ионизации импульсной лампы. Затем происходит разряд других конденсаторов через лампу, вызывающий интенсивную вспышку света, поскольку вся накопленная энергия освобождается за очень короткое время.

Работа схемы Питание схемы

Питание управляющего узла схемы (рис. 4.58) осуществляется непосредственно от сети 220 В через емкость С9. Во время положительных полупериодов напряжения ток течет через этот конденсатор, который, заряжаясь через R1 и VD2, заряжает и конденсатор С1. Потенциал на положительном выводе конденсатора С1 ограничивается значение 10 В благодаря стабилитрону VD7.

Во время отрицательных полупериодов напряжения через VD1 происходит разряд С9, за счет чего он подготавливается к передаче следующей положительной полуволны напряжения. В результате на выходе схемы .питания (конденсаторе С1) получаем сглаженное постоянное напряжение. Конденсаторы С1 и С2 осуществляют фильтрацию напряжения питания по низким и высоким частотам.

При отключении схемы резисто1>К2 разряжает С9, что позволяет избежать разряда при неосторожном обращении с устройством.

Цикл работы устройства задается несимметричным мультивибратором на вентилях И-НЕ D1A и DIB. Конденсаторы СЗ и С4 заряжаются и разряжаются через резистор R3 и регулируемый резистор R10. Диод VD2, шунтирущий резистор R10, ускоряет заряд конденсаторов СЗ и С4, когда выход вентиля DIB имеет низкий уровень. Таким образом, длительность состояния низкого уровня на выходе мультивибратора меньше длительности состояния высокого уровня и составляет приблизительно 1Ό мс, причем зависит, главным образом, от текущего значения сопротивления регулируемого резистора. Подробнее мы поговорим об этом в разделе, посвященном изготовлению стробоскопа.

Резистор R4 не влияет на период колебаний генератора. Он обеспечивает работу вентиля DIB в линейном режиме и, следовательно, мягкий режим запуска генератора. Вентили D1C и DID осуществляют двойную инверсию, выполняя роль буферных элементов.

Рис. 4.58. Принципиальная схема стробоскопа

Рис. 4.59. Временная диаграмма работы стробоскопа

Работа импульсной лампы стробоскопа

В момент низкого уровня на выходе вентиля DID транзистор VT1 открывается, и его коллекторный ток через цепочку R6 и VD5 поступает в управляющий электрод тиристора VS1 – он открывается.

На конденсаторе С5, предварительно заряженном через диод VD4 и R7 во время положительных полупериодов сетевого напряжения, имеем напряжение примерно 300 В. При включении тиристора конденсатор быстро разряжается через первичную обмотку импульсного  трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора имеет значительно больше витков, чем первичная, поэтому на ней появляется напряжение в несколько тысяч вольт. Это высокое напряжение обеспечивает запуск импульсной лампы. Энергия, необходимая для световой вспышки, накапливается тремя конденсаторами С6, С7 и С8, которые разряжаются за очень короткий промежуток времени. Они предварительно заряжаются через резистор R9 и диод VD3 во время двух положительных полупериодов сетевого напряжения приблизительно до 30|) В.

Выполнение монтажа

Схема содержит большое количество компонентов, имеющих полярность (диоды,Электролитические конденсаторы, тиристор, интегральная схема), что требует особого внимания при установке. Блестящая (хромированная) сторона импульсной лампы соответствует «минусу». Чтобы не перепутать обмотки импульсного трансформатора, при помощи омметра необходимо измерить их сопротивление. Вторичная обмотка, формирующая высокое напряжение и соединяемая с пусковым электродом лампы, имеет значительно более высокое сопротивление.

Чертеж печатной платы устройства и монтажная схема представлены на рис. 4.60 и 4.61.

Рис. 4.60. Чертеж печатной платы стробоскопа

Рис. 4.61. Монтажная схема стробоскопа

При настройке устройства сначала вращением движка регулируемого резистора по часовой стрелке устанавливаем его в крайнее правое положение, соответствующее максимальному значению сопротивления. Частота вспышек будет очень редкой. Ее можно увеличить, вращая резистор против часовой стрелки. Имеется, однако, граница срыва. Она достигается, когда конденсаторы С6, С7, и С8 не имеют

Рис. 4.62. Общий вид собранного устройства достаточно времени для заряда между двумя последовательными вспышками.

Общий вид стробоскопа представлен на рис. 4.62, перечень элементов устройства дан в табл. 4.16

Таблица 4.16. Перечень элементов стробоскопа

Наименование

Обозначение

Номинал/тип

Примечание

R1

47 Ом

2,0 Вт

R2

1 МОм

±5%, 0,25 Вт

R3

10 кОм

±5%, 0,25 Вт

R4

1 МОм

±5%, 0,25 Вт

Резисторы

R5

4,7 кОм

±5%, 0,25 Вт

R6

220 Ом

±5%, 0,25 Вт

R7

33 кОм

±5%, 0,25 Вт

R8

2,2 МОм

±5%, 0,25 Вт

R9

3,3 кОм

±5%, 0,25 Вт

R10

1 МОм

Подстроенный

С1

2200 мкФ

10В

С2

0,1 мкФ

Пленочный

Конденсаторы

СЗ.С4

1 мкФ

Пленочный

С5

0,1 мкФ

Пленочный 400 В

С6-С9

1 мкФ

Пленочный 400 В

VD1, VD5

1N4004

Диоды

VD6

1 N4148

1 N914

VD7

10В

Стабилитрон 1,3 Вт

Транзисторы

VT1

2Ν2905

Тиристоры

VS1

ΤΥΝ1008

Микросхемы

D1

CD4011

Панелька для микросхемы на 14 выводов

Прочее

Лампа импульсная 30/40 Дж

Импульсный трансформатор (TS8)

Двуконтактный клеммник для установки на печатной плате

Источник: Фигьера Б., Кноэрр Р., Введение в электронику: Пер. с фр. М.: ДМК Пресс, 2001. – 208 с.: ил. (В помощь радиолюбителю).

Оставить комментарий

Устройство витков выходе генератора импульсов микросхемы мощности нагрузки напряжение напряжения питания приемника пример провода работы радоэлектроника сигнал сигнала сигналов сопротивление схема теория транзистора транзисторов управления усиления усилитель усилителя устройства частоты