LED-hindringslyskrets

Hindringslys er varsellamper som vi ser på toppen av høye strukturer som tårn og skyskrapere, installert for å indikere fly og andre flygende gjenstander om disse hindringene.

Disse lysene varsler flygende fly om minimumshøyden de bør opprettholde over disse høye konstruksjonene for å unngå mulig kollisjon og ulykker.

Hindringslys er for det meste rødt i fargen, slik at de kan visualiseres fra maksimal avstand og til og med under tåke. Disse kan være en kontinuerlig opplyst type lampe eller en blinkende, roterende fyrtårn type lampe.

I denne artikkelen diskuterer vi om en enkel konstruksjon av et kraftig LED-basert hindringslyssystem, ved bruk av minimale deler og effektivt arbeid.

Ideen ble bedt om av Mr. Jerry som gitt nedenfor:

Kretsspesifikasjoner

Jeg har et obstruksjonslys med middels intensitet som har gått feil. Inngangsspenningen er 48 VDC og strømmen er 60 W. Den har fire kretser som har 12 lysdioder per krets. Den har også en LDR som skal slå lyset av om dagen og PÅ om natten.

Nå på grunn av de skadede komponentene som jeg ikke kunne finne deres ideelle tall, vil jeg at du skal designe en annen krets for meg som vil kunne utføre den samme funksjonen som før, husk at den blinker (den går av og på) flip flop . De fire forskjellige kretsene har forsyning fra 48VDC.

De fire kretsene virker vel på to måter: Den øvre delen og den nedre delen. To kretser styrer den øvre delen mens de to andre styrer den nedre delen.

Blitsen skal være ca. 2 sek intervall (på og av) som skal være kontinuerlig, den har også en fotocelle.

Design en krets som vil være i stand til å kontrollere de øvre og nedre delene av systemet samtidig, og sørg for at det kan være behov for å skille den øvre delen fra den nedre delen. Effekten er 60W / 48VDC.

Kretsanalyse

Ved å analysere beskrivelsen ovenfor kan vi konkludere med følgende antagelser.

Det ser ut til at de 4 kretsene er 4 separate, men identiske LED-drivere, som brukes til å kontrollere strøm for de 4 LED-gruppene hver for seg. De separate driverne sørger for at alle lysdioder sammen aldri kan svikte i tilfelle en feil.

Effekten på 60 watt er for alle lysdiodene samlet, og derfor bør hver 12 LED-gruppe vurderes til 5 watt. Med andre ord kan strømmen gjennom hver 12 LED-streng være 0,12 ampere, eller 120 mA.

Inkluderingen av en LDR og også en fotocelle virker forvirrende, så vi ignorerer fotocellen og bruker bare en LDR for det nødvendige automatisk dagskift.

Kretsdesign

Som forklart ovenfor kan de 4 kretsene være 4 LED-drivere, eller for å være presise gjeldende kontrollerkretser for å beskytte lysdiodene fra overstrøm.

En dypere analyse viser imidlertid at 120 mA-lysdioder kanskje ikke krever en spesiell strømkontroll, og en resistiv strømbegrensning kan være ganske tilstrekkelig. Vi anser inngangsforsyningen 48V DC for å være relativt konstant.

LED-en som vi kan velge for dette hindringslyskretsprosjektet er 2835 SMD-lysdioder for optimal lysstyrke. De tekniske detaljene kan studeres fra dataene:

2835 SMD LED-spesifikasjoner

• Fremoverstrøm: 120 mA til 150 mA
• Fremoverspenning: 3,1 V DC
• Lysstrøm: 10 til 15 LM
• Effekt: 0,5 watt

Beregner strømbegrensende motstand

Den nåværende begrensningsmotstanden for hver av serie 12 LED-gruppene kan beregnes ut fra følgende formel:

R = Vs - Total FWD slipp / begrensningsstrøm

• der Vs er forsyningsspenningen = 48 V.
• Totalt fall nedover = 12 x 3,1 = 37,2
• Begrensende strøm: 0,12 ampere

Derfor,

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

Effekten av motstandene vil være ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 watt eller 1,5 watt avrundet.

Ved hjelp av en transistor som kan holdes blinkende for lysdiodene

Siden hindringslampene må blinkes i en flip-flop-modus, ser det ut til at en transistorisert, astabel krets er et godt valg. Dette er fordi en transistorbasert astable tilbyr to alternerende oscillerende transistorutganger som kan brukes til å blinke to sett med lysdioder hver for seg.

Komplett kretsdiagram kan sees nedenfor:

Deler

1. R1, R4 = 22 k Ω
2. R2, R3 = 78 k Ω
3. R9, R10, R11 = 6k8
4. R12 = 100 k forhåndsinnstilt
5. R5, R6, R7, R8 = 90 ohm 1,5 watt
6. C1, C2 = 1 μF / 60 V.
7. T1, T2, T5 = BC547
8. T3, T4 = IRFD110
9. D1, D2 = 1N4148
10. LDR, fotoresistor = vanligvis 30 k i dagslys i skygge
11. LED = Som diskutert ovenfor, 48 nr.
    

Hvordan det fungerer

Den foreslåtte LED-hindringslyskretsen kan forstås med følgende punkt:

De fire motstandene i sentrum, sammen med C1, C2 og T1, T2, danner en grunnleggende transistorisert astabel multivibratorkrets. Hovedfunksjonen til denne astable er lave kostnader og rask feilsikker funksjon så snart den får strøm. Når de er slått PÅ, begynner T1 og T2 vekselvis å bytte med en frekvenshastighet bestemt av basemotstandene R2, R3 og kondensatorene C1, C2.

Disse spesifikke komponentene kan være endret etter ønske for å endre byttehastigheten til T1 og T2. Høyere verdier vil gi lavere vekslingshastigheter og omvendt.

En annen fordel med dette astable er at det kan dimensjoneres for å operere ved høyere spenninger, for eksempel 48 V her, uten å inkorporere spesielle spenningsregulatorstrinn. Videre er vi i stand til å oppnå to vekslende utganger, som kanskje ikke er mulig med IC-baserte astabler, med mindre en ekstern BJT blir brukt.

MOSFETene T3, T4 brukes til å bytte lysdioder i samsvar med blinkende signaler fra de respektive stabile BJT-samlerne.

Lysdiodene er delt inn i 2 grupper på 24 lysdioder hver, som kan konfigureres på toppen og bunnen av hindringslyskabinettet. Disse gruppene av lysdiodene fortsetter å blinke flip flop kontinuerlig så lenge de får strøm.

T5-scenen er den daglige automatiske bryterkretsen. Når tilstrekkelig lys er tilgjengelig på dagtid, blir T5 forspent gjennom LDR-lavmotstanden, og holder de to MOSFETene slått AV ved å jorde portene.

Når mørket faller, øker LDR-motstanden, som gradvis tømmer basiskvisten fra T5, og til slutt slår den AV.

Når dette skjer, blir MOSFET-ene aktivert, og de begynner å skifte lysdioder vekselvis, og betjener raskt den tiltenkte funksjonen til en hindringslampe.

På dagtid er kretsens maksimale forbruk ikke mer enn 5 mA.