LED-forhindringslyskredsløb

Hindringslys er advarselslys, som vi ser øverst i høje strukturer som tårne ​​og skyskrabere, installeret til at indikere fly og andre flyvende objekter om disse forhindringer.

Disse lys advarer flyvende fly om den mindste højde, de skal opretholde over disse høje strukturer for at undgå en mulig kollision og ulykker.

Hindringslys er for det meste rød i farve, så de kan visualiseres fra maksimal afstand og endda under tåge. Disse kan være en konstant belyst type lampe eller en blinkende, roterende fyr type lampe.

I denne artikel diskuterer vi en nem konstruktion af et kraftfuldt LED-baseret forhindringslyssystem, der bruger minimale dele og effektivt arbejde.

Ideen blev anmodet af Mr. Jerry som angivet nedenfor:

Kredsløbsspecifikationer

Jeg har et mellemstort forhindringslys, der er blevet defekt. Indgangsspændingen er 48 VDC, og den er på 60 W. Den har fire kredsløb, der har 12 lysdioder pr. Kredsløb. Det har også en LDR, som formodes at slukke for lyset om dagen og ON om natten.

Nu på grund af de beskadigede komponenter, som jeg ikke kunne finde deres ideelle tal, vil jeg have dig til at designe et andet kredsløb til mig, der vil være i stand til at udføre den samme funktion som før, husk at det blinker (det tændes og slukkes) flip flop . De fire forskellige kredsløb har deres forsyning fra 48VDC.

De fire kredsløb tror jeg fungerer på to måder: Den øverste del og den nederste del. To kredsløb styrer den øverste del, mens de to andre styrer den nedre del.

Flashen skal være ca. 2 sek interval (til og fra), der skal være kontinuerlig, den har også en fotocelle.

Design et kredsløb, der vil være i stand til at kontrollere de øvre og nedre dele af systemet på samme tid og sørg for, at der er behov for at adskille den øvre del fra den nederste del. Effekten er 60W / 48VDC.

Kredsløbsanalyse

Ved at analysere ovenstående beskrivelse er vi i stand til at konkludere følgende antagelser.

Det ser ud til, at de 4 kredsløb er 4 separate, men identiske LED-drivere, der anvendes til styring af strøm til de 4 LED-grupper separat. De separate drivere sikrer, at alle lysdioder sammen aldrig kan svigte i tilfælde af en funktionsfejl.

Effekten på 60 watt er til alle lysdioder kombineret, og derfor skal hver 12 LED-gruppe vurderes til 5 watt. Med andre ord kan strømmen gennem hver 12 LED-streng være 0,12 ampere eller 120 mA.

Inkluderingen af ​​en LDR og også en fotocelle virker forvirrende, så vi ignorerer fotocellen og bruger kun en LDR til det krævede automatisk skift af nat om dagen.

Circuit Design

Som forklaret ovenfor kan de 4 kredsløb være 4 LED-drivere eller for at være præcise nuværende controller kredsløb for at beskytte lysdioderne mod overstrøm.

En dybere analyse viser imidlertid, at 120 mA-LED'er muligvis ikke kræver en speciel strømstyring, og en resistiv strømbegrænsning kan være ret tilstrækkelig. Vi anser indgangsforsyningen 48V DC for at være relativt konstant.

Den LED, som vi kan vælge til dette blokeringslysprojekt, er 2835 SMD-LED'er for optimal lysstyrke. De tekniske detaljer kan studeres ud fra fra data:

2835 SMD LED Specifikationer

• Fremadgående strøm: 120 mA til 150 mA
• Fremadspænding: 3,1 V DC
• Lysstrøm: 10 til 15 LM
• Effekt: 0,5 watt

Beregning af strømbegrænsende modstand

Den nuværende begrænsningsmodstand for hver af serie 12 LED-grupperne kan beregnes ud fra følgende formel:

R = Vs - Samlet FWD-fald / begrænsningsstrøm

• hvor Vs er forsyningsspændingen = 48 V.
• Samlet fald faldt = 12 x 3,1 = 37,2
• Begrænsningsstrøm: 0,12 ampere

Derfor,

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

Effekten af ​​modstandene vil være ( 48 - 37,2) x 0,12 = 1,2 watt eller 1,5 watt afrundet.

Brug af en transistor, der er stabil til blinkende lysdioder

Da forhindringslys-LED'erne skal blinkes i en flip-flop-tilstand, ser det ud til, at et transistoriseret astabelt kredsløb er et godt valg. Dette skyldes, at en transistorbaseret astabel tilbyder to alternerende oscillerende transistorudgange, som kunne bruges til at blinke to sæt LED'er separat.

Komplet kredsløbsdiagram kan ses nedenfor:

Dele

1. R1, R4 = 22 k Ω
2. R2, R3 = 78 k Ω
3. R9, R10, R11 = 6k8
4. R12 = 100 k forudindstillet
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 = typisk 30 k i dagslys i skygge
11. LED = Som diskuteret ovenfor, 48 nr.
    

Hvordan det virker

Den foreslåede LED-forhindringslyskredsfunktion kan forstås med følgende punkt:

De 4 modstande i midten sammen med C1, C2 og T1, T2 danner et grundlæggende transistoriseret astabelt multivibratorkredsløb. Hovedfunktionen i denne astable er dens lave omkostninger og hurtige fejlsikre funktion, så snart den er tændt. Når de er tændt, begynder T1 og T2 skiftevis at skifte med en frekvenshastighed bestemt af basismodstandene R2, R3 og kondensatorerne C1, C2.

Disse specifikke komponenter kan være ændret som ønsket til ændring af skiftehastigheden for T1 og T2. Højere værdier giver langsommere omskiftningshastigheder og omvendt.

En anden fordel ved denne forbløffende er, at den kan dimensioneres til at fungere ved højere spændinger, såsom 48 V her, uden at inkorporere specielle spændingsregulatorstrin. Desuden er vi i stand til at opnå to skiftevis skifte udgange, hvilket muligvis ikke er muligt med IC-baserede astabler, medmindre der anvendes en ekstern BJT.

MOSFET'erne T3, T4 bruges til at skifte lysdioderne i overensstemmelse med de blinkende signaler fra de respektive stabile BJT-samlere.

Lysdioderne er opdelt i 2 grupper på 24 lysdioder hver, som kan konfigureres øverst og nederst på forhindringslyskabinettet. Disse grupper af lysdioderne fortsætter derefter med at blinke flip flop kontinuerligt, så længe de er tændt.

T5-scenen er det daglige automatiske switcher-kredsløb. Når tilstrækkeligt lys er tilgængeligt i løbet af dagen, bliver T5 forspændt gennem LDR-lav modstand og holder de to MOSFET'er slukket ved at jordforbinde deres porte.

Efterhånden som mørket falder, øges LDR-modstanden, som gradvist udtømmer basisforstyrrelsen fra T5 og i sidste ende slukker den.

Når dette sker, bliver MOSFET'erne aktiveret, og de begynder at skifte lysdioderne skiftevis og tjener hurtigt den tilsigtede funktion af en forhindringslampe.

I løbet af dagen er kredsløbets maksimale forbrug ikke mere end 5 mA.