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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Luce stroboscopica a LED per auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Accensione È noto quanto sia importante impostare la fasatura ottimale dell'accensione della miscela combustibile nei cilindri di un motore a benzina per garantirne la massima potenza, economia e condizioni di temperatura corrette. L'esecuzione di questo lavoro senza strumenti richiede una certa esperienza, richiede molto tempo e la precisione dell'installazione potrebbe essere bassa. Un semplice stroboscopio ti consentirà di impostare i tempi di accensione in modo rapido, preciso e con il minimo sforzo. L'emettitore di luce negli strumenti stroboscopici prefabbricati è una lampada flash senza inerzia, che fornisce lampi di luce così intensi che è possibile impostare l'anticipo dell'accensione anche in condizioni di elevata luce ambientale. Sfortunatamente, la vita utile delle lampade flash è breve e non è facile procurarsene una nuova del tipo giusto. Con la comparsa sul mercato di LED domestici con un'intensità luminosa superiore a 2000 mcd (per confronto, per i LED della serie AL307-M alla stessa corrente, il valore di questo parametro è 10 ... 16 mcd), è diventato possibile utilizzarli in dispositivi stroboscopici amatoriali. Il design descritto di seguito utilizza un gruppo di nove LED rossi KIPD21P-K. Il prototipo del dispositivo era un dispositivo pubblicato sulla rivista bulgara "Radio, Television, Electronics", 1988, n. 8, p. 37. Il funzionamento di uno stroboscopio si basa sul cosiddetto effetto stroboscopico. La sua essenza è la seguente: se illumini un oggetto che si muove nell'oscurità con un brevissimo lampo luminoso, apparirà visivamente come se fosse immobile "congelato" nella posizione in cui il lampo lo ha colto. Illuminando, ad esempio, una ruota che gira con lampi che seguono ad una frequenza pari alla frequenza della sua rotazione, si può "fermare" visivamente la ruota, che è facilmente visibile dalla posizione di qualsiasi segno su di essa. Per impostare la fasatura dell'accensione, il motore viene avviato al minimo e speciali segni di installazione vengono illuminati con una luce stroboscopica. Uno di questi - mobile - si trova sull'albero motore (sul volano o sulla puleggia motrice del generatore) e l'altro sull'alloggiamento del motore. I lampi sono sincronizzati con i momenti di neoplasia nella candela di accensione del primo cilindro, per il quale il sensore stroboscopico capacitivo è collegato al suo filo ad alta tensione. Alla luce dei flash saranno visibili entrambi i segni e, se sono esattamente l'uno contro l'altro, la fasatura dell'accensione è ottimale, ma se il segno mobile è spostato, la posizione dell'interruttore-distributore viene corretta fino a quando i segni coincidono . Se sulla vettura è installato un correttore elettronico di ottano, le etichette vengono abbinate alla corrispondente manopola di regolazione. Come preparare il motore per questa operazione si trova nel libro "Equipaggiamento elettrico delle auto" (Manuale), ed. Chizhkova Yu.P. - M.: Trasporto. 1993. Il dispositivo è alimentato dalla rete di bordo dell'auto. Il diodo VD1 (vedi schema in Fig. 1) protegge lo stroboscopio da un'errata inversione della polarità della tensione di alimentazione.
Il sensore capacitivo del dispositivo è una clip a coccodrillo convenzionale, che è collegata al filo ad alta tensione della prima candeletta del motore. Impulso di tensione dal sensore, passando attraverso il circuito C1R1R2. entra nell'ingresso di clock del trigger DD1.1, abilitato da un solo vibratore. Prima dell'arrivo dell'impulso, l'impulso singolo è nel suo stato originale, l'uscita diretta del trigger è bassa e l'inverso è alto. Il condensatore C3 viene caricato (più sul lato dell'uscita invertita), viene caricato attraverso il resistore R3. Un impulso di alto livello avvia il one-shot, mentre il trigger si attiva e il condensatore inizia a ricaricarsi attraverso lo stesso resistore R3 dall'uscita diretta del trigger. Dopo circa 15 ms, il condensatore verrà caricato così tanto che il flip-flop verrà nuovamente commutato allo stato zero sull'ingresso R. Pertanto, il singolo vibratore risponde alla sequenza di impulsi del sensore capacitivo generando una sequenza sincrona di impulsi rettangolari di alto livello con una durata costante di circa 15 ms. La durata degli impulsi è determinata dai valori nominali del circuito R3C3. Le gocce positive di questa sequenza avviano il secondo one-shot, assemblato secondo lo stesso schema sul grilletto DD1.2. La durata dell'impulso del secondo vibratore singolo è fino a 1,5 ms. In questo momento, i transistor VT1 - VT3, che costituiscono l'interruttore elettronico, si aprono e potenti impulsi di corrente - 1 ... 9 A scorrono attraverso il gruppo di LED HL0,7 - HL0,8. Questa corrente è molto superiore al valore nominale dell'azionamento diretto a impulsi massimo consentito (100 mA) impostato per i LED. Tuttavia, poiché la durata degli impulsi è breve e il loro ciclo di lavoro in modalità normale è di almeno 15, non sono stati rilevati surriscaldamenti e guasti dei LED. La luminosità dei flash, fornita da un gruppo di nove LED, è più che sufficiente per lavorare con uno stroboscopio anche di giorno. Per verificare l'affidabilità del dispositivo è stata effettuata una corsa elettrica di controllo dell'emettitore di luce ad una corrente in un impulso di 1 A per un'ora. Tutti i LED hanno superato il test e non è stato rilevato alcun surriscaldamento. Si noti che di solito il tempo di utilizzo del dispositivo non supera i cinque minuti. È stato stabilito sperimentalmente che la durata dei flash dovrebbe essere compresa tra 0.5 e 0.8 ms. Con una durata più breve aumenta la sensazione di mancanza di luminosità dell'illuminazione dei segni e con una durata maggiore aumenta il loro "offuscamento". La durata richiesta può essere facilmente selezionata visivamente mentre si lavora con uno stroboscopio con una resistenza di regolazione R4. entrando nel circuito di cronometraggio R4C4 della seconda one-shot. Lo scopo del primo one-shot è proteggere i LED da guasti se la velocità del motore viene accidentalmente aumentata durante l'utilizzo dello strobo. In genere, la fasatura dell'accensione è impostata a regimi del motore vicini al minimo. Se la frequenza delle scintille aumenta, il ciclo di lavoro dei lampi inizierà a diminuire (poiché la loro durata è fissa). Con un'elevata frequenza di accensione, la generazione di calore nei LED può diventare eccessivamente grande, il che porterà al loro guasto. La durata degli impulsi del primo vibratore singolo è scelta in modo tale che quando la velocità dell'albero motore raggiunge circa 2000 min-1, il duty cycle degli impulsi di uscita di questo singolo vibratore si avvicina a 1. Con un ulteriore aumento della frequenza di ingresso, il funzionamento del trigger DD1 va fuori sincronismo con esso e il singolo vibratore inizia a generare impulsi di durata e frequenza casuali. La frequenza media di risposta del secondo vibratore singolo in questa modalità è significativamente inferiore al limite pericoloso. Il resistore R9 contribuisce a una chiusura più completa del potente transistor VT3 nelle pause tra i flash. Questo transistor deve essere selezionato con una tensione minima di saturazione del collettore-emettitore, quindi sarà molto più facile fornire la luminosità del flash richiesta. Se la luminosità è ancora insufficiente, puoi provare a montare l'interruttore del transistor di uscita secondo il circuito mostrato in Fig. 2. In questo caso, a proposito, la corrente del collettore dei transistor VT1 e VT2 sarà limitata a un livello sicuro.
I resistori R6-R8 limitano la corrente attraverso i LED. Il condensatore C2 sopprime gli impulsi di tensione nel circuito di alimentazione del dispositivo, che possono causare malfunzionamenti del trigger. Il resistore R5 limita la corrente di base del transistor VT1. Il chip K561TM2 può essere sostituito da K176TM2. così come su 564TM2, tenendo conto delle caratteristiche del suo corpo. Invece di un diodo KD209A, è adatto KD208A. ma il miglior risultato sarà dato dai diodi KD226A, KD213A-KD213G, KD2997V, KD2999V, poiché hanno una minore caduta di tensione diretta. Il resistore sintonizzato è SPZ-196 o SP5-1. Condensatori - KM-5, K73-9 o altri; C1 deve resistere a tensioni fino a 200 V. I transistor KT315B possono essere sostituiti da una qualsiasi delle serie KT3102. KT342 e KT815A - qualsiasi delle serie KT815, KT817. Il conduttore dal sensore al dispositivo non deve essere troppo lungo e deve essere schermato, poiché la sensibilità del dispositivo è molto elevata. Switch SA1 - qualsiasi auto o interruttore a levetta TV2-1. È più conveniente assemblare uno stroboscopio in una custodia di plastica da una torcia. I LED sono montati su un disco di lamina in fibra di vetro dello spessore di 1 mm, uno vicino all'altro, e il disco è fissato al posto della lampada lampada. La maniglia del resistore R4 può essere portata su una delle pareti del case vicino all'interruttore di alimentazione SA1. Un dispositivo correttamente assemblato non necessita di regolazione. È solo necessario impostare la luminosità ottimale dell'illuminazione e la chiarezza dei segni osservati con il resistore R4. Autore: P.Belyatsky, Berdsk, regione di Novosibirsk.
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