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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
LED pisca-pisca. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / LEDs Os faróis intermitentes são utilizados em sistemas eletrônicos de segurança residencial e em automóveis como dispositivos de indicação, sinalização e alerta. Além disso, sua aparência e “preenchimento” muitas vezes não diferem em nada das luzes piscantes (sinais especiais) dos serviços operacionais e de emergência. Existem faróis clássicos à venda, mas seu “recheio” interno chama a atenção pelo anacronismo: são feitos a partir de potentes lâmpadas com cartucho giratório (um clássico do gênero) ou lâmpadas como IFK-120, IFKM-120 com um dispositivo estroboscópico que fornece flashes em intervalos regulares (balizas de pulso). Enquanto isso, estamos no século XNUMX, quando há uma marcha triunfal de LEDs muito brilhantes (poderosos em termos de fluxo luminoso). Um dos pontos fundamentais a favor da substituição das lâmpadas incandescentes e halógenas por LEDs, principalmente nos pisca-piscas, é a maior vida útil (uptime) e o menor custo destas últimas. O cristal LED é praticamente “indestrutível”, portanto a vida útil do dispositivo determina principalmente a durabilidade do elemento óptico. A grande maioria dos fabricantes utiliza diversas combinações de resinas epóxi para sua produção, é claro, com diversos graus de purificação. Em particular, por causa disso, os LEDs têm recursos limitados, após os quais ficam turvos. Vários fabricantes (não os anunciaremos gratuitamente) afirmam que a vida útil dos seus LEDs varia de 20 a 100 mil (!) horas. É difícil acreditar no último número, pois o LED deve funcionar continuamente por 12 anos. Durante esse tempo, até o papel em que o artigo está impresso ficará amarelo. Porém, em qualquer caso, em comparação com o recurso das lâmpadas incandescentes tradicionais (menos de 1000 horas) e das lâmpadas de descarga de gás (até 5000 horas), os LEDs são várias ordens de grandeza mais duráveis. É bastante óbvio que a chave para um longo recurso é garantir condições térmicas favoráveis e fornecimento de energia estável aos LEDs. A predominância de LEDs com poderoso fluxo luminoso de 20 a 100 lm (lúmens) nos mais recentes dispositivos eletrônicos industriais, nos quais funcionam no lugar de lâmpadas incandescentes, dá aos rádios amadores a base para utilizar tais LEDs em seus projetos. Assim, trago ao leitor a ideia da possibilidade de substituição de diversas lâmpadas de emergência e balizas especiais por LEDs potentes. Neste caso, o consumo de corrente do dispositivo proveniente da fonte de alimentação diminuirá e dependerá principalmente do LED utilizado. Para uso em um carro (como sinal especial, luz de alerta de emergência e até mesmo “triângulo de advertência” nas estradas), o consumo de corrente não é importante, pois a bateria do carro tem uma capacidade de energia bastante grande (55 ou mais Ah ou mais ). Se o farol for alimentado por fonte autônoma, o consumo de corrente do equipamento instalado em seu interior não será de pouca importância. Aliás, a bateria do carro sem recarregar pode descarregar se o farol for usado por muito tempo. Assim, por exemplo, um farol “clássico” para serviços operacionais e de emergência (azul, vermelho, laranja, respectivamente), quando alimentado por uma fonte de 12 V DC, consome uma corrente superior a 2,2 A, que é a soma daquela consumida pelo motor elétrico (girando o soquete) e pela própria lâmpada. Quando um sinalizador de pulso piscante está operando, o consumo de corrente é reduzido para 0,9 A. Se, em vez de um circuito de pulso, você montar um circuito de LED (mais sobre isso abaixo), o consumo de corrente será reduzido para 300 mA (dependendo do potência dos LEDs utilizados). A economia nos custos de peças também é perceptível. Os dados acima foram estabelecidos experimentalmente pelo autor (um total de seis faróis intermitentes clássicos diferentes foram testados). É claro que a questão da intensidade da luz (ou, melhor dizendo, de sua intensidade) de determinados dispositivos piscantes não foi estudada, pois o autor não possuía e não possui equipamento especial (luxímetro) para tal teste. Mas devido às soluções inovadoras propostas a seguir, esta questão torna-se secundária. Afinal, mesmo pulsos de luz relativamente fracos (em particular de LEDs) que passam pelo prisma do vidro não uniforme da tampa do farol à noite são mais que suficientes para que o farol seja notado a várias centenas de metros de distância. Esse é o objetivo do aviso de longo alcance, não é? Agora vejamos o circuito elétrico da “lâmpada substituta” do pisca-pisca (Fig. 1).
Este circuito elétrico multivibrador pode ser chamado de simples e acessível. O dispositivo é desenvolvido com base no popular temporizador integrado KR1006VI1, contendo dois comparadores de precisão que fornecem um erro de comparação de tensão não pior que ±1%. O temporizador tem sido repetidamente usado por rádios amadores para construir circuitos e dispositivos populares como relés de tempo, multivibradores, conversores, alarmes, dispositivos de comparação de tensão e outros. O dispositivo, além do temporizador integrado DA1 (microcircuito multifuncional KR1006VI1), também inclui um capacitor de óxido com ajuste de tempo C1 e um divisor de tensão R1R2. C3 da saída do microcircuito DA1 (corrente até 250 mA), os pulsos de controle são enviados aos LEDs HL1-HL3. Princípio de funcionamento do aparelho O farol é ligado usando a chave SB1. O princípio de funcionamento de um multivibrador é descrito detalhadamente na literatura. No primeiro momento, há um nível de alta tensão no pino 3 do microcircuito DA1 - e os LEDs acendem. O capacitor de óxido C1 começa a carregar através do circuito R1R2. Após cerca de um segundo (o tempo depende da resistência do divisor de tensão R1R2 e da capacitância do capacitor C1, a tensão nas placas deste capacitor atinge o valor necessário para acionar um dos comparadores no invólucro único do microcircuito DA1. Neste caso, a tensão no pino 3 do microcircuito DA1 é igual a zero - e os LEDs apagam, o que continua ciclicamente enquanto o dispositivo for alimentado com energia. Além dos indicados no diagrama, recomendo o uso de LEDs HPWS-T1 de alta potência ou similares com consumo de corrente de até 3 mA como HL400-HL80. Você pode usar apenas um LED das séries LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01, LXHL-MH1D fabricado pela Lumileds Lighting (todas as cores brilhantes laranja e vermelho-laranja). A tensão de alimentação do dispositivo pode ser aumentada para 14,5 V, podendo então ser conectado à rede de bordo do veículo mesmo quando o motor (ou melhor, o gerador) estiver funcionando. Características de design Na caixa do pisca-pisca é instalada uma placa com três LEDs em vez do design padrão “pesado” (lâmpada com soquete giratório e motor elétrico). Para que o estágio de saída tenha ainda mais potência, será necessário instalar um amplificador de corrente no transistor VT1 no ponto A (Fig. 1), conforme mostrado na Fig.
Após esta modificação, você pode usar três LEDs conectados em paralelo dos tipos LXHL-PL09, LXHL-LL3C (1400 mA), UE-HR803RO (700 mA), LY-W57B (400 mA) - tudo laranja. Neste caso, o consumo total de corrente aumentará proporcionalmente. Opção de lâmpada de flash Quem preservou partes de câmeras com flash embutido pode ir por outro caminho. Para isso, a lâmpada de flash antiga é desmontada e conectada ao circuito conforme mostrado na Figura 3. Utilizando o conversor apresentado, que também está conectado ao ponto A (Figura 1), pulsos com amplitude de 200 V são recebidos na saída do dispositivo com uma tensão de alimentação baixa. A tensão de alimentação neste caso é definitivamente aumentada para 12 V. A tensão do pulso de saída pode ser aumentada conectando vários diodos zener ao circuito seguindo o exemplo de VT1 (Fig. 3). São diodos zener planares de silício projetados para estabilizar tensão em circuitos DC com valor mínimo de 1 mA e potência de até 1 W. Em vez dos indicados no diagrama, você pode usar diodos zener KS591A.
Os elementos C1, R3 (Fig. 2) formam uma cadeia RC de amortecimento que amortece vibrações de alta frequência. Agora, com o aparecimento (no tempo) dos pulsos no ponto A (Fig. 2), a lâmpada flash EL1 acenderá. Este design, embutido no corpo da luz intermitente, permitirá que ela seja usada posteriormente se o farol padrão falhar.
Infelizmente, a vida útil de uma lâmpada de flash de uma câmera portátil é limitada e é improvável que exceda 50 horas de operação no modo pulsado. Autor: A.Kashkarov
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