Стробоскоп с цифро-аналоговым управлением (версия 4).

 

Данный прибор разрабатывался довольно долго, очень уж хватало всяких нюансов. Было сделано несколько опытных экземпляров, на которых и отработался  принцип схемотехнического построения прибора. В отличие от некоторых стробоскопов китайского производства, аналоговой, осталась только силовая часть прибора, а вся обработка входных сигналов осуществляется микроконтроллером PIC16F876A. Прибор поддерживает как аналоговое управление 0-5В (при установленном адресе равном нулю), так и управление по протоколу DMX-512 (соответственно, любой адрес больше нуля, но не меньше 255) и занимает при этом два канала.

Схема и конструкция можно сказать, прошли испытани временем - со времени появления в свет первого прибора, прошло уже больше года. Лично собрал порядка 20 приборов, при этом вернулся в ремонт только один. И как оказалось, неисправность произошла по вине людей использующих прибор.

Данная, четвертая, версия представляет собой полностью рабочий экземпляр с улучшенной, проработанной схемой, платой, компактной компоновкой, за счет применения SMD компонентов, а так же максимально разнесенным расположением силовой и управляющей части.

Ниже приведены реальные параметры прибора, обратите внимание на то, что в большинстве китайских стробоскопов указана некоторая, не соответствующая реальности частота вспышек 20Гц – полное вранье. Вот ряд высших частот вспышек лампы: 50, 25, 16.6, 12.5, 10, … . При этом 50Гц и 25Гц могут позволить себе только некоторые приборы – Martin Atomic 3000, Протон-2000.

 

Параметры прибора следующие:

Цифровое управление – DMX (Адрес 1-254, 1К – частота, 2К - яркость);

Аналоговое управление – 0-5В (Адрес=0, частота и яркость);

Лампа – ИФК-2000, XOP-15;

Рабочее напряжение на лампе – 900В (в момент поджига лампы);

Напряжение на сетке лампы – около 3-6 кВ (в момент поджига лампы);

Частота вспышек – 0.5...12.5 Гц;

Дополнительные функции:

Управление вентилятором охлаждения;

Совмещенный индикатор режима работы (индикатор питания / индикатор DMX сигнала);

Индикатор указывающий на разряд в лампе;

Возможность подключения внешнего, аналогового пульта управления с питанием от прибора, либо сигнала 0-5В от аналогового контроллера (стереоджек);

Защита цепей аналогового управления от высоковольтных импульсных помех;

 

Схема стробоскопа в формате Acrobat Reader ver.6.0 . Заранее прошу прощения - схема имеет неправильную нумерацию элементов и изображена не по ГОСТам.

Силовая часть выполнена без заряжаемых электролитических конденсаторов, требующих большие габариты и мощный резистор ограничения тока заряда этих конденсаторов. Схема, с использованием умножителя напряжения в 3 раза. Т.е. перед поджигом лампы, на ее электродах присутствует постоянное напряжение порядка 900 вольт. В момент поджига, конденсаторы умножителя быстро разряжаются через лампу и напряжение на ее электродах становится равным напряжению сети. Но уже образован разряд в лампе и основную энергию лампа получает от сети. Тиристор в данной схеме нужен для того чтобы отключать лампу в "нерабочие" периоды сети. Это сделано из-за того что, в данных лампах, при перегреве может самопроизвольно ионизироваться газ и при наличии напряжения на лампе произойдет саморазряд. При частоте вспышек соответствующим паспортным данным, можно тиристор заменить диодом. Коненсаторы С3, С7,С8 - типа К73, емкость 0.33...0.68мкФ х 630В. Диоды D3 в SMD-корпусах - типа FR207 ( выпрямительные 1А, 1000В). Резистор R2 нужен для разряда конденсаторв после отключения питания - МЛТ-0.25 - 1...3.3МОм, R4 ограничивает ток управляющего электрода - МЛТ-1. Тиристор Т122-25 нужен не менее 10 класса, т.е. 1000 вольтовый, обязательно наличие теплоотвода, даже при активном охлаждении.

В схеме поджига, основная деталь - высоковольтная катушка. Катушка намотана на пластиковой оправке (диам. 7мм х длина 45мм) со вставленным внутрь ферритовым сердечником (диам. 4х45). Сначала мотается первичная обмотка - 20 витков проводом 0.8, затем два слоя иззоляци и покрытие лаком. Вторичная обмотка, по 70 витков на слой 0.1 проводом, с иззоляцией каждого слояи и покрытием лака - так 10 слоев. Т.е. соотношение витков 20/700. После чего проводится пропика лаком всей катушки. Два вывода катушки можно вплавить в корпус оправки. Вот конструкция и схема катушки:

 

 

Диод D3 в SMD-корпусе - типа FR207 ( выпрямительный 1А, 1000В). Резистор R12 нужен для ограничения тока через управляющий электрод тиристора - SMD 1205 (МЛТ-0.125), R7 ограничивает ток заряда конденсатора С11 - МЛТ-1 68..100КОм, резистор R19, для разряда кондесатора после отключения прибора, МЛТ-0.25 270..470КОм. Тиристор BT151-800 можно заменить на любой аналогичный, с напряжением К-А, не менее 400 вольт, теплоотвод ненужен.

Схема выделения меандра сети - D7, R5, U12. Тут главное не перепутать установку диода и оптопары, а то схема не будет подавать признаков жизни. Диод - смотрите выше, такой же. R5 - МЛТ-1 68..82КОм. Оптопара 4N35, можно попробовать 4N25. И еще один важный момент - нужно смотреть првильное включение умножителя и схемы выделения меандра, иначе лампа будет включаться при отридцательной полуволне и пробой в лампе будет почти незаметен.

Схема включения контроллера и м/с интерфейса стандартны и в объяснении не нуждаются. Защита внешнего аналогового управления осуществляется цепями на R16, D4, D9. Если резисторы установлены в корпусе прибора, то их можно не установликать. Еслиже аналоговое управление не нужнововсе, то можно удалить детали: R14, R15 - схема будет работать только по "цифре". Это же касается и управления вентилятором - не нужно - удаляем. Управление осуществляется включением вентилятора при проведении вспышек, если частота вспышек установится в 0, то он отключится через 5 секунд. Можно использовать сигнал с микроконтроллера на свое усмотрение - подключая любое исполнительное устройство 5В 20мА.

Светодиоды работают следующим образом:

- красный загорается в тот переиод когда должен быть разряд лампы;

- при аналог-режиме, зеленый светится постоянно;

- при DMX-режиме и нормальном сигнале, зеленый горит постоянно;

- при DMX-режиме и отсутствии сигнале, зеленый моргает;

Во в принципеи все по принципу работы - вояйте.

 

Прошивка микроконтроллера - пользуйтесь на здоровье. Если будете делать, напишите письмецо, мол все получилось и работает - и мне будет радость. По поводу исходника можете даже не писать - не дам!

 

Фотографии платы стробоскопа с платой индикации:

Это основная плата стробоскопа, полностью отлажена, размеры 130х60.

 

 

Компьютерный вентилятор для вентиляции корпуса 90х90:

 

 

Новая плата, точнее переделанная под другой корпус. Эта крайняя из разработанных плат, с DIP-переключателем и индикаторами на одной плате, размеры 135х60.

 

 

Плата стробоскопа версии 2 – только аналоговое управление, звуковая активация вспышки.

 

 

Запуск высоковольтного импульса МДП-транзистором (в дальнейшем от транзистора пришлось отказаться):