Стробоскоп на ИФК 120 с управлением от Ардуино до 30 Гц

[POMKA]

Здравствуйте!
Захотелось собрать стробоскоп с частотой до 30Гц для физических опытов
С управлением от Ардуино - чтобы частоту менять программно.
В наличии имеются лампы ИФК120 и помня детство на них и попытался сделать такое устройство.

Для того чтобы частота была достаточно большой сделал выпрямительный мост с промежуточным накопительным конденсатором (какой был большой). Для того чтобы лампа не перегревалась энергия вспышки ограничена накопительным конденсатором на 5мкф. Чтобы вспышки были поярче поставил две лампы (ко второй резистор и конденсатор, и импульсник). Развязка от Ардуино через фототиристор - какой был слишком мощный конечно, но работает

Схема работоспособна, но есть нюанс - греются резисторы. Меньше нельзя - лампы начинают не вспыхивать а гореть постоянно Да и лампы греются, но для ламп небольшой нагрев не так страшен и планируется вентилятор поставить.

Вот появилась идея модернизировать такой "высокочастотный стробоскоп" Но уперся в свои познания электроники, поэтому прошу совета! Вот чтото подобное приходит на ум из доступных деталей:

Используется пара высоковольтных транзисторов от блоков питания. Управляются через трансформатор развязки. Один транзистор включает поджиг, второй отключает схему питания - вспышка, потом наоборот - подключается зарядка конденсатора - и следующий цикл.

пока это проект ибо есть вопросы по схемотехнике: можно ли так делать? какие доп элементы надо поставить или убрать? может как то "попроще" можно схему придумать? Главный критерий - доступность элементов в старых блоках питания и прочее

Ну и советы профессионалов - это самое главное!

[Impulsite]

Здравствуйте, POMKA!
Предложил бы вместо оптотиристора применить недорогие оптроны MOC3023 + тиристоры MRC100-6, как показано на схемах в теме "Основные схемы понизителей напряжения". Увеличить C3 до 0,047 мкФ 400 В.

Управление MOSFET и IGBT транзисторами - это довольно специфический вопрос. Сопутствующие ссылки я давал в теме Самодельная макровспышка на ATmega8, где vvsector85 решает похожую задачу. На самом деле там ничего сложного нет, если понимать, что требуется таким транзисторам для быстрого открывания и закрывания канала коллектор-эмиттер (сток-исток) без ущерба самому транзистору.
Чтобы понимать, как функционирует режим стробоскопа во вспышках Canon, откройте сервис-мануалы к 380EX, 580EX и 580EX II, раздел "Circuits Description".

Может быть вас устроит и более простой вариант вашей первой схемы? А именно использовать не одну лампу, а 3, 5 или больше, поджигая их по очереди, циклично. В результате для каждого балластного резистора R1 и каждой лампы интервалы между поджигами увеличатся соответственно в 3, 5 или больше раз. К примеру 30 Гц можно получить с помощью 3-х уже готовых схем, отрабатывающих 10 Гц, но со сдвигом по фазе на 1/3 периода: срабатывает 1-я лампа, затем вторая, затем третья, далее снова первая, за ней вторая и так далее по циклу. Что-то подобное "бегущим огням". Или по-другому: первые десять импульсов делает первая лампа, затем отдыхает, пока вторая и третья лампы делают свои серии импульсов. Т.е. мощность, прокачиваемая через каждый отдельный резистор и лампу уменьшится в три раза, соответственно уменьшится и нагрев деталей. Надо попробовать, может и вентилятор окажется лишним. Особенно, если балластный резистор взять уже с радиатором, типа такого: CAH series of Housed Wire Wound Resistors или наши ПЭВ-15, ПЭВ-20.

Лампа ИФК-120 по паспорту имеет тепловую мощность 12 Вт. Т.е. в течение 1 секунды через лампу можно прокачивать импульсы в сумме не больше 12 Дж (или не больше 120 Дж в течение 10 секунд) без ущерба для лампы. Оно дело, когда эти 12 Дж распределены на 30 импульсов. И совершенно другое, когда 12 Дж делятся на 10 импульсов, но с тремя лампами.

лампы начинают не вспыхивать а гореть постоянно

Чтобы в лампе не возникал тлеющий разряд, применяются схемы прерывания заряда: viewtopic.php?p=416#p416. Зарядная цепь разрывается с началом импульса в лампе на короткий период, достаточный, чтобы после разряда лампа погасла.
При частоте 10 Гц одиночный импульс должен быть не больше 1,2 Дж, т.е. с применением прерывания заряда можно увеличить ёмкость C2 до 22-26 мкФ.

[POMKA]

День добрый!

Вся конструкция будет стационарной без ограничений на размеры, будет стоять старый компутерный блок питания на 200 Вт, всем хватит питания: и Ардуинам, и вентиляторам, и т.д. Шума тоже будет немало, поэтому вентилятор шуметь будет не критично. Это и к размерам и выбору компонентов - главный принцип шо есть то и ляпаю

Спасибо за ссылки, всю предыдущую неделю читал все форумы, готовился прежде чем написать Теперь уже немножко в теме Узнал про IGBT транзисторы и прифигел - техника на месте не стоит! Конечно самый верный вариант стробоскопа - это на IGBT. Включай выключай, никаких проблем! Даже в обломках соньки нашел такую мааленькую IGBT-эшечку 8G134.

Но немножко поразмыслив с точки зрения запасных деталей и надежности в режиме стробоскопа решил на "попроще" элементах сделать. Хотя может я и неправ?

Циклично лампы поджигать идея хорошая. Но я ее не рассматривал из-за усложнения схемы управления (заняты все выводы Ардуины - только из-за этого). Хотя что мешает микруху логики поставить и по циклу гонять питая ИФКашки от одного конденсатора - да ничто Но сразу вопрос: развязку по трансформатору поджига можно делать? Импульс 12 вольт подавать на трансформатор поджига можно (если намотать все что надо)? Что эффективнее с точки зрения светового потока и охлаждения: две лампы по очереди или вместе но с половинной мощей? Еще две лампы по очереди дают разные тени, хотя для меня это не критично... Вот поэтому и решил пусть все вместе мигают - а если надо ярче побольше их воткнуть!

Вот еще несколько вопросов к спецам:
1. от одного трансформатора поджига можно 2-3 ИФК120 поджигать? Какие особенности?
2. стоит на ИФК120 мотать поджигающий проводок и смывать ацетоном тот что есть?

Спасибо за ценные советы!

[Impulsite]

Что скажете вот про это: Четырехканальный стробоскоп? Можно ведь повторить с учетом замечаний коллеги QuickWitted на современной элементной базе. Так уже делали, когда Ардуин ещё не было.
Теперь постараюсь на вопросы ответить.
1) Можно и больше, лишь бы лампы поближе располагались к трансформатору поджига, чтобы высоковольтные провода были короче.
Трансформаторы поджига соседних групп могут влиять на поджиг соседних ламп. Вот так получилось поначалу здесь: http://impulsite.ru/viewtopic.php?p=13531#p13531.
2) Да. И хорошо бы посмотреть в сторону специальных стробоскопических ламп. Всё же ИФК-120 не для стробоскопа предназначена. Например, XOP-15 вам даст достаточно свободы и в выходной мощности и в частоте. http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1328382.html и гугло-перевод на русский. Есть и менее мощные лампы для стробоскопов.

развязку по трансформатору поджига можно делать?

Не понятно, что имеется в виду. Рисуночком поясните.

Импульс 12 вольт подавать на трансформатор поджига можно (если намотать все что надо)?

Подавать, конечно, можно, но трансформатор поджига повышает примерно в 20 раз (http://impulsite.ru/viewtopic.php?p=409#p409). 12х20=320 Вольт - не достаточно для ионизации газа в лампе. Нужно на выходе трансформатора не меньше 4-5 килоВольт.

Что эффективнее с точки зрения светового потока и охлаждения: две лампы по очереди или вместе но с половинной мощей?

Сами посудите. Если одна лампа допускает, условно говоря, "12 Вт выходной мощности", то две по очереди - это уже 24 Вт.