Lampeggiatore per mezzi di soccorso

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Categoria: Elettronica
Data pubblicazione
Scritto da Bric Visite: 2533

LAMPEGGIATORE PER MEZZI DI SOCCORSO

Mi è stato chiesto da un amico di realizzare un lampeggiatore per uso mobile alimentato a 12V che emettesse molta luce, da sostituire al classico rotolight tipico dei mezzi di soccorso. Il veicolo in restrauro è un fuoristrada che farà parte della dotazione dei volontari di protezione civile.
Il lampeggiante rosso è del tipo a motore con lampadina rotante e riflettore. Il problema è la continua bruciatura della lampada, l'opacizzazione del riflettore e la bassa luminosità.





Pur mantenendo la calotta originale e la base, il mio amico , mi ha chiesto di utilizzare un lampeggiatore che non abbia parti in movimento, consumi poco e faccia tanta luce.

La scelta è caduta su di un circuito che emetta lampi flash con lampada allo xeno.

In commercio di questi tipi di proiettori ce ne sono a bizzeffe, tutti però non troppo potenti. generalmente utilizzano tubi da 25W/sec.

Il circuito adottato è molto semplice: un circuito push pull a commutazione innalza la tensione di batteria del mezzo fino a circa 300V cc, poi un circuito oscillatore basato sulla scarica capacitiva eroga alta corrente istantanea ad un trasformatorte elevatore che porterà sul vetro del tubo xeno  alta tensione tale da innescare il lampo.

La lampada utilizzata è del tipo ad "U" con tre elettrodi, anodo, catodo e trigger (griglia metallica esterna) su cui inietteremo l'alta tensione impulsiva.

Schema elettrico

. Come potete vedere il circuito è molto semplice, tutto è alimentato a tensione di batteria. Il diodo D1 protegge il circuito da possibili e pericolose inversioni di polarità, C5 livella la tensione di alimentazione. La cella stabilizzatrice R1/DZ1/C1 eroga all'integrato 8,2V stabilizzati.

La scelta di IC1 è caduta sul clock generator MN3101 perchè è a 8 piedini,costa davvero poco, specie adesso che il suo principale utilizzo (clock per BBD) è diventato obsoleto ed eroga potenza necessaria, alle due uscite inverse tra loro, tale da pilotare agevolmente una coppia di MOSPOWER.

La peculiarità del nostro integratino è che viene alimentato con tensione negativa, ovvero il pin 3 (Vdd) deve essere connesso a -V.

Va da se che il pin 1 che in realtà sarebbe Vss dell'integrato deve essere posto a 0 Volt. Ho detto questo giusto come curiosità in quanto a noi non interessa, anche perchè avremo ai mosfet tensione positiva 8,2V oppure 0 Volt alternativamente.

R2/C2 determinano la frequenza di oscillazione che è stata ottimizzata per avere massimo rendimento dal trasformatore T1.

Il trafromatore T1 è del tipo con primario zero centrale, come pure per il secondario. Quest'ultimo avvolgimento servirà ad alimentare in corrente continua la lampada stroboscopica mediante D2 ed a caricare il condensatore serbatoio di corrente C3 che se ben dimensionato farà emettere un lampo molto potente al tubo flash.

Per avere l'accensione della lampada zxeno è necessario porre alta tensione, in genere dai 5 ai 10kV sul piedino centrale della lampada, il trigger o firing.

Niente di meglio che utilizzare il solito trasformatore T1, prelevare tensione nella connessione centrale, circa la metà del piedino estremo, raddrizzare col solito diodo, prevedere una cella R/C per avere la carica lenta di C4 in serie al primario di T2. Il diac da 100V, non appena ai suoi capi avremo tale valore di tensione, condurrà scaricando tutta l'energia di C4 sul primario di T2. Questo trasformatore è un innalzatore con rapporto 1:100, quindi sul pin di firing della lampada avremo impulsi ripidi con tensione di 10KV.

La lampada si accenderà senza problemi. Non appena il lampo si esaurirà, si ricaricherà C3, e lentamente C4, poi avremo un altro lampo e via seguendo. 

Tutto qui.

 

Per questa realizzazione è previsto circuito stampato monofaccia

 

Piano componenti

 

Attenzione in quanto alcuni componenti sono posti sotto il condensatore C3 che dovrete montare successivamente. Non dimenticate il ponticello vicino all'integrato.

Per quanto concerne il montaggio non vi sono problemi, basterà ricordare i posizionamenti dei componenti attivi , le polarità, a questo proposito ricordo che esistono mosfet con piedinatura invertita, cioè SDG e non GDS, nel qual caso dovrete montarli con aletta sul lato opposto.

Per il montaggio del rtrasformatore T1, questo è realizzato su supporto in ferrite a rocchetto, da 2,5Cm di diametro, avvolgendo per il primario 20+20 spire di filo da 0,5mm e secondario da 350+350 spiredi filo da o,22mm smaltato. Il trasformatore T2 è da acquistare bell'e fatto. La piedinatura potrà cambiare da costruttore a costruttore ma essenzialmente le connessioni sono tre, ingresso (media tensione lato C4 contraddistinta con "a", massa contraddistinta con "c" e uscita alta tensione connessa al pin centrale della lampada contraddistinta con "b".

Effettuate buone saldature, controllate gli isolamenti.

Verificate il lavoro fatto poi saldate la lampada ai punti contrassegnati con -LP; +LP; trigger.

Non toccate con le mani il bulbo flash perchè il grasso a lampada calda potrebbe carbonizzare crepando il vetro.

Per il collaudo dovrete solo darfe tensione ed aspettare che il bulbo lampeggi,

Se questo avviene, bagnate in vernice idrorepellente per alta tensione il circuito ma, mi raccomando , non la lampada.

Il gioco è fatto. Buon divertimento.



Elenco componenti

R1=R3=R4=             100 Ohm 1/2W

R2=                             22kOhm 1/4W

R5=                             1M Ohm 1/4W

C1=                             100uF 10V elettr. vert

C2=                             100nF 50V poli

C3=                               47uF 350V elettr. orizz.

C4=                              100nF 400V poli

C5=                              100uF 25V elettr. vert.

D1=D2=D3=              UF4007

D4=D5=                      UF4148

 

DZ1=                           Zener 8,2V 1/2W

DIAC1=                      KV100 (diac 100V)

TR1=TR2=                IRF522 (oppure 50V 3A)

T1=                             vedi testo

T2=                             vedi testo

LP1=                          lampada xeno "U" 75W sec

IC1=                           MN3101

 

 

Particolare della lampada adottata

Buon lavoro e alla prossima
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