障害物ライトは、タワーや高層ビルなどの背の高い構造物の上部にある警告ライトであり、これらの障害物について航空機やその他の飛行物体を示すために設置されています。

これらのライトは、衝突や事故の可能性を回避するために、これらの高い構造物の上に維持する必要がある最小の高さについて飛行中の航空機に警告します。

障害物ライトはほとんどが赤色であるため、最大距離から、さらには霧の状態でも視覚化できます。これらは、連続点灯タイプのランプまたは点滅することができます。回転ビーコンランプの種類。

この記事では、最小限の部品を使用して、強力なLEDベースの障害物照明システムを簡単に構築し、効率的に作業する方法について説明します。

このアイデアは、ジェリー氏から以下のように要求されました。

“図のv1を計算するには、分圧原理を使用します。 ”

回路仕様

中程度の強度の障害物ライトが故障しています。入力電圧は48VDC、電力は60 Wです。4つの回路があり、回路ごとに12個のLEDがあります。また、昼間はライトをオフにし、夜間はオンにすることになっているLDRもあります。

損傷したコンポーネントの理想的な数が見つからなかったため、以前と同じ機能を実行できる別の回路を設計してください。フリップフロップが点滅（オンとオフ）することを忘れないでください。。 4つの異なる回路は48VDCから供給されます。

私が推測する4つの回路は、上部と下部の2つの方法で機能します。 2つの回路が上部を制御し、他の2つの回路が下部を制御します。

フラッシュは約2秒間隔（オンとオフ）で連続している必要があり、フォトセルもあります。

システムの上部と下部を同時に制御できる回路を設計し、上部と下部を分離する必要がある場合に備えてください。電力は60W / 48VDCです。

回路解析

上記の説明を分析すると、次の仮定を結論付けることができます。

4つの回路は4つの別々ですが同一のLEDドライバーであり、4つのLEDグループの電流を別々に制御するために使用されているようです。個別のドライバーにより、誤動作が発生した場合にすべてのLEDが一緒に故障することはありません。

60ワットの電力は、すべてのLEDを組み合わせたものであるため、12個のLEDグループごとに定格が5ワットである必要があります。言い換えると、各12個のLEDストリングを流れる電流は、0.12アンペアまたは120mAになります。

の包含 LDR また、フォトセルがわかりにくいように見えるため、フォトセルを無視し、必要な場合はLDRのみを使用します。昼夜の自動切り替え。

回路設計

上で説明したように、4つの回路は4つのLEDドライバー、または正確には電流コントローラー回路 LEDを過電流から保護するため。

ただし、より詳細な分析では、120 mA LEDは特別な電流コントローラーを必要としない可能性があり、抵抗電流制限で十分である可能性があることが示されています。入力電源の48VDCは比較的一定であると考えています。

この障害物光回路プロジェクト用に選択できるLEDは、最適な明るさを実現する2835 SMDLEDです。技術的な詳細は、以下のデータから調べることができます。

2835 SMDLED仕様

順方向電流：120 mA〜150 mA
順方向電圧：3.1 V DC
光束：10〜15 LM
電力：0.5ワット

電流制限抵抗の計算

シリーズ12LEDグループのそれぞれの電流制限抵抗は、次の式から計算できます。

R = Vs-合計FWDドロップ/制限電流

“単相vs二相 ”

ここで、Vsは電源電圧= 48Vです。
総転送ドロップ= 12 x 3.1 = 37.2
制限電流：0.12アンペア

したがって、

R = 48-37.2 / 0.12 = 90オーム

抵抗器のワット数は（ 48-37.2）x 0.12 = 1.2ワットまたは1.5ワットの四捨五入。

LEDの点滅に安定したトランジスタを使用する

フリップフロップモードでは障害物ライトLEDを点滅させる必要があるため、トランジスタ化された非安定回路が適切な選択であるように思われます。これは、トランジスタベースの非安定が、2セットのLEDを別々に点滅させるために使用できる2つの交互に振動するトランジスタ出力を提供するためです。

完全な回路図を以下に示します。

部品

R1、R4 =22kΩ
R2、R3 =78kΩ
R9、R10、R11 = 6k8
R12 = 100kプリセット
R5、R6、R7、R8 = 90オーム1.5ワット
C1、C2 =1μF/ 60V
T1、T2、T5 = BC547
T3、T4 = IRFD110
D1、D2 = 1N4148
LDR、フォトレジスター=通常、日陰で30 k
LED =上記のように、48個。

使い方

提案されたLED障害物光回路の動作は、次の点で理解できます。

中央の4つの抵抗は、C1、C2、T1、T2とともに、基本的なトランジスタ化された非安定マルチバイブレータ回路を形成します。このアスタブルの主な特徴は、低コストであり、電源を入れるとすぐにフェイルプルーフが機能することです。オンに切り替えると、T1とT2は、ベース抵抗R2、R3、およびコンデンサC1、C2によって決定される周波数レートで交互にスイッチングを開始します。

これらの特定のコンポーネントは必要に応じて変更 T1とT2のスイッチングレートを変更するため。値を大きくするとスイッチング速度が遅くなり、その逆も同様です。

この非安定性のもう1つの利点は、特別な電圧レギュレータ段を組み込むことなく、ここでは48Vなどのより高い電圧で動作するように寸法を決めることができることです。さらに、外部BJTを適用しない限り、ICベースのアスタブルでは不可能な2つの交互スイッチング出力を実現できます。

MOSFET T3、T4は、それぞれの非安定BJTコレクタからの点滅信号に従ってLEDを切り替えるために使用されます。

LEDは、それぞれ24個のLEDからなる2つのグループに分けられ、障害物ライトキャビネットの上部と下部に構成できます。これらのLEDのグループは、電源が入っている限り、フリップフロップを継続的に点滅させます。

T5ステージは昼夜の自動スイッチャー回路です。日中に十分な光が利用できる場合、T5はLDRの低抵抗を介してバイアスされ、ゲートを接地することによって2つのMOSFETをオフに保ちます。