Įvadas. Veikimo principas
Aiškindamiesi kaip daryti stroboskopą, jį vadinsime trumpai – strobas. Užteks vieno matavimo prietaiso – multimetro arba paprastai – testerio.
Schemoje nuosekliai R2 įjungti pastovų rezistorių iš + pusės 100K...470K.
Kaip strobas veikia? Kintama 220 V įtampa per diodą VD1 išlyginama ir per R1 užkrauna kondensatorių C2 ir C3, kurie sudaro elektrolitinį nepoliarinį kondensatorių 10 mkF ir 320 V. Paprastai jungiamas vienas kondensatorius, kaip C1. Per rezistorių R2 užsikrauna kondensatorius C4, o per rezistorių R5 ir kondensatorius C5. Užsikrovus kondensatoriui C4 iki įtampos, kuri pramuša neoninės lemputės dujų tarpelį – per ją teka srovė ir lemputė šviečia. Potenciometru R2 reguliuojamas C4 užsikrovimo greitis, o tuo pačiu ir lemputės mirgėjimo greitis. Tuo metu per neoninę lempute ir rezistorių R3, R4 daliklį iškraunamas kondensatorius C4 ir atidaromas tiristorius Q1. Atsidarydamas Q1 iškrauna kondensatorių C5 ir srovės impulsas pirminėje transformatoriaus T1 apvijoje (išvadai 1,4) indukuoja aukštą įtampą antrinėje (išvadai 5,8) apvijoje. Aukštos įtampos impulsas ant lempos LP2 valdymo elektrodo K jonizuoja dujas ir lempa pasidaro laidi elektros srovei. Štai tada per lempą išsikrauna kondensatorius C1 (C2, C3) ir lempa ryškiai blyksteli. Kuo didesnio talpumo kondensatorius, tuo galingesnis lempos blyksnis (taip galima sugadinti blykstės lempą).
Stroboskopo gamyba
Geriausia pradėti daryti strobą nuo neoninės lemputės pasirinkimo. Patartina imti lemputę, kurios elektrodai yra kuo toliau vienas nuo kito (ne išvadai). Gerai dirba specialios paskirties neoninės lemputės su vieliniais lanksčiais išvadais, tiratronas MTX90,TX-4Б (iš lempinių TV). Neblogai dirba neoninės lemputės iš dienšviesių lempų, starteriukai. Blogiausiai dirba indikatorinės neoninės lemputės, skirtos tikrint ~220 V ir pan. ir miniatiūrinės, nes labai mažas tarpelis tarp elektrodų. Su pastarosiomis neverta net prasidėti, nebent tyrinėjimo tikslais.
Iš detalių, kurios buvo parinktos strobo gamybai, sujungiame schemą, kaip 1. pav. Diodą D1 galima pakeist i mažesnių gabaritų, svarbu, kad Uatgal>300 V ir I>0,5 A. Jeigu turime neoninę lemputę, skirtą darbui aukštos įtampos impulsinėse schemose, tai ją ir įjungiame į L1 vietą. Įsitikinkime, kad schema sujungta teisingai ir jungiame į tinklą ~220 V. Testerį nustatome į padėtį nuolatinei įtampai matuoti: =U(=V) arba DCV, ir diapazoną 600 V.
Pamatuojame įtampą ant kondensatoriaus C1 išvadų. Ji turi būti Utinklo*1,4.(220*1,4= 308 V) ir priklauso nuo tinklo įtampos, kuri dažniausiai skiriasi nuo ~220 V. Galime pamatuoti ir tinklo įtampą. Testerį nustatome matuoti kintamą įtampą ~U arba ACV ir diapazoną 300 V.
Kaip elgiasi neoninė lemputė?
1. Mirkčioja normaliai, sukiojant R3 rankenėlę (turi būti plastmasinė, izoliuota) – keičiasi dažnis. Minimalus ir maksimalus dažnis įsitenka potenciometro ribose. Belieka parinkti potenciometro nominalą (varžą), kad eitų reguliuoti nuo krašto iki krašto. Daroma taip: potenciometras nustatomas į max mirksėjimo padėtį. Schema atjungiama nuo tinklo. Su rezistoriumi, kurio varža 1K5 – 2K ir galingumas 2 W ir prie kurio prilituoti izoliuoti laidai – iškraunamas kondensatorius C1. Laidai pridedami lygiagrečiai C1. Procedūrą pakartoti 2–3 kartus (jeigu negaila pinceto ir kondensatoriaus – galima ir su pincetu iškraut C1). Tuo pačiu būdu iškraunamas ir kondensatorius C2. Atlituojame vieną potenciometro R3 išvadą. Testerį nustatome matuoti varžą „R“ ir diapazoną, kad eitų pamatuoti 1M ar 10M varžą. Pamatuojame, pvz. 60K. Grąžiname potenciometrą į schemą, ir įjungę į tinklą nustatome min. neoninės lemputės mirksėjimą. Atliekame kondensatorių iškrovimo procedūras. Atlituojame R3 ir matuojame, pvz. 400K. Skaičiuojame: reikalingas potenciometras, kurio varža 400K-60K=340K. Kadangi tokio standarto nėra, teks pasirinkti 330K(M33) arba 470K(M47). Likusią potenciometro R3 varžos dalį (470K-340K=130K) pridedame prie R2, ty. R2=R2+130K. Jeigu potenciometrą paliekame tą patį (470K), tada reikia mažint R2. O dar geriau laikinai pakeisti į potenciometrą su panašaus nominalo varžą. Suderinus schemą, potenciometrą pamatuoti ir pakeisti į pastovų rezistorių.
2. Įjungus schemą į tinklą (~220 V), neoninė lemputė pastoviai šviečia. Sukiojant R3 rankenėlę, niekas nesikeičia. Atjungti schemą nuo tinklo, iškrauti C1 ir C2. Pamatuoti su testeriu (į padėtį 'R' ir 1M ar 10M) bendrą R2+R3 varžą. Ji neturi būti didesnė už 1M (>1M strobe praktiškai nebetikslinga). Jeigu R2 ir R3 yra teisingų nominalų, padidinti kondensatorių C2. Pvz., lygiagrečiai prijungti dar vieną kondensatorių 0,47 mkF. Jeigu sukiojant potenciometro rankenėlę neoninė lemputė šviečia ir niekas nesikeičia, lygiagrečiai neoninei lemputei prijungti kondensatorių 0,1 mkF. Jeigu neoninė lemputė pradėjo mirksėti – reikiamą dažnį sureguliuoti su C2. O jeigu derinimas neduoda rezultatų – pakeisti neoninę lemputę.
3. Įjungus schemą į tinklą (~220 V), neoninė lemputė nešviečia. Sukiojant potenciometro rankenėlę niekas nesikeičia. Atjungti schemą nuo tinklo, iškrauti C1 ir C2. Atjungti kondensatorių C2. Vėl bandant schemą – niekas nesikeičia. Atjungti schemą nuo tinklo, iškrauti C1. Vietoj rezistorių R2 ir R3 įdėti pastovią 220K–150K varžą. Įjungus į tinklą neoninė lemputė nešviečia – keisti lemputę. Jeigu lemputė šviečia (sunku patikėti) – parinkti R2 ir R3 (pvz., R2 51K ir R3 220K) ir sumažinti C2, pvz., 0,1–0,047–0,01 mkF. Kondensatorių darbinė įtampa turi būti >300 V.
Paprasčiausias variantas – vietoje specialios neoninės lemputės naudoti dienšviesės lempos starteriuką. Jame yra neoninė lemputė ir lygiagrečiai prijungtas kondensatorius, kad būtų galima stebėti lemputės darbą, starteriuką teks išardyti. Į schemą starteriuką galima jungti taip, kaip yra (lemputė ir kondensatorius) arba kondensatorių atjungti. Jei bandoma kartu su kondensatoriumi, gali tekti parinkti C2 talpumą. Jeigu turime keletą starteriukų – galime pasirinkt pačią geriausią neoninę lemputę, kadangi jų užsidegimo įtampa labai skirtinga. Kondensatorius reikia atjungti. Įlituojame neoninę lemputę ir nustatome didžiausią mirksėjimo dažnį. Laikydamiesi aukščiau minėtų saugumo technikos reikalavimų ir nejudindami potenciometro R3 rankenėlės, keičiame lemputes ir stebime jų mirgėjimo dažnį. Ta lemputė, kurios mirksėjimo dažnis yra mažiausias ir yra pati geriausia. Tų neoninių lempučių, kurių didelis dažnis ar tiesiog šviečia – neišmeskite. Pabandykite sujungti 2 nuosekliai – gal bus visai geras variantas.
Jeigu bandysime eksperimentuot su indikatorine neonine lempute ( ~220 V, fazės indikatorius, būna atsuktuvuose ir pan.), tai C2 reikia sumažint iki 0,05 mkF, o lygiagrečiai L1 (lemputei) prijungti kondensatorių 0,1 mkF. Tai labai nestabili schema.
Kadangi apie impulsų generatorių viską išsiaiškinome, tai dabar apie sudėtingiausią detalę.
Transformatorius
Paprasčiausias variantas – paimti transformatorių nuo fotoblykstės. Pirminę ir antrinę apvijas surandame testeriu. Statome testerį į padėtį matuoti „R“, ir daugiklį X1. Viena apvija rodo „0“ (trumpą), o kita – keletą omų. Ta apvija, kuri rodo „0“, jungiama generatoriaus pusėje, o tą, kur keli omai – jungiama prie blykstės lempos. Jeigu matosi apvijų laidai (emaliuoti arba su šilko izoliacija), apvijas galima atrinkti vizualiai. Storesnis laidas – į generatorių, plonesnis į blykstę. Jeigu tokio transformatoriaus neturime, tai:
1. Ant feritinio strypelio (feritines antenas turi visi tranzistoriniai radijo imtuvai, turintys vidurinių bangų diapazoną), nesvarbu kokios formos – apvalios ar plokščios, įrėžiame griovelį ir nulaužiame 30 mm ilgio strypelį. Tiks ir 25–35 mm. Užvyniojame vieną sluoksnį lipnios juostos. Per visą strypelio ilgį užvyniojame 3–4 vijas emaliuotą 0,25– 0,3 mm storio laidą. Dabar užvyniojame sluoksnį izoliacijos, ar porą sluoksnių lipnios juostos (bus aukšta įtampa, kad nepramuštų). Ant viršaus vyniojame 200–250 vijų 0,1mm storio laidą. Geriausia su šilko izoliacija. Jeigu vyniojama paprastu emaliuotu laidu – kiekvieną apvijos sluoksnį atskirti lipnios juostos sluoksniu. Antrinės apvijos pradžios išvadas gali buti prie bet kurio feritinio strypelio galo, o pabaigą geriausia išvesti ties strypelio viduriu (čia bus aukšta įtampa ir ji eis į lempos valdymą, kad nepramuštų į korpusą ar pirminės apvijos išvadą). Baigus daryti transformatorių – nepamiršti gerai izoliuoti lipnia juosta ar izoliacija (arba užpilti klijais ir palaukti kol išdžius).
2. Feritinis žiedas. Ant feritinio žiedo, pageidautina mažų gabaritų (jeigu į skylę lenda pirštas – tai tikrai per didelis. 10–14 mm išorinis skersmuo), užvyniojama lipni juosta. Tada vyniojama pirminė apvija, 4 vijos 0,3 mm storio laidas. Vyniojama per visą feritinio žiedo ilgį, vienodai paskirstant vijas. Dedame izoliacinį sluoksnį. Jeigu antrinė apvija 60–70 vijų 0,1 mm storio laidas bus su šilko izoliacija, nedidelė bėda jei tą izoliacinį sluoksnį pamiršite užvynioti.
3. O ką daryti, jei neturime nei feritinės antenos strypelio, nei feritinio žiedelio? Vyniosime ant medinės šerdies. Tikrai taip, be juokų. Padarome medinį strypelį 10 mm skersmens (taip kaip feritinė antena). Atpjauname 10 mm ilgio medinį strypelį. Iš šonų priklijuojame 20 mm skersmens flanšus (skritulius) iš storo popieriaus ar plastmasės ar dar kt. Štai ir turime transformatoriaus karkasą. Pirmiausia vyniojama antrinė apvija. Laido storis 0,1 mm. Vijų skaičiuoti nebūtina – vyniojama beveik iki karkaso užpildymo, paliekama tik tiek vietos, kad tilptų pirminė apvija. Suvyniotą ritę impregnuojame parafinu (pakaitiname paprastą žvakę ir lašiname parafiną ant ritės). Juk bus aukšta įtampa! Dabar vyniojame pirminę apviją. Ji turi 10–20 vijų , laido storis 0,3–0,6 mm. Apvijų išvadai turi būti skirtingose karkaso pusėse ir tarpusavyje nesipinti.
Transformatoriaus ir blykstės lempos bandymai
Sumontuojame schemą. Transformatorių jungiame taip: storesnis laidas, kur mažiau vijų yra pirminė apvija. Schemoje pažymėta 1. Antrinę apviją, kuo trumpesniu laidu (aukšta įtampa) prijungiame prie blykstės lempos valdymo kontakto (metalinė lempos apkaba). Schemoje pažymėta 2. Laidas T -izoliuotas laidas, kurio viena galas niekur neprijungtas. Įsitikinę, kad montažas teisingas, įjungiame schemą į tinklą ~220 V. Testeriu pamatuojame įtampą ant elektrolitinio kondensatoriaus. Padėtis DCV arba =V, (tą jau darėme anksčiau). Įtampa taške R5, R6, C5 turi būti pusė C1 įtampos. Pvz., jei ant C1 yra 310 V, tai čia turi būti apie 155 V. Todėl, kad abu rezistoriai yra vienodo nominalo. Dabar imame laidą T už izoliacijos ir užtrumpiname R6 (taip kaip parodyta schemoje). Lempa turi blykstelėti. Rezistoriaus R6 gali ir nebūti, bet dėl išaugusios įtampos ant C5 galima nebesusitarti su aukšta įtampa antrinėje apvijoje. Jeigu bandymas pavyko – ir transformatorius ir blykstės lempa yra geri (nepamirškite – aukšta įtampa!).
Jei trumpinant laidu T rezistorių R6 schema neveikia:
1) sukeisti transformatoriaus pirminės apvijos 1 išvadus vietomis;
2) patikrinti blykstės lempą (nesuskilusi, išvadai kontaktuoja, ant stiklo esanti kontaktinė juostelė nenutrūkusi ir kontaktuoja su laikikliu);
3) keisti arba remontuoti transformatorių.
Ant lempos stiklo esanti sidabrinė juostelė S turi kontaktuoti su laikikliu K. Jei ji nutrūkusi arba ištrupėjusi, lempą dar galima pataisyti. Ant lempos užvyniojamas laidas 0,3..0,5 mm, 3–4 vijos. Nuo laikiklio iki kito laikiklio K krašto. Kaip parodyta pav. Jeigu blykstės lempa veikia, tačiau ant stiklo matyti daug į įskilimus panašių juostelių – mažinti elektrolitinio kondensatoriaus talpumą. Per lempą teka iškrovimo srovė didesnė už nominalią.
Pastabos
Yra daug ir įvairių stroboskopų schemų. Neoninė lemputė tiesiai jungiama prie transformatoriaus. Vietoje neoninės lemtutės naudojamas dinistorius. Tai geriausias variantas. Tranzistorinis valdymas, kai nėra generatoriaus t.y. tranzistorius valdo tiristorių ir t.t. Schema sudėtingesnė, bet nereikia neoninės lemputės, padidėja stabilumas.
Kadangi apie stroboskopą jau šį tą žinome, tai galima ir čia pažiūrėti: http://sound.westhost.com/project65.htm.
Atsiuntė: Jonas K.
