Stroboskop z Luxeon LED
Jednym z najbardziej popularnych dodatków do zdalnie sterowanych makiet samolotów są lampy stroboskopowe. W prawdziwych samolotach jest powszechnie używany system oświetlenie antykolizyjnego, bo bardzo pomaga pilotowi zobaczyć drugi samolot. W nocy samolot z błyskającymi stroboskopami widoczny jest z odległości kilkudziesięciu kilometrów, w dzień zaś błyskający stroboskop łatwo się odróżnia od tła nieba, chmur czy ziemi. Wszystkie samoloty certyfikowane w USA po 1 marca 1996 roku muszą być wyposażone w system oświetlenia antykolizyjnego.
Najbardziej popularne są twa typy lamp systemu oświetlenia antykolizyjnego: czerwona pulsująca lampa oraz biała lampa stroboskopowa. Często samoloty mają oba typy lamp a czasami lampy, które stanowią ich kombinacje. W nowszych modelach lamp antykolizyjnych stosuje się diody LED wysokiej jasności choć w dalszym ciągu bardzo popularne są stroboskopy z lampami ksenonowymi, podobnymi do tych, jakie stosuje się w fotograficznych lampach błyskowych. Poniżej zdjęcia z przykładowymi lampami antykolizyjnymi w prawdziwych samolotach (czerwona pulsująca lampa na stateczniku poziomym oraz lampa stroboskopowa na końcówce skrzydła w samolocie Cessna 172, a także zespolona lampa A470A-S s samolocie PZL-130 Orlik).
Popularne lampy ksenonowe maja jednak poważną wadę, która utrudnia ich zastosowanie w makietach samolotów sterowanych radiem. W momencie błysku wprowadzają zakłócenia radiowe. Zakłócenia są tak silne, że blokują sygnał radiowy od nadajnika pilota wprowadzając zaburzenia w pracy odbiornika modelu. Starsze systemy sterowania PCM oraz nowsze cyfrowe systemy 2.4GHz potrafią zignorować te zakłócenia, a ponieważ występują one tylko w trakcie błysku czyli w ułamku sekundy co jedną czy kilka sekund, to nie przeszkadza to w sterowaniu modelu. Jednak tradycyjny system PPM jest bardzo wrażliwy na takie zakłócenia i sterowanie modelem jest praktycznie niemożliwe, gdyż wszystkie serwa jednocześnie podrygują przy każdym błysku.
Bezpieczne dla radia diody LED lub żarówki nie miały praktycznego zastosowania, ponieważ diody LED nie były tak jasne jak lampy ksenonowe, a żarówki są bardzo niewydajne. Ponieważ loty modelami RC odbywają się w dzień przy dobrej widoczności, słabe światło żarówki czy diody LED nie było widoczne w czasie lotu. Do modeli RC potrzeba lamp tak jasnych i wydajnych jak lampy ksenonowe ale bezpieczne dla radia jak diody LED czy żarówki.
W marcu 2006 roku znalazłem dostępne na rynku za przystępną cenę diody LED dużej mocy i wysokiej jasności. Kupiłem wtedy 3 diody Lumiled's Luxeon V LED's w kolorze "Cool White". Każda z nich może pobrać aż do 5W przetwarzając na energię świetlną zachowując wysoką sprawność porównywalną z lampami ksenonowymi. Oryginalne przeznaczenie tych LED było dla lamp błyskowych w telefonach komórkowych. Tego właśnie potrzebowałem. Pojedyncza dioda Luxeon V potrzebuje zasilania ze źródła 7V z ograniczeniem prądowym do 700mA. Ponieważ dioda miała pobierać prąd tylko w czasie błysku (w cyklu pracy 1:10 lub mniej), więc odprowadzenie ciepła nie było problemem. Zaprojektowałem bardzo prosty układ z minimalną liczbą powszechnie dostępnych elementów. Do generatora błysku użyłem popularnej diody 'mrugającej', która przez MOSFET sterowała lampą błyskową wykonanej z diody Luxeon LED. Scalony regulator prądu ograniczał prąd płynący przez Luxeon LED do 700mA. Wszystkie elementy zamontowałem na niewielkiej jednostronniej płytce drukowanej wytrawionej domowym sposobem.
Oto lista komponentów użytych do tego stroboskopu::
- Jeden układ scalony LM317 (regulator napięcia) w obudowie do montażu powierzchniowego
- Jeden układ scalony NDT451N (MOSFET z kanałem N) w obudowie do montażu powierzchniowego
- Jedna mrugająca czerwona diada LED (na 5V)
- Jedna dioda LED wysokiej jasności (Luxeon V LED's Cool White)
- Jeden opornik 1.8ohm w obudowie do montażu powierzchniowego
- Dwa oporniki 470ohm w obudowie do montażu powierzchniowego
W roku 2009, Lumileds ogłosił, ze diody Luxeon V są wycofane z produkcji i będą zastąpione diadami LED z serii Rebel. Dody serii Luxeon Rebel są jeszcze bardziej wydajne niz wycofany model Luxeon V i mogą być zasilane z ponad dwa razy niższego napięcia (3.2V przy 700mA) dostarczając więcej światła. Co ciekawe, że cena Luxeon Rebel jest niższa niż Luxeon V. Powyższy układ może działać z diodami Luxeon Rebel i może być zasilany z niższego napięcia (np. dwóch ogniw LiPo), wymaga jednak dobrania nowych wartości oporników R2 and R3.
Po przetestowaniu działania układu stroboskopu wykonałem trzy lampy antykolizyjne do modelu Wilga 35/80 o rozpiętość skrzydeł 250cm.
Lampy są tak jasne, że są doskonale widoczne w locie nawet w słoneczny dzień. Można to zobaczyć na filmie
. Działanie lampy stroboskopowej zamontowanej na tym modelu pokazuje poniższy film.Kliknij na czarnym polu poniżej aby rozpocząć projekcję.