Бувають ситуації, коли потрібна схема маячка, який створював би спалахи справді яскраві та помітні, наприклад, на службовий автомобіль чи похідний ліхтар.
Вище зображено схему такого маячка, який спалахує, створюючи ефект стробоскопа.
Живиться схема від джерела живлення не нижче 10 вольт. Для зменшення робочої напруги можна поміняти транзистори VT1 і VT2 на транзистори з найнижчим за напругою КЕ переходом. А також підігнавши номінали резисторів R1 та R2.
Резисторами R3 і R4 регулюють спалахи, якщо збільшити номінали резисторів до 100 Ом, світлодіоди загорятимуться плавно. Завдяки резисторам номіналом 1 Ом, світлодіоди спалахують швидко, у зв'язку з чим створюється ефект стробоскопа.
Конденсаторами C1 та C2 регулюють частоту спалахів світлодіодів VD1 та VD2. Зменшуючи ємність конденсаторів, можна збільшити швидкість спалахів.
Світлодіоди бажано ставити яскравіші з більшою силою свічення.
Як видно за схемою, пристрій складається з двох аналогічних блоків, перший блок складається з резисторів R1 і R3, конденсатора C1, транзистора VT1 і світлодіода VD1. Інші деталі відносяться до другого блоку. Складаючи додаткові блоки, можна збільшити кількість маячків.
Зверніть увагу на бази транзисторів VT1 та VT2, вони не підключені, це не помилка, та дійсно бази транзисторів у пристрої не підключаються!
Пристрій було змонтовано на друкованій платі, плату було вставлено в корпус від реле, далі було протестовано та встановлено на службовий автомобіль «Нива» на місце штатних габаритів, у кожну фару було встановлено по три світлодіоди. Пристрій працює успішно вже другий рік, компоненти не гріються, збоїв у роботі не зафіксовано.
Пристрій розроблено більше року тому, на прохання товариша, на основі даних, взятих в Інтернеті з відкритих джерел.
Список радіоелементів
| Позначення | Тип | Номінал | Кількість | Примітка | Магазин | Мій блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Біполярний транзистор | КТ315Б | 2 | З будь-яким буквеним індексом | До блокноту | |
| С1, С2 | Електролітичний конденсатор | 1000 мкФ 16 В | 2 | До блокноту | ||
| R1, R2 | Резистор | 1 ком | 2 | До блокноту | ||
| R3, R4 | Резистор | 1 Ом | 2 | До блокноту | ||
| VD1, VD2 | Світлодіод | 2 |
1 . Транзистортипу КТ315 (Не важливо, чи буде він букви б, в, г, - піде будь-який).
2 . Електролітичний конденсаторнапругою не менше 16вольт, і ємністю від 1000 мкф - 3000 мкф (Чим менше ємність, тим швидше миготіння світлодіода).
3 . Резистор 1 кОм, потужність як вам до душі.
4 . Світлодіод(Будь-який колір, крім білого).
5
. Два дроти(бажано багатожильні).
Для початку сама схема LED мигалки. Тепер приступимо до її виготовлення. Можна зробити як варіант на друкованій платі, а можна і навісним монтажем, виглядає воно приблизно так:
Паяємо транзистор, потім електролітичний конденсатор, у моєму випадку це 2200 мікрофарад. Не забуваймо, що електроліти мають полярність.
Однією з найпростіших схем у аматорській радіоелектроніці є світлодіодна мигалка на одному транзисторі. Її виготовлення під силу будь-якому новачкові, у якого є мінімальний набір для паяння та півгодини часу.
Ця схема хоч і відрізняється простотою, проте, вона дозволяє наочно побачити лавинний пробій транзистора, а також роботу електролітичного конденсатора. У тому числі шляхом підбору ємності можна легко змінювати частоту миготіння світлодіода. Експериментувати також можна з вхідною напругою (у невеликих діапазонах), яка також впливає на роботу виробу.
Пристрій та принцип роботи
Мигалка складається з наступних елементів:- джерело живлення;
- опір;
- конденсатор;
- транзистор;
- світлодіод.
Конденсатор розташований у ланцюзі до закритого транзистора, тому накопичує електричну енергію. Відбувається це доти, доки напруга на його висновках не досягне показника, достатнього для забезпечення так званого лавинного пробою.
У другій фазі циклу накопичена в конденсаторі енергія пробиває транзистор, і струм проходить через світлодіод. Він спалахує на короткий час, а потім знову гасне, оскільки транзистор знову закривається.
Далі мигалка працює у циклічному режимі і всі процеси повторюються.
Необхідні матеріали та радіодеталі
Щоб зібрати світлодіодну мигалку своїми руками, яка працює від джерела живлення з напругою 12 В, знадобиться таке:- паяльник;
- каніфоль;
- припій;
- резистор на 1 ком;
- конденсатор ємністю 470-1000 мкФ на 16;
- транзистор КТ315 або його сучасніший аналог;
- класичний світлодіод;
- простий провід;
- джерело живлення на 12 В;
- сірникова коробка (необов'язково).
Останній компонент виступає у ролі корпусу, хоча зібрати схему можна без нього. Як альтернативу можна використовувати монтажну плату. Навісний монтаж, описаний далі, рекомендується для радіоаматорів-початківців. Такий спосіб збирання дозволяє швидше зорієнтуватися в схемі і зробити все правильно з першого разу.
Послідовність складання мигалки
Виготовлення світлодіодної мигалки на 12 здійснюється в наступній послідовності. Насамперед готуються всі вищеперелічені компоненти, матеріали та інструменти.Для зручності світлодіод та дроти живлення краще відразу закріпити на корпусі. Далі до висновку "+" слід припаяти резистор.
Вільна ніжка опору з'єднується з емітером транзистора. Якщо КТ315 розташувати маркуванням вниз, цей висновок буде в нього крайнім правим. Далі емітер транзистора з'єднується з позитивним виведенням конденсатора. Визначити його можна за маркуванням на корпусі - "мінус" позначається світлою смугою.
Наступним етапом йде з'єднання колектора транзистора із позитивним виведенням світлодіода. У КТ315 це ніжка посередині. "Плюс" світлодіода можна визначити візуально. Усередині елемента є два електроди, що відрізняються розмірами. Той, який менший, і буде позитивним.
Тепер залишилося тільки припаяти негативне виведення світлодіода до відповідного провідника джерела живлення. До цієї лінії приєднується «мінус» конденсатора.
Світлодіодна мигалка на одному транзисторі готова. Подавши на неї харчування, можна побачити її роботу за вищеописаним принципом.
Якщо є бажання зменшити або збільшити частоту миготіння світлодіода, можна поекспериментувати з конденсаторами, що мають різну ємність. Принцип дуже простий – що більше ємність елемента, то рідше блиматиме світлодіод.
Різний спеціальний автотранспорт оснащується проблисковими маячками, які зазвичай є лампою, навколо якої за допомогою електродвигуна обертається світловідбиваюче дзеркало. В аматорських умовах ефект обертання світла в маячку можна отримати іншим способом, якщо в корпусі маячка розташувати чотири лампи, кожна з яких має власний нерухомий відбивач. Лампи розташувати діаметрально протилежно в площині кола основи маячка, так щоб вони були спрямовані в чотири різні боки. А потім, за допомогою електронного пристрою, перемикати ці лампи по колу.
Принципова схема такого пристрою показана малюнку. У маячку використовують потужні автомобільні лампи на 40-60 ВТ кожна. Спроба перемикати ці лампи за допомогою транзисторних ключів на КТ829 позитивних результатів не дала - транзистори швидко виходили з ладу Тому як комутаційні елементи були використані три автомобільні електромагнітні реле з контактами, що перемикають.
Реле включаються транзисторними ключами VT1-VT3, які надходять рівні з виходу двійкового лічильника D2 і дешифратора на елементах D1.3 і D1.4. На лічильник надходять імпульси від мультивібратора на D1.1 та D1.2.
Припустимо, у вихідному стані лічильник знаходиться у нульовому положенні. При цьому на його виходах нулі і всі три реле знеструмлено. У цьому випадку напруга 12В надходить через контакти К1 та К2 на лампу Н1. З надходженням першого імпульсу лічильник перетворюється на положення П і його висновку 3 з'являється одиниця. При цьому спрацьовує реле Р1 і напруга 12 через К1 і К3 надходить на лампу Н2.
Потім на лічильник надходить другий імпульс. Одиниця з'являється на виведенні 4, а на виведенні 3 - нуль. Реле Р1 вимикається і спрацьовує реле Р2. Напруга через К1 і К2 надходить на лампу НЗ. З надходженням третього імпульсу одиниці встановлюються на обох виходах лічильника та обидва реле спрацьовують. При цьому одиниці надходять на обидва входи елемента D1.3 і на виході D1.4 з'являється одиниця. Таким чином, спрацьовують одразу всі три реле. У цьому напруга через контакти К1 і КЗ надходить лампу Н4.
Потім весь процес повторюється. Встановити швидкість обертання світла можна підбором номіналу R1. Якщо замість нього поставити послідовно включені постійний резистор на 100-200 кОм та змінний на 500-1000 кОм можна буде регулювати швидкість у процесі експлуатації.
Електромагнітне реле типу 112.3747-10Е від автомобіля ВАЗ-2108 (вони мають п'ять контактів). Замість лічильника К561ІЕ10 можна використовувати будь-який двійковий лічильник КМОП, або зібрати лічильник на тригерах мікросхеми К561ТМ2.
Миготливі світлодіоди часто застосовують у різних сигнальних ланцюгах. У продажу давно з'явилися світлодіоди (LED) різних кольорів, які при підключенні до джерела живлення періодично блимають. Для їх миготіння не потрібні додаткові деталі. Усередині такого світлодіода змонтовано мініатюрну інтегральну мікросхему, яка керує його роботою. Однак для радіоаматора-початківця набагато цікавіше зробити миготливий світлодіод своїми руками, а заодно вивчити принцип роботи електронної схеми, зокрема мигалок, освоїти навички роботи з паяльником.
Як зробити світлодіодну мигалку своїми руками
Існує безліч схем, за допомогою яких можна змусити блимати світлодіод. Миготливі пристрої можна виготовити як з окремих радіодеталей, так і на основі різних мікросхем. Спочатку ми розглянемо схему мигання мультивібратора на двох транзисторах. Для її складання підійдуть ходові деталі. Їх можна придбати в магазині радіодеталей або «добути» телевізори, радіоприймачі та інші радіоапаратури, що віджили свій термін. Також у багатьох інтернет магазинах можна купити набори деталей для збирання подібних схем led мигалок.
На малюнку зображено схему мигалки мультивібратора, що складається всього з дев'яти деталей. Для її збирання знадобляться:
- два резистори по 6.8 – 15 кОм;
- два резистори мають опір 470 - 680 Ом;
- два малопотужні транзистори мають структуру n-p-n, наприклад КТ315 Б;
- два електролітичні конденсатори ємністю 47 -100 мкФ
- один малопотужний світлодіод будь-якого кольору, наприклад, червоний.
Не обов'язково, щоб парні деталі, наприклад, резистори R2 і R3, мали однакову величину. Невеликий розкид номіналів практично не позначається на роботі мультивібратора. Також дана схема мигалки на світлодіодах не є критичною до напруги живлення. Вона впевнено працює в діапазоні напруги від 3 до 12 вольт.
Схема мигалки мультивібратора працює в такий спосіб. У момент подачі на схему живлення, завжди один із транзисторів виявиться відкритим трохи більше, ніж інший. Причиною може бути, наприклад, трохи більший коефіцієнт передачі струму. Нехай спочатку відкрився транзистор Т2. Тоді через його базу та резистор R1 потече струм заряду конденсатора С1. Транзистор Т2 перебуватиме у відкритому стані і через R4 протікатиме його струм колектора. На плюсовій обкладці конденсатора С2, приєднаної до колектора Т2, буде низька напруга і він не буде заряджатися. У міру заряду С1 базовий струм Т2 зменшуватиметься, а напруга на колекторі зростатиме. У якийсь момент ця напруга стане такою, що потече струм заряду конденсатора C2 і транзистор Т3 почне відкриватися. С1 почне розряджатися через транзистор Т3 та резистор R2. Падіння напруги на R2 надійно закриє Т2. У цей час через відкритий транзистор Т3 і резистор R1 буде текти струм і LED1 світлодіод буде світитися. Надалі цикли заряду-розряду конденсаторів повторюватимуться поперемінно.
Якщо подивитися осцилограми на колекторах транзисторів, то вони матимуть вигляд прямокутних імпульсів.
Коли ширина (тривалість) прямокутних імпульсів дорівнює відстані з-поміж них, тоді кажуть, що сигнал має форму меандра. Знімаючи осцилограми з колекторів обох транзисторів одночасно, можна помітити, що вони завжди перебувають у протифазі. Тривалість імпульсів і між їх повтореннями безпосередньо залежить від творів R2C2 і R3C1. Змінюючи співвідношення творів можна змінювати тривалість та частоту спалахів світлодіода.
Для складання схеми миготливого світлодіода знадобляться паяльник, припій та флюс. Як флюс можна використовувати каніфоль або рідкий флюс для паяння, що продається в магазинах. Перед збиранням конструкції необхідно ретельно зачистити та залудити висновки радіодеталей. Висновки транзисторів та світлодіода потрібно з'єднувати відповідно до їх призначення. Також необхідно дотримуватись полярності включення електролітичних конденсаторів. Маркування та призначення висновків транзисторів КТ315 показано на фото.
Миготливий світлодіод на одній батарейці
Більшість світлодіодів працюють при напругах понад 1.5 вольт. Тому їх не можна простим способом запалити від однієї пальчикової батареї. Однак існують схеми мигалок на світлодіодах, що дозволяють подолати цю труднощі. Одна з таких показана нижче.
У схемі мигалки на світлодіодах є два ланцюжки заряду конденсаторів: R1C1R2 та R3C2R2. Час заряду С1 конденсатора набагато більше часу заряду С2 конденсатора. Після заряду С1 відкриваються обидва транзистори і конденсатор С2 виявляється послідовно з'єднаний з батареєю. Через транзистор Т2 сумарна напруга батареї та конденсатора прикладається до світлодіода. Світлодіод спалахує. Після розряду конденсаторів С1 та С2 транзистори закриваються і починається новий цикл зарядки конденсаторів. Така схема мигалки на світлодіодах називається схемою із вольтодобавкою.
Ми розглянули кілька схем мигалок на світлодіодах. Збираючи ці та інші пристрої можна не тільки навчитися паяти та читати електронні схеми. На виході можна отримати цілком працездатні прилади, корисні в побуті. Справа обмежується лише фантазією творця. Виявивши кмітливість, зі світлодіодної мигалки можна, наприклад, зробити сигналізатор відчиненими дверцятами холодильника або покажчик поворотів велосипеда. Змусити блимати очі м'якої іграшки.
