Итак, на рисунке вы можете видеть принципиальную электрическую схему концертного дискотечного стробоскопа. Удвоенное напряжение поможет нам получить достаточно высокое напряжение для поджига лампы, около 600 В. Прикладывается оно между катодом и анодом. Выполняют роль удвоителя напряжения у нас диоды D2 и D1. Конденсатор С1 заряжается до самого большого значения сетевого напряжения, пока у нас будет положительный период. При этом диод D2 находится в закрытом состоянии и запрещает подачу напряжения на конденсатор С2.
Далее на импульсную лампу L1 у нас подаётся достаточно высокое напряжение, около 600 В. На внешний электрод подаётся высокое напряжение, что вызывает свечение. Что касательно яркости вспышки лампы, то она зависит от того количества энергии, что накопилось в конденсаторах С2 и С1. Это является функцией напряжения U на выходе, и ёмкости С. В общем, внимание на формулу:
Е = 0,5 х С х U2.
Ограничение мощностью Рmах ограничивают возможности применения лампы. В таком случае мы определяем максимальную ёмкость Сmах конденсаторов С2 и С1 по следующей формуле:
Cmax =(1/3102)x(Pmax/Fmax)
Fmax - максимальная частота разряда через импульсную лампу
В тот момент, когда мы наблюдаем вспышку, значение сопротивления между катодом и анодом достаточно небольшое. Потому резисторы R1 и R2 ограничивают мощность, что передаётся лампе, если запуск лампы начинается в момент амплитудного значения сетевого напряжения. Подобная защита продлевает срок эксплуатации лампы и облегчает условия работы.
Частота вспышек лампы задаётся релаксационным генератором. Основа его - динистор . На самом деле динистор D3 будет закрытым до тех пор, пока напряжение на выходах не достигнут своего максимального значение, которое обычно равно 32 В. При этом в этот промежуток времени он начинает вести себя как выключатель. Конденсатор С4 начинает заряжаться через потенциометр Р1 и резистор R7 в то время, пока закрыт симметрический динистор. Частоту колебаний генератора и ток заряда конденсатора С4 может регулировать потенциометр Р1.
Симметричный динистор переключается тогда, когда напряжение на контактах С4 конденсатор начинает достигать достаточной величины напряжения, при этом динистор переходит в проводящее состояние. После того, как произошёл новый заряд конденсатора С4, мы увидим следующий цикл.
Итак, после этого конденсатор С4 начинает периодически разряжаться по цепи электрода симистора, который становится проводящим. После того, как произошло замыкание симистора, разряд конденсатора С3 начинает протекать через первичную обмотку. В том случае, если симистор Q1 закрыт, конденсатор С3 будет заряжаться примерно до 310 В через первичную обмотку TR1 и резистор R5. Появление импульса в обмотке TR1 вызвано мгновенным разрядом конденсатора С3. На пусковой электрод импульсной лампы с учётом трансформации подаётся достаточно большое напряжение (около 6 кВ).
Газ, что содержится в лампе, в тот момент становится проводящим, а конденсаторы С2 и С1 разряжаются, а лампа начинает давать вспышку. Поток света при этом равен ёмкости конденсаторов С2 и С1, а также мощности лампы.
Необходимо проявить осторожность во время проведения испытаний, так как схема связана с сетевым напряжением. Также стоит отметить, что на плате происходит генерация ещё более высоких напряжений. Обязательно, перед включением питания, проверьте, правильно ли расположены полярные радиоэлементы, в том числе два диода D1 и D2.
Если мы обратим внимание на импульсный трансформатор ТR1, то именно по нему определяется ёмкость конденсатора С3. Нужно учитывать, что первичная обмотка типа TS8 может выдержать нагрузку вплоть до 4 Дж. Также вполне может подойти конденсатор на 400 В. При этом не стоит увеличивать значение ёмкости, т.к. этим можно повредить обмотку.
Будьте крайне осторожны, работая с импульсной лампой. Не рекомендуется касаться лампы руками. Подключать лампы нужно ближе к плате, дабы уменьшить потери. Выводы лампы лучше не сгибать. В крайнем случае сгибать следует аккуратно, при помощи плоскогубцев.
Разводка печатной платы, а также размещение радиодеталей.
Отражатель позволит направить максимум света на площадку дискотеки. Изготовить его можно из алюминиевой полоски либо картона. Во втором способе следует прикрепить лист фольги. Установить стробоскоп можно также в ненужной автомобильной фаре.
Несколько важных практических советов для успешной работы со стробоскопом:
1. Не стоит использовать стробоскоп долго. В таком случае вы существенно продлите срок жизни импульсной лампы.
2. У некоторых людей стробоскоп можно вызвать беспокойство и волнение. Будьте осторожны, и примите в отношении таких людей меры.
3. Не освещайте рядом стоящих людей вспышкой, а также не смотрите непосредственно на лампу.
5. Наденьте солнцезащитные очки, если желаете принять меры предосторожности.
6. Резисторы обязательно должны быть на 5 и более ватт.
Сегодня мы рассмотрим как сделать стробоскоп на светодиодах своими руками. Наверное многие хотели иметь дома такую штуку, которая бы как-то реагировала под музыку, придавала драйва домашней вечеринке. Данный стробоскоп имеет микрофон, благодаря которому он будет самостоятельно мигать точно в такт музыке, его не нужно подстраивать под каждую песню. Стробоскоп будет смотреться еще лучше в сочетании со .
Итак для стробоскопа нам понадобятся:
Транзисторы c9014 (можно заменить КТ368 или их аналогами) - 2 шт.
Светодиоды белые 5 мм. - 5 шт.
Резистор 4.7кОм
Резистор 10кОм
Резистор 1МОм
Конденсатор полярный 1мкФ
Конденсатор полярный 47мкФ
Электретный микрофон (можно купить или достать, например из гарнитуры)
Принцип работы довольно прост, микрофон преобразует звук в электрические колебания, которые проходят через конденсатор С2 на базу транзистора Q1, где усиливаются и подаются на базу Q2, который работает в ключевом режиме и зажигает под музыку светодиоды. Напряжение питания стробоскопа начинается от 3 вольт(светодиоды начинают светится, но тускло) и до 5 вольт, то есть можно спокойно запитать плату от USB порта.
Плата в формате.lay находится в конце статьи. Выглядит она вот так:
Плата была изготовлена при помощи . Результат после травления:
Просверлены отверстия под элементы:
Очищена от тонера и залужена:
Все в сборе и готово к запаиванию:
Вот так выглядит готовый стробоскоп на светодиодах:
Видео работы стробоскопа:
Теперь вы знаете как сделать стробоскоп на светодиодах своими руками.
P.S. Так как данный стробоскоп при своей простоте показал довольно качественную работу, планируется сделать плату - расширение со светодиодами и установить все это в корпус.
Предлагаем вам схему мощного студийного стробоскопа, идеально подходящего для проведения дискотек, а так же для применения на всякого рода концертных площадках. Энергия вспышки лежит в пределах ста джоулей, это обеспечивает очень длительную эксплуатацию импульсной лампы ИФК-2000.
Для увеличения картинок - кликните на изображении левой кнопкой мышки.
Схема не сложная, но, тем не менее, есть некоторые нюансы, которыми не стоит пренебрегать при сборке данного устройства. Одним из таких важных нюансов является выбор высоковольтных конденсаторов (С4 и С5 по схеме). Эти емкости должны быть рассчитаны именно для работы в импульсных устройствах. Обычные конденсаторы в данную схему ставить бесполезно, обычно после нескольких сотен вспышек у них отгорают внутренние контакты. Из отечественных рекомендуется ставить импульсные К50-17 на напряжение не менее 400 вольт с током утечки не более 3 мА, они изначально разрабатывались для работы с импульсными лампами. Можно поэкспериментировать с К50-3Ф. Что касается импортных импульсных конденсаторов, в магазинах в наличии их можно встретить редко, обычно их возят на заказ.
Перед установкой конденсаторов С4 и С5, их следует обтянуть термоусадкой.
R2 и R3 - два “монстрообразных” зеленых резистора мощностью 100 ватт каждый, их номинал может лежать в пределах 150…200 Ом. Резисторы соединены параллельно, общее сопротивление получается порядка 75…100 Ом.
На маломощном трансформаторе и микросхеме 7812 собран блок питания. Он нужен лишь для того, чтобы запитать 12-вольтовый компьютерный вентилятор, который в дальнейшем при работе устройства будет охлаждать мощные резисторы.
В генераторе, поджигающем импульсную лампу, применен трансформатор строчной развертки ТВС-110П3, такие раньше стояли в черно-белых телевизорах, они обеспечивают уровень высокого напряжения на уровне 16…18 киловольт. Динистор КН102 можно поставить с буквенными индексами Е, Ж, И.
Для изготовления рефлектора подойдет тонкая нержавейка. На контакты ИФК-2000 одеваются втулки, изготовленные из фторопласта.
Как вы уже поняли, блок питания устройства и блок генератора с импульсной лампой монтируются в разных корпусах. Соединение между блоками осуществляется посредством провода, рассчитанного на высокое напряжение. В данном варианте использован провод с силиконовой изоляцией, его длина 15 метров. Этой длины, как правило, хватает для того, чтобы установить излучатель в верхней части сцены под потолком и направить его на танцплощадку.
Особых настроек никаких не требуется, для блока питания главное, чтобы он выдавал 620…630 вольт на выходе удвоителя сетевого напряжения, образованного диодами VD1, VD2 и двумя импульсными конденсаторами С4, С5 (контрольные точки обозначены на принципиальной схеме). Если R2 и R3 при включении начинают сильно калиться, проверяйте утечку С4 и С5, скорее всего они тоже будут горячие, а это может привести к взрыву конденсаторов. Еще раз напомним, ток утечки емкостей не должен превышать 3 мА.
Наличие исправных трансформатора ТВС-110, динистора и емкостей С10, С11 обеспечит стабильную работу генератора, здесь тоже ничего настраивать не нужно.
При установке импульсной лампы соблюдайте аккуратность, не хватайтесь пальцами за рабочую колбу, если на ней останутся отпечатки пальцев или жировые пятна, стекло в этой области покроется мелкими трещинами, и лампа выйдет из строя, ведь “пыхи” у нее достаточно мощные. Если заметили какие-либо загрязнения, промойте колбу лампы чистым спиртом. И еще один нюанс, не устанавливайте светофильтр перед лампой, зачастую он не выдерживает, деформируется или разрушается, лучше лампу закрыть крупной сеткой.
При изготовлении блоков обязательно соблюдайте правила электробезопасности, потому, что силовые цепи устройства не имеют гальванической развязки с сетевым напряжением, 630 вольт после удвоителя – это очень большое напряжение, и хотя устройство имеет импульсный характер, ток в цепи может достигать нескольких сот ампер.
И последний нюанс, в связи с тем, что лицевые и задние панели блоков изготовлены из металла, их необходимо электрически соединить с клеммой РЕ сетевой вилки, так же как и конденсаторы С2, С3.
Владельцы карбюраторных автомобилей не понаслышке знакомы с трудностями процесса регулировки зажигания. Обычно это делается на слух, что не очень удобно. Используя стробоскоп, это процесс можно облегчить. Однако промышленные устройства достаточно дорогие, поэтому многие изготавливают стробоскоп для зажигания своими руками.
Недостатки промышленных моделей
Промышленные устройства зачастую имеют определенные недостатки, из-за которых полезность прибора весьма сомнительна.
Для начала, цена на них бывает вполне существенной. Например, современные цифровые модели обойдутся автолюбителю в 1000 р. Более функциональные модели стоят уже от 1700. Продвинутые стробоскопы стоят порядка 5500 р. Нужно ли говорить, что стробоскоп автомобильный (своими руками сделанный) обойдется автолюбителю в 100-200 рублей.
Часто в заводских устройствах производитель применяет особо дорогую газоразрядную лампу. Лампа имеет определенный ресурс, а через некоторое время ее придется заменить. А это само по себе равносильно приобретению нового заводского устройства.
Почему стоит делать стробоскоп своими руками?
Недостатки заводских и технологичных устройств подталкивают автолюбителя к самостоятельному изготовлению этого устройства. Кроме того, намного дешевле по стоимости оснастить это оборудование светодиодами вместо дорогой лампы. В качестве источника диодов или донора подойдет обыкновенная лазерная указка или фонарик.
Остальные детали также обойдутся в копейки. Особых инструментов при этом не понадобится. Бюджет процесса изготовления стробоскопа составит не более 100 рублей.
Как сделать стробоскоп своими руками?
Схем и вариантов для изготовления существует огромное количество. Однако в большинстве все проекты по созданию этого гаджета похожи. Давайте посмотрим, что понадобится для сборки.
Нам понадобится простой транзистор КТ315. Его без труда можно найти в старом советском приемнике. Обозначение может слегка отличаться, но это не беда. Тиристор КУ112А можно без проблем добыть из блока питания старинного телевизора. Там же можно найти резисторы небольших размеров. Так как мы делаем светодиодный стробоскоп своими руками, то, естественно, понадобится светодиодный фонарь. Для этого лучше приобрести самый дешевый, из Китая. Кроме этого, нужно запастись конденсатором до 16 В любым низкочастотным диодом, маленьким реле на 12 А, проводами, крокодилами, экранированным проводом 0,5 м длиной, а также небольшим куском медного провода.
Собираем прибор
Схема небольшая, а разместить ее можно прямо в том самом китайском фонаре. Так, через отверстие в фонарике сзади желательно пропустить провода для питания устройства. На концах проводов лучше запаять крокодилы. В боковой стенке нужно проделать отверстие, если его уже не сделали китайцы. Через это отверстие будет проложен экранированный провод. На обратном конце необходимо заизолировать оплетку и припаять тот самый кусок медной проволоки к основной жиле провода. Это будет датчик.
Схема устройства и принцип работы
После подачи тока через провода питания конденсатор очень быстро зарядится через резистор. Когда будет достигнут определенный порог заряда, через резистор напряжение будет поступать на открывающийся контакт транзистора. Здесь сработает реле. Когда реле замкнется, оно создаст цепь из тиристора, светодиода и конденсатора. Затем через делитель импульс попадет на управляющий вывод тиристора. Далее тиристор откроется, а конденсатор разрядится на светодиоды. В результате стробоскоп, своими руками изготовленный, ярко вспыхнет.
Через резистор и тиристор базовыевывод транзистора соединяется с общим проводом. Из-за этого транзистор закроется, а реле отключится. Время свечения светодиодов увеличивается, так как контакт разрывается не сразу. Но контакт разорвется, а тиристор будет обесточен. Схема вернется в базовое положение, пока не поступит новый импульс.
Изменяя емкости конденсатора, можно менять время свечения. Если выбрать конденсатор большей емкости, то светодиодный стробоскоп, своими руками изготовленный, будет ярче и дольше светиться.
Прибор на микросхеме
Основной деталью этой несложной схемы является микросхема типа DD1. Это так называемый одновибратор 155АГ1. В этой схеме он запускается лишь от отрицательных импульсов. Управляющий сигнал поступит на транзистор КТ315, а он сформирует эти отрицательные импульсы. Резисторы 150 К ОМ, 1 К ОМ, 10 К ОМ, а также стабилитрон КС139 работают в качестве ограничителей амплитуды входящего сигнала с зажигания авто.
Конденсатор 0,1 мФ вместе с сопротивлением в 20 КОм зададут нужную длительность импульсов, которые будут сформированы микросхемой. При такой емкости конденсатора длительность импульсов будет примерно до 2 мс.
Затем с 6-й ножки микросхемы импульсы, которые к этому моменту будут синхронизированы с зажиганием машины, попадут на базовый вывод транзистора КТ 829. Он здесь в качестве ключа. Результат - это импульсный ток через светодиоды.
Как запитывается этот стробоскоп для авто? Своими руками нам необходимо провести пару проводов к клеммам автомобильного аккумулятора. Нужно обязательно следить за уровнем заряда АКБ.
Если вы верно соберете эту простую схему, то сразу же сможете увидеть, как работает устройство. Если вдруг яркости недостаточно, то это регулируется подбором соответствующего сопротивления.
В качестве корпуса для устройства можно использовать старый или китайский фонарик.
Еще одна схема стробоскопа
Данный стробоскоп на светодиодах, своими руками изготовленный по такому принципу, также можно запитать от автомобильного аккумулятора. Диоды позволят создать защиту от неправильной полярности. В качестве крепежа здесь применяется обычный крокодил. Его нужно прицепить на высоковольтный контакт первой свечи на моторе. Далее импульс пройдет через резисторы и конденсатор и придет на вход триггера. К тому моменту этот вход уже будет включен одновибратором.
До импульса одновибратор находится в обычном режиме. Прямой выход триггера имеет низкий уровень. Инверсный вход, соответственно - высокий. Конденсатор, присоединенный плюсом к инверсному выходу, зарядится через резистор.
Высокоуровневый импульс запускает одновибратор, что переключает триггер и служит для заряда конденсатора через резистор. Через 15 мс конденсатор полностью зарядится, а триггер переключится в обычный режим.
В итоге одновибратор отреагирует на это синхронной последовательностью прямоугольных импульсов длительностью примерно 15 мс. Длительность можно регулировать при помощи замены резистора и конденсатора.
Импульсы второй микросхемы составляют до 1,5 мс. На этот период открываются транзисторы, которые представляют собой электронный коммутатор. Затем через светодиоды протекает ток. По этому принципу работает стробоскоп для авто (своими руками изготовленный он был или нет, не имеет значения - оба устройства светят одинаково).
Ток, проходящий через светодиоды, гораздо больший, чем паспортный. Но, так как вспышки недолгие, то светодиоды не выйдут из строя. Яркости будет достаточно, чтобы использовать этот полезный прибор даже в дневное время.
Этот стробоскоп своими руками можно собрать в корпусе от все того же многострадального карманного фонарика.
Как работать с прибором?
Собрав по одной из приведенных схем устройство, можно просто и легко, а главное, точно настраивать зажигание на карбюраторных двигателях, проверять правильность работы свечей и катушек, контролировать работу регуляторов угла опережения.
Чтобы максимально правильно выставить зажигание, обычно исходят из того, что смесь зажигается за пару градусов до того, когда поршень придет в самую верхнюю точку. Этот угол называется "угол опережения". Когда обороты коленчатого вала растут, угол тоже должен увеличиваться. Так, этот угол выставляют на холостых оборотах, а затем необходимо проконтролировать правильность настройки на всех режимах работы агрегата.
Выставляем зажигание
Запускаем и прогреваем двигатель. Теперь запитываем наш стробоскоп на светодиодах и подключаем датчик. Сейчас нужно направить прибор на метку на корпусе ГРМ и отыскать метку на маховике. Если момент нарушен, то метки будут достаточно далеко друг от друга. Методом вращения корпуса ГРМ добейтесь совпадения меток. Когда вы нашли это положение, зафиксируйте трамблер.
Затем пора поднять обороты. Метки разойдутся, однако это вполне нормальная ситуация. Вот так проводится настройка зажигания с использованием стробоскопа.
Итак, мы выяснили, как изготавливается стробоскоп на светодиодах своими руками.
Процесс регулировки начального момента зажигания в значительной мере упрощается при использовании специальных устройств. В основе их работы лежит стробоскопический эффект. Смысл этого физического явления заключается в следующем: если осветить движущийся объект короткой световой вспышкой, то возникнет визуальная иллюзия, что он остался в том же положении, в котором его застала эта вспышка.
Сделать своими руками стробоскоп на светодиодах очень просто. Есть схемы простых устройств, повторить которые сможет даже малоопытный радиолюбитель.
Светодиодный стробоскоп на таймере NE555
Главным компонентом в данной схеме стробоскопа является интегральный таймер NE 555. Это распространенная микросхема часто используемая в электронных самоделках.
В качестве светового излучателя применена готовая сборка из шести светодиодов от китайского фонарика.
Схема стробоскопа на таймере NE555
Потенциометром Р1 задается время пауз между импульсами, которые подаются на VT1. Открываясь в момент подачи сигнала, полевой транзистор «зажигает» стробоскоп.
Следует учитывать, что в момент вспышки, ток, проходящий через излучатель, превышает два ампера. Это обстоятельство заставляет использовать ограничительный резистор с мощностью рассеивания не менее 2Вт. Поводов для беспокойства относительно выхода из строя светодиодов нет. Сверхкраткое время работы в подобных режимах не причинит урон полупроводникам.
Вместо транзистора, указанного на схеме, можно применять его ближайшие аналоги: IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и другие.
Требования к диоду VD1 – высокое быстродействие. 1N4148 с успехом заменяется отечественным вариантом КД522. Также хорошо подойдут любые диоды Шоттке.
Емкость конденсаторов можно увеличивать на один порядок. Это никак не отразится на работоспособности схемы.
Вот так выглядит собранный прибор, с тремя сверхмощными светодиодами.
Стробоскоп в сборе Небольшое количество деталей позволяет выполнить стробоскоп из светодиодов навесным методом или при помощи специальных монтажных панелек. Если в процессе пайки не будет допущено ошибок, схема заработает сразу, без дополнительной наладки.
Другая вариация сбора своими руками автомобильного стробоскопа на светодиодах построена на базе драйвера ШИМ TL494. Стоимость микросхемы лежит в пределах 10 – 20 рублей за штуку, поэтому дефицитной ее не назовешь. Кроме этого, извлечь требуемый компонент можно из старого блока питания ATX от персонального компьютера.
Схема светодиодного стробоскопа на ШИМ-контроллере TL494 Как и в предыдущем случае, излучателем управляет MOSFET-транзистор. Здесь он может быть любого типа, отвечающего двум требованиям:
- Номинальный ток – от 2А;
- внутренняя структура – N-типа.
Примеры подходящих полевиков: AP15N03GH или IRLZ44NS.
Подстроечным резистором VR1 устанавливается скважность работы (длительность вспышек), а VR2 – их частота. Удобнее применять потенциометры с линейной зависимостью, так процесс настройки выполнять гораздо проще.
Источником света на данной схеме стробоскопа выступает один мощный светодиод. Чтобы подключить 12 вольтную светодиодную ленту, резистор R6 необходимо удалить, установив вместо него перемычку.
Остальные элементы схемы светодиодного стробоскопа могут быть любыми с указанными номиналами.
Печатная плата устройства
Минимизировать размер конструкции можно с помощью SMD-компонентов. Некоторые начинающие радиолюбители стараются избегать их применения, считая, что монтаж мелких деталей слишком трудозатратен. И напрасно! Немного практики поможет без труда справиться с этой задачей. Зато результат станет отличной наградой за проявленное терпение.
Образец реализации печатной платы светодиодного стробоскопа показан на рисунке.
Образец печатной платы для стробоскопа
Здесь применен двухсторонний метод разводки. Сверху устанавливаются крупные радиоэлементы: микросхема, клеммники и электролитические конденсаторы, снизу резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, MOSFET-транзистор в корпусе DPAK. Регулирующие резисторы заменены на подстроечные. Это было сделано для уменьшения конструкции.
Внешний вид платы готового устройства с обоих ракурсов представлен ниже. Для переноса на фольгированный текстолит рисунка с дорожками, применялся метод ЛУТ. Травление производилось в водном растворе хлорного железа.
При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. .
Рассмотрение в статье схемы стробоскопов отличаются простотой и низкой стоимостью электронных компонентов. Общая стоимость материалов обойдется в десятки раз меньше, если приобретать готовый стробоскоп на светодиодах. Кроме того, пользоваться самодельным прибором намного приятнее, а полученный в процессе работы опыт незаменим и бесценен.
