Открывать полный загадок мир радиоэлектроники, не имея специализированного образования, рекомендуется начинать со сборки простых электронных схем. Уровень удовлетворения при этом будет выше, если положительный результат будет сопровождаться приятным визуальным эффектом. Идеальным вариантом являются схемы с одним или двумя мигающими светодиодами в нагрузке. Ниже приведена информация, которая поможет в реализации наиболее простых схем, сделанных своими руками.
Готовые мигающие светодиоды и схемы с их использованием
Среди многообразия готовых мигающих светодиодов, наиболее распространены изделия в 5-ти мм корпусе. Помимо готовых одноцветных мигающих светодиодов, существуют двухвыводные экземпляры с двумя или тремя кристаллами разного цвета. У них в одном корпусе с кристаллами встроен генератор, который работает на определенной частоте. Он выдает одиночные чередующиеся импульсы на каждый кристалл по заданной программе. Скорость мерцания (частота) зависит от заданной программы. При одновременном свечении двух кристаллов мигающий светодиод выдает промежуточный цвет. Вторыми по популярности являются мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током (уровнем потенциала). То есть, чтобы заставить мигать светодиод данного типа нужно менять питание на соответствующих выводах. Например, цвет излучения двуцветного красно-зелёного светодиода с двумя выводами зависит от направления протекания тока.
Трёхцветный (RGB) мигающий светодиод с четырьмя выводами имеет общий анод (катод) и три вывода для управления каждым цветом отдельно. Эффект мигания достигается путём подключения к соответствующей системе управления.
Смастерить мигалку на основе готового мигающего светодиода достаточно легко. Для этого потребуется батарейка CR2032 или CR2025 и резистор на 150–240 Ом, который следует припаять на любой вывод. Соблюдая полярность светодиода, контакты подключаются к батарейке. Светодиодная мигалка готова, можно наслаждаться визуальным эффектом. Если использовать батарейку типа «крона», основываясь на законе Ома, следует подобрать резистор большего сопротивления.
Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе
Начинающий радиолюбитель может собрать мигалку и на простом одноцветном светоизлучающем диоде, имея минимальный набор радиоэлементов. Для этого рассмотрим несколько практических схем, отличающихся минимальным набором используемых радиодеталей, простотой, долговечностью и надежностью.
Первая схема состоит из маломощного транзистора Q1 (КТ315, КТ3102 или аналогичный импортный аналог), полярного конденсатора C1 на 16В с емкостью 470 мкФ, резистора R1 на 820-1000 Ом и светодиода L1 наподобие АЛ307. Питается вся схема от источника напряжения 12В.
Приведенная схема работает по принципу лавинного пробоя, поэтому база транзистора остаётся «висеть в воздухе», а на эмиттер подаётся положительный потенциал. При включении происходит заряд конденсатора, примерно до 10В, после чего транзистор на мгновение открывается с отдачей накопленной энергии в нагрузку, что проявляется в виде мигания светодиода. Недостаток схемы заключается в необходимости наличия источника напряжения 12В.
Вторая схема собрана по принципу транзисторного мультивибратора и считается более надёжной. Для её реализации потребуется:
- два транзистора КТ3102 (или их аналога);
- два полярных конденсатора на 16В емкостью 10 мкФ;
- два резистора (R1 и R4) по 300 Ом для ограничения тока нагрузки;
- два резистора (R2 и R3) по 27 кОм для задания тока базы транзистора;
- два светодиода любого цвета.
В данном случае на элементы подаётся постоянное напряжение 5В. Схема работает по принципу поочередного заряда-разряда конденсаторов С1 и С2, что приводит к открыванию соответствующего транзистора. Пока VT1 сбрасывает накопленную энергию С1 через открытый переход коллектор-эмиттер, светится первый светодиод. В это время происходит плавный заряд С2, что способствует уменьшению тока базы VT1. В определённый момент VT1 закрывается, а VT2 открывается и светится второй светодиод.
Вторая схема имеет сразу несколько преимуществ:
- Она может работать в широком диапазоне напряжений начиная от 3В. Подавая на вход более 5В, придётся пересчитать номиналы резисторов, чтобы не пробить светодиод и не превысить максимальный ток базы транзистора.
- В нагрузку можно включать 2–3 светодиода параллельно или последовательно, пересчитав номиналы резисторов.
- Равное увеличение ёмкости конденсаторов ведёт к увеличению длительности свечения.
- Изменив ёмкость одного конденсатора, получим несимметричный мультивибратор, в котором время свечения будет различным.
В обоих вариантах можно применить транзисторы pnp проводимости, но с коррекцией схемы подключения.
Иногда вместо мигающих светодиодов радиолюбитель наблюдает обычное свечение, то есть оба транзистора частично приоткрыты. В таком случае нужно либо заменить транзисторы, либо запаять резисторы R2 и R3 с меньшим номиналом, увеличив, тем самым, ток базы.
Следует помнить, что питания от 3В будет недостаточно, чтобы зажечь светодиод с высоким значением прямого напряжения. Например, для светодиода белого, синего или зелёного цвета потребуется большее напряжение.
Кроме рассмотренных принципиальных схем, существует великое множество других несложных решений, которые вызывают мигание светодиода. Начинающим радиолюбителям стоит обратить внимание на недорогую и широко распространенную микросхему NE555, на которой также можно реализовать данный эффект. Её многофункциональность поможет собирать и другие интересные схемы.
Область применения
Мигающие светодиоды со встроенным генератором нашли применение в построении новогодних гирлянд. Собирая их в последовательную цепь и устанавливая резисторы с небольшим отличием по номиналу, добиваются сдвига в мигании каждого отдельного элемента цепи. В итоге получается прекрасный световой эффект, не требующий сложного блока управления. Достаточно только подключить гирлянду через диодный мост.
Мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током, применяются в качестве индикаторов в электронной технике, когда каждому цвету соответствует определённое состояние (вкл./выкл. уровень заряда и пр.). Также из них собирают электронные табло, рекламные вывески, детские игрушки и прочие товары, в которых разноцветное мигание вызывает интерес у людей.
Умение собирать простые мигалки станет стимулом к построению схем на более мощных транзисторах. Если приложить немного усилий, то с помощью мигающих светодиодов можно создать множество интересных эффектов, например – бегущую волну.
Читайте так же
Answer
Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry"s standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book. It has survived not only five http://jquery2dotnet.com/ centuries, but also the leap into electronic typesetting, remaining essentially unchanged. It was popularised in the 1960s with the release of Letraset sheets containing Lorem Ipsum passages, and more recently with desktop publishing software like Aldus PageMaker including versions of Lorem Ipsum.
Предлагаю вашему вниманию простейшую мигалку, которую за 5 минут может собрать даже начинающий.
Принцип действия такой: за счет падения напряжение на тиристоре через мощный резистор R1 заряжается конденсатор. Когда напряжение на конденсаторе достигает порогового, которое выставляется переменным резистором R2, открывается тиристор и лампа загорается. Диод V2 необходим для предохранения конденсатора от пробоя. Ну и теперь о деталях - резистор R1 обязательно должен быть мощным - у меня стоит на 2Вт, но все равно греется, поэтому лучше взять на 2,5Вт или даже проволочный ПЭВ (они бывают до 10Вт). Конденсатор нужен высоковольтный, у меня напряжение на его обкладках составляет 50В, но может быть и выше, так что лучше взять с запасом. Тиристор выбирается в зависимости от нагрузки - я успешно использовал КУ202Н, но подойдут также с буквами К,Л и М и еще КУ201И. Диод - не обязательно Д226Б, я использовал Д7Е и КД202Д - оба выдержали ток и не грелись, думаю, что и с зарубежными 1N4001 и 1N4007 тоже ничего не произойдет. Переменный резистор выбирается исходя из отпирающего тока тиристора - подбирается экспериментально от 5К до 47К, мощность любая.
Этот девайс может быть нагружен как на лампу так и на елочную гирлянду. А можно еще доделать еще одно плечо с противоположной полярностью и тогда лампочки будут мигать по очереди.
От 220 вольт. Схема может быть применена в качестве индикатора сетевого напряжения.
В схеме мигающего светодиода использован (DIAC). Динистор, как правило, используется в качестве генератора импульсов для управления тиристором или симистором. Когда на динистор подано напряжение ниже напряжения пробоя, то он не пропускает через себя ток (фактически получается обрыв цепи) и только очень незначительный ток проходит через него.
Но если напряжение возрастает до порога пробоя, то это переводит динистор в состояние электропроводности. Для динистора DB3 напряжение пробоя составляет около 35 вольт. Динистор DB3 проводит ток в обоих направлениях. Диод VD1 выпрямляет переменное напряжение сети. Резистор R1 предназначен для ограничения тока протекающего через динистор DB3.
При подаче питания на схему не горит. С1 начинает заряжаться через диод VD1 и резистор R1. Когда конденсатор С1 зарядится до напряжения около 35 вольт, происходит пробой динистора, ток начинает течь через него, в результате чего светодиод загорается. Резистор R2 ограничивает ток через светодиод до безопасного значения 30 мА.
Когда DB3 пропускает через себя ток, в это время конденсатор С1 разряжается, напряжение на нем опускается ниже напряжения пробоя динистора, в результате чего последний закрывается и светодиод гаснет. Затем все повторяется вновь. И как результат — светодиод начинает периодически мигать.
Частота вспышек светодиода определяется емкостью конденсатора С1. Более высокое его значение дает низкую частоту вспышек и наоборот. Если динистор не открывается, то можно уменьшить сопротивление R1 до 10 кОм, но мощность R1 в этом случае должна быть не менее 5 Вт.
Второй вариант мигающего светодиода от 220 вольт . Здесь переменное сетевое напряжение 220 вольт снижается до 50 вольт, за счет гасящего конденсатора C1, и выпрямляется диодным мостом VD1-VD4. Резистор R1 предназначен для защиты конденсатора от пускового тока и разряда его после отключения схемы от сети.
Основным элементом схемы является динистор DB3. Динистор вместе с конденсатором C2 образует релаксационный генератор. При подаче напряжения, конденсатор С2 начинает медленно заряжаться через резистор R3. При достижении на конденсаторе напряжения равного напряжению пробоя динистора (примерно 35В), динистор начинает проводить ток, включая светодиод. Далее происходит разряд конденсатора С2 и динистор закрывается, светодиод гаснет. И цикл повторяется вновь. При указанной емкости конденсатора С2 частота вспышек светодиода составляет примерно 1 раз в секунду.
Внимание : обе схемы напрямую связаны с электросетью 220 вольт и не имеют гальваническую развязку. Будьте крайне осторожны при сборке и эксплуатации данного устройства.
Бывает сильная надобность заставить светодиод мигать, для усиления привлечения внимания человека к сигналу. Но делать сложную схему просто нет времени и места для размещения радиоэлементов. Я покажу вам схему, состоящую всего из трех, которая заставит светодиод моргать.
Схема хорошо работает от 12 вольт, что должно заинтересовать автомобилистов. Если брать полный диапазон питающего напряжение, то он лежит в пределах 9-20 вольт. Так что применений данное устройство может найти массу.
Это по истине супер простая схема, чтобы обеспечить мигание светодиода. Конечно в схеме присутствует большой электролитический конденсатор, который может украсть много места, но это проблему можно просто решить воспользовавшись современной элементной базой, типа SMD конденсатором.
Обратите внимание, что база транзистора висит в воздухе. Это не ошибка, а конструкция схемы. База не используется, так как в работе используется обратная проводимость транзистора.
Такую мигалку можно собрать навесным монтажом минут за пятнадцать. Одеть термоусадочную трубку и обдуть термофеном. И вот у вас получился генератор мигания светодиодам. Частоту мигания можно изменить увеличивая или уменьшая емкость конденсатора. Схема не нуждается в настройке и работает сразу при исправных элементах схемы.
Мигалка очень экономична в работе, надежна и неприхотлива.
В этом разделе собраны схемы генераторов световых импульсов или если сказать проще- мигалок. Их можно устанавливать на детские игрушки, использовать в аттракционах, размещать на видном месте в салоне автомобиля для имитации действия сторожевого устройства.
схемы мигалок на тиристорах
Сравнительно простые "мигалки" получаются при использовании тринисторов. Правда, особенность работы большинства тринисторов заключается в том, что они открываются при подаче на управляющий электрод определенного напряжения (тока), а для их закрывания необходимо уменьшить анодный ток до значения ниже тока удержания.
Кстати: что такое тиристор и как его проверить можно почитать
Если питать тринистор от источника переменного или пульсирующего напряжения, он будет автоматически закрываться при прохождении тока через ноль. При питании же от источника постоянного напряжения тринистор просто так закрываться не станет, придется использовать специальные технические решения.
Схема одного из вариантов "мигалки" на тринисторах приведена на рис. 1. Устройство содержит генератор коротких импульсов на однопереходном транзисторе VT1 и два каскада на тринисторах. В анодную цепь одного из тринисторов (VS2) включена лампа накаливания EL1.
Работает устройство так. В начальный момент после подачи питания оба тринистора закрыты и лампа не горит. Генератор вырабатывает короткие мощные импульсы с интервалом, определяемым параметрами цепочки R1C1. Первый же импульс поступит на управляющие электроды тринисторов, и они откроются. Лампа зажжется.
За счет тока, протекающего через лампу, тринистор VS2 останется открытым, а вот VS1 закроется, так как его анодный ток, определяемый резистором R2, слишком мал. Конденсатор С2 начнет заряжаться через этот резистор и к моменту появления второго импульса генератора окажется заряженным. Этот импульс приведет к открыванию тринистора VS1, и левый по схеме вывод конденсатора С2 будет кратковременно подключен к катоду тринистора VS2. Но даже такого подключения достаточно, чтобы тринистор закрылся и лампа погасла.
Таким образом, оба тринистора окажутся закрытыми, конденсатор С2 разрядится. Следующий импульс генератора приведет к открыванию тринисторов, описанный процесс повторится. Лампа вспыхивает с частотой, вдвое меньшей частоты генератора.
Для указанных на схеме элементов можно использовать лампу накаливания (либо несколько ламп, включенных последовательно или параллельно) с током до 0,5 А. Если использовать все возможности указанных тринисторов, допустимо применить лампу, потребляющую ток до 5 А. В этом случае для надежного закрывания тринистора VS2 емкость конденсатора С2 надо увеличить до 330...470 мкф. Соответственно придется увеличить емкость конденсатора С1, чтобы в периоды между импульсами генератора конденсатор С2 успевал зарядиться. Тринистор VS2 следует разместить на небольшом радиаторе.
Детали "мигалки" монтируют на печатной плате(рис. 2) из одностороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Оксидный конденсатор С2 - обязательно алюминиевый, серий К50-6, К50-16,К50-35.
Если ток лампы не превышает 0,5 А, один из тринисторов можно заменить на маломенее мощный, например, КУ101А (на рис. 3 VS1). Поскольку напряжения на управляющих электродах тринисторов, при которых они открываются, различны, в устройство введен подстроечный резистор R2, с помощью которого подбирают оптимальный режим их работы. Кроме того, увеличивают сопротивление резистора (R3) в цепи анода тринистора VS1.
Правда тогда немного изменится печатная плата. Выглядеть она будет уже так:
Налаживание конструкций сводится к установке требуемой частоты "миганий" лампы подбором конденсатора С1. Если лампа накаливания загорается, но не гаснет, значит, либо тринистор VS1 не закрывается (следует увеличить сопротивление резистора R2 в первой "мигалке" или R3 во второй), либо не успевает зарядиться конденсатор С2. Тогда желательно уменьшить его емкость, а еще лучше - частоту переключении. Во второй "мигалке" нужно установить движок подстроечного резистора в такое положение, при котором устойчиво срабатывают оба тринистора.
Дополнительные полезные материалы:
