Відразу, обмовлюся, ідея не моя, вона була взята на сайті chipdip.ru. Це проста мигалка на 6 світлодіодах, особливістю якої є повна відсутність додаткових активних елементів, що управляють (транзистори, мікросхеми).
Основою пристрою є миготливий світлодіод червоного світіння HL3 послідовно, з яким включено два звичайні червоні світлодіоди HL1 і HL2. Коли спалахує світлодіод HL3, що мигає, разом з ним спалахують і світлодіоди HL1 і HL2.
При цьому відкривається діод VD1, який шунтує зелені світлодіоди HL4-HL6, які при цьому гаснуть.
Коли блимаючий світлодіод HL3 гасне, разом з ним гаснуть світлодіоди HL1 і HL2, при цьому спалахує група зелених світлодіодів HL4-HL6.
Потім цикл повторюється. Детальніше ви можете подивитися про мигалку на цьому відео:
Пристрій живиться від батареї типу Крона напругою 9 В. Резистори типу МЛТ-0,125, R1 100 Ом, R2 300 Ом. У першоджерелі використаний діод VD1 типу КД522, він був замінений Д220. Світлодіоди можуть бути будь-якими на напругу 2,5-3, і струм 10-30 мА. З повагою, Лекомцев Д.Г.
Позбавлені можливості купити готовий світлодіод, що миготить, де всередину колби вбудовані необхідні елементи для здійснення потрібної функції (залишилося підключити батарейку) - спробуйте зібрати авторську схему. Знадобиться небагато: розрахувати резистор світлодіода, що задає разом з конденсатором період коливань в ланцюзі, обмежити струм, вибрати тип ключа. Через деякі причини економіка країни працює на видобувну галузь, електроніка закопана глибоко в землю. З елементною базою напруження.
Підключаючи світлодіод, дізнайтеся мінімум теорії - портал ВашТехнік готовий допомогти. Район p-n переходу за рахунок існування діркової та електронної провідності утворює зону невластивих товщі основного кристала енергетичних рівнів. Рекомбінуючи, носії заряду вивільняють енергію, якщо величина дорівнює кванту світла, спай двох матеріалів починає випромінюватись. Відтінок визначений деякими величинами, співвідношення виглядає так:
E = h c/λ; h = 6,6 х 10-34 – постійна Планка, з = 3 х 108 – швидкість світла, грецькою літерою лямбда позначається довжина хвилі (м).
Зі твердження випливає: може бути створений діод, де різниця енергетичних рівнів присутня. Так виготовляються світлодіоди. Залежно від різниці рівнів колір синій, червоний, зелений. Рідкісні світлодіоди мають однаковий ККД. Слабкими вважають сині, які історично з'явилися останніми. ККД світлодіодів порівняно малий (для напівпровідникової техніки), рідко сягає 45%. Питоме перетворення електричної енергії на корисну світлову просто приголомшливе. Кожен Вт енергії дає фотонів у 6-7 разів більше, ніж спіраль розжарення в еквівалентних умовах споживання. Пояснює, чому світлодіоди сьогодні займають міцну позицію у освітлювальній техніці.
Створення мигалки на основі напівпровідникових елементів незрівнянно простіше. Досить порівняно малих напруг, схема почне працювати. Решта зводиться до правильного підбору ключових та пасивних елементів для створення пилкоподібної або імпульсної напруги потрібної конфігурації:
Очевидно, що підключення світлодіода до мережі 230 вольт виглядає непридатною ідеєю. Є подібні схеми, але змусити блимати складно, елементна база відсутня. Світлодіоди працюють від набагато нижчих напруг живлення. Найдоступнішими вважаються:
Влаштування світлодіода зрозуміло, умови горіння відомі, приступимо до реалізації задуму. Змусимо елемент блимати.
Комп'ютерний блок живлення є ідеальним варіантом тестування світлодіодів SMD0603. Потрібно просто поставити резистивний дільник. Згідно зі схемою технічної документації оцінюють опори p-n переходів у прямому напрямку, заручившись допомогою тестера. Прямий вимір тут неможливий. Зберемо схему, показану нижче:
Провід +3,3 В блок живлення комп'ютера помаранчевої ізоляції, схемну землю беремо з чорного. Зверніть увагу: небезпечно вмикати модуль без навантаження. Ідеально підключити DVD-привод чи інший пристрій. Допускається за наявності вміння поводження з приладами під струмом зняти бічну кришку, витягнути звідти контакти, не знімати блок живлення. Підключення світлодіодів ілюструє схему. Виміряли опір на паралельному підключенні світлодіодів та зупинилися?
Пояснюємо: у робочому стані світлодіодів знадобиться включити кілька, зробимо аналогічне налаштування. Напруга живлення на мікросхемі становитиме 2,5 вольта. Зверніть увагу, світлодіоди миготливі, показання неточні. Максимальна не перевищує 2,5 вольта. Індикація успішної роботи схеми виявляється блиманням світлодіодів. Щоб частина мерехтіла, приберемо харчування з непотрібних. Допускається зібрати схему налагодження з трьома змінними резисторами - по одному в гілку кожного кольору.
Номінали потрібно брати вагомі, не забувати: значно обмежимо струм, що йде через світлодіоди. Фактично потрібно продумати питання відповідно до ситуації.
Схема миготливого світлодіода
Схема, зображена малюнком, використовує до роботи лавинний пробою транзистора. КТ315Б, що використовується як ключ, має максимальну зворотну напругу між колектором і базою 20 вольт. Небезпечного у такому включенні мало. У модифікації КТ315Ж параметр становить 15 вольт, набагато ближче до обраної напруги живлення +12 вольт. Транзистор використати не варто.
Лавинний пробій позаштатний режим p-n переходу. За рахунок перевищення зворотної напруги між колектором і базою відбувається іонізація атомів ударами носіїв заряду, що розігналися. Утворюється маса вільних заряджених частинок, які захоплюються полем. Очевидці стверджують: для пробою транзистора КТ315 потрібна зворотна напруга, прикладена між колектором та емітером, амплітудою 8-9 Ст.
Пара слів про роботу схеми. У початковий час починає заряджатися конденсатор. Підключено на +12 вольт, решту схеми обірвано — закрито транзисторний ключ. Поступово різниця потенціалів підвищується, досягає напруги лавинного пробою транзистора. Напруга конденсатора різко падає, паралельно підключені два відкриті p-n переходи:
У сумі напруга складе близько 1 вольта, конденсатор починає розряджатися через відкриті p-n переходи, тільки напруга падає нижче 7-8 вольт, везіння закінчується. Транзисторний ключ закривається, процес знову повторюється. Схемі властивий гістерезис. Транзистор відкривається при вищій напрузі, ніж закривається. Зумовлено інерційністю процесів. Бачимо, як працює світлодіод.
Номінали резистора, ємності визначають період коливань. Конденсатор можна взяти значно менше, включивши між колектором транзистора та світлодіодом невеликий опір. Наприклад, 50 Ом. Постійна розряду різко збільшиться, перевірити світлодіод візуально буде простіше (зросте час горіння). Зрозуміло, струм не повинен бути надто великим, максимальні значення беруться з довідників. Не рекомендується вести підключення світлодіодних світильників через низьку термостабільність системи та наявність нештатного режиму транзистора. Сподіваємося, огляд вийшов цікавим, картинки зрозумілими, пояснення.
Представляю 3 схеми мигалок та 2 схеми кольоромузики. Перша - на 2 світлодіоди, решта для одного.
Транзистори КТ209М типу pnp. Можна використовувати і npn зі зміною полярності живлення, світлодіодів та конденсаторів.
В інтернеті є подібні схеми симетричного мультивібратора, де транзистори з'єднані емітерами, а колектори вгорі, наприклад, як у цій схемі звукового генератора Схема зібрана на пластиковій картці.
Друга схемаскладається з двох транзисторів pnp і npn, одного резистора, конденсатора та світлодіода. Живиться від двох акумуляторів AA, як і усі схеми цього огляду. Транзистори: КТ3107І та КТ3102Б (а може бути Л(І) - колір не однозначний), також темно-зелена точка чомусь на округлій стороні транзистора, а не на плоскій, як зазначено у всіх довідниках.
Для перегляду у більшому розмірі потрібно натиснути на посилання з назвою відео, або кнопку YouTube під час програвання!
У третій схемідоданий другий резистор. Параметри миготіння у всіх схемах можна налаштовувати зміною ємності конденсаторів та опору резисторів.
Для перегляду у більшому розмірі потрібно натиснути на посилання з назвою відео, або кнопку YouTube під час програвання!
Світлодіод блимає під музику з комп'ютера або іншого музичного пристрою. Підключається до одного із двох звукових каналів. У схемі використовується NPN транзистор С9014, резистор 10 ком, потужний світлодіод 3 Вт. Живиться від літієвого акумулятора напругою 3,7 Ст.
Замість акумулятора можна використовувати 5 Вольт із блока живлення системника. Яскравість змінюється підбором опору резистора, напруги живлення та гучності на комп'ютері.
Для перегляду у більшому розмірі потрібно натиснути на посилання з назвою відео, або кнопку YouTube під час програвання!
На відео використовується потужний світлодіод із допустимим максимальним струмом 700 мА при падінні напруги 4 В. Тому, якщо взяти звичайний світлодіод зі струмом 20 мА, то важливо не допустити сильного перевищення цього струму.
Друга схема кольоромузики, на мій погляд менш вдала, але, можливо, комусь знадобиться. Публікую фото з підписаними значеннями деталей.Опір резистора та ємність конденсатора можна змінювати.
Нові статті додані на другий сайт, на який можна перейти через кнопку "Спектроскопія" у меню сайту!
Миготливий світлодіод може бути реалізований та використаний декількома способами, від чого залежить і його подальша сфера застосування. Схеми можуть складатися з кількох діодів, транзисторів, підключатися до різних джерел живлення, навіть батарейок, по-різному моргати. Зібрати більшість із них можна своїми руками, але іноді потрібно підігнати теоретичну базу.
Один з найпростіших способів реалізації світлодіодних індикаторів, що моргають, може успішно імітувати сигналізацію для автомобіля. Для авто преміум-класу це не дуже актуально, а для менш елітної техніки, загальна вартість якої не окупає встановлення дорогої системи оповіщення, така схема буде якраз. Мигалка на світлодіодах у такому разі буде оптимальним варіантом.
Купити моргаючий діод для авто - позбавити себе від кропіткого просиджування над обробкою плати. Це не завжди правильно, але в цьому випадку дуже підходить. Важливо розібратися, чому блимає світлодіод.
На вигляд такий моргаючий індикатор неможливо відрізнити від звичайного світлодіода, який світиться постійно. При подачі напруги він починає блимати кілька разів на секунду. Наявність мультиметра також допоможе розрізнити напівпровідникові пристрої. У прямому напрямку мордуючий діод демонструє невеликий опір, а у зворотному - світлодіод зі звичайним показником падіння напруги.
Основою миготіння світлодіода служить невеликих розмірів чіп, який складається з високочастотного генератора, що задає. Останній працює разом із дільником на логічних елементах, даючи можливість отримувати замість високих значень частоти необхідні 1-3 Гц.
Щоб реалізувати низькочастотний генератор необхідно використовувати конденсатор з великою ємністю. Вирішивши зібрати схему своїми руками, дуже проблематично було б використовувати напівпровідник із великою площею. Чому - так він просто не вміститься в корпусі світлодіода.
На напівпровідниковій підніжці розміщені не тільки генератор та дільник, але також електронний ключ та діод-протектор. Миготливі світлодіоди з напругою живлення 3-12В обладнуються також обмежувальним резистором, а він не вимагає низьковольтного.
Основне призначення діода-протектора полягає у запобіганні поломці мікросхеми у разі переплюсування її живлення.
При подачі напруги автомобільної мережі номінал струмообмежувального резистора повинен вибиратися з діапазону 3-5кОм. Підключивши світлодіод своїми руками можна відзначити, що він споживає струм не тільки при мерехтінні, а й у пазах.
Визначившись з тим, як влаштовані світлодіоди, що миготять, як вони працюють, і чому миготять, можна приступити безпосередньо до монтажу.
Для складання потрібно 2 гнучкі багатожильні проводки невеликого діаметру. Краще вибирати кабелі різного кольору, щоб мати можливість відрізняти їх при підключенні до автомобільної проводки.
Коли резистор та обидва дроти закріплені, можна помістити схему в товсту полімерну трубку. Остаточний етап монтажу сигналізації своїми руками – підключення дротів до «+» та «-» ланцюга живлення автомобіля. Якщо все блимає як треба, мигалку на світлодіодах можна вважати вдалою.
Складання схем своїми руками на базі світлодіодів користується величезною популярністю серед автолюбителів. Чому? Діоди дають величезні можливості для тюнінгу. Заміна будь-якого освітлення, внутрішнього підсвічування та багато іншого.
У будь-якого радіоаматора-початківця є бажання скоріше зібрати що-небудь електронне і бажано, щоб воно запрацювало відразу і без трудомісткої настройки. Та й це зрозуміло, тому що навіть маленький успіх на початку шляху дає безліч сил.
Як уже говорилося, насамперед краще зібрати блок живлення. Ну а якщо він уже є у майстерні, то можна зібрати мигалку на світлодіодах. Отже, настав час «піднімати» паяльником.
Ось важлива схема однієї з найпростіших мигалок. Базовою основою даної схеми є симетричний мультивібратор. Мигалка зібрана з доступних та недорогих деталей, багато з яких можна знайти у старій радіоапаратурі та використати повторно. Про параметри радіодеталей буде сказано трохи пізніше, а поки що розберемося з тим, як працює схема.
Суть роботи схеми у тому, що транзистори VT1 і VT2 по черзі відкриваються. У відкритому стані перехід Е-К транзисторів пропускає струм. Так як в колекторні ланцюги транзисторів включені світлодіоди, то при проходженні струму через них вони світяться.
Частота перемикань транзисторів, а, отже, і світлодіодів може бути підрахована приблизно за допомогою формули розрахунку частоти симетричного мультивібратора.
Як бачимо з формули, головними елементами, за допомогою яких можна змінювати частоту перемикань світлодіодів, є резистор R2 (його номінал дорівнює R3), а також електролітичний конденсатор C1 (його ємність дорівнює C2). Для підрахунку частоти перемикань у формулу потрібно підставити величину опору R2 у кілоомах (kΩ) та величину ємності конденсатора C1 у мікрофарадах (μF). Частоту f отримаємо в герцах (Гц або закордонний манер - Hz).
Цю схему бажано не лише повторити, а й «погратися» з нею. Можна, наприклад, збільшити ємність конденсаторів C1, C2. При цьому частота перемикань світлодіодів зменшиться. Перемикатимуться вони повільніше. Також можна зменшити ємність конденсаторів. При цьому світлодіоди перемикатимуться частіше.
При C1 = C2 = 47 мкф (47 μF), а R2 = R3 = 27 кОм (kΩ) частота становитиме близько 0,5 Гц (Hz). Таким чином, світлодіоди будуть перемикатися 1 раз на протязі 2 секунд. Зменшивши ємність C1, C2 до 10 мкф можна досягти швидшого перемикання - близько 2,5 разів на секунду. А якщо встановити конденсатори C1 і C2 ємністю 1 мкф, то світлодіоди перемикатимуться з частотою близько 26 Гц, що на око буде практично непомітно - обидва світлодіоди будуть просто світитися.
А якщо взяти і поставити електролітичні конденсатори C1, C2 різної ємності, то мультивібратор із симетричного перетвориться на несиметричний. При цьому один із світлодіодів світитиме довше, а інший коротший.
Більш плавно частоту миготіння світлодіодів можна змінювати і за допомогою додаткового змінного резистора PR1, який можна включити в схему так.
Тоді частоту перемикань світлодіодів можна плавно змінювати поворотом ручки змінного резистора. Змінний резистор можна взяти з опором 10 - 47 ком, а резистори R2, R3 встановити з опором 1 ком. Номінали інших деталей залишити колишніми (див. таблицю).
Ось так виглядає мигалка з плавним регулюванням частоти спалахів світлодіодів на макетній платі.
Спочатку схему мигалки краще зібрати на безпайковій макетній платі та налаштувати роботу схеми за своїм бажанням. Безпайкова макетна плата взагалі дуже зручна для проведення будь-яких експериментів з електронікою.
Тепер поговоримо про деталі, які будуть потрібні для складання мигалки на світлодіодах, схема якої наведена на першому малюнку. Перелік елементів, що використовуються у схемі, наведено у таблиці.
Назва |
Позначення |
Номінал/Параметри |
Марка або тип елемента |
| Транзистори | VT1, VT2 |
|
КТ315 з будь-яким буквеним індексом |
| Електролітичні конденсатори | C1, C2 | 10...100 мкф (робоче напруження від 6,3 вольт і від) | К50-35 або імпортні аналоги |
| Резистори | R1, R4 | 300 Ом (0,125 Вт) | МЛТ, МОН та аналогічні імпортні |
| R2, R3 | 22...27 кОм (0,125 Вт) | ||
| Світлодіоди | HL1, HL2 | індикаторний або яскравий на 3 вольти |
Варто зазначити, що транзистори КТ315 мають комплементарний «близнюк» - транзистор КТ361. Корпуси у них дуже схожі та їх легко переплутати. Було не дуже страшно, але ці транзистори мають різну структуру: КТ315 – n-p-n, а КТ361 - p-n-p. Тому їх і називають комплементарними. Якщо замість транзистора КТ315 у схему встановити КТ361, вона працювати не буде.
Як визначити who is who? (хто є хто?).
На фото показані транзистор КТ361 (ліворуч) та КТ315 (праворуч). На корпусі транзистора зазвичай вказується лише літерний індекс. Тому відрізнити КТ315 від КТ361 на вигляд практично неможливо. Щоб достовірно переконатися в тому, що перед вами саме КТ315, а не КТ361 найнадійніше перевіритиме транзистор мультиметром.
Цоколівка транзистора КТ315 показано малюнку в таблиці.
Перед тим, як впаювати в схему інші радіодеталі, їх також варто перевірити. Особливо перевірки потребують старі електролітичні конденсатори. У них одне лихо – втрата ємності. Тому не зайвим буде перевірити конденсатори.
До речі, з допомогою мигалки можна опосередковано оцінювати ємність конденсаторів. Якщо електроліт "висох" і втратив частину ємності, то мультивібратор працюватиме в несиметричному режимі - це відразу стане помітно суто візуально. Це означає, що один із конденсаторів C1 або C2 має меншу ємність («високий»), ніж інший.
Для живлення схеми потрібно блок живлення з вихідною напругою 4,5 - 5 вольт. Також можна запитати мигалку і від 3 батарей типорозміру AA або AAA (1,5 *3 = 4,5 В). Про те, як правильно з'єднувати батарейки, читайте .
Електролітичні конденсатори (електроліти) підійдуть будь-які з номінальною ємністю 10...100 мкф і робочою напругою від 6,3 вольт. Для надійності краще підібрати конденсатори на більш високу робочу напругу - 10...16 вольт. Нагадаємо, що робоча напруга електролітів повинна бути трохи більшою за напругу живлення схеми.
Можна взяти електроліти з більшою ємністю, але й габарити пристрою помітно збільшаться. При підключенні до схеми конденсаторів дотримуйтесь полярності! Електроліти не люблять переполюсування.
Усі схеми перевірені та є робітниками.Якщо щось не запрацювало, то насамперед перевіряємо якість паяння чи з'єднань (якщо збирали на макетці). Перед впаюванням деталей у схему їх варто перевірити мультиметром, щоб потім не дивуватися: А чому не працює?
Світлодіоди можуть бути будь-які. Можна використовувати як звичайні індикаторні на 3 вольти, так і яскраві. Яскраві світлодіоди мають прозорий корпус і мають більшу світловіддачу. Дуже ефектно виглядають, наприклад, яскраві світлодіоди червоного свічення діаметром 10 мм. Залежно від бажання можна застосувати і світлодіоди інших кольорів випромінювання: синього, зеленого, жовтого та ін.
