Wie man eine blinkende LED mit den Händen macht
Die menschliche Wahrnehmung zeichnet sich dadurch aus, dass wir besser in der Lage sind, nicht die Größe des Parameters, sondern seine Veränderung wahrzunehmen. Aus diesem Grund werden in allen Warn- und Notsystemen intermittierende Töne und Lichter verwendet. So ist es einfacher, die Aufmerksamkeit des Betreibers oder anderer Personen zu gewinnen. Eine ähnliche Lösung wird auch für andere Zwecke verwendet. Zum Beispiel in der Werbung. Daher wird eine blinkende LED in einer Vielzahl von elektronischen Schaltungen verwendet.
Was Sie dafür brauchen
Sie können fertige Produkte kaufen LEDdie, wenn sie unter Strom gesetzt wird, blinkt. In einem solchen Gerät ist neben dem üblichen p-n-Übergang eine elektronische Schaltung eingebaut, die nach folgendem Prinzip arbeitet:
Ein Master-Oszillator dient als Basis für das Gerät. Er erzeugt Impulse mit einer relativ hohen Frequenz - mehrere Kilohertz oder zehn Kilohertz. Die Betriebsfrequenz wird durch die Parameter des RC-Kreises bestimmt. Die Kapazität und der Widerstand sind konstruktiv - sie sind Elemente des LED-Geräts. Auf diese Weise ist es nicht möglich, eine große Kapazität zu erreichen, ohne dass die Größe des Bauelements erheblich zunimmt. Daher ist das RC-Produkt klein, und der Betrieb bei hohen Frequenzen ist eine Zwangsmaßnahme. Bei einer Frequenz von mehreren Kilohertz kann das menschliche Auge das Blinken der LED nicht mehr unterscheiden und nimmt es als konstantes Leuchten wahr, weshalb ein zusätzliches Element, ein Frequenzteiler, eingeführt wird. Durch die Teilung in Serie wird die Frequenz auf einige Hertz reduziert (abhängig von der Versorgungsspannung). Diese Lösung ist in Bezug auf Gewicht und Abmessungen vorteilhafter als die Verwendung eines Kondensators mit großer Kapazität. Die kleinste Versorgungsspannung einer komplett blinkenden LED beträgt etwa 3,5 Volt.
Wie man eine blinkende LED herstellt
Blinkende LEDs lassen sich leicht selbst herstellen. In vielen Fällen werden nur wenige zusätzliche Komponenten benötigt. Einfache schematische Varianten sind unten dargestellt.
Das Blinklicht eines einzelnen Transistors
Ein solches Blinklicht kann leicht mit nur einem Transistor hergestellt werden.
Die Schaltung basiert auf einem Single Junction Transistor. Ein inländisches KT117-Element kann eingebaut werden, ein ausländisches analoges kann gewählt werden. Die Frequenz der Schwingung ist umgekehrt proportional zum Produkt aus R1 und C1. Die Werte und der Zweck der Elemente sind der Tabelle zu entnehmen.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Einige Kiloohm bis einige Dutzend Kiloohm. Stellt zusammen mit C1 die Frequenz des Oszillators ein. | Um eine Frequenz von 1...3 Hz zu erhalten, muss ein Wert von 10...100 μF gewählt werden, und die Frequenz muss durch Wahl von R1 korrigiert werden. | Begrenzt den Strom durch den Transistor und die LED. Er wird in Abhängigkeit von der Versorgungsspannung gewählt, bei 10 V zur Einstellung eines Stroms von 10 mA muss der Nennwert 1 kOhm betragen. | Wenige zehn Ohm |
Die Versorgungsspannung kann zwischen 4,5 und 12 Volt liegen. Der Nachteil dieser Schaltung ist die Verwendung eines überdimensionierten Oxidkondensators, der viel größer ist als die LED selbst. Es hat jedoch nur wenige Elemente und funktioniert sofort nach der fehlerfreien Montage. Wenn ein Einfachtransistor nicht erhältlich ist, kann ein bipolarer Doppeltransistor als Gegenstück hergestellt werden.
Es können zwei beliebige Transistoren mit p-n-p- und n-p-n-Struktur verwendet werden. Zum Beispiel einheimische Paare von KT315 und KT316, KT3102 und KT3107 oder jedes andere russische oder ausländische Gerät.
Eine blinkende LED aus einer Batterie
Diese Schaltung ist einfach, nicht schwer herzustellen und muss nicht angepasst werden (außer vielleicht bei der Auswahl der Parameter der Zeitzappschaltung). Er hat jedoch eine Eigenschaft, die in manchen Situationen kritisch sein kann - er benötigt 4,5 V oder mehr. Für diese Spannung werden mindestens drei AA-Batterien oder CR2032 benötigt. Und schon ein geringer Abfall der Stromversorgung durch Entladung kann zum Ausfall des Stromkreises führen.
Fast alle gängigen lichtemittierenden Elemente benötigen eine Spannung von 1,6 V (und oft 3 V), um zu leuchten, so dass eine einfache blinkende LED-Schaltung nicht mit einer 1,5-Volt-Batterie betrieben werden kann. Aber es ist möglich, eine relativ komplexe Lösung zu finden - mit Spannungsverdopplung.
Auf den Transistoren VT1 und VT2 ist ein Oszillator aufgebaut, der die Frequenz und die Dauer der Blitze einstellt (diese werden durch die Schaltungen R1C1 bzw. C1R2 bestimmt). Während der Pause wird der Kondensator C2 fast bis zum Versorgungsniveau aufgeladen. Während der Blinkzeit öffnet der Schalter VT3, VT2 schließt und der Kondensator ist in Reihe mit der Stromversorgung geschaltet. Dadurch wird die Spannung der LED verdoppelt.
Die Diode VD1 muss eine Germanium-Diode sein. Bei einer Siliziumdiode beträgt der Spannungsabfall im offenen Zustand etwa 0,6 V - in diesem Fall ist er sehr hoch.
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Herstellung von LED-Streifen
Ein beliebtes Beleuchtungselement, das sich immer weiter verbreitet, ist die LED-Leiste. Es besteht aus einem flexiblen Träger, auf den parallele Ketten von in Reihe geschaltet Das Band wird auf einer Spule geliefert, die an bestimmten Stellen abgeschnitten werden kann. Das Band wird als Spule geliefert, die an bestimmten Stellen abgeschnitten werden kann.
Das Diagramm zeigt, dass eine Beleuchtungseinrichtung aus einer einzigen LED durch eine erhöhte Versorgungsspannung aufgrund der Reihenschaltung mehrerer Elemente und eine erhöhte Stromaufnahme aufgrund der Parallelschaltung vieler Schaltkreise gekennzeichnet ist. Daher muss die Stromversorgung ausreichend leistungsstark und daher überdimensioniert sein. Es macht also keinen Sinn, beim Bau einer LED-Leuchtleiste an der Größe der Schaltungselemente zu sparen. Das Paradoxe daran ist, dass man für einen solchen Streifen einen ultraeinfachen Signalgenerator bauen kann.
Sie benötigen:
- Eine blinkende LED;
- Strombegrenzungswiderstand Widerstand;
- Hochleistungs-FET (IRLU24N oder ähnliches mit ähnlichen Parametern kann verwendet werden);
- Streifen selbst;
- Stromversorgung.
Die LED leuchtet in regelmäßigen Abständen auf, wobei Spannung an das Gate des Transistors angelegt und wieder entfernt wird. Der Schlüssel schaltet sich im Takt ein und aus und schaltet die LED-Leiste ein und aus. Der Blinkgeber kann hochgefahren werden, wenn ein zweites Leuchtmittel benötigt wird, das im Gegenstromverfahren mit dem ersten ein- und ausgeschaltet werden soll.
Wenn eine Leiste eingeschaltet wird, wird die zweite Leiste ausgeschaltet und umgekehrt.
Für jede Leiste kann eine eigene Stromversorgung verwendet werden, aber der gemeinsame Draht (Minusleitung) muss angeschlossen werden.
Dieses System hat den Vorteil der Einfachheit und der geringen Kosten. Aber es gibt einen Nachteil - die Häufigkeit und Dauer des Blinkens wird durch die Parameter der LED bestimmt, und Sie können sie nur durch die Versorgungsspannung zur gleichen Zeit ändern. Um die Blitzperiode und -dauer separat einstellen zu können, ist eine kompliziertere Schaltung erforderlich. Diese Schaltung erfordert einen KR1006VI1-Chip oder sein ausländisches Gegenstück NE555. Die Vorteile dieses Chips sind:
- geringe Größe;
- geringer Stromverbrauch;
- Möglichkeit, die Dauer der Ausgangsimpulse und die Pause zwischen ihnen getrennt zu regeln.
Die Parameter der Schwingungen werden durch die Elemente R1, R2, C festgelegt:
- Einschaltdauer t1=0,693(R1+R2)*C;
- Pausendauer t2= 0,693*R2*C;
- Erzeugungsfrequenz f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
Falls gewünscht, können Sie anstelle von R1 und R2 variable Widerstände einsetzen. In diesem Fall kann der Blinkmodus zeitnah eingestellt werden.
Die Versorgungsspannung des Chips darf 15 V nicht überschreiten. Wenn Sie 24-Volt-Band für den Chip muss eine separate Quelle oder einen Regler 24/15 Volt (geeignet einfachsten parametrischen auf dem stabler oder auf einem integrierten Regler 7815).
Es ist nicht schwer, ein LED- oder Bandblinklicht herzustellen. Alles, was Sie brauchen, sind Grundkenntnisse der Elektrotechnik, einfache Fertigkeiten und ein paar Radioelemente.