Kuidas oma kätega vilkuvat LED-i teha
Inimtaju tunnusjoon on see, et suudame paremini märgata mitte parameetri väärtust, vaid selle muutust. Seetõttu kasutavad kõik hoiatus- ja häiresüsteemid katkendlikke helisid ja sära. Lihtsam on köita operaatori või teiste inimeste tähelepanu. Sellist lahendust kasutatakse ka muudel eesmärkidel. Näiteks reklaamis. Seetõttu kasutatakse vilkuvat LED-i laialdaselt mitmesugustes elektroonilistes vooluringides.
Mida on vaja teha
Saate osta valmis LEDmis pinge all olles hakkab vilkuma. Sellises seadmes on lisaks tavapärasele p-n-ristmikule sisseehitatud elektrooniline vooluahel, mis on valmistatud järgmisel põhimõttel:
Seadme aluseks on põhiostsillaator. See toodab suhteliselt kõrge sagedusega impulsse - mitu kilohertsi või kümneid kilohertsi. Töösagedus määratakse RC-ahela parameetritega. Mahtuvus ja takistus on konstruktiivsed - need on LED-seadme elemendid. Nii ei ole võimalik saada suurt mahtuvust ilma seadme mõõtmete olulise suurenemiseta. Seetõttu on RC-toode väike ja kõrgetel sagedustel töötamine on sunnitud meede.Mitme kilohertsi sagedusel ei erista inimsilm LED-i vilkumist ja tajub seda pideva kumana, seetõttu võetakse kasutusele täiendav element - sagedusjagur. Järjestikuse jagamisega vähendab see sagedust mõne hertsini (olenevalt toitepingest). See lahendus on soodsam kui massi ja mõõtmete poolest suure mahutavusega kondensaatori kasutamine. Valmis vilkuva LED-i madalaim toitepinge on umbes 3,5 volti.
Kuidas teha vilkuvat LED-i
Vilkuva LED-i ise tegemine pole keeruline. Paljudel juhtudel vajate vaid mõnda lisaelementi. Allpool on näidatud lihtsad skemaatilised variatsioonid.
Vilkuv tuli ühel transistoril
Sellist vilkurit on lihtne oma kätega teha vaid ühel transistoril.
Ahel on üles ehitatud ühe ristmiku transistorile. Saate paigaldada kodumaise elemendi KT117, saate valida välismaise analoogi. Võnkumise sagedus on pöördvõrdeline R1C1 korrutisega. Elementide hinnangud ja otstarve on toodud tabelis.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Mõnest kilohimast kuni kümnete kilomini. Koos C1 määrab ostsillaatori sageduse. | Sageduse 1...3 Hz saamiseks on vaja valida väärtus 10...100 μF, korrigeerida sagedust valides R1. | See piirab voolu läbi transistori ja LED-i. See valitakse sõltuvalt toitepingest, 10 V juures peab voolu seadistamiseks 10 mA nimiväärtus olema 1 kOhm. | Mõnikümmend oomi |
Toitepinge võib olla vahemikus 4,5 kuni 12 volti. Selle vooluahela puuduseks on suure suurusega oksiidkondensaatori kasutamine - palju suurem kui LED ise. Kuid see sisaldab vähe elemente ja töötab kohe pärast veatut kokkupanekut. Kui te ei saa ühte ristmikku transistori, saate teha selle vaste kahel bipolaarsel transistoril.
Kasutada võib mis tahes kahte p-n-p ja n-p-n struktuuriga transistorit. Näiteks kodumaised paarid KT315 ja KT316, KT3102 ja KT3107 või mis tahes muud Venemaa või välismaised seadmed.
LED vilgub akust
See ahel on lihtne, seda pole keeruline teha, ei vaja reguleerimist (välja arvatud võib-olla ajaahela parameetrite valimine). Sellel on aga funktsioon, mis mõnes olukorras võib olla kriitiline – selleks on vaja pinget 4,5V või rohkem. Selle pinge jaoks oleks vaja vähemalt kolme AA patareid või CR2032. Ja isegi väike võimsuse langus tühjenemisest võib põhjustada vooluringi talitlushäireid.
Peaaegu kõik levinumad valgust kiirgavad elemendid vajavad hõõgumiseks 1,6 V (ja sageli 3 V), seega on võimatu ehitada lihtsat vilkuvat LED-ahelat, mis toidetakse 1,5-voldise akuga. Kuid on võimalik teha suhteliselt keeruline - pinge kahekordistamisega.
Transistoridele VT1, VT2 on kokku pandud ostsillaator, mis määrab välkude sageduse ja kestuse (need määravad vastavalt ahelad R1C1 ja C1R2). Pausi ajal laetakse kondensaator C2 peaaegu võimsuse tasemeni. Vilkumise ajal avaneb lüliti VT3, VT2 sulgub ja kondensaator ühendatakse järjestikku toiteallikaga. Seega on LED-i pinge kahekordistunud.
Diood VD1 peab olema germaaniumdiood. Avatud olekus ränidioodil on pingelang umbes 0,6 V - antud juhul on see väga suur.
Võib olla kasulik lugeda: Vilkuv LED ilma vooluringita
LED-ribade valmistamine
Populaarne valgustusseade, mis on laialt levinud, oli LED-riba. See on paindlik alus, millele kantakse paralleelsed ahelad ühendatud järjestikku piiravad takistid ja LED-id. See lint tarnitakse mähisena, mida saab teatud kohtades lõigata.
Diagrammil on näha, et ühest LED-ist pärit valgustusseadet iseloomustab suurenenud toitepinge, mis on tingitud mitme elemendi järjestikusest lisamisest, ja suurenenud voolutarve, mis on põhjustatud paljude vooluahelate paralleelühendusest. Seetõttu peab toiteallikas olema piisavalt võimas, seega - mõõtmetega. Nii et LED-riba valguse ehitamiseks mõeldud vooluringi elementide suuruse kohta pole mõtet säästa. Paradoks on see, et sellise riba jaoks saate ehitada ülilihtsa signaaligeneraatori.
Selleks vajate:
- vilkuv LED;
- voolu piirav takisti;
- Võimas väljatransistor (võib kasutada IRLU24N või sarnast sarnaste parameetritega);
- riba ise;
- toiteallikas.
LED lülitub perioodiliselt sisse, rakendades ja eemaldades transistori paisule pinge. Võti lülitub sisse ja välja taktitundeliselt, lülitades LED-riba sisse ja välja. Vilku saab tõsta, kui esimesega vastupidises faasis sisse- ja väljalülitamiseks on vaja teist valgustusseadet.
Kui üks riba on sees, on teine välja lülitatud ja vastupidi.
Iga riba jaoks võite kasutada eraldi toiteallikat, kuid ühine juhe (miinusjoon) tuleb ühendada.
Sellel skeemil on vaieldamatud eelised: lihtsus ja odavus. Kuid on ka puudus - vilkumise sagedus ja kestus määratakse LED-i parameetritega ning neid saab korraga muuta ainult toitepinge abil. Välkude perioodi ja nende kestuse eraldi seadistamiseks on vaja keerulisemat vooluringi. Selleks vajate kiipi KR1006VI1 või selle välismaist vastet NE555. Selle kiibi eelised on järgmised:
- väike suurus;
- madal energiatarve;
- võimalus eraldi reguleerida väljundimpulsside kestust ja nendevahelist pausi.
Võnkumiste parameetrid määratakse elementide R1, R2, C abil:
- SEES kestus t1=0,693(R1+R2)*C;
- pausi kestus t2= 0,693*R2*C;
- põlvkonna sagedus f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
Kui soovite, võite R1 ja R2 asemel panna muutuvtakistid. Sel juhul saab vilkuvat režiimi kiiresti reguleerida.
Kiibi toiteallikas ei tohiks ületada 15 V. Kui kasutate kiibi jaoks 24-voldist teipi, tuleb varustada eraldi allikas või teha 24/15-voldine regulaator (sobib lihtsaim parameeter stabilisaatoril või integreeritud regulaatoril 7815).
LED-ist või lindist vilkuvat tulukest on lihtne teha. Edu saavutamiseks vajate minimaalseid teadmisi elektrotehnikast, lihtsaid oskusi ja mõnda raadioelementi.