Hogyan készítsünk egy villogó LED-et saját kezűleg
Az emberi érzékelés jellemzője, hogy nem a paraméter nagyságát, hanem annak változását vagyunk képesek jobban észrevenni. Ezért minden figyelmeztető és vészjelző rendszerben szakaszos hangokat és fényeket használnak. Ez megkönnyíti a kezelő vagy mások figyelmének felkeltését. Hasonló megoldást használnak más célokra is. Például a reklámozásban. Ezért a villogó LED-et széles körben használják különböző elektronikus áramkörökben.
Amire szükséged van
Vásárolhat kész LEDamely, ha feszültség alatt van, villog. Egy ilyen eszközben a szokásos p-n átmenet mellett van egy beépített elektronikus áramkör, amely a következő elv szerint készült:
A készülék alapjául egy mesteroszcillátor szolgál. Viszonylag nagy frekvenciájú - néhány kilohertz vagy több tíz kilohertz - impulzusokat generál. A működési frekvenciát az RC-áramkör paraméterei határozzák meg. A kapacitás és az ellenállás konstruktív - ezek a LED-eszköz elemei. Ily módon nem lehet nagy kapacitást elérni anélkül, hogy az eszköz mérete jelentősen megnőne. Ezért az RC-termék kicsi, és a nagy frekvenciákon való működés kényszerű intézkedés. Több kilohertzes frekvencián az emberi szem nem tudja megkülönböztetni a LED villogását, és állandó izzásnak érzékeli, ezért egy további elemet, egy frekvenciaosztót vezetnek be. Soros elosztással ez a frekvenciát néhány hertzre csökkenti (a tápfeszültségtől függően). Ez a megoldás a súly és a méretek szempontjából előnyösebb, mint a nagy kapacitású kondenzátor használata. Egy teljes villogó LED legkisebb tápfeszültsége körülbelül 3,5 volt.
Hogyan készítsünk villogó LED-et
A villogó LED-ek könnyen elkészíthetők. Sok esetben csak néhány extra alkatrészre van szükség. Az alábbiakban egyszerű kapcsolási rajzváltozatok láthatók.
Egyetlen tranzisztor villogó fénye
Egy ilyen villogó lámpa könnyen elkészíthető egyetlen tranzisztorral.
Az áramkör alapja egy egycsomóponti tranzisztor. Beépíthető hazai KT117 elem, választható külföldi analóg. A rezgés frekvenciája fordítottan arányos az R1C1 szorzatával. Az elemek minősítését és rendeltetését lásd a táblázatban.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Néhány kilohmtól több tíz kilohmig. A C1-gyel együtt állítja be az oszcillátor frekvenciáját. | Az 1...3 Hz-es frekvencia eléréséhez 10...100 μF értéket kell választani, és a frekvenciát az R1 kiválasztásával korrigálni kell. | Korlátozza a tranzisztoron és a LED-en átfolyó áramot. A tápfeszültségtől függően kerül kiválasztásra, 10 V-nál a 10mA névleges értékű áram beállításához 1 kOhm-nak kell lennie. | Néhány tíz ohm |
A tápfeszültség 4,5 és 12 volt között lehet. Ennek az áramkörnek a hátránya a túlméretezett oxidkondenzátor használata - sokkal nagyobb, mint maga a LED. Azonban kevés elemmel rendelkezik, és hibátlan összeszerelés után azonnal működik. Ha nem lehet egycsomóponti tranzisztort vásárolni, akkor egy dupla bipoláris tranzisztoros megfelelőt lehet készíteni.
Bármely két p-n-p és n-p-n szerkezetű tranzisztor használható. Például hazai KT315 és KT316, KT3102 és KT3107 vagy bármely más orosz vagy külföldi gyártmányú készülékpár.
Egy villogó LED egy akkumulátorról
Ez az áramkör egyszerű, nem nehéz elkészíteni, nem kell beállítani (kivéve talán a time-zapper áramkör paramétereinek kiválasztását). Van azonban egy olyan tulajdonsága, amely bizonyos helyzetekben kritikus lehet - 4,5 V vagy annál több feszültséget igényel. Ehhez a feszültséghez legalább három AA elemre vagy CR2032 elemre van szükség. És még a kisülés miatti enyhe áramellátáscsökkenés is áramköri meghibásodáshoz vezethet.
Szinte minden gyakori fénykibocsátó elemnek 1,6 V (és gyakran 3 V) feszültségre van szüksége a világításhoz, így egy egyszerű villogó LED áramkört nem lehet úgy megépíteni, hogy 1,5 voltos elemmel működjön. De lehet viszonylag bonyolultat is készíteni - feszültségduplázással.
A VT1, VT2 tranzisztorokra egy oszcillátor van szerelve, amely a villogás frekvenciáját és időtartamát állítja be (ezeket az R1C1 és C1R2 áramkörök határozzák meg). A szünet alatt a C2 kondenzátor majdnem a tápfeszültség szintjére töltődik. A villogási idő alatt a VT3 kapcsoló kinyílik, a VT2 bezár, és a kondenzátor sorba van kapcsolva a tápegységgel. Ez megduplázza a LED feszültségét.
A VD1 diódának germánium diódának kell lennie. Egy szilíciumdiódán nyitott állapotban a feszültségesés kb. 0,6V lesz - ebben az esetben ez nagyon magas.
Hasznos lehet elolvasni: LED villogás áramkör nélkül
LED csíkok készítése
Egy népszerű, széles körben elterjedt világítási eszköz a LED-szalag. Rugalmas hordozóból áll, amelyre párhuzamos láncok vannak nyomtatva. sorba kapcsolva A szalagot tekercsben szállítják, amely bizonyos pontokon elvágható. A szalagot tekercsként szállítjuk, amely bizonyos helyeken elvágható.
Az ábrán látható, hogy az egyetlen LED-ből álló világítóberendezést a több elem soros bevonása miatt megnövekedett tápfeszültség és a sok áramkör párhuzamos kapcsolása miatt megnövekedett áramfelvétel jellemzi. Ezért a tápegységnek kellően erősnek és ezért túlméretezettnek kell lennie. Így nincs értelme takarékoskodni az áramköri elemek méretével a LED szalagfény építéséhez. A paradoxon az, hogy egy ilyen szalaghoz egy ultraegyszerű jelgenerátort lehet építeni.
Szükséged van rá:
- Villogó LED;
- áramkorlátozó ellenállás ellenállás;
- Nagy teljesítményű FET (IRLU24N vagy hasonló paraméterekkel rendelkező hasonló FET használható);
- maga a szalag;
- tápegység.
A LED időszakosan bekapcsol, feszültséget adva és elvéve a tranzisztor kapujára. A kulcs a LED-csíkot be- és kikapcsolva a LED-csíkot tapinthatóan be- és kikapcsolja. A villogót fel lehet gyorsítani, ha egy második világítótestre van szükség, amely az elsővel ellentétes fázisban kapcsol be és ki.
Ha az egyik szalag be van kapcsolva, a másik szalag kikapcsol, és fordítva.
Minden egyes szalaghoz külön tápegység használható, de a közös vezetéket (mínusz vonal) csatlakoztatni kell.
E rendszer előnye az egyszerűség és az alacsony költségek. Van azonban egy hátránya - a villogás gyakoriságát és időtartamát a LED paraméterei határozzák meg, és ezeket csak a tápfeszültséggel egyidejűleg lehet megváltoztatni. Ahhoz, hogy a villanási periódust és időtartamot külön-külön lehessen beállítani, bonyolultabb áramkörre van szükség. Ehhez az áramkörhöz egy KR1006VI1 chip vagy annak külföldi megfelelője, az NE555 szükséges. A chip előnyei a következők:
- kis méret;
- alacsony energiafogyasztás;
- Lehetőség a kimeneti impulzusok időtartamának és a köztük lévő szünetnek a külön szabályozására.
A rezgések paramétereit az R1, R2, C elemek határozzák meg:
- ON időtartam t1=0,693(R1+R2)*C;
- szünet időtartama t2= 0,693*R2*C;
- generációs frekvencia f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
Kívánság szerint az R1 és R2 helyett változó ellenállásokat is elhelyezhetünk. Ebben az esetben a villogási mód azonnal beállítható.
A chip tápellátása nem haladhatja meg a 15V-ot. Ha 24 voltos szalagot használ a chip kell egy külön forrást, vagy hogy egy szabályozó 24/15 voltos (alkalmas legegyszerűbb parametrikus a stabilizátor vagy egy integrált szabályozó 7815).
Nem nehéz LED vagy szalag villogó fényt készíteni. Mindössze alapfokú elektrotechnikai ismeretekre, egyszerű készségekre és néhány rádióelemre van szükséged.