Kaip rankomis pasigaminti mirksintį šviesos diodą
Žmogaus suvokimo ypatybė yra ta, kad mes geriau pastebime ne parametro dydį, o jo pokytį. Dėl šios priežasties visose įspėjimo ir avarinėse sistemose naudojami pertraukiami garsai ir šviesos. Taip lengviau atkreipti operatoriaus ar kitų žmonių dėmesį. Panašus sprendimas naudojamas ir kitais tikslais. Pavyzdžiui, reklamoje. Todėl mirksintis šviesos diodas plačiai naudojamas įvairiose elektroninėse grandinėse.
Ką reikia pagaminti
Galite nusipirkti gatavų LEDkuris, įjungtas, mirksi. Tokiame prietaise, be įprastos p-n sandūros, yra įmontuota elektroninė grandinė, sudaryta pagal tokį principą:
Įrenginio pagrindas - pagrindinis osciliatorius. Jis generuoja palyginti didelio dažnio impulsus - kelių kilohercų arba dešimčių kilohercų. Darbinį dažnį lemia RC grandinės parametrai. Talpa ir varža yra konstruktyvūs - jie yra LED prietaiso elementai. Tokiu būdu neįmanoma gauti didelės talpos gerokai nepadidinus prietaiso dydžio. Todėl RC sandauga yra maža, o veikimas aukštais dažniais yra priverstinė priemonė. Esant kelių kilohercų dažniui, žmogaus akis neskiria šviesos diodo mirksėjimo ir suvokia jį kaip nuolatinį švytėjimą, todėl įvedamas papildomas elementas - dažnio daliklis. Padalinus jį nuosekliai, dažnis sumažėja iki kelių hercų (priklausomai nuo maitinimo įtampos). Šis sprendimas yra naudingesnis svorio ir matmenų požiūriu nei didelės talpos kondensatoriaus naudojimas. Mažiausia visiškai mirksinčio šviesos diodo maitinimo įtampa yra apie 3,5 V.
Kaip pasigaminti mirksintį šviesos diodą
Mirksinčius šviesos diodus lengva pasigaminti patiems. Daugeliu atvejų reikia tik kelių papildomų komponentų. Toliau pateikiami paprasti schemų variantai.
Vieno tranzistoriaus mirksinti šviesa
Tokią mirksinčią šviesą galima lengvai pagaminti naudojant tik vieną tranzistorių.
Schema pagrįsta vienos sandūros tranzistoriumi. Galima įrengti vietinį KT117 elementą, galima pasirinkti užsienio analogą. Svyravimų dažnis atvirkščiai proporcingas R1C1 sandaugai. Elementų įvertinimai ir paskirtis nurodyti lentelėje.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Nuo kelių kilohemų iki dešimčių kilohemų. Kartu su C1 nustato osciliatoriaus dažnį. | Norint gauti 1...3 Hz dažnį, reikia parinkti 10...100 μF vertę, o dažnį reikia koreguoti parenkant R1. | Jis riboja srovę, tekančią per tranzistorių ir šviesos diodą. Jis parenkamas priklausomai nuo maitinimo įtampos, esant 10 V įtampai, norint nustatyti 10 mA srovę, vardinė vertė turi būti 1 kOhm. | Kelios dešimtys omų |
Maitinimo įtampa gali būti nuo 4,5 iki 12 voltų. Šios grandinės trūkumas yra tas, kad naudojamas per didelis oksidinis kondensatorius - daug didesnis už patį šviesos diodą. Tačiau jis turi nedaug elementų ir veikia iš karto po nepriekaištingo surinkimo. Jei negalima įsigyti vienos sandūros tranzistoriaus, galima pagaminti dvigubo bipolinio tranzistoriaus analogą.
Galima naudoti bet kuriuos du p-n-p ir n-p-n struktūros tranzistorius. Pavyzdžiui, vietinės KT315 ir KT316, KT3102 ir KT3107 poros arba bet kuris kitas rusų ar užsienio gamintojų prietaisas.
Akumuliatoriaus mirksintis šviesos diodas
Ši grandinė yra paprasta, nesudėtinga, jos nereikia reguliuoti (galbūt išskyrus laiko užtūros grandinės parametrų parinkimą). Tačiau jis turi savybę, kuri kai kuriais atvejais gali būti labai svarbi - jam reikia 4,5 V arba daugiau. Tokiai įtampai palaikyti reikia mažiausiai trijų AA arba CR2032 baterijų. Net ir nedidelis maitinimo šaltinio sumažėjimas dėl iškrovos gali sukelti grandinės gedimą.
Beveik visiems įprastiems šviesos elementams šviesti reikia 1,6 V (dažnai 3 V) įtampos, todėl paprastos mirksinčio šviesos diodo grandinės negalima sukurti taip, kad ją maitintų 1,5 V baterija. Tačiau galima sukurti gana sudėtingą - su įtampos padvigubinimu.
Tranzistoriuose VT1, VT2 yra sumontuotas osciliatorius, kuris nustato blyksnių dažnį ir trukmę (juos atitinkamai nustato grandinės R1C1 ir C1R2). Pauzės metu kondensatorius C2 įkraunamas beveik iki maitinimo lygio. Mirksėjimo metu jungiklis VT3 atsidaro, VT2 užsidaro ir kondensatorius nuosekliai sujungiamas su maitinimo šaltiniu. Tai padvigubina šviesos diodo įtampą.
Diodas VD1 turi būti germanio diodas. Silicio diodo atviros būsenos įtampos kritimas bus apie 0,6 V - šiuo atveju jis yra labai didelis.
Gali būti naudinga perskaityti: LED mirksi be grandinės
LED juostelių gamyba
Populiarus ir plačiai paplitęs apšvietimo prietaisas yra LED juostelės. Jį sudaro lankstus laikiklis, ant kurio atspausdintos lygiagrečios grandinės iš sujungti nuosekliai Juosta tiekiama ritinyje, kurį tam tikrose vietose galima nupjauti. Juosta tiekiama kaip ritė, kurią tam tikrose vietose galima nupjauti.
Iš diagramos matyti, kad apšvietimo įtaisui iš vieno šviesos diodo būdinga padidėjusi maitinimo įtampa dėl nuoseklaus kelių elementų sujungimo ir padidėjęs srovės suvartojimas dėl lygiagretaus daugelio grandinių sujungimo. Todėl maitinimo šaltinis turi būti pakankamai galingas ir todėl per didelis. Todėl nėra prasmės taupyti grandinės elementų dydžio kuriant LED šviesos diodų juostelę. Paradoksas tas, kad už tokią juostelę galima sukurti itin paprastą signalų generatorių.
Jums reikia:
- Mirksintis šviesos diodas;
- srovės ribojimo rezistorius rezistorius;
- Didelės galios FET (galima naudoti IRLU24N arba panašių parametrų);
- pati juostelė;
- maitinimo šaltinis.
Šviesos diodas periodiškai įsijungia, įjungdamas ir išjungdamas įtampą tranzistoriaus užtvaroje. Raktas įsijungs ir išsijungs taip, kad LED juostelė įsijungtų ir išsijungtų. Jei reikia, kad antrasis šviestuvas įsijungtų ir išsijungtų priešpriešiais pirmajam, blykstę galima padidinti.
Įjungus vieną juostelę, antroji juostelė išjungiama, ir atvirkščiai.
Kiekvienai juostai galima naudoti atskirą maitinimo šaltinį, tačiau turi būti prijungtas bendras laidas (minusinė linija).
Šios schemos privalumas - paprastumas ir mažos sąnaudos. Tačiau yra trūkumas - mirksėjimo dažnį ir trukmę lemia šviesos diodo parametrai, o pakeisti juos galima tik maitinimo įtampa. Norint atskirai nustatyti blyksnio periodą ir trukmę, reikia sudėtingesnės grandinės. Šiai grandinei reikia KR1006VI1 lusto arba jo užsienio analogo NE555. Šio lusto privalumai:
- mažas dydis;
- mažas energijos suvartojimas;
- Galimybė atskirai reguliuoti išėjimo impulsų trukmę ir pauzę tarp jų.
Svyravimų parametrai nustatomi elementais R1, R2, C:
- Įjungimo trukmė t1=0,693(R1+R2)*C;
- pauzės trukmė t2= 0,693*R2*C;
- generavimo dažnis f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
Jei pageidaujate, vietoj R1 ir R2 galite įdėti kintamus rezistorius. Tokiu atveju mirksėjimo režimą galima operatyviai sureguliuoti.
Mikroschemos maitinimo įtampa neturi viršyti 15 V. Jei naudojate 24 voltų juosta lustas turi pateikti atskirą šaltinį arba padaryti reguliatorius 24/15 voltų (tinka paprasčiausias parametrinis ant stabler arba integruoto reguliatoriaus 7815).
Nesunku pasigaminti šviesos diodų arba juostų mirksinčią lemputę. Jums tereikia pagrindinių elektrotechnikos žinių, paprastų įgūdžių ir kelių radijo elementų.