Ako vytvoriť blikajúcu LED diódu rukami
Vlastnosťou ľudského vnímania je, že si lepšie všímame nie veľkosť parametra, ale jeho zmenu. Z tohto dôvodu sa vo všetkých výstražných a núdzových systémoch používajú prerušované zvuky a svetlá. To uľahčuje upútanie pozornosti operátora alebo iných osôb. Podobné riešenie sa používa aj na iné účely. Napríklad v reklame. Preto sa blikajúca LED široko používa v rôznych elektronických obvodoch.
Čo potrebujete na výrobu
Môžete si kúpiť hotové LEDktorý po zapnutí bliká. V takomto zariadení je okrem bežného p-n prechodu zabudovaný elektronický obvod, ktorý je vyrobený podľa nasledujúceho princípu:
Základom zariadenia je hlavný oscilátor. Generuje impulzy s pomerne vysokou frekvenciou - niekoľko kilohertzov alebo desiatok kilohertzov. Pracovná frekvencia je určená parametrami RC obvodu. Kapacita a odpor sú konštruktívne - sú to prvky zariadenia LED. Týmto spôsobom nie je možné dosiahnuť veľkú kapacitu bez výrazného zväčšenia veľkosti zariadenia. Preto je súčin RC malý a prevádzka pri vysokých frekvenciách je vynúteným opatrením. Pri frekvencii niekoľkých kilohertzov ľudské oko nerozlišuje blikanie LED a vníma ho ako konštantné svietenie, preto sa zavádza ďalší prvok, delič frekvencie. Sériovým rozdelením sa frekvencia zníži na niekoľko hertzov (v závislosti od napájacieho napätia). Toto riešenie je z hľadiska hmotnosti a rozmerov výhodnejšie ako použitie kondenzátora s veľkou kapacitou. Najmenšie napájacie napätie kompletnej blikajúcej LED je približne 3,5 V.
Ako vytvoriť blikajúcu LED diódu
Blikajúce LED diódy si môžete ľahko vyrobiť sami. V mnohých prípadoch je potrebných len niekoľko ďalších komponentov. Jednoduché schematické varianty sú uvedené nižšie.
Blikajúce svetlo na jednom tranzistore
Takéto blikajúce svetlo sa dá ľahko vyrobiť len s jedným tranzistorom.
Obvod je založený na tranzistore s jedným prechodom. Možno namontovať domáci prvok KT117, možno vybrať zahraničný analóg. Frekvencia kmitania je nepriamo úmerná súčinu R1C1. Hodnotenie a účel prvkov nájdete v tabuľke.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Niekoľko kilohmov až desiatky kilohmov. Spolu s C1 nastavuje frekvenciu oscilátora. | Na dosiahnutie frekvencie 1...3 Hz je potrebné zvoliť hodnotu 10...100 μF a frekvenciu korigovať výberom R1. | Obmedzuje prúd cez tranzistor a LED diódu. Volí sa v závislosti od napájacieho napätia, pri 10 V na nastavenie prúdu 10 mA musí byť menovitá hodnota 1 kOhm. | Niekoľko desiatok ohmov |
Napájacie napätie sa môže pohybovať medzi 4,5 a 12 voltmi. Nevýhodou tohto zapojenia je použitie predimenzovaného oxidového kondenzátora - oveľa väčšieho ako samotná LED dióda. Má však málo prvkov a funguje okamžite po bezchybnej montáži. Ak nie je možné zakúpiť tranzistor s jedným prechodom, je možné vyrobiť dvojpólový tranzistor.
Môžu sa použiť ľubovoľné dva tranzistory so štruktúrou p-n-p a n-p-n. Napríklad domáce páry KT315 a KT316, KT3102 a KT3107 alebo akékoľvek iné zariadenie ruskej alebo zahraničnej výroby.
Blikajúca LED dióda z batérie
Tento obvod je jednoduchý, nie je náročný na výrobu, nie je potrebné ho nastavovať (snáď okrem výberu parametrov obvodu časového spínača). Má však vlastnosť, ktorá môže byť v niektorých situáciách kritická - vyžaduje 4,5 V alebo viac. Toto napätie si vyžaduje minimálne tri batérie AA alebo CR2032. Aj mierne zníženie napájania v dôsledku vybitia môže viesť k poruche obvodu.
Takmer všetky bežné svetelné prvky potrebujú na svietenie napätie 1,6 V (a často aj 3 V), takže jednoduchý obvod blikajúcej LED diódy nemožno vytvoriť tak, aby bol napájaný 1,5 V batériou. Je však možné vytvoriť pomerne zložitý - so zdvojením napätia.
Na tranzistoroch VT1, VT2 je zostavený oscilátor, ktorý nastavuje frekvenciu a trvanie zábleskov (tieto sú určené obvodmi R1C1 a C1R2). Počas pauzy sa kondenzátor C2 nabije takmer na úroveň napájania. Počas blikania sa spínač VT3 otvorí, VT2 sa uzavrie a kondenzátor sa zapojí do série s napájaním. Tým sa zdvojnásobí napätie LED.
Dióda VD1 musí byť germániová dióda. Na kremíkovej dióde v otvorenom stave bude úbytok napätia približne 0,6 V - v tomto prípade je veľmi vysoký.
Môže byť užitočné prečítať si: LED bliká bez obvodov
Výroba LED pásikov
Obľúbené osvetľovacie zariadenie, ktoré sa rozšírilo, je LED pásik. Skladá sa z pružného nosiča, na ktorom sú vytlačené paralelné reťazce sériovo zapojené Pás sa dodáva vo zvitku, ktorý možno v určitých bodoch prerezať. Pás sa dodáva ako zvitok, ktorý sa dá na určitých miestach prerezať.
Z grafu vyplýva, že osvetľovacie zariadenie z jednej LED sa vyznačuje zvýšeným napájacím napätím v dôsledku sériového zapojenia viacerých prvkov a zvýšeným odberom prúdu spôsobeným paralelným zapojením mnohých obvodov. Preto musí byť napájací zdroj dostatočne výkonný, a teda predimenzovaný. Nemá teda zmysel šetriť na veľkosti prvkov obvodu pri stavbe LED pásika. Paradoxom je, že pre takýto pás môžete zostrojiť veľmi jednoduchý generátor signálu.
Potrebujete:
- Blikajúca LED dióda;
- rezistor obmedzujúci prúd rezistor;
- Výkonný FET (možno použiť IRLU24N alebo podobný s podobnými parametrami);
- samotný pás;
- napájanie.
LED dióda sa bude pravidelne zapínať, pričom bude privádzať a odvádzať napätie na hradlo tranzistora. Kľúč sa zapína a vypína v takte, čím sa zapína a vypína pás LED. Ak je potrebné, aby sa druhý osvetľovač zapínal a vypínal v protifáze s prvým, je možné zvýšiť intenzitu blikača.
Ak je jeden pás zapnutý, druhý pás je vypnutý a naopak.
Pre každú lištu možno použiť samostatný napájací zdroj, ale musí byť pripojený spoločný vodič (mínusové vedenie).
Výhodou tohto systému je jednoduchosť a nízke náklady. Má to však nevýhodu - frekvencia a trvanie blikania sú určené parametrami LED diódy a môžete ich meniť len napájacím napätím v rovnakom čase. Aby bolo možné samostatne nastaviť periódu a trvanie záblesku, je potrebný zložitejší obvod. Tento obvod vyžaduje čip KR1006VI1 alebo jeho zahraničnú obdobu NE555. Výhody tohto čipu sú:
- malá veľkosť;
- nízka spotreba energie;
- Možnosť samostatnej regulácie trvania výstupných impulzov a prestávky medzi nimi.
Parametre oscilácií sa nastavujú pomocou prvkov R1, R2, C:
- Trvanie zapnutia t1=0,693(R1+R2)*C;
- trvanie pauzy t2= 0,693*R2*C;
- frekvencia generovania f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
V prípade potreby môžete namiesto R1 a R2 umiestniť premenlivé rezistory. V takom prípade je možné okamžite nastaviť režim blikania.
Napájanie čipu nesmie prekročiť 15 V. Ak použijete 24 voltovú pásku pre čip, musíte zabezpečiť samostatný zdroj alebo vytvoriť regulátor 24/15 voltov (vhodný najjednoduchší parametrický na stableri alebo na integrovanom regulátore 7815).
Nie je ťažké vyrobiť blikajúce svetlo LED alebo pásky. Potrebujete len základné znalosti elektrotechniky, jednoduché zručnosti a niekoľko rádiových prvkov.