Svaki radio-amater početnik ima želju da brzo sastavi nešto elektronsko i poželjno je da to radi odmah i bez dugotrajnog podešavanja. Da, i to je razumljivo, jer čak i mali uspjeh na početku puta daje puno snage.
Kao što je već spomenuto, prvi korak je sastavljanje napajanja. Pa, ako ga već imate u radionici, onda možete sastaviti LED bljeskalicu. Dakle, vrijeme je da se "pušimo" lemilom.
Ovdje je shematski dijagram jednog od najjednostavnijih trepćućih svjetala. Osnovna osnova ovog kola je simetrični multivibrator. Bljeskalica je sastavljena od lako dostupnih i jeftinih dijelova, od kojih se mnogi mogu naći u staroj radio opremi i ponovno koristiti. O parametrima radio komponenti bit će riječi malo kasnije, ali za sada shvatimo kako krug funkcionira.
Suština kruga je da se tranzistori VT1 i VT2 naizmjenično otvaraju. U otvorenom stanju, E-K spoj tranzistora prolazi struju. Budući da su LED diode uključene u kolektorske krugove tranzistora, svijetle kada struja prolazi kroz njih.
Frekvencija prebacivanja tranzistora, a time i LED dioda, može se približno izračunati pomoću formule za izračunavanje frekvencije simetričnog multivibratora.
Kao što vidimo iz formule, glavni elementi pomoću kojih možete promijeniti frekvenciju prebacivanja LED dioda su otpornik R2 (njegova vrijednost je jednaka R3), kao i elektrolitički kondenzator C1 (njegov kapacitet je jednak C2). Da biste izračunali frekvenciju prebacivanja, trebate zamijeniti vrijednost otpora R2 u kilo-omima (kΩ) i vrijednost kapacitivnosti kondenzatora C1 u mikrofaradima (μF) u formulu. Dobijamo frekvenciju f u hercima (Hz ili u stranom stilu - Hz).
Preporučljivo je ne samo ponoviti ovu šemu, već i "poigrati se" s njom. Možete, na primjer, povećati kapacitet kondenzatora C1, C2. Istovremeno, frekvencija uključivanja LED dioda će se smanjiti. Oni će se sporije prebacivati. Također možete smanjiti kapacitet kondenzatora. U ovom slučaju, LED diode će se češće mijenjati.
Sa C1 = C2 = 47 μF (47 μF) i R2 = R3 = 27 kOhm (kΩ), frekvencija će biti oko 0,5 Hz (Hz). Tako će se LED diode prebaciti 1 put u roku od 2 sekunde. Smanjenjem kapacitivnosti C1, C2 na 10 mikrofarada, možete postići brže prebacivanje - oko 2,5 puta u sekundi. A ako instalirate kondenzatore C1 i C2 kapaciteta 1 μF, tada će se LED diode prebacivati s frekvencijom od oko 26 Hz, što će biti gotovo nevidljivo oku - obje LED diode će jednostavno svijetliti.
A ako uzmete i instalirate elektrolitičke kondenzatore C1, C2 različitih kapaciteta, multivibrator će se iz simetričnog pretvoriti u asimetričan. U tom slučaju, jedna od LED dioda će svijetliti duže, a druga kraće.
Učestalost treptanja LED dioda može se lakše mijenjati korištenjem dodatnog varijabilnog otpornika PR1, koji se može uključiti u ovaj krug.
Tada se frekvencija prebacivanja LED dioda može glatko mijenjati okretanjem dugmeta varijabilnog otpornika. Promjenjivi otpornik može se uzeti s otporom od 10 - 47 kOhm, a otpornici R2, R3 mogu se ugraditi s otporom od 1 kOhm. Vrijednosti preostalih dijelova ostavite iste (pogledajte tabelu ispod).
Ovako izgleda bljeskalica sa kontinuirano podesivom frekvencijom LED blica na matičnoj ploči.
U početku je bolje sklopiti krug bljeskalice na matičnoj ploči bez lemljenja i konfigurirati rad kruga po želji. Matična ploča bez lemljenja općenito je vrlo pogodna za izvođenje svih vrsta eksperimenata s elektronikom.
Sada razgovarajmo o dijelovima koji će biti potrebni za sastavljanje LED bljeskalice, čiji je dijagram prikazan na prvoj slici. Spisak elemenata koji se koriste u krugu dat je u tabeli.
Ime |
Oznaka |
Ocjena/Parametri |
Brend ili vrsta artikla |
| Tranzistori | VT1, VT2 |
|
KT315 sa bilo kojim slovnim indeksom |
| Elektrolitički kondenzatori | C1, C2 | 10...100 µF (radni napon od 6,3 volta i više) | K50-35 ili uvezeni analozi |
| Otpornici | R1, R4 | 300 oma (0,125 W) | MLT, MON i sl. iz uvoza |
| R2, R3 | 22...27 kOhm (0,125 W) | ||
| LED diode | HL1, HL2 | indikator ili svijetli 3 volta |
Vrijedi napomenuti da tranzistori KT315 imaju komplementarni "blizanac" - tranzistor KT361. Njihovi slučajevi su vrlo slični i lako se mogu zbuniti. Ne bi bilo strašno, ali ovi tranzistori imaju različite strukture: KT315 - n-p-n i KT361 – p-n-p. Zbog toga se nazivaju komplementarnim. Ako umjesto KT315 tranzistora ugradite KT361 u krug, neće raditi.
Kako odrediti ko je ko? (ko je ko?).
Fotografija prikazuje tranzistor KT361 (lijevo) i KT315 (desno). Na tijelu tranzistora obično je naznačen samo slovni indeks. Stoga je gotovo nemoguće razlikovati KT315 od KT361 po izgledu. Da biste pouzdano bili sigurni da je ispred vas KT315, a ne KT361, najpouzdanije je provjeriti tranzistor multimetrom.
Pinout tranzistora KT315 prikazan je na slici u tabeli.
Prije lemljenja drugih radio komponenti u krug, također ih treba provjeriti. Stari elektrolitski kondenzatori posebno zahtijevaju provjeru. Imaju jedan problem - gubitak kapaciteta. Stoga bi bilo dobro provjeriti kondenzatore.
Usput, pomoću bljeskalice možete indirektno procijeniti kapacitet kondenzatora. Ako je elektrolit "presušio" i izgubio dio svog kapaciteta, tada će multivibrator raditi u asimetričnom načinu - to će odmah postati vidljivo čisto vizualno. To znači da jedan od kondenzatora C1 ili C2 ima manji kapacitet ("osušen") od drugog.
Za napajanje strujnog kruga trebat će vam napajanje s izlaznim naponom od 4,5 - 5 volti. Također možete napajati bljeskalicu iz 3 AA ili AAA baterije (1,5 V * 3 = 4,5 V). Pročitajte o tome kako pravilno povezati baterije.
Prikladni su bilo koji elektrolitski kondenzatori (elektroliti) nominalnog kapaciteta 10...100 μF i radnog napona od 6,3 volta. Za pouzdanost, bolje je odabrati kondenzatore za veći radni napon - 10....16 volti. Podsjetimo da bi radni napon elektrolita trebao biti nešto veći od napona napajanja kruga.
Možete uzeti elektrolite većeg kapaciteta, ali će se dimenzije uređaja primjetno povećati. Prilikom spajanja kondenzatora na strujno kolo, pazite na polaritet! Elektroliti ne vole preokret polariteta.
Svi krugovi su testirani i rade. Ako nešto ne radi, tada prije svega provjeravamo kvalitetu lemljenja ili spojeva (ako su sastavljeni na matičnoj ploči). Prije lemljenja dijelova u krug, trebali biste ih provjeriti multimetrom, kako se kasnije ne biste iznenadili: "Zašto ne radi?"
LED diode mogu biti bilo koje vrste. Možete koristiti i obične indikatorske lampice od 3 volta i svijetle. Svijetle LED diode imaju prozirno tijelo i imaju veću svjetlosnu snagu. Na primjer, jarko crvene LED diode promjera 10 mm izgledaju vrlo impresivno. U zavisnosti od želje, možete koristiti i LED diode drugih emisionih boja: plava, zelena, žuta itd.
Trepćući farovi se koriste u elektronskim sigurnosnim sistemima i na vozilima kao uređaji za indikaciju, signalizaciju i upozorenje. Štaviše, njihov izgled i "punjenje" se često nimalo ne razlikuju od trepćućih svjetala hitnih i operativnih službi (posebnih signala) - vidi sl. 3.9.
Unutrašnje „punjenje“ klasičnih lampi upečatljivo je po svom anahronizmu: tu i tamo se pojavljuju farovi bazirani na moćnim lampama sa rotirajućim patronom (klasik žanra) ili lampe poput IFK-120, IFKM-120 sa stroboskopskim uređajem koji obezbeđuje bliceve u redovnim intervalima koji se redovno pojavljuju u vreme prodaje (pulsni signali). U međuvremenu, ovo je 21. vijek, u kojem se nastavlja trijumfalni marš super svijetlih (i moćnih u smislu svjetlosnog toka) LED dioda.
Jedna od osnovnih tačaka u korist zamjene žarulja sa žarnom niti i halogenih sijalica LED diodama, posebno u trepćućim svjetlima, je resurs i cijena LED-a.
Pod resursom, u pravilu, podrazumijevamo vijek trajanja bez kvarova.
Resurs LED diode određuju dvije komponente: resurs samog kristala i resurs optičkog sistema. Ogromna većina proizvođača LED dioda koristi različite kombinacije epoksidnih smola za optički sistem, naravno, uz različite stupnjeve pročišćavanja. Konkretno, zbog toga LED diode imaju ograničen resurs u ovom dijelu parametara, nakon čega se „zamagljuju“.
Razne proizvodne kompanije (nećemo ih besplatno reklamirati) tvrde da životni vek svojih proizvoda u smislu LED dioda iznosi od 20 do 100 hiljada (!) sati. Ja se kategorički ne slažem sa posljednjom cifrom, jer malo vjerujem da će posebno odabrana LED dioda raditi neprekidno 12 godina. Za to vrijeme čak i papir na kojem je moja knjiga odštampana požutjet će.
Međutim, sasvim je očigledno da je ključ dugog resursa osiguranje termičkih uslova i uslova napajanja LED dioda.
U svakom slučaju, u poređenju sa vijekom trajanja tradicionalnih žarulja sa žarnom niti (manje od 1000 sati) i sijalica na plinsko pražnjenje (do 5000 sati), LED diode su za nekoliko redova veličine izdržljivije.
Prevladavanje LED dioda snažnog svjetlosnog toka od 20-100 lm (lumena) u najnovijim industrijskim elektroničkim uređajima, gdje čak zamjenjuju žarulje sa žarnom niti, daje radio-amaterima razlog da takve LED diode koriste u svojim dizajnima.
Slika 3.9. Izgled trepćućih svjetala
Dakle, govorim o zamjeni lampi za različite namjene snažnim LED diodama u hitnim i specijalnim svjetionicima. Štoviše, takvom zamjenom, glavna potrošnja struje iz izvora napajanja će se smanjiti i ovisit će uglavnom o potrošnji struje korištene LED diode. Za upotrebu u kombinaciji s automobilom (kao poseban signal, svjetlosni indikator za hitne slučajeve, pa čak i „trokut upozorenja“ na cestama), potrošnja struje nije bitna, jer akumulator automobila ima prilično veliki energetski kapacitet (55 A/h ili više). Ako se svjetionik napaja drugim izvorom napajanja (autonomnim ili stacionarnim), tada je ovisnost trenutne potrošnje o opremi instaliranoj unutra direktna. Inače, akumulator automobila se može isprazniti i ako se far koristi duže vrijeme bez ponovnog punjenja baterije.
Tako, na primjer, "klasični" far za operativne i hitne službe (plavi, crveni, narandžasti, respektivno) sa napajanjem od 12 V troši struju veću od 2,2 A. Ova struja se sastoji od uzimanja u obzir potrošnje elektromotor rotirajuće utičnice i potrošnja struje same lampe. Kada radi trepćući impulsni signal, potrošnja struje se smanjuje na 0,9 A. Ako umjesto impulsnog kola sastavite LED kolo (više o tome u nastavku), struja potrošnje će se smanjiti na 300 mA (u zavisnosti od korištene moćne LED diode). Uštede u detaljima su očigledne.
Gore navedeni podaci utvrđeni su praktičnim eksperimentima koje je autor sproveo u maju 2009. godine u Sankt Peterburgu (testirano je ukupno 6 različitih klasičnih trepćućih svjetala).
Naravno, pitanje jačine ili, još bolje, intenziteta svjetlosti pojedinih trepćućih uređaja nije proučavano, jer autor nema posebnu opremu (luksmetar) za takav test. Ali zbog inovativnih rješenja predloženih u nastavku, ovo pitanje ostaje od sekundarnog značaja. Uostalom, čak i relativno slabi svjetlosni impulsi (posebno snažnih LED dioda) noću i u mraku više su nego dovoljni da se svjetionik primijeti nekoliko stotina metara dalje. To je poenta dugotrajnog upozorenja, zar ne?
Pogledajmo sada električni krug "zamjene lampe" trepćućeg svjetla (slika 3.10).
Ovaj električni krug multivibratora s pravom se može nazvati jednostavnim i pristupačnim. Uređaj je razvijen na bazi popularnog integrisanog tajmera KR1006VI1, koji sadrži 2 precizna komparatora koji daju grešku u poređenju napona ne goru od ±1%. Tajmer su radio-amateri više puta koristili za izgradnju popularnih kola i uređaja kao što su vremenski releji, multivibratori, pretvarači, alarmi, uređaji za poređenje napona itd.
Uređaj uključuje, pored integriranog tajmera DA1 (multifunkcionalni mikro krug KR1006VI1), vremenski oksidni kondenzator C1 i razdjelnik napona R1R2. Sa izlaza DA1 čipa (struja do 250 mA), kontrolni impulsi se šalju na HL1-HL3 LED diode.
Svetlo se uključuje pomoću prekidača SB1. Princip rada multivibratora je detaljno opisan u literaturi.
U prvom trenutku postoji visok napon na pinu 3 DA1 čipa i LED diode svijetle. Oksidni kondenzator C1 počinje se puniti kroz krug R1R2.
Nakon otprilike 1 sek. (vrijeme ovisi o otporu djelitelja napona R1R2 i kapacitivnosti kondenzatora C1) napon na pločama ovog kondenzatora dostigne vrijednost potrebnu za aktiviranje jednog od komparatora u pojedinačnom kućištu mikrokola DA1. U ovom slučaju, napon na pinu 3 DA1 čipa je postavljen na nulu, a LED diode se gase.Ovo se nastavlja ciklički sve dok se napon napajanja dovodi na uređaj.
Rice. 3.10. Jednostavan električni krug LED svjetionika
Osim onih navedenih na dijagramu, preporučujem korištenje LED dioda velike snage HPWS-TH00 ili sličnih sa potrošnjom struje do 80 mA kao HL1-HL3. Može se koristiti samo jedna LED dioda iz serije LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01, LXHL-MH1D proizvođača Lumileds Lighting (sve narandžaste i crveno-narandžaste).
Napon napajanja uređaja može se podesiti na 12 V.
Ploča sa elementima uređaja ugrađena je u kućište trepćućeg svjetla umjesto "teškog" standardnog dizajna sa lampom i rotirajućom utičnicom s elektromotorom. Pogled na instaliranu ploču sa 3 LED diode prikazan je na Sl. 3.11.
Da bi izlazni stepen imao još veću snagu, moraćete da instalirate strujno pojačalo na tranzistor VT1 u tački A (slika 3.10), kao što je prikazano na sl. 3.12.
Nakon ove modifikacije, možete koristiti tri paralelno spojene LED diode tipa LXHL-PL09, LXHL-LL3C (1400 mA), UE-lf R803RQ (700 mL), LY-W57B (400 mA) - sve narandžaste.
Ako nema struje, uređaj uopće ne troši struju.
Rice. 3 11 Pogled na ploču LED farova instalirane u standardnom kućištu trepćućeg fara
Oni koji još uvijek imaju dijelove fotoaparata sa ugrađenim blicem mogu krenuti drugim putem. Da biste to učinili, stara blic lampa se demontira i spaja na strujni krug kao što je prikazano na sl. 3.13.
Koristeći predstavljeni pretvarač, koji je takođe povezan sa tačkom A (slika 3.10), na izlazu uređaja sa niskim naponom napajanja primaju se impulsi amplitude 200 V. Napon napajanja u ovom slučaju se povećava na 12 V. .
Izlazni impulsni napon se može povećati spajanjem nekoliko zener dioda u kolo, po uzoru na VD1, VD2 (slika 3.13). Ovo su silikonske planarne zener diode dizajnirane za stabilizaciju napona u DC krugovima s minimalnom strujom od 1 mA i snagom do 1 W. Umjesto onih navedenih na dijagramu, možete koristiti KS591A zener diode.
Elementi C1, R3 formiraju prigušni RC krug koji prigušuje visokofrekventne vibracije.
Sada, sa pojavom (u vremenu) impulsa u tački A (slika 3.10), ELI fleš lampa će se upaliti. Ugrađen u tijelo trepćuće svjetla, ovaj dizajn će omogućiti da se nastavi koristiti ako standardni svjetionik pokvari.
Slika 3.12 Dijagram povezivanja za dodatni stepen pojačala
Opcija sa blic lampom
Slika 3 13. Dijagram povezivanja bljeskalice
Nažalost, životni vek bljeskalice sa prenosivog fotoaparata je ograničen i malo je vjerovatno da će premašiti 50 sati. kontinuirani rad u pulsnom režimu. Uređaj za kontrolu punjenja i pražnjenja baterija za rudarsku baterijsku lampu
Često nas mobilni rasvjetni uređaji koje kupujemo, koji koriste energiju ugrađene punjive baterije, ali nisu opremljeni indikatorom njenog statusa, iznevere u najnepovoljnijem trenutku. U ovom članku autor predlaže jednostavan uređaj…….
Jedan od najjednostavnijih sklopova u radioamaterskoj elektronici je LED bljeskalica na jednom tranzistoru. Njegovu izradu može obaviti svaki početnik koji ima minimalan set za lemljenje i pola sata vremena.
Iako je krug koji se razmatra jednostavan, omogućava vam da jasno vidite lavinski slom tranzistora, kao i rad elektrolitskog kondenzatora. Uključujući, odabirom kapacitivnosti, možete lako promijeniti frekvenciju treptanja LED diode. Također možete eksperimentirati s ulaznim naponom (u malim rasponima), što također utječe na rad proizvoda.
Dizajn i princip rada
Bljeskalica se sastoji od sljedećih elemenata:- napajanje;
- otpor;
- kondenzator;
- tranzistor;
- Dioda koja emituje svetlost.
Kondenzator se nalazi u krugu prije zatvorenog tranzistora, stoga akumulira električnu energiju. To se događa sve dok napon na njegovim terminalima ne dostigne vrijednost dovoljnu da osigura takozvani lavinski slom.
U drugoj fazi ciklusa, energija akumulirana u kondenzatoru "probija" tranzistor, a struja prolazi kroz LED. Trepće kratko, a zatim se ponovo gasi dok se tranzistor ponovo gasi.
Tada bljeskalica radi u cikličnom režimu i svi procesi se ponavljaju.
Neophodni materijali i radio komponente
Za sastavljanje LED bljeskalice vlastitim rukama, napajanog iz izvora napajanja od 12 V, trebat će vam sljedeće:- lemilica;
- kolofonij;
- lemljenje;
- 1 kOhm otpornik;
- kondenzator kapaciteta 470-1000 μF na 16 V;
- tranzistor KT315 ili njegov moderniji analog;
- klasični LED;
- jednostavna žica;
- 12V napajanje;
- kutija šibica (opciono).
Posljednja komponenta djeluje kao kućište, iako se krug može sastaviti i bez njega. Alternativno, može se koristiti štampana ploča. Dolje opisana montirana montaža preporučuje se za početnike radio amatere. Ova metoda sastavljanja vam omogućava da se brzo krećete po krugu i učinite sve kako treba iz prvog puta.
Redoslijed montaže blica
Proizvodnja LED bljeskalice od 12 V odvija se u sljedećem redoslijedu. Prvi korak je priprema svih gore navedenih komponenti, materijala i alata.Radi praktičnosti, bolje je odmah pričvrstiti LED i žice za napajanje na kućište. Zatim, otpornik treba zalemiti na "+" terminal.
Nog slobodnog otpora spojen je na emiter tranzistora. Ako je KT315 postavljen sa oznakom nadole, onda će ova igla biti krajnje desno. Zatim je emiter tranzistora spojen na pozitivni terminal kondenzatora. Možete ga prepoznati po oznakama na kućištu - "minus" je označen svjetlosnom trakom.
Sljedeći korak je povezivanje kolektora tranzistora na pozitivni terminal LED-a. KT315 ima nogu u sredini. “Plus” LED-a se može odrediti vizualno. Unutar elementa nalaze se dvije elektrode različitih veličina. Onaj koji je manji bit će pozitivan.
Sada ostaje samo zalemiti negativni terminal LED diode na odgovarajući provodnik napajanja. Negativ kondenzatora je spojen na istu liniju.
LED bljeskalica na jednom tranzistoru je spremna. Primjenom snage na njega, možete vidjeti njegov rad prema gore opisanom principu.
Ako želite smanjiti ili povećati frekvenciju treptanja LED-a, možete eksperimentirati s kondenzatorima različitih kapaciteta. Princip je vrlo jednostavan - što je veći kapacitet elementa, LED će rjeđe treptati.
Preporučljivo je da se svijet radio elektronike, pun misterija, započne bez specijaliziranog obrazovanja, sklapanjem jednostavnih elektronskih kola. Nivo zadovoljstva će biti veći ako je pozitivan rezultat popraćen prijatnim vizuelnim efektom. Idealna opcija su sklopovi s jednom ili dvije trepćuće LED diode u opterećenju. Ispod su informacije koje će vam pomoći u implementaciji najjednostavnijih DIY shema.
Gotove trepćuće LED diode i kola koja ih koriste
Među različitim gotovim trepćućim LED diodama, najčešći su proizvodi u kućištu od 5 mm. Pored gotovih jednobojnih trepćućih LED dioda, postoje verzije s dva terminala sa dva ili tri kristala različitih boja. Imaju ugrađen generator u istom kućištu sa kristalima, koji radi na određenoj frekvenciji. Izdaje pojedinačne naizmjenične impulse svakom kristalu prema datom programu. Brzina treptanja (učestalost) zavisi od podešenog programa. Kada dva kristala svijetle istovremeno, trepćuća LED dioda proizvodi međuboju. Druge po popularnosti su trepereće diode koje emituju svjetlost kontrolirane strujom (nivoom potencijala). Odnosno, da bi LED dioda ove vrste treperila, morate promijeniti napajanje na odgovarajućim pinovima. Na primjer, boja emisije dvobojne crveno-zelene LED diode s dva terminala ovisi o smjeru toka struje.
Trobojni (RGB) četveropinski trepćući LED ima zajedničku anodu (katodu) i tri pina za kontrolu svake boje zasebno. Efekat treperenja se postiže povezivanjem na odgovarajući kontrolni sistem.
Prilično je lako napraviti bljeskalicu na osnovu gotove trepćuće LED diode. Da biste to učinili, trebat će vam baterija CR2032 ili CR2025 i otpornik od 150–240 Ohma, koji treba zalemiti na bilo koji pin. Promatrajući polaritet LED-a, kontakti se spajaju na bateriju. LED bljeskalica je spremna, možete uživati u vizuelnom efektu. Ako koristite krunsku bateriju, na osnovu Ohmovog zakona, trebali biste odabrati otpornik većeg otpora.
Konvencionalne LED diode i sistemi bljeskalica zasnovani na njima
Početni radio-amater može sastaviti bljeskalicu pomoću jednostavne jednobojne svjetleće diode, s minimalnim skupom radio elemenata. Da bismo to učinili, razmotrit ćemo nekoliko praktičnih shema koje karakterizira minimalni skup korištenih radio komponenti, jednostavnost, izdržljivost i pouzdanost. 
Prvi krug se sastoji od tranzistora male snage Q1 (KT315, KT3102 ili sličnog uvezenog analoga), 16V polarnog kondenzatora C1 kapaciteta 470 μF, otpornika R1 od 820-1000 oma i LED L1 poput AL307. Cijelo kolo se napaja iz izvora napona 12V.
Gornji krug radi na principu lavinskog sloma, tako da baza tranzistora ostaje "visjeti u zraku", a pozitivni potencijal se primjenjuje na emiter. Kada se uključi, kondenzator se puni na približno 10V, nakon čega se tranzistor na trenutak otvara i oslobađa akumuliranu energiju u opterećenje, što se manifestira u obliku treptanja LED diode. Nedostatak kola je potreba za izvorom napona od 12 V.
Drugi krug je sastavljen na principu tranzistorskog multivibratora i smatra se pouzdanijim. Da biste ga implementirali trebat će vam:
- dva tranzistora KT3102 (ili njihov ekvivalent);
- dva polarna kondenzatora od 16V kapaciteta 10 µF;
- dva otpornika (R1 i R4) od 300 Ohma svaki za ograničavanje struje opterećenja;
- dva otpornika (R2 i R3) od 27 kOhm svaki za postavljanje bazne struje tranzistora;
- dvije LED diode bilo koje boje.
U ovom slučaju na elemente se dovodi konstantan napon od 5V. Kolo radi na principu naizmjeničnog punjenja-pražnjenja kondenzatora C1 i C2, što dovodi do otvaranja odgovarajućeg tranzistora. Dok VT1 ispušta akumuliranu energiju C1 kroz otvoreni spoj kolektor-emiter, prva LED dioda svijetli. U ovom trenutku dolazi do glatkog punjenja C2, što pomaže u smanjenju struje baze VT1. U određenom trenutku VT1 se zatvara, a VT2 se otvara i druga LED dioda svijetli.
Druga shema ima nekoliko prednosti:
- Može raditi u širokom rasponu napona počevši od 3V. Prilikom primjene više od 5V na ulazu, morat ćete ponovo izračunati vrijednosti otpornika kako ne biste probili LED i ne premašili maksimalnu baznu struju tranzistora.
- Možete spojiti 2-3 LED diode na opterećenje paralelno ili u seriji ponovnim izračunavanjem vrijednosti otpornika.
- Jednako povećanje kapacitivnosti kondenzatora dovodi do povećanja trajanja sjaja.
- Promjenom kapacitivnosti jednog kondenzatora dobijamo asimetrični multivibrator u kojem će vrijeme sjaja biti drugačije.
U obje opcije možete koristiti pnp tranzistore, ali uz korekciju dijagrama povezivanja.
Ponekad, umjesto da trepere LED diode, radio amater opaža normalan sjaj, odnosno oba tranzistora su djelomično otvorena. U tom slučaju trebate zamijeniti tranzistore ili lemljenje otpornika R2 i R3 s nižom vrijednošću, čime se povećava struja baze.
Treba imati na umu da snaga od 3V neće biti dovoljna da upali LED diodu s visokom vrijednošću napona naprijed. Na primjer, bijeli, plavi ili zeleni LED će zahtijevati veći napon.
Pored razmatranih dijagrama strujnih kola, postoji mnogo drugih jednostavnih rješenja koja uzrokuju treptanje LED-a. Radio-amateri početnici trebali bi obratiti pažnju na jeftino i široko rasprostranjeno mikrokolo NE555, koje također može implementirati ovaj efekat. Njegova svestranost pomoći će vam da sastavite druga zanimljiva kola.
Područje primjene
Trepćuće LED diode s ugrađenim generatorom našle su primjenu u izgradnji novogodišnjih vijenaca. Sastavljanjem u serijski krug i ugradnjom otpornika sa malim razlikama u vrijednosti postižu pomak u treptanju svakog pojedinačnog elementa kola. Rezultat je odličan svjetlosni efekat koji ne zahtijeva složenu kontrolnu jedinicu. Dovoljno je samo povezati vijenac preko diodnog mosta.
Trepćuće svetleće diode, kontrolisane strujom, koriste se kao indikatori u elektronskoj tehnologiji, kada svaka boja odgovara određenom stanju (uključeno/isključeno nivo napunjenosti itd.). Koriste se i za sklapanje elektronskih displeja, reklamnih natpisa, dječjih igračaka i drugih proizvoda za koje raznobojno bljeskanje izaziva zanimanje ljudi.
Sposobnost sastavljanja jednostavnih trepćućih svjetala postat će poticaj za izgradnju strujnih kola koristeći moćnije tranzistore. Uz malo truda, možete koristiti trepćuće LED diode za stvaranje mnogih zanimljivih efekata, kao što je putujući val.
Pročitajte također
Trepćući farovi se koriste u elektronskim kućnim sigurnosnim sistemima i na automobilima kao uređaji za indikaciju, signalizaciju i upozorenje. Štaviše, njihov izgled i “punjenje” se često nimalo ne razlikuju od trepćućih svjetala (posebnih signala) hitnih i operativnih službi.
U prodaji postoje klasični svjetionici, ali njihovo unutrašnje "punjenje" je upečatljivo u svom anakronizmu: napravljeni su na bazi moćnih lampi s rotirajućim uloškom (klasik žanra) ili svjetiljki kao što su IFK-120, IFKM-120 sa stroboskopskim uređajem koji daje bljeskove u pravilnim intervalima (pulsni farovi). U međuvremenu, ovo je 21. vek, kada je trijumfalni marš veoma svetlih (moćnih u smislu svetlosnog toka) LED dioda.
Jedna od osnovnih tačaka u korist zamjene žarulja sa žarnom niti i halogenih sijalica LED diodama, posebno u trepćućim svjetiljkama, je duži vijek trajanja (vrijeme rada) i niža cijena potonjih.
LED kristal je praktički "neuništiv", tako da vijek trajanja uređaja uglavnom određuje trajnost optičkog elementa. Velika većina proizvođača za svoju proizvodnju koristi različite kombinacije epoksidnih smola, naravno, uz različite stupnjeve pročišćavanja. Konkretno, zbog toga LED diode imaju ograničen resurs, nakon čega postaju zamućene.
Razni proizvođači (nećemo ih besplatno reklamirati) tvrde da životni vijek svojih LED dioda iznosi od 20 do 100 hiljada (!) sati. Teško mi je da poverujem u poslednju cifru, jer LED treba da radi neprekidno 12 godina. Za to vrijeme čak i papir na kojem je članak odštampan požutjet će.
Međutim, u svakom slučaju, u usporedbi s resursima tradicionalnih žarulja sa žarnom niti (manje od 1000 sati) i sijalica s plinskim pražnjenjem (do 5000 sati), LED diode su nekoliko redova veličine izdržljivije. Sasvim je očigledno da je ključ dugog resursa osigurati povoljne termičke uslove i stabilno napajanje LED dioda.
Prevladavanje LED dioda snažnog svjetlosnog toka od 20 - 100 lm (lumena) u najnovijim industrijskim elektroničkim uređajima, u kojima rade umjesto žarulja sa žarnom niti, daje radio-amaterima osnovu da takve LED diode koriste u svojim dizajnima. Tako čitatelja dovodim na ideju o mogućnosti zamjene raznih svjetiljki u hitnim i specijalnim svjetionicima snažnim LED diodama. U tom slučaju, potrošnja struje uređaja iz izvora napajanja će se smanjiti i ovisit će uglavnom o korištenoj LED diodi. Za upotrebu u automobilu (kao poseban signal, svjetlo upozorenja, pa čak i "trokut upozorenja" na cestama), potrošnja struje nije bitna, jer baterija automobila ima prilično veliki energetski kapacitet (55 ili više Ah ili više ). Ako se svjetionik napaja iz autonomnog izvora, tada će trenutna potrošnja opreme instalirane unutra biti od velike važnosti. Usput, akumulator automobila bez punjenja može se isprazniti ako se svjetionik koristi dugo vremena.
Tako, na primjer, "klasični" far za operativne i hitne službe (plava, crvena, narandžasta, respektivno), kada se napaja iz izvora od 12 V DC, troši struju veću od 2,2 A, što je zbir potrošene struje. elektromotorom (rotirajući utičnicu) i samu lampu. Kada radi trepćući impulsni signal, potrošnja struje se smanjuje na 0,9 A. Ako umjesto impulsnog kola sastavite LED kolo (više o tome u nastavku), struja potrošnje će se smanjiti na 300 mA (u zavisnosti od snaga korišćenih LED dioda). Uštede u troškovima delova su takođe primetne.
Naravno, pitanje jačine svjetlosti (ili, bolje rečeno, njenog intenziteta) određenih trepćućih uređaja nije proučavano, budući da autor nije imao i nema posebnu opremu (luksmetar) za takav test. Ali zbog inovativnih rješenja predloženih u nastavku, ovo pitanje postaje sekundarno. Na kraju krajeva, čak i relativno slabi svjetlosni impulsi (posebno od LED dioda) koji noću prolaze kroz prizmu neujednačenog stakla poklopca svjetionika više su nego dovoljni da se svjetionik primijeti nekoliko stotina metara dalje. To je poenta dugotrajnog upozorenja, zar ne?
Pogledajmo sada električni krug "zamjene lampe" trepćućeg svjetla (slika 1).
Rice. 1. Šema strujnog kruga LED fara
Ovaj električni krug multivibratora s pravom se može nazvati jednostavnim i pristupačnim. Uređaj je razvijen na bazi popularnog integrisanog tajmera KR1006VI1, koji sadrži dva precizna komparatora koji daju grešku poređenja napona ne goru od ±1%. Tajmer su radio-amateri više puta koristili za izgradnju popularnih kola i uređaja kao što su vremenski releji, multivibratori, pretvarači, alarmi, uređaji za poređenje napona i drugi.
Uređaj, pored integriranog tajmera DA1 (multifunkcionalni mikro krug KR1006VI1), uključuje i oksidni kondenzator za podešavanje vremena C1 i razdjelnik napona R1R2. C3 izlaza mikrokruga DA1 (struja do 250 mA), kontrolni impulsi se šalju na LED diode HL1-HL3.
Kako uređaj radi
Svetlo se uključuje pomoću prekidača SB1. Princip rada multivibratora je detaljno opisan u literaturi.
U prvom trenutku postoji visok napon na pinu 3 mikrokola DA1 - i LED diode svijetle. Oksidni kondenzator C1 počinje se puniti kroz krug R1R2.
Nakon otprilike jedne sekunde (vrijeme ovisi o otporu djelitelja napona R1R2 i kapacitivnosti kondenzatora C1, napon na pločama ovog kondenzatora dostiže vrijednost potrebnu za aktiviranje jednog od komparatora u pojedinačnom kućištu mikrokola DA1. U ovom slučaju, napon na pinu 3 mikrokola DA1 se postavlja na nulu - i LED diode se gase.To se nastavlja ciklično sve dok se uređaj napaja strujom.
Pored onih naznačenih na dijagramu, preporučujem korištenje HPWS-T400 ili sličnih LED dioda velike snage sa potrošnjom struje do 80 mA kao HL1-HL3. Možete koristiti samo jednu LED diodu iz serije LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01,
LXHL-MH1D proizvođača Lumileds Lighting (sve narandžaste i crveno-narandžaste boje sjaja).
Napon napajanja uređaja može se povećati na 14,5 V, a zatim se može priključiti na mrežu vozila čak i kada motor (ili bolje rečeno, generator) radi.
Karakteristike dizajna
U kućište trepćuće svjetla umjesto „teške“ standardne izvedbe (lampa sa rotirajućim grlom i elektromotorom) ugrađena je ploča sa tri LED diode.
Da bi izlazni stepen imao još veću snagu, moraćete da ugradite strujno pojačalo na tranzistor VT1 u tački A (slika 1), kao što je prikazano na slici 2.
Rice. 2. Dijagram povezivanja za dodatni stepen pojačala
Nakon takve modifikacije, možete koristiti tri paralelno spojene LED diode tipa LXHL-PL09, LXHL-LL3C (1400 mA),
UE-HR803RO (700 mA), LY-W57B (400 mA) - sve narandžaste. U tom slučaju ukupna potrošnja struje će se u skladu s tim povećati.
Opcija sa blic lampom
Oni koji su sačuvali dijelove fotoaparata sa ugrađenim blicem mogu krenuti drugim putem. Da biste to učinili, stara blic lampa se demontira i povezuje u kolo kao što je prikazano na slici 3. Koristeći predstavljeni pretvarač, također spojen na tačku A (slika 1), na izlazu se primaju impulsi s amplitudom od 200 V. uređaj sa niskim naponom napajanja.Napon napajanja u ovom slučaju se svakako povećava na 12V.
Izlazni impulsni napon se može povećati spajanjem nekoliko zener dioda u kolo po uzoru na VT1 (slika 3). Ovo su silikonske planarne zener diode dizajnirane za stabilizaciju napona u DC krugovima minimalne vrijednosti od 1 mA i snage do 1 W. Umjesto onih navedenih na dijagramu, možete koristiti KS591A zener diode.
Rice. 3. Dijagram povezivanja bljeskalice
Elementi C1, R3 (slika 2) formiraju prigušni RC lanac koji prigušuje visokofrekventne vibracije.
Sada, sa pojavom (u vremenu) impulsa u tački A (slika 2), blic lampa EL1 će se upaliti. Ovaj dizajn, ugrađen u telo trepćućeg svetla, omogućiće da se koristi dalje ako standardni svetionik pokvari.
Ploča sa LED diodama ugrađena u standardno kućište trepćućeg svjetla
Nažalost, životni vek lampe blica sa prenosivog fotoaparata je ograničen i malo je verovatno da će premašiti 50 sati rada u pulsnom režimu.
Pogledajte ostale članke odjeljak.