Мигащият светодиод управлява звуковия генератор. Двучестотен генератор с мигащ светодиод. Готови мигащи светодиоди и схеми с тях

Продължавайки раздела със статии за начинаещи радиолюбители, бих искал да споделя електрическа схема на прост звуков генератор, който може да бъде изграден само с два компонента. Тази схема има за цел да демонстрира принципа на работа на мигащ светодиод. Както може би се досещате, единият компонент е високоговорителят, а вторият компонент е високоговорителят.

Мигащият светодиод може да се използва буквално по всякакъв начин, цветът и размерът нямат значение. Мигащият светодиод ще играе ролята на главен осцилатор. Обикновено честотата на мигане на такива светодиоди е 1-4 Hz. Диапазонът на захранващото напрежение е 2-4 волта; на практика светодиодът работи добре при по-високи напрежения, тъй като не е просто светодиод. Има вграден чип, който работи на определена честота, нещо като нискочестотен мултивибратор. Веригата не съдържа допълнителни компоненти и може да бъде произведена за няколко секунди.


Всяка HF глава или пиезо излъчвател може да се използва като излъчвател на звук (но ефектът е по-добър, ако използвате високочестотни глави). Можете да използвате динамични драйвери с всякаква мощност и с всякакво съпротивление на бобината.


Източникът на захранване може да бъде една батерия от мобилен телефон или две АА батерии. Цялата схема се състои от последователно включване на мигащ светодиод и ВЧ динамична глава. Когато се подаде захранване, веригата може да не работи. В този случай трябва да промените полярността на захранването.


Светодиодът ще мига с определена честота, като по този начин доставя краткотрайни импулси към бобината на динамичната глава. Ще получим ефект, който прилича повече на тиктакането на стенен часовник. Такъв прост звуков генератор може да се използва в голямо разнообразие от електронни играчки (музикални кутии, прости аларми и др.). Ако добавите бутон към дизайна, можете да получите обикновен звънец. Разбира се, сигналът, който отива към динамичната глава, е доста слаб, но може да бъде усилен с помощта на обикновен нискочестотен усилвател на мощност. Такава система може да се използва като индикатор за нивото на водата, влажността и дори радиацията. Устройството не само излъчва звуков сигнал, не забравяйте за мигащия светодиод, който играе ролята на генератор. Такъв прост дизайн има пълното право да се нарече светлинен и звуков генератор. Светодиодът може да бъде заменен с обикновен мултивибратор. Използването на последния ще ни даде възможност да регулираме честотата на генерираните импулси. Автор - AKA

Всеки радиолюбител е запознат с микросхемата NE555 (аналогична на KR1006). Неговата гъвкавост ви позволява да проектирате голямо разнообразие от домашни продукти: от обикновен импулсен вибратор с два елемента в снопа до многокомпонентен модулатор. Тази статия ще обсъди схемата за включване на таймер в режим на правоъгълен генератор на импулси с регулиране на ширината на импулса.

Схема и принцип на нейното действие

С развитието на светодиодите с висока мощност, NE555 отново влезе на арената като димер, припомняйки неоспоримите си предимства. Устройствата, базирани на него, не изискват задълбочени познания по електроника, сглобяват се бързо и работят надеждно.

Известно е, че яркостта на светодиода може да се контролира по два начина: аналогов и импулсен. Първият метод включва промяна на амплитудната стойност на постоянния ток през светодиода. Този метод има един съществен недостатък - ниска ефективност. Вторият метод включва промяна на ширината на импулса (коефициент на запълване) на тока с честота от 200 Hz до няколко килохерца. При такива честоти трептенето на светодиодите е невидимо за човешкото око. Схемата на PWM регулатор с мощен изходен транзистор е показана на фигурата. Той може да работи от 4,5 до 18 V, което показва възможността за управление на яркостта както на един мощен светодиод, така и на цяла LED лента. Диапазонът на регулиране на яркостта варира от 5 до 95%. Устройството е модифицирана версия на генератор на правоъгълни импулси. Честотата на тези импулси зависи от капацитета C1 и съпротивленията R1, R2 и се определя по формулата: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Принципът на работа на електронния контрол на яркостта е следният. В момента на подаване на захранващото напрежение, кондензаторът започва да се зарежда по веригата: +Uзахранване – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Uзахранване. Веднага щом напрежението върху него достигне ниво от 2/3U, вътрешният транзистор на таймера ще се отвори и процесът на разреждане ще започне. Разрядът започва от горната плоча на C1 и по-нататък по веригата: R1 – VD2 –7 IC щифт – -U захранване. След като достигне марката 1/3U, мощностният транзистор на таймера ще се затвори и C1 отново ще започне да набира капацитет. Впоследствие процесът се повтаря циклично, образувайки правоъгълни импулси на пин 3.

Промяната на съпротивлението на подстригващия резистор води до намаляване (увеличаване) на времето на импулса на изхода на таймера (щифт 3) и в резултат на това средната стойност на изходния сигнал намалява (увеличава). Генерираната последователност от импулси се подава през резистора за ограничаване на тока R3 към портата VT1, която е свързана съгласно верига с общ източник. Товарът под формата на LED лента или последователно свързани мощни светодиоди е свързан към отворената дренажна верига VT1.

В този случай е инсталиран мощен MOSFET транзистор с максимален ток на изтичане 13A. Това ви позволява да контролирате блясъка на LED лента с дължина няколко метра. Но транзисторът може да изисква радиатор.

Блокиращият кондензатор C2 елиминира влиянието на смущенията, които могат да възникнат по веригата на захранването, когато таймерът е превключен. Стойността на неговия капацитет може да бъде всяка в рамките на 0,01-0,1 µF.

Платка и монтажни части на контролера на яркостта

Едностранната печатна платка е с размери 22х24 мм. Както можете да видите от снимката, на него няма нищо излишно, което да предизвика въпроси.

След сглобяването веригата на PWM димера не изисква настройка, а печатната платка е лесна за правене със собствените си ръце. Платката, в допълнение към резистора за настройка, използва SMD елементи.

  • DA1 – IC NE555;
  • VT1 – полеви транзистор IRF7413;
  • VD1,VD2 – 1N4007;
  • R1 – 50 kOhm, трим;
  • R2, R3 – 1 kOhm;
  • C1 – 0,1 µF;
  • C2 – 0,01 µF.

Транзисторът VT1 трябва да бъде избран в зависимост от мощността на товара. Например, за да промените яркостта на един ватов светодиод, биполярен транзистор с максимално допустим колекторен ток от 500 mA ще бъде достатъчен.

Яркостта на LED лентата трябва да се контролира от източник на напрежение +12 V и да съответства на захранващото напрежение. В идеалния случай регулаторът трябва да се захранва от стабилизирано захранване, специално проектирано за лента.

Товарът под формата на отделни светодиоди с висока мощност се захранва по различен начин. В този случай източникът на захранване на димера е стабилизатор на ток (наричан още LED драйвер). Неговият номинален изходен ток трябва да съответства на тока на светодиодите, свързани последователно.

Прочетете също

Генераторите на импулси са устройства, които могат да създават вълни с определена форма. Честотата на часовника в този случай зависи от много фактори. Основното предназначение на генераторите се счита за синхронизиране на процесите в електрическите уреди. По този начин потребителят има възможност да конфигурира различно цифрово оборудване.

Примерите включват часовници и таймери. Основният елемент на устройства от този тип се счита за адаптер. Освен това в генераторите са монтирани кондензатори и резистори заедно с диоди. Основните параметри на устройствата включват индикатор за възбуждане на трептения и отрицателно съпротивление.

Генератори с инвертори

Можете да направите импулсен генератор със собствените си ръце, като използвате инвертори у дома. За да направите това, ще ви е необходим адаптер без кондензатор. Най-добре е да използвате полеви резистори. Техният параметър на импулсно предаване е на доста високо ниво. Кондензаторите за устройството трябва да бъдат избрани въз основа на мощността на адаптера. Ако изходното му напрежение е 2 V, тогава минимумът трябва да бъде 4 pF. Освен това е важно да се следи параметърът на отрицателното съпротивление. Средно трябва да се колебае около 8 ома.

Правоъгълен импулсен модел с регулатор

Днес правоъгълен генератор на импулси с регулатори е доста често срещан. За да може потребителят да регулира максималната честота на устройството, е необходимо да се използва модулатор. Производителите ги представят на пазара в въртящи се и бутонни типове. В този случай е най-добре да изберете първия вариант. Всичко това ще ви позволи да настроите фино настройките и да не се страхувате от повреда в системата.

Модулаторът е инсталиран в генератора на квадратни импулси директно върху адаптера. В този случай запояването трябва да се извърши много внимателно. На първо място, трябва да почистите добре всички контакти. Ако вземем предвид адаптери без кондензатор, техните изходи са от горната страна. Освен това има аналогови адаптери, които често се предлагат със защитен капак. В тази ситуация трябва да се премахне.

За да може устройството да има висока производителност, резисторите трябва да бъдат инсталирани по двойки. Параметърът на възбуждане на трептенията в този случай трябва да бъде на нивото Като основен проблем, генераторът на правоъгълни импулси (диаграмата е показана по-долу) има рязко повишаване на работната температура. В този случай трябва да проверите отрицателното съпротивление на адаптера без кондензатор.

Генератор на припокриващи се импулси

За да направите генератор на импулси със собствените си ръце, най-добре е да използвате аналогов адаптер. В този случай не е необходимо да се използват регулатори. Това се дължи на факта, че нивото на отрицателното съпротивление може да надвишава 5 ома. В резултат на това резисторите са подложени на доста голямо натоварване. Кондензаторите за устройството са избрани с капацитет най-малко 4 ома. На свой ред адаптерът е свързан към тях само чрез изходни контакти. Основният проблем на генератора на импулси е асиметрията на трептенията, която възниква поради претоварване на резисторите.

Симетрично импулсно устройство

Възможно е да се направи прост генератор на импулси от този тип само с помощта на инвертори. В такава ситуация е най-добре да изберете адаптер от аналогов тип. На пазара струва много по-малко от модификацията без кондензатор. Освен това е важно да се обърне внимание на вида на резисторите. Много експерти съветват да изберете кварцови модели за генератора. Въпреки това, тяхната производителност е доста ниска. В резултат на това параметърът на възбуждане на трептене никога няма да надвишава 4 ms. Освен това съществува риск от прегряване на адаптера.

Като се има предвид всичко по-горе, е по-препоръчително да се използват резистори с полеви ефекти. в този случай това ще зависи от тяхното местоположение на дъската. Ако изберете опцията, когато са инсталирани пред адаптера, в този случай скоростта на възбуждане на трептенията може да достигне до 5 ms. В обратната ситуация не можете да разчитате на добри резултати. Можете да проверите работата на импулсния генератор, като просто свържете 20 V захранване. В резултат на това нивото на отрицателното съпротивление трябва да бъде около 3 ома.

За да сведете риска от прегряване до минимум, е важно да използвате само капацитивни кондензатори. Регулаторът може да бъде инсталиран в такова устройство. Ако разгледаме ротационни модификации, тогава модулаторът от серията PPR2 е подходящ като опция. Според характеристиките си днес той е доста надежден.

Генератор със спусък

Тригерът е устройство, което отговаря за предаването на сигнал. Днес те се продават еднопосочни или двупосочни. Само първият вариант е подходящ за генератора. Горният елемент е инсталиран близо до адаптера. В този случай запояването трябва да се извършва само след щателно почистване на всички контакти.

Можете дори да изберете директно аналогов адаптер. Натоварването в този случай ще бъде малко и нивото на отрицателното съпротивление при успешно сглобяване няма да надвишава 5 ома. Параметърът за възбуждане на трептения с тригер е средно 5 ms. Основният проблем на импулсния генератор е следният: повишена чувствителност. В резултат на това тези устройства не могат да работят със захранване, по-високо от 20 V.

повишено натоварване?

Нека обърнем внимание на микросхемите. Генераторите на импулси от този тип включват използването на мощен индуктор. Освен това трябва да се избере само аналогов адаптер. В този случай е необходимо да се постигне висока производителност на системата. За тази цел се използват кондензатори само от капацитивен тип. Като минимум те трябва да могат да издържат на отрицателно съпротивление от 5 ома.

За устройството са подходящи голямо разнообразие от резистори. Ако ги изберете от затворен тип, тогава е необходимо да им осигурите отделен контакт. Ако решите да използвате резистори с полеви ефекти, промяната на фазата в този случай ще отнеме доста дълго време. Тиристорите са практически безполезни за такива устройства.

Модели с кварцова стабилизация

Схемата на генератора на импулси от този тип осигурява използването само на адаптер без кондензатор. Всичко това е необходимо, за да се гарантира, че скоростта на възбуждане на трептенията е поне на ниво от 4 ms. Всичко това ще намали и топлинните загуби. Кондензаторите за устройството се избират въз основа на нивото на отрицателно съпротивление. Освен това трябва да се вземе предвид вида на захранването. Ако разгледаме импулсните модели, тяхното ниво на изходен ток е средно около 30 V. Всичко това в крайна сметка може да доведе до прегряване на кондензаторите.

За да се избегнат подобни проблеми, много експерти съветват инсталирането на ценерови диоди. Те са запоени директно върху адаптера. За да направите това, трябва да почистите всички контакти и да проверите напрежението на катода. Използват се и спомагателни адаптери за такива генератори. В тази ситуация те играят ролята на комутируем трансивър. В резултат на това параметърът на възбуждане на трептене се увеличава до 6 ms.

Генератори с кондензатори РР2

Настройката на генератор на импулси с високо напрежение с кондензатори от този тип е доста проста. Намирането на елементи за такива устройства на пазара не е проблем. Важно е обаче да изберете висококачествена микросхема. Много хора купуват многоканални модификации за тази цел. Те обаче са доста скъпи в магазина в сравнение с обикновените видове.

Транзисторите за генератори са най-подходящи еднопреходни. В този случай параметърът на отрицателното съпротивление не трябва да надвишава 7 ома. В такава ситуация може да се надяваме на стабилност на системата. За да се увеличи чувствителността на устройството, мнозина съветват използването на ценерови диоди. Тригерите обаче се използват изключително рядко. Това се дължи на факта, че пропускателната способност на модела е значително намалена. Основният проблем на кондензаторите се счита за усилване на ограничаващата честота.

В резултат на това промяната на фазата става с голяма празнина. За да настроите правилно процеса, първо трябва да конфигурирате адаптера. Ако нивото на отрицателното съпротивление е 5 ома, тогава максималната честота на устройството трябва да бъде приблизително 40 Hz. В резултат на това натоварването на резисторите се премахва.

Модели с кондензатори PP5

Генератор на импулси с високо напрежение с посочените кондензатори може да се намери доста често. Освен това може да се използва дори с 15 V захранвания. Пропускателната способност зависи от вида на адаптера. В този случай е важно да вземете решение за резистори. Ако изберете полеви модели, тогава е по-препоръчително да инсталирате адаптера без кондензатор. В този случай параметърът на отрицателното съпротивление ще бъде около 3 ома.

Ценеровите диоди се използват доста често в този случай. Това се дължи на рязко намаляване на нивото на ограничаващата честота. За да го изравните, ценеровите диоди са идеални. Обикновено се инсталират близо до изходния порт. На свой ред е най-добре да запоявате резистори близо до адаптера. Индикаторът за осцилаторно възбуждане зависи от капацитета на кондензаторите. Имайки предвид моделите с 3 pF, имайте предвид, че горният параметър никога няма да надвишава 6 ms.

Основни проблеми с генератора

Основният проблем на устройствата с кондензатори PP5 се счита за повишена чувствителност. В същото време топлинните показатели също са на ниско ниво. Поради това често има нужда от използване на спусък. В този случай обаче все още е необходимо да се измери изходното напрежение. Ако надвишава 15 V с блок от 20 V, тогава спусъкът може значително да подобри работата на системата.

Устройства на регулатори MKM25

Веригата на генератора на импулси с този регулатор включва само резистори от затворен тип. В този случай микросхемите могат да се използват дори в серията PPR1. В този случай са необходими само два кондензатора. Нивото на отрицателно съпротивление директно зависи от проводимостта на елементите. Ако капацитетът на кондензатора е по-малък от 4 pF, тогава отрицателното съпротивление може дори да се увеличи до 5 ома.

За да се реши този проблем, е необходимо да се използват ценерови диоди. В този случай регулаторът е инсталиран на генератора на импулси близо до аналоговия адаптер. Изходните контакти трябва да бъдат добре почистени. Трябва също така да проверите праговото напрежение на самия катод. Ако надвишава 5 V, тогава регулируем генератор на импулси може да бъде свързан към два контакта.

Светодиодните източници на оптично излъчване във видимия диапазон, поради конструктивните си характеристики, не могат да светят при напрежение под 1,6... 1,8 V. Това обстоятелство рязко ограничава възможността за използване на светодиоди в устройства с мощност с ниско напрежение (от една галванична клетка). доставка. Предложените светодиодни излъчватели с нисковолтово (0,1...1,6 V) захранване могат да се използват за индикация на напрежения, предаване на данни по оптични комуникационни канали и др. За да ги захранвате, можете също да използвате електрохимични клетки със свръхниско напрежение, в които навлажнена почва или биологично активна среда служат като електролит.

Разнообразието от схеми за захранване на светодиоди с ниско напрежение може да се сведе до два основни вида преобразуване на ниско напрежение във високо напрежение. Това са вериги с капацитивни и индуктивни устройства за съхранение на енергия.

Фигура 1 показва захранващата верига на светодиода, използваща принципа на удвояване на захранващото напрежение. Генераторът на нискочестотни импулси, чиято честота на повторение се определя от веригата R1-C1, а продължителността - R2-C1, е направен на p-n-p и n-p-n транзистори. От изхода на генератора къси импулси се подават през резистор R4 към основата на транзистора VT3, чиято колекторна верига включва червен светодиод HL1 и германиев диод VD1. Между изхода на импулсния генератор и точката на свързване между светодиода и германиевия диод е свързан електролитен кондензатор С2 с голям капацитет.



Фиг. 1. LED захранваща верига, базирана на принципа на удвояване на напрежението

По време на дълга пауза между импулсите (транзисторът VT2 е затворен и не провежда ток), този кондензатор се зарежда през VD1 и R3 до напрежението на източника на захранване. Когато се генерира кратък импулс, транзисторът VT2 се отваря. Отрицателно заредената плоча на кондензатора C2 е свързана към положителната захранваща шина. Диодът VD1 е изключен. Зареденият кондензатор C2 е свързан последователно с източника на захранване и е зареден във веригата: LED - преход емитер-колектор на транзистора VT3. Тъй като транзисторът VT3 се отключва от същия импулс, неговото съпротивление емитер-колектор намалява. По този начин към светодиода за кратко се прилага почти двойно захранващо напрежение (с изключение на незначителни загуби) - следва ярка светкавица. След това процесът на зареждане-разреждане на кондензатор С2 периодично се повтаря.

При използване на светодиоди тип AL307KM с напрежение на светене 1,35... 1,4 V, работното напрежение на генератора е 0,8...1,6 V. Границите на диапазона се определят, както следва: долната показва напрежението, при което Светодиодът започва да свети, горният показва напрежението, при което токът, консумиран от устройството, е 20 mA.

Тъй като генераторът работи в импулсен режим, се генерират ярки светкавици, които привличат вниманието. Във веригата е необходимо да се използва, макар и нисковолтов, но доста обемист електролитен кондензатор С2 с голям капацитет.

Захранващи устройства с ниско напрежение за светодиоди, базирани на мултивибратори, са показани на фиг. 2, 3. Първият от тях се основава на асиметричен мултивибратор, който произвежда къси импулси с голяма междуимпулсна пауза. Устройството за съхранение на енергия - кондензатор SZ - периодично се зарежда от източника на захранване и се разрежда към светодиода, сумирайки неговото напрежение със захранващото напрежение.



Фиг.2. LED захранване с ниско напрежение
базиран на асиметричен мултивибратор (импулсен характер на сиянието)

Генераторът (фиг. 3) осигурява, за разлика от предишната схема, непрекъсната светлина на светодиода. Устройството е базирано на симетричен мултивибратор и работи на по-високи честоти. В тази връзка капацитетът на кондензаторите в тази верига е доста малък. Разбира се, яркостта на сиянието е значително намалена, но средният ток, консумиран от генератора при захранващо напрежение от 1,5 V, не надвишава 3 mA.


Фиг.3. LED захранване с ниско напрежение
на базата на симетричен мултивибратор (непрекъснато сияние)

Преобразувателите на напрежение от кондензаторен тип (с удвояване на напрежението) за захранване на LED излъчватели могат теоретично да намалят работното захранващо напрежение само с до 60%. Използването на многостъпални умножители на напрежение за тези цели е необещаващо поради прогресивно нарастващите загуби и намаляването на ефективността на преобразувателя.

Преобразувателите с индуктивни устройства за съхранение на енергия са по-обещаващи по отношение на по-нататъшното намаляване на захранващото напрежение. Стана възможно значително да се намали долната граница на захранващото напрежение чрез преминаване към LC версии на генераторни вериги, използващи индуктивни устройства за съхранение на енергия.

Телефонна капсула се използва като индуктивно устройство за съхранение на енергия в първата от веригите (фиг. 4). Едновременно със светлинното излъчване генераторът произвежда звукови сигнали. Когато капацитетът на кондензатора се увеличи до 200 μF, генераторът преминава в импулсен режим на работа, произвеждайки прекъсващи светлинни и звукови сигнали. Като активен елемент се използва донякъде необичайна структура - последователно свързване на транзистори с различни видове проводимост, обхванати от положителна обратна връзка.




Фиг.4. Източник с индуктивно съхранение на енергия

(телефонна капсула)

Преобразувателите на напрежение за захранване на светодиода на фиг. 5 и 6 са направени с помощта на аналози на инжекционни транзистори с полеви ефекти. Първият от преобразувателите (фиг. 5) използва комбинирана индуктивно-капацитивна верига за увеличаване на изходното напрежение, съчетаваща принципа на удвояване на капацитивното напрежение с получаване на повишено напрежение върху комутираната индуктивност.




Фиг.5. Преобразувател на напрежение за захранване на светодиода
на аналог на инжекционен полеви транзистор - вариант 1

Най-простият генератор се основава на аналог на инжекционен полеви транзистор (фиг. 6), където светодиодът едновременно действа като кондензатор и е натоварването на генератора. Устройството работи в тесен диапазон от захранващи напрежения, но яркостта на светодиода е доста висока, тъй като преобразувателят е чисто индуктивен и има висока ефективност.




Фиг.6. Преобразувател на напрежение за захранване на светодиода
на аналог на инжекционен полеви транзистор - вариант 2

Фигура 7 показва генератор от трансформаторен тип за захранване на светодиоди с ниско напрежение. Генераторът съдържа три елемента, единият от които е светодиод. Без светодиод устройството е обикновен блокиращ генератор и на изхода на трансформатора може да се генерира доста високо напрежение. Ако използвате светодиод като генератор, той започва да свети ярко. Във веригата като трансформатор се използва феритен пръстен F1000 K10x6x2.5. Намотките на трансформатора имат 15...20 навивки от PEV проводник с диаметър 0,23 mm. Ако няма генериране, краищата на една от намотките на трансформатора се разменят.



Фиг.7. Трансформаторен тип генератор за захранване на светодиоди с ниско напрежение

При преминаване към високочестотни германиеви транзистори като 1T311, 1T313 и използване на унифицирани импулсни трансформатори като MIT-9, TOT-45 и др., Долната граница на работните напрежения може да бъде намалена до 0,125 V.

Захранващото напрежение на всички разглеждани вериги, за да се избегне повреда на светодиодите, не трябва да надвишава 1,6... 1,7 V.

Препоръчително е да започнете да откривате света на радиоелектрониката, пълен с мистерии, без специализирано образование, като сглобите прости електронни схеми. Нивото на удовлетворение ще бъде по-високо, ако положителният резултат е придружен от приятен визуален ефект. Идеалният вариант са схеми с един или два мигащи светодиода в товара. По-долу е дадена информация, която ще помогне при прилагането на най-простите схеми за DIY.

Готови мигащи светодиоди и схеми с тях

Сред разнообразието от готови мигащи светодиоди, най-често срещаните са продукти в корпус от 5 мм. В допълнение към готовите едноцветни мигащи светодиоди има двутерминални версии с два или три кристала с различни цветове. Имат вграден генератор в един корпус с кристалите, който работи на определена честота. Издава единични редуващи се импулси към всеки кристал по зададена програма. Скоростта (честотата) на мигане зависи от зададената програма. Когато два кристала светят едновременно, мигащият светодиод произвежда междинен цвят. Вторите по популярност са мигащите диоди, излъчващи светлина, управлявани от ток (потенциално ниво). Тоест, за да накарате светодиод от този тип да мига, трябва да смените захранването на съответните щифтове. Например цветът на излъчване на двуцветен червено-зелен светодиод с два извода зависи от посоката на протичане на тока.

Трицветен (RGB) мигащ светодиод с четири извода има общ анод (катод) и три извода за управление на всеки цвят поотделно. Мигащият ефект се постига чрез свързване към подходяща система за управление.

Много лесно е да направите мигач на базата на готов мигащ светодиод. За да направите това, ще ви е необходима батерия CR2032 или CR2025 и резистор 150–240 Ohm, който трябва да бъде запоен към всеки щифт. Спазвайки полярността на светодиода, контактите са свързани към батерията. LED мигачът е готов, можете да се насладите на визуалния ефект. Ако използвате коронна батерия, въз основа на закона на Ом, трябва да изберете резистор с по-високо съпротивление.

Конвенционални светодиоди и мигащи системи, базирани на тях

Начинаещ радиолюбител може да сглоби мигач с помощта на обикновен едноцветен светодиод, който има минимален набор от радио елементи. За да направим това, ще разгледаме няколко практически схеми, които се отличават с минимален набор от използвани радиокомпоненти, простота, издръжливост и надеждност.

Първата схема се състои от транзистор с ниска мощност Q1 (KT315, KT3102 или подобен внесен аналог), 16V полярен кондензатор C1 с капацитет 470 μF, резистор R1 от 820-1000 ома и LED L1 като AL307. Цялата верига се захранва от 12V източник на напрежение.

Горната схема работи на принципа на лавинообразно разрушаване, така че основата на транзистора остава „висяща във въздуха“, а към емитера се прилага положителен потенциал. Когато е включен, кондензаторът се зарежда до приблизително 10V, след което транзисторът се отваря за момент и освобождава натрупаната енергия към товара, което се проявява под формата на мигане на светодиода. Недостатъкът на схемата е необходимостта от източник на напрежение 12V.

Втората верига е сглобена на принципа на транзисторен мултивибратор и се счита за по-надеждна. За да го приложите ще ви трябва:

  • два транзистора KT3102 (или техен еквивалент);
  • два полярни кондензатора 16V с капацитет 10 µF;
  • два резистора (R1 и R4) по 300 ома всеки за ограничаване на тока на натоварване;
  • два резистора (R2 и R3) по 27 kOhm всеки за настройка на базовия ток на транзистора;
  • два светодиода от произволен цвят.

В този случай към елементите се подава постоянно напрежение от 5V. Веригата работи на принципа на алтернативно зареждане-разреждане на кондензатори C1 и C2, което води до отваряне на съответния транзистор. Докато VT1 разрежда натрупаната енергия на C1 през отворения преход колектор-емитер, първият светодиод светва. По това време се получава плавно зареждане на C2, което спомага за намаляване на базовия ток VT1. В определен момент VT1 се затваря, а VT2 се отваря и вторият светодиод светва.

Втората схема има няколко предимства:

  1. Може да работи в широк диапазон на напрежение, започващ от 3V. Когато прилагате повече от 5V към входа, ще трябва да преизчислите стойностите на резистора, за да не пробиете светодиода и да не надвишите максималния базов ток на транзистора.
  2. Можете да свържете 2–3 светодиода към товара паралелно или последователно, като преизчислите стойностите на резистора.
  3. Равномерното увеличение на капацитета на кондензаторите води до увеличаване на продължителността на светенето.
  4. Променяйки капацитета на един кондензатор, получаваме асиметричен мултивибратор, в който времето на светене ще бъде различно.

И в двата варианта можете да използвате транзистори с pnp проводимост, но с корекция на схемата на свързване.

Понякога, вместо мигащи светодиоди, радиолюбител наблюдава нормално сияние, тоест и двата транзистора са частично отворени. В този случай трябва или да замените транзисторите, или да запоите резистори R2 и R3 с по-ниска стойност, като по този начин увеличите базовия ток.

Трябва да се помни, че мощността от 3 V няма да е достатъчна, за да запали светодиод с висока стойност на напрежението напред. Например, бял, син или зелен светодиод ще изисква повече напрежение.

В допълнение към разгледаните електрически схеми има много други прости решения, които карат светодиода да мига. Начинаещите радиолюбители трябва да обърнат внимание на евтината и широко разпространена микросхема NE555, която също може да реализира този ефект. Неговата гъвкавост ще ви помогне да сглобите други интересни вериги.

Област на приложение

Мигащи светодиоди с вграден генератор са намерили приложение при изграждането на новогодишни гирлянди. Сглобявайки ги в последователна верига и монтирайки резистори с леки разлики в стойността, те постигат изместване на мигането на всеки отделен елемент от веригата. Резултатът е отличен светлинен ефект, който не изисква сложен контролен блок. Достатъчно е само да свържете гирлянда чрез диоден мост.

Мигащи светодиоди, управлявани от ток, се използват като индикатори в електронната техника, когато всеки цвят съответства на определено състояние (включено/изключено ниво на зареждане и др.). Използват се и за сглобяване на електронни дисплеи, рекламни табели, детски играчки и други продукти, в които многоцветното мигане предизвиква интерес у хората.

Възможността за сглобяване на прости мигащи светлини ще се превърне в стимул за изграждане на вериги, използващи по-мощни транзистори. С малко усилия можете да използвате мигащи светодиоди, за да създадете много интересни ефекти, като например пътуваща вълна.

Прочетете също