Yanıp sönen LED ses üretecini kontrol eder. Yanıp sönen LED'li çift frekanslı jeneratör. Hazır yanıp sönen LED'ler ve bunları kullanan devreler

Başlangıç ​​seviyesindeki radyo amatörlerine yönelik yazılarla bölüme devam ederek, sadece iki bileşenle yapılabilen basit bir ses üretecinin devre şemasını paylaşmak istiyorum. Bu devre yanıp sönen bir LED'in çalışma prensibini göstermek amacıyla tasarlanmıştır. Tahmin edebileceğiniz gibi bileşenlerden biri hoparlör, ikinci bileşen ise hoparlör.

Yanıp sönen LED kelimenin tam anlamıyla herhangi bir şekilde kullanılabilir, renk ve boyut önemli değildir. Yanıp sönen LED, ana osilatörün rolünü oynayacaktır. Tipik olarak bu tür LED'lerin yanıp sönme frekansı 1-4 Hz'dir. Besleme voltajı aralığı 2-4 volttur; pratikte LED, yalnızca bir LED olmadığı için daha yüksek voltajlarda iyi çalışır. Düşük frekanslı multivibratöre benzeyen, belirli bir frekansta çalışan yerleşik bir çipe sahiptir. Devre ek bileşen içermez ve birkaç saniye içinde üretilebilir.


Herhangi bir HF kafası veya piezo yayıcı, ses yayıcı olarak kullanılabilir (ancak yüksek frekanslı kafalar kullanırsanız etki daha iyidir). Her güçteki ve her bobin direncindeki dinamik sürücüleri kullanabilirsiniz.


Güç kaynağı bir cep telefonu pili veya iki adet AA pil olabilir. Tüm devre, yanıp sönen bir LED'in ve bir HF dinamik başlığın sıralı olarak açılmasından oluşur. Güç uygulandığında devre çalışmayabilir. Bu durumda güç kaynağının polaritesini değiştirmeniz gerekir.


LED belirli bir frekansta yanıp sönecek ve böylece dinamik kafa bobinine kısa süreli darbeler iletilecektir. Duvar saatinin tik taklarına daha çok benzeyen bir etki elde edeceğiz. Bu kadar basit bir ses üreteci, çok çeşitli elektronik oyuncaklarda (müzik kutuları, basit alarmlar vb.) Kullanılabilir. Tasarıma bir düğme eklerseniz basit bir kapı zili elde edebilirsiniz. Elbette dinamik kafaya giden sinyal oldukça zayıftır ancak basit bir düşük frekanslı güç amplifikatörü kullanılarak güçlendirilebilir. Böyle bir sistem su seviyesi, nem ve hatta radyasyon göstergesi olarak kullanılabilir. Cihaz sadece bir ses sinyali yaymakla kalmıyor, jeneratör görevi gören yanıp sönen LED'i de unutmayın. Bu kadar basit bir tasarım, ışık ve ses üreteci olarak adlandırılma hakkına sahiptir. LED, basit bir multivibratörle değiştirilebilir. İkincisinin kullanılması bize üretilen darbelerin sıklığını düzenleme fırsatı verecektir. Yazar - AKA

Her radyo amatörü NE555 mikro devresine aşinadır (KR1006'ya benzer). Çok yönlülüğü, çok çeşitli ev yapımı ürünler tasarlamanıza olanak tanır: kablo demetindeki iki elemanlı basit tek titreşimli darbeden çok bileşenli modülatöre kadar. Bu makale, darbe genişliği ayarlı dikdörtgen darbe üreteci modunda bir zamanlayıcıyı açma devresini tartışacaktır.

Şeması ve çalışma prensibi

Yüksek güçlü LED'lerin geliştirilmesiyle NE555, yadsınamaz avantajlarını hatırlatarak yeniden dimmer olarak arenaya girdi. Buna dayalı cihazlar derin elektronik bilgisi gerektirmez, hızlı bir şekilde monte edilir ve güvenilir bir şekilde çalışır.

Bir LED'in parlaklığının analog ve darbe olmak üzere iki şekilde kontrol edilebildiği bilinmektedir. İlk yöntem, LED üzerinden doğru akımın genlik değerinin değiştirilmesini içerir. Bu yöntemin önemli bir dezavantajı vardır - düşük verimlilik. İkinci yöntem, akımın darbe genişliğini (görev faktörü) 200 Hz'den birkaç kilohertz'e değiştirmeyi içerir. Bu frekanslarda LED'lerin titremesi insan gözüyle görülemez. Şekilde güçlü bir çıkış transistörüne sahip bir PWM regülatörünün devresi gösterilmektedir. 4,5 ila 18 V arasında çalışma kapasitesine sahiptir; bu, hem güçlü bir LED'in hem de tüm LED şeridinin parlaklığını kontrol etme yeteneğini gösterir. Parlaklık ayar aralığı %5 ile %95 arasındadır. Cihaz dikdörtgen puls üretecinin değiştirilmiş bir versiyonudur. Bu darbelerin frekansı C1 kapasitansına ve R1, R2 dirençlerine bağlıdır ve aşağıdaki formülle belirlenir: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz

Elektronik parlaklık kontrolünün çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Besleme voltajı uygulandığı anda, kondansatör devre üzerinden şarj olmaya başlar: +Ubesleme – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Ubesleme. Üzerindeki voltaj 2/3U seviyesine ulaştığında dahili zamanlayıcı transistörü açılacak ve deşarj işlemi başlayacaktır. Boşalma C1 üst plakasından başlar ve devre boyunca devam eder: R1 – VD2 –7 IC pini – -U beslemesi. 1/3U işaretine ulaşıldığında zamanlayıcı güç transistörü kapanacak ve C1 yeniden kapasite kazanmaya başlayacaktır. Daha sonra işlem döngüsel olarak tekrarlanarak pim 3'te dikdörtgen darbeler oluşturulur.

Düzeltme direncinin direncinin değiştirilmesi, zamanlayıcı çıkışındaki (pim 3) darbe süresinin azalmasına (artmasına) yol açar ve sonuç olarak çıkış sinyalinin ortalama değeri azalır (artır). Üretilen darbe dizisi, akım sınırlama direnci R3 aracılığıyla, ortak bir kaynağa sahip bir devreye göre bağlanan VT1 kapısına beslenir. Bir LED şeridi veya sıralı olarak bağlanmış yüksek güçlü LED'ler şeklindeki yük, açık drenaj devresine VT1 bağlanır.

Bu durumda, maksimum 13A drenaj akımına sahip güçlü bir MOSFET transistörü kurulur. Bu, birkaç metre uzunluğundaki bir LED şeridin parlaklığını kontrol etmenizi sağlar. Ancak transistörün bir soğutucuya ihtiyacı olabilir.

Blokaj kapasitörü C2, zamanlayıcı değiştiğinde güç devresi boyunca oluşabilecek gürültünün etkisini ortadan kaldırır. Kapasitansının değeri 0,01-0,1 µF aralığında olabilir.

Parlaklık kontrolünün kartı ve montaj parçaları

Tek taraflı baskılı devre kartının boyutları 22x24 mm'dir. Resimden de görebileceğiniz gibi soru yaratabilecek gereksiz hiçbir şey yok.

Montajdan sonra PWM dimmer devresi ayar gerektirmez ve baskılı devre kartının kendi ellerinizle yapılması kolaydır. Kart, ayar direncine ek olarak SMD elemanlarını kullanır.

  • DA1 – IC NE555;
  • VT1 – alan etkili transistör IRF7413;
  • VD1,VD2 – 1N4007;
  • R1 – 50 kOhm, trim;
  • R2, R3 – 1 kOhm;
  • C1 – 0,1 µF;
  • C2 – 0,01 µF.

Transistör VT1 yük gücüne bağlı olarak seçilmelidir. Örneğin, bir watt'lık bir LED'in parlaklığını değiştirmek için, izin verilen maksimum 500 mA kollektör akımına sahip iki kutuplu bir transistör yeterli olacaktır.

LED şeridin parlaklığı +12 V voltaj kaynağından kontrol edilmeli ve besleme voltajına uygun olmalıdır. İdeal olarak regülatör, bant için özel olarak tasarlanmış stabilize bir güç kaynağıyla çalıştırılmalıdır.

Bireysel yüksek güçlü LED'ler şeklindeki yüke farklı şekilde güç verilir. Bu durumda dimmerin güç kaynağı bir akım dengeleyicidir (LED sürücüsü olarak da bilinir). Nominal çıkış akımı, seri bağlı LED'lerin akımıyla eşleşmelidir.

Ayrıca okuyun

Darbe üreteçleri, belirli bir şekle sahip dalgalar oluşturabilen cihazlardır. Bu durumda saat frekansı birçok faktöre bağlıdır. Jeneratörlerin temel amacının elektrikli ev aletlerindeki süreçlerin senkronizasyonu olduğu düşünülmektedir. Böylece kullanıcı çeşitli dijital ekipmanları yapılandırma olanağına sahip olur.

Örnekler arasında saatler ve zamanlayıcılar yer alır. Bu tip cihazların ana unsuru adaptör olarak kabul edilir. Ayrıca jeneratörlere diyotların yanı sıra kapasitörler ve dirençler de monte edilir. Cihazların ana parametreleri, salınımların uyarılmasının göstergesini ve negatif direnci içerir.

İnverterli jeneratörler

Evde invertörleri kullanarak kendi ellerinizle bir puls üreteci yapabilirsiniz. Bunu yapmak için kapasitörsüz bir adaptöre ihtiyacınız olacak. Alan dirençlerini kullanmak en iyisidir. Dürtü iletim parametreleri oldukça yüksek seviyededir. Cihazın kapasitörleri adaptörün gücüne göre seçilmelidir. Çıkış voltajı 2 V ise minimum 4 pF olmalıdır. Ek olarak negatif direnç parametresinin izlenmesi de önemlidir. Ortalama olarak 8 ohm civarında dalgalanması gerekir.

Regülatörlü dikdörtgen darbe modeli

Günümüzde regülatörlü dikdörtgen puls üreteci oldukça yaygındır. Kullanıcının cihazın maksimum frekansını ayarlayabilmesi için modülatör kullanılması gerekmektedir. Üreticiler bunları döner ve basmalı tiplerde piyasaya sunmaktadır. Bu durumda ilk seçeneğe yönelmek en doğrusu. Bütün bunlar ayarlarda ince ayar yapmanıza ve sistemdeki bir arızadan korkmanıza izin vermeyecektir.

Modülatör kare puls üretecine doğrudan adaptörün üzerine monte edilir. Bu durumda lehimlemenin çok dikkatli yapılması gerekir. Öncelikle tüm temas noktalarını iyice temizlemelisiniz. Kapasitörsüz adaptörleri ele alırsak çıkışları üst taraftadır. Ek olarak, genellikle koruyucu kapakla birlikte sunulan analog adaptörler de vardır. Bu durumda kaldırılması gerekir.

Cihazın yüksek verime sahip olması için dirençlerin çiftler halinde kurulması gerekir. Bu durumda salınım uyarma parametresi aynı seviyede olmalıdır. Asıl sorun, dikdörtgen puls üretecinin (şema aşağıda gösterilmiştir) çalışma sıcaklığında keskin bir artışa sahip olmasıdır. Bu durumda kapasitörsüz adaptörün negatif direncini kontrol etmelisiniz.

Çakışan puls üreteci

Kendi ellerinizle bir puls üreteci yapmak için analog bir adaptör kullanmak en iyisidir. Bu durumda regülatörlerin kullanılmasına gerek yoktur. Bunun nedeni negatif direnç seviyesinin 5 ohm'u aşabilmesidir. Sonuç olarak dirençler oldukça büyük bir yüke maruz kalır. Cihazın kapasitörleri en az 4 ohm kapasiteli olarak seçilmiştir. Buna karşılık, adaptör bunlara yalnızca çıkış kontaklarıyla bağlanır. Puls üretecindeki ana sorun, dirençlerin aşırı yüklenmesi nedeniyle ortaya çıkan salınımların asimetrisidir.

Simetrik darbe cihazı

Bu tipte basit bir puls üretecini yalnızca invertörler kullanarak yapmak mümkündür. Böyle bir durumda analog bir adaptör seçmek en iyisidir. Piyasada kapasitörsüz modifikasyona göre çok daha ucuza mal oluyor. Ayrıca dirençlerin türüne de dikkat etmek önemlidir. Birçok uzman jeneratör için kuvars modellerinin seçilmesini tavsiye ediyor. Ancak bunların verimi oldukça düşüktür. Sonuç olarak salınım uyarım parametresi hiçbir zaman 4 ms'yi geçmeyecektir. Ayrıca adaptörün aşırı ısınma riski de vardır.

Yukarıdakilerin tümü göz önüne alındığında, alan etkili dirençlerin kullanılması daha tavsiye edilir. bu durumda tahtadaki konumlarına bağlı olacaktır. Adaptörün önüne takıldıklarında seçeneği tercih ederseniz bu durumda salınımların uyarılma hızı 5 ms'ye kadar ulaşabilir. Tersi durumda, iyi sonuçlara güvenemezsiniz. Puls üretecinin çalışmasını sadece 20 V'luk bir güç kaynağı bağlayarak kontrol edebilirsiniz. Sonuç olarak negatif direnç seviyesi 3 ohm civarında olmalıdır.

Aşırı ısınma riskini minimumda tutmak için yalnızca kapasitif kapasitörlerin kullanılması da önemlidir. Regülatör böyle bir cihaza monte edilebilir. Döner modifikasyonları düşünürsek, PPR2 serisinin modülatörü bir seçenek olarak uygundur. Özelliklerine göre günümüzde oldukça güvenilirdir.

Tetikli jeneratör

Tetikleyici, bir sinyalin iletilmesinden sorumlu olan bir cihazdır. Günümüzde tek yönlü veya çift yönlü olarak satılmaktadır. Jeneratör için yalnızca ilk seçenek uygundur. Yukarıdaki eleman adaptörün yanına monte edilmiştir. Bu durumda lehimleme ancak tüm temas noktaları iyice temizlendikten sonra yapılmalıdır.

Doğrudan bir analog adaptör bile seçebilirsiniz. Bu durumda yük küçük olacak ve başarılı montajla negatif direnç seviyesi 5 Ohm'u geçmeyecektir. Bir tetikleyiciyle salınımların uyarılması parametresi ortalama 5 ms'dir. Puls üretecinin ana sorunu şudur: artan hassasiyet. Sonuç olarak bu cihazlar 20 V'tan yüksek bir güç kaynağı ile çalışamamaktadır.

artan yük?

Mikro devrelere dikkat edelim. Bu tip darbe üreteçleri güçlü bir indüktörün kullanımını içerir. Ayrıca yalnızca analog adaptör seçilmelidir. Bu durumda yüksek sistem verimi elde etmek gerekir. Bu amaçla sadece kapasitif tipte kapasitörler kullanılır. En azından 5 ohm'luk negatif dirence dayanabilmeleri gerekir.

Cihaz için çok çeşitli dirençler uygundur. Bunları kapalı tipte seçerseniz, onlara ayrı bir iletişim sağlamanız gerekir. Alan etkili dirençleri kullanmaya karar verirseniz bu durumda faz değişimi oldukça uzun sürecektir. Tristörler bu tür cihazlar için pratik olarak işe yaramaz.

Kuvars stabilizasyonlu modeller

Bu tip puls üreteci devresi yalnızca kapasitörsüz bir adaptörün kullanılmasını sağlar. Bütün bunlar, salınımların uyarılma hızının en az 4 ms seviyesinde olmasını sağlamak için gereklidir. Bütün bunlar aynı zamanda termal kayıpları da azaltacaktır. Cihazın kapasitörleri negatif direnç seviyesine göre seçilir. Ek olarak, güç kaynağının türü de dikkate alınmalıdır. Darbeli modelleri ele alırsak, çıkış akımı seviyesi ortalama 30 V civarındadır. Bütün bunlar sonuçta kapasitörlerin aşırı ısınmasına yol açabilir.

Bu tür sorunlardan kaçınmak için birçok uzman zener diyotlarının kurulmasını tavsiye ediyor. Doğrudan adaptöre lehimlenirler. Bunu yapmak için tüm kontakları temizlemeniz ve katot voltajını kontrol etmeniz gerekir. Bu tür jeneratörler için yardımcı adaptörler de kullanılır. Bu durumda çevirmeli alıcı-verici rolünü oynarlar. Sonuç olarak, salınım uyarma parametresi 6 ms'ye çıkar.

PP2 kapasitörlü jeneratörler

Bu tip kapasitörlerle yüksek voltajlı bir puls üretecinin kurulumu oldukça basittir. Piyasada bu tür cihazlar için eleman bulmak sorun değil. Ancak, yüksek kaliteli bir mikro devre seçmek önemlidir. Birçok kişi bu amaçla çok kanallı modifikasyonlar satın alır. Ancak mağazada normal türlere göre oldukça pahalıdırlar.

Jeneratörler için transistörler en uygun tek bağlantılı olanlardır. Bu durumda negatif direnç parametresi 7 Ohm'u geçmemelidir. Böyle bir durumda sistemin istikrarı umut edilebilir. Cihazın hassasiyetini arttırmak için çoğu kişi zener diyotlarının kullanılmasını tavsiye ediyor. Ancak tetikleyiciler oldukça nadir kullanılır. Bunun nedeni, modelin veriminin önemli ölçüde azalmasıdır. Kapasitörlerle ilgili temel problemin, sınırlayıcı frekansın yükseltilmesi olduğu düşünülmektedir.

Sonuç olarak, faz değişimi büyük bir farkla meydana gelir. İşlemi doğru şekilde ayarlamak için önce bağdaştırıcıyı yapılandırmanız gerekir. Negatif direnç seviyesi 5 ohm ise cihazın maksimum frekansı yaklaşık 40 Hz olmalıdır. Sonuç olarak dirençlerin üzerindeki yük ortadan kalkar.

PP5 kapasitörlü modeller

Belirtilen kapasitörlere sahip yüksek voltajlı bir puls üreteci oldukça sık bulunabilir. Üstelik 15 V güç kaynaklarıyla bile kullanılabilir. Verimi adaptörün tipine bağlıdır. Bu durumda dirençlere karar vermek önemlidir. Saha modellerini seçerseniz, kapasitörsüz tipte bir adaptörün takılması daha tavsiye edilir. Bu durumda negatif direnç parametresi 3 ohm civarında olacaktır.

Bu durumda Zener diyotları oldukça sık kullanılır. Bunun nedeni, sınırlayıcı frekans seviyesindeki keskin bir düşüştür. Bunu dengelemek için zener diyotlar idealdir. Genellikle çıkış bağlantı noktasının yakınına kurulurlar. Buna karşılık, dirençleri adaptörün yanına lehimlemek en iyisidir. Salınımlı uyarımın göstergesi kapasitörlerin kapasitansına bağlıdır. 3 pF modeli göz önüne alındığında yukarıdaki parametrenin hiçbir zaman 6 ms'yi aşmayacağını unutmayın.

Ana jeneratör sorunları

PP5 kapasitörlü cihazlardaki temel problemin artan hassasiyet olduğu düşünülmektedir. Aynı zamanda termal göstergeler de düşük seviyede. Bu nedenle çoğu zaman tetikleyici kullanımına ihtiyaç duyulur. Ancak bu durumda da çıkış voltajını ölçmek gerekir. 20 V'luk bir blokla 15 V'u aşarsa, tetik sistemin çalışmasını önemli ölçüde iyileştirebilir.

MKM25 regülatörlerindeki cihazlar

Bu regülatörlü puls üreteci devresi yalnızca kapalı tip dirençler içerir. Bu durumda PPR1 serisinde mikro devreler bile kullanılabilir. Bu durumda yalnızca iki kapasitör gereklidir. Negatif direnç seviyesi doğrudan elemanların iletkenliğine bağlıdır. Kapasitör kapasitansı 4 pF'den azsa, negatif direnç 5 ohm'a bile yükselebilir.

Bu sorunu çözmek için zener diyotların kullanılması gerekir. Bu durumda regülatör, analog adaptörün yanındaki puls üretecine takılır. Çıkış kontakları iyice temizlenmelidir. Ayrıca katodun kendisinin eşik voltajını da kontrol etmelisiniz. 5 V'u aşarsa, iki kontağa ayarlanabilir bir puls üreteci bağlanabilir.

Görünür aralıktaki LED optik radyasyon kaynakları, tasarım özellikleri nedeniyle 1,6... 1,8 V'un altındaki voltajlarda parlayamaz. Bu durum, LED'lerin düşük voltajlı (bir galvanik hücreden) güce sahip cihazlarda kullanılma olasılığını keskin bir şekilde sınırlar. tedarik. Düşük voltajlı (0,1...1,6 V) güç kaynağına sahip önerilen LED yayıcılar, voltajları belirtmek, optik iletişim kanalları aracılığıyla veri iletmek vb. için kullanılabilir. Bunlara güç sağlamak için, nemli toprağın veya biyolojik olarak aktif ortamın elektrolit görevi gördüğü ultra düşük voltajlı elektrokimyasal hücreleri de kullanabilirsiniz.

Düşük voltajlı LED güç kaynağı devrelerinin çeşitliliği, düşük seviyeli voltajı yüksek voltaja dönüştürmenin iki ana türüne indirgenebilir. Bunlar kapasitif ve endüktif enerji depolama cihazlarının bulunduğu devrelerdir.

Şekil 1, besleme voltajının iki katına çıkarılması ilkesini kullanan LED güç kaynağı devresini göstermektedir. Tekrarlama frekansı R1-C1 zinciri tarafından belirlenen ve süresi - R2-C1 olan düşük frekanslı darbelerin jeneratörü, p-n-p ve n-p-n transistörlerinde yapılır. Jeneratörün çıkışından, direnç R4 aracılığıyla, toplayıcı devresi kırmızı bir LED HL1 ve bir germanyum diyot VD1 içeren transistör VT3'ün tabanına kısa darbeler sağlanır. Puls üretecinin çıkışı ile LED ile germanyum diyot arasındaki bağlantı noktası arasına yüksek kapasiteli bir elektrolitik kondansatör C2 bağlanır.



Şekil 1. Gerilim ikiye katlama prensibine dayanan LED güç kaynağı devresi

Darbeler arasındaki uzun bir duraklama döneminde (transistör VT2 kapalıdır ve akımı iletmez), bu kapasitör VD1 ve R3 üzerinden güç kaynağının voltajına şarj edilir. Kısa bir darbe üretildiğinde transistör VT2 açılır. C2 kapasitörünün negatif yüklü plakası pozitif güç barasına bağlanır. Diyot VD1 kapalı. Yüklü kapasitör C2, güç kaynağına seri olarak bağlanır ve zincire yüklenir: LED - transistör VT3'ün yayıcı-kolektör bağlantısı. Transistör VT3'ün kilidi aynı darbe ile açıldığından, emitör-kollektör direnci azalır. Böylece, LED'e kısa süreliğine besleme voltajının neredeyse iki katı (küçük kayıplar hariç) uygulanır - bunu parlak bir flaş takip eder. Bundan sonra C2 kondansatörünün şarj-deşarj işlemi periyodik olarak tekrarlanır.

1,35...1,4 V parlama voltajına sahip AL307KM tipi LED'ler kullanıldığında, jeneratörün çalışma voltajı 0,8...1,6 V'tur. Aralık sınırları aşağıdaki gibi tanımlanır: düşük olan, cihazın çalıştığı voltajı gösterir. LED yanmaya başlar, üstteki cihaz tarafından tüketilen akımın 20 mA olduğu voltajı gösterir.

Jeneratör darbe modunda çalıştığı için dikkat çeken parlak ışık flaşları üretilir. Devrede, düşük voltajlı olmasına rağmen oldukça hacimli, büyük kapasiteli bir elektrolitik kapasitör C2'nin kullanılması gerekir.

Multivibratörlere dayalı LED'ler için düşük voltajlı güç kaynakları, Şekil 2, 3'te gösterilmektedir. Bunlardan ilki, darbeler arası büyük bir duraklama ile kısa darbeler üreten asimetrik bir multivibratöre dayanmaktadır. Enerji depolama cihazı - kapasitör SZ - periyodik olarak güç kaynağından şarj edilir ve voltajını besleme voltajıyla toplayarak LED'e boşaltılır.



İncir. 2. Alçak Gerilim LED Güç Kaynağı
asimetrik bir multivibratöre dayalıdır (parıltının darbe doğası)

Jeneratör (Şekil 3), önceki devrenin aksine LED'in sürekli yanmasını sağlar. Cihaz simetrik bir multivibratöre dayanmaktadır ve daha yüksek frekanslarda çalışır. Bu bakımdan bu devredeki kapasitörlerin kapasitansları oldukça küçüktür. Tabii ki, parıltının parlaklığı gözle görülür şekilde azalır, ancak jeneratörün 1,5 V besleme voltajında ​​​​tükettiği ortalama akım 3 mA'yı geçmez.


Şek. 3. Alçak Gerilim LED Güç Kaynağı
simetrik bir multivibratöre dayalıdır (sürekli parlama)

LED yayıcılara güç sağlamak için kapasitör tipi voltaj dönüştürücüler (gerilim ikiye katlamalı), teorik olarak çalışma besleme voltajını yalnızca %60'a kadar azaltabilir. Bu amaçlar için çok kademeli voltaj çarpanlarının kullanılması, giderek artan kayıplar ve dönüştürücünün verimliliğindeki azalma nedeniyle taviz vermez.

Endüktif enerji depolama cihazlarına sahip dönüştürücüler, besleme voltajının daha da düşürülmesi açısından daha umut vericidir. Endüktif enerji depolama cihazları kullanan jeneratör devrelerinin LC versiyonlarına geçerek besleme voltajının alt limitini önemli ölçüde düşürmek mümkün hale geldi.

Devrelerin ilkinde endüktif enerji depolama cihazı olarak bir telefon kapsülü kullanılıyor (Şekil 4). Jeneratör, ışık radyasyonuyla eş zamanlı olarak akustik sinyaller üretir. Kapasitör kapasitesi 200 μF'a yükseldiğinde jeneratör darbeli çalışma moduna geçerek aralıklı ışık ve ses sinyalleri üretir. Aktif bir eleman olarak biraz alışılmadık bir yapı kullanılır - pozitif geri beslemeyle kapsanan farklı iletkenlik türlerindeki transistörlerin seri bağlantısı.




Şekil 4. Endüktif enerji depolamalı kaynak

(telefon kapsülü)

Şekil 5 ve 6'daki LED'e güç vermek için kullanılan voltaj dönüştürücüler, enjeksiyon alan etkili transistörlerin analogları kullanılarak yapılır. Dönüştürücülerden ilki (Şekil 5), çıkış voltajını arttırmak için birleşik bir endüktif-kapasitif devre kullanır ve kapasitif voltajın iki katına çıkarılması ilkesini anahtarlamalı endüktans boyunca artan bir voltaj elde etmekle birleştirir.




Şekil 5. LED'e güç sağlamak için voltaj dönüştürücü
enjeksiyon alan etkili transistörün bir analogu üzerinde - seçenek 1

En basit jeneratör, LED'in aynı anda bir kapasitör görevi gördüğü ve jeneratörün yükü olduğu bir enjeksiyon alan etkili transistörün (Şekil 6) bir analoğuna dayanmaktadır. Cihaz dar bir besleme voltajı aralığında çalışır, ancak dönüştürücü tamamen endüktif olduğundan ve yüksek verime sahip olduğundan LED'in parlaklığı oldukça yüksektir.




Şekil 6. LED'e güç sağlamak için voltaj dönüştürücü
enjeksiyon alan etkili transistörün bir analogu üzerinde - seçenek 2

Şekil 7, LED'lere düşük voltaj voltajıyla güç sağlamak için transformatör tipi bir jeneratörü göstermektedir. Jeneratör, biri ışık yayan diyot olan üç eleman içerir. LED olmadan cihaz basit bir blokaj jeneratörüdür ve transformatörün çıkışında oldukça yüksek bir voltaj üretilebilir. Jeneratör yükü olarak LED kullanırsanız parlak bir şekilde yanmaya başlar. Devrede transformatör olarak F1000 K10x6x2,5 ferrit halkası kullanılmıştır. Transformatör sargıları, 0,23 mm çapında 15...20 dönüşlü PEV teline sahiptir. Üretim yoksa transformatör sargılarından birinin uçları değiştirilir.



Şekil 7. Düşük voltajlı LED'lere güç sağlamak için transformatör tipi jeneratör

1T311, 1T313 gibi yüksek frekanslı germanyum transistörlere geçiş yaparken ve MIT-9, TOT-45 vb. gibi birleşik darbe transformatörleri kullanıldığında, çalışma voltajının alt sınırı 0,125 V'a düşürülebilir.

LED'lerin zarar görmesini önlemek için dikkate alınan tüm devrelerin besleme voltajı 1,6... 1,7 V'yi geçmemelidir.

Gizemlerle dolu radyo elektroniği dünyasını, özel eğitim gerektirmeden, basit elektronik devreler kurarak keşfetmeye başlamanız önerilir. Olumlu sonuca hoş bir görsel etki eşlik ederse memnuniyet düzeyi daha yüksek olacaktır. İdeal seçenek, yükte bir veya iki yanıp sönen LED'li devrelerdir. Aşağıda en basit DIY planlarının uygulanmasına yardımcı olacak bilgiler bulunmaktadır.

Hazır yanıp sönen LED'ler ve bunları kullanan devreler

Hazır yanıp sönen LED çeşitleri arasında en yaygın olanı 5 mm gövdeli ürünlerdir. Hazır tek renkli yanıp sönen LED'lerin yanı sıra farklı renklerde iki veya üç kristalli iki terminalli versiyonları da mevcuttur. Kristallerle aynı mahfaza içerisinde belirli bir frekansta çalışan yerleşik bir jeneratör bulunur. Belirli bir programa göre her kristale tekli alternatif darbeler gönderir. Yanıp sönme hızı (frekansı) ayarlanan programa bağlıdır. İki kristal aynı anda parladığında yanıp sönen LED bir ara renk üretir. İkinci en popüler olanı, akımla (potansiyel seviye) kontrol edilen yanıp sönen ışık yayan diyotlardır. Yani, bu tür bir LED'in yanıp sönmesini sağlamak için ilgili pinlerdeki güç kaynağını değiştirmeniz gerekir. Örneğin iki terminalli iki renkli kırmızı-yeşil bir LED'in emisyon rengi akımın akış yönüne bağlıdır.

Üç renkli (RGB) dört pimli yanıp sönen LED, her rengi ayrı ayrı kontrol etmek için ortak bir anot (katot) ve üç pime sahiptir. Yanıp sönme efekti uygun bir kontrol sistemine bağlanarak elde edilir.

Hazır yanıp sönen LED'e dayalı bir flaşör yapmak oldukça kolaydır. Bunu yapmak için, herhangi bir pime lehimlenmesi gereken bir CR2032 veya CR2025 piline ve 150-240 Ohm'luk bir dirence ihtiyacınız olacaktır. LED'in polaritesine dikkat edilerek kontaklar aküye bağlanır. LED flaşör hazır, görsel efektin keyfini çıkarabilirsiniz. Ohm kanununa göre taç pil kullanıyorsanız daha yüksek dirençli bir direnç seçmelisiniz.

Geleneksel LED'ler ve bunlara dayalı flaşör sistemleri

Acemi bir radyo amatör, minimum radyo elemanı setine sahip, basit bir tek renkli ışık yayan diyot kullanarak bir flaşör monte edebilir. Bunu yapmak için, kullanılan minimum radyo bileşeni seti, basitlik, dayanıklılık ve güvenilirlik ile ayırt edilen birkaç pratik şemayı ele alacağız.

İlk devre, düşük güçlü bir transistör Q1 (KT315, KT3102 veya benzer bir ithal analog), 470 μF kapasiteli bir 16V polar kapasitör C1, 820-1000 ohm'luk bir R1 direnci ve AL307 gibi bir LED L1'den oluşur. Tüm devre 12V voltaj kaynağıyla çalıştırılır.

Yukarıdaki devre çığın kırılması prensibine göre çalışır, böylece transistörün tabanı "havada asılı kalır" ve yayıcıya pozitif bir potansiyel uygulanır. Açıldığında, kapasitör yaklaşık 10V'a şarj edilir, ardından transistör bir anlığına açılır ve biriken enerjiyi yüke salar, bu da LED'in yanıp sönmesi şeklinde kendini gösterir. Devrenin dezavantajı 12V voltaj kaynağına ihtiyaç duymasıdır.

İkinci devre, transistörlü multivibratör prensibine göre monte edilir ve daha güvenilir kabul edilir. Bunu uygulamak için ihtiyacınız olacak:

  • iki KT3102 transistörü (veya eşdeğeri);
  • 10 µF kapasiteli iki adet 16V polar kapasitör;
  • yük akımını sınırlamak için her biri 300 Ohm'luk iki direnç (R1 ve R4);
  • transistörün temel akımını ayarlamak için her biri 27 kOhm'luk iki direnç (R2 ve R3);
  • herhangi bir renkte iki LED.

Bu durumda elemanlara 5V'luk sabit bir voltaj verilir. Devre, ilgili transistörün açılmasına yol açan C1 ve C2 kapasitörlerinin alternatif şarj-deşarj prensibine göre çalışır. VT1, C1'in biriken enerjisini açık kolektör-emitör bağlantısı üzerinden boşaltırken ilk LED yanar. Bu sırada, VT1 baz akımının azaltılmasına yardımcı olan C2'nin düzgün bir şarjı meydana gelir. Belirli bir anda VT1 kapanır, VT2 açılır ve ikinci LED yanar.

İkinci şemanın birkaç avantajı vardır:

  1. 3V'tan başlayarak geniş bir voltaj aralığında çalışabilmektedir. Girişe 5V'tan fazla güç uygularken, LED'i kırmamak ve transistörün maksimum taban akımını aşmamak için direnç değerlerini yeniden hesaplamanız gerekecektir.
  2. Direnç değerlerini yeniden hesaplayarak yüke 2-3 LED'i paralel veya seri bağlayabilirsiniz.
  3. Kapasitörlerin kapasitansındaki eşit bir artış, parlama süresinin artmasına neden olur.
  4. Bir kapasitörün kapasitansını değiştirerek, parlama süresinin farklı olacağı asimetrik bir multivibratör elde ederiz.

Her iki seçenekte de pnp iletkenlik transistörlerini kullanabilirsiniz, ancak bağlantı şemasını düzelterek.

Bazen bir radyo amatörü LED'lerin yanıp sönmesi yerine normal bir parıltı gözlemler, yani her iki transistör de kısmen açıktır. Bu durumda, transistörleri veya R2 ve R3 lehim dirençlerini daha düşük bir değerle değiştirmeniz, böylece temel akımı artırmanız gerekir.

İleri gerilim değeri yüksek bir LED'i yakmak için 3V gücün yeterli olmayacağı unutulmamalıdır. Örneğin beyaz, mavi veya yeşil bir LED daha fazla voltaj gerektirecektir.

Dikkate alınan devre şemalarına ek olarak, LED'in yanıp sönmesine neden olan pek çok basit çözüm daha vardır. Yeni başlayan radyo amatörleri, bu etkiyi de uygulayabilen ucuz ve yaygın NE555 mikro devresine dikkat etmelidir. Çok yönlülüğü diğer ilginç devreleri birleştirmenize yardımcı olacaktır.

Uygulama alanı

Yerleşik jeneratörlü yanıp sönen LED'ler, Yeni Yıl çelenklerinin yapımında uygulama buldu. Bunları bir seri devrede birleştirerek ve değerleri küçük farklara sahip dirençler takarak, devrenin her bir elemanının yanıp sönmesinde bir değişiklik elde ederler. Sonuç, karmaşık bir kontrol ünitesi gerektirmeyen mükemmel bir aydınlatma efektidir. Çelengi bir diyot köprüsü üzerinden bağlamak yeterlidir.

Akımla kontrol edilen yanıp sönen ışık yayan diyotlar, elektronik teknolojisinde her rengin belirli bir duruma (açık/kapalı şarj seviyesi vb.) karşılık geldiği durumlarda gösterge olarak kullanılır. Ayrıca elektronik ekranların, reklam tabelalarının, çocuk oyuncaklarının ve çok renkli flaşların insanların ilgisini çektiği diğer ürünlerin montajında ​​​​kullanılırlar.

Basit yanıp sönen ışıkları bir araya getirme yeteneği, daha güçlü transistörler kullanan devreler kurmaya teşvik edecek. Biraz çaba harcayarak, yanıp sönen LED'leri kullanarak ilerleyen dalga gibi birçok ilgi çekici efekt yaratabilirsiniz.

Ayrıca okuyun