0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодная мигалка на транзисторе

3 варианта реализации простой схемы с мигающим светодиодом

Схема с мигающим светодиодом похожа на электронную версию программы «Hello World». Она такая же простая как и эта программа, которую пишет любой начинающий программист.

Это простая электронная схема, которая дает визуальную подсказку, работает ли она. Это была одна из первых схем, которую я когда-то давно построил.

Цель её состоит в том, чтобы светодиод мигал.

Три разных способа создания такой схемы

Есть несколько способов сделать схему с мигающим светодиодом. Вы можете сделать один вариант с помощью реле. А второй вариант — используя транзисторы. Или вы можете сделать 3 вариант, используя компоненты, такие как инвертор, 555 таймер или микроконтроллер.

Я собираюсь показать вам три способа построения схемы с мигающим светодиодом, используя:

Вариант 1: Схема на основе реле

Самый простой способ заставить диод мигать (или, по крайней мере, самый простой для понимания) заключается в следующем:

В приведенной выше схеме вы видите батарею, реле (в красном квадрате) и лампочку (вы можете взять и светодиод). Чтобы понять схему, вам нужно знать, как работает реле .

Когда на катушку реле подается питание, переключатель отключит питание от электромагнита и вместо этого подключит питание к лампочке, чтобы она загорелась.

Но когда на реле больше не подается питание, оно переключится назад и отключит питание от лампочки и снова выдаст питание на электромагнит.

Затем цикл начинается заново.

Проблема с вышеописанной схемой заключается в том, что она будет переключаться так быстро, что вы не увидите, что лампочка мигает.

Для решения этой проблемы вы можете ввести временную задержку, используя резистор и конденсатор (см. рисунок ниже).

Когда вы подаете питание на вышеуказанную цепь, аккумулятор начинает заряжать конденсатор через резистор R2.

Через некоторое время катушка реле переводит реле в другое положение.

Это заставит светодиод включиться.

Поскольку конденсатор теперь заряжен, он будет удерживать реле в этом положении. Но конденсатор обладает достаточной энергией только для того, чтобы электромагнит в реле немного работал до того, как он разрядится.

Когда на конденсаторе нет энергии, реле возвращается в исходное состояние и снова выключает светодиод.

Затем цикл повторяется.

Для этой схемы с указанными выше значениями компонентов я рекомендую реле DS2Y-S-DC5V или аналогичное.

Вариант 2. Схема с 2 мигающими светодиодами на основе транзисторов

Схема мигания светодиода с использованием транзисторов называется нестабильным мультивибратором (см. рисунок ниже).

Чтобы понять эту схему, вам нужно знать, как напряжения и токи ведут себя вокруг резисторов, конденсаторов и диодов .

Выжимка по этой схеме:

Два конденсатора С1 и С2 будут попеременно заряжаться и разряжаться и, таким образом, включать и выключать транзисторы Q1 и Q2. Когда транзистор включен, он пропускает ток через себя, и, как итог, соответствующий светодиод L1 или L2 загорается.

Вариант 3. Схема на основе логического инвертора

Это, вероятно, самая легкая схема с мигающим светодиодом, когда речь идет о количестве компонентов: вам нужно всего три компонента!

Инвертор — это логический компонент, который выдает противоположный сигнал входному сигналу. Если он получает высокое напряжение, он выдает низкое напряжение. И наоборот.

Высокое напряжение — это напряжение, близкое к напряжению питания. Низкое напряжение — это напряжение, близкое к нулю.

На принципиальной схеме видно, что выход инвертора (U1) подключен обратно к входу с помощью резистора R1. Это означает, что если на входе присутствует высокое напряжение, выходной сигнал будет низким. Но так как выход подключен обратно к входу, вход будет низким. Теперь, когда входной сигнал низкий, выходной сигнал будет высоким. Это означает, что вход снова будет высоким, и так далее…

То есть он будет продолжать прыгать между высоким и низким напряжением.

Чтобы замедлить прыжок вперед и назад, я использовал конденсатор на входе инвертора. Резистор R1 контролирует, какой ток возвращается на зарядку конденсатора на входе. Следовательно, номинальное значение R1 и конденсатора C1 будет определять скорость мигания.

Как сделать мигающий светодиод?

Мигающий светодиод зачастую применяется в создании сигнальных цепей. В специализированных магазинах электротехники есть модели, которые при подключении к питанию, начинают мигать с определенной частотой. Для таких светодиодов не нужны дополнительные элементы. Они имеют внутри небольшую интегральную микросхему, которая выполняет управляющие функции, то есть отвечает за мигание. Не обязательно приобретать такие светодиоды, заставить чтобы они мигали, можно самостоятельно. Для этого необходимо знать некоторые рекомендации и как правильно составлять схемы.

Читать еще:  Включение и выключение нагрузки одной кнопкой своими руками

Как заставить светодиод мигать будет рассказано в данной статье. Также по данной теме содержатся несколько видеороликов и дополнительный материал, который поможет детальнее разобраться в технических особенностях мигающих светодиодов.

Как сделать мигающий светодиод

На уроках физики в некоторых школах проходят тему о создании светодиодов, изучают их виды, принципы работы и пробуют самостоятельно создать прибор в лабораторных условиях. В современном мире люди очень часто сталкиваются со светодиодами в повседневной жизни, самым простым примером являются LED-лампочки. Так что же это такое и как сделать светодиод, чтобы он мигал, читайте в нашей статье.

Светодиод – это довольно простой механизм, преобразующий электрический ток в световое излучение. Всего существует два типа:
– Индикаторные – разработаны для декоративного светового эффекта, являются украшениями, используются в разработке гирлянд, баннеров с освещением, в вывесках, электронных игрушках со светящимися элементами.
– Осветительные – используются для увеличения освещения в помещении, то есть это люстры и светильники с LED-цоколями.

Мигающий светодиод – это светодиод, в корпус которого уже включены резистор и ёмкость для задания режима работы.

Также бывают мигающие и моргающие светодиоды, их можно приобрести в специализированном магазине светодиодной продукции или же изготовить самостоятельно, у каждого хозяина найдутся необходимые элементы для их создания.

Простой способ

При помощи этого метода получится создать конструкцию при напряжении от 3 до 12 вольт. Как сделать самому мигающий светодиод, рассказано ниже. Для сборки потребуются следующие компоненты:

  • Резистор 6.8 – 15 Ом (2 шт).
  • Резисторы с сопротивлением 470 – 680 Ом (2 шт).
  • Маломощные транзисторы со структурой «n-p-n» (2 шт).
  • Электроконденсаторы с ёмкостью 47 – 100 мкФ (2 шт).
  • Маломощный светодиод, цвет не имеет значение (1 шт).
  • Паяльник, припой и флюс.

Напомним, перед началом работы рекомендуется зачистить выводы всех радиодеталей, а после залудить их. Не забываем о полярности включения электролитических конденсаторов. Ниже приведена схема подключения всех вышеуказанных компонентов. Создав правильную конструкцию напряжение на R2 перестанет доходить до Т2, в это время открытым останется Т3 и R1, именно через них пройдёт ток и дойдёт до светодиода. За счёт того, что подача тока осуществляется циклично, светодиод будет мигающий.

Моргающий светодиод

Для создания данной модели понадобиться все вышеуказанные компоненты, а также одна обычная пальчиковая батарейка. Ниже предоставлена элементарная схема сборки. В данной системе подключения имеются несколько цепочек заряда конденсаторов – это R1C1R2 и R3C2R2. После того, как С1 и С2 имеют необходимый заряд они открываются, второй конденсатор соединён с батарейкой. Их суммарное напряжение проходит через Т2 и проникает в светодиод, за счёт этого он начинает светиться, как только напряжение исчезает он тухнет, а С1 и С2 теряют энергию. Как только напряжение к ним возвращается, происходит новый круг подачи тока в светодиод, и он снова начинает светиться. Таким образом, за счёт батарейки и небольших познаний физики, можно в домашних условиях создать моргающий светодиод.

Мигалка

Взглянув на эту схему, любой человек хоть не много понимающий в механике найдёт сразу две ошибки. Первая заключается в том, что эмиттер и коллектор подключены не правильно, а вот вторая это «висящая» база. Несмотря на две технические особенности светодиод будет работать. Точка соединения КТ315 служит динистором, за счёт того, что в нём накапливается много напряжения, он отдаёт её транзистору, а тот, в свою очередь, открывается. Затем ток направляется к светодиоду и происходит свечение. По мере отступления напряжения он угасает. Далее всё происходит циклично. В таблице приведены основные параметры серийно выпускаемых МСД, взятые из Интернет – файлов Datasheet.

В данной статье указаны сразу несколько методов создания мигающих светодиодов. Благодаря этому, можно легко починить игрушку ребёнка, освещение в доме и новогоднюю гирлянду. Углубив свои познания в технике, создание светодиодов можно применить в других механизмах, например в разработке светового сигнала при открытии или не полном закрытии дверцы холодильника, если в подъезде темно, то подобная мигающая конструкция поможет гостям найти звонок или выключатель.

Продвинутые техники могут создать сигнальный поворотник для велосипеда, это поможет пешеходам узнать, в каком направлении будет двигаться транспортное средство. В общем, мест для применения моргающих светодиодов огромное количество. Для их применения нужны элементарные познания, необходимые материалы и умелые руки!

Принципиальная схема

Если же единственное место возможного питания – электросеть, то можно мигающий светодиод подключить по очень хорошо зарекомендовавшей себя схеме, показанной на рисунке. На резисторах R1-R3 падает избыточное напряжение. Резисторов три по 75 кОм, а не один на 220 кОм потому что желательно сделать линию длиннее, чтобы гарантировано избежать пробоя. Диод VD1 служит выпрямителем. Конденсатор С1 – накопительный. Теперь самое интересное, – в схеме есть стабилитрон VD1. В принципе, если бы светодиод HL1 был бы не мигающем надобности в этом стабилитроне не было бы, как и в резисторе R4.

Читать еще:  Замена лески триммера на стальной трос

Напряжение стабилизации стабилитрона совсем не обязательно должно быть12V. Стабилитрон может быть на любое напряжение, которое нормально выдерживает светодиод в погашенном состоянии. Но не ниже его прямого напряжения в горящем состоянии. То есть, где-то от ЗV до 30V. Практически любой стабилитрон на любое напряжение в этих пределах. Соответственно, конденсатор С1 должен быть на напряжение не ниже напряжения стабилитрона.

Резистор R4 нужен для того, чтобы ограничить ток разрядки конденсатора через светодиод в момент его зажигания. В принципе, можно обойтись и без него, но велика вероятность что светодиод долго не прослужит. Так что R4 здесь на всякий случай. Особенно актуален R4 при использовании стабилитрона на напряжение у верхнего предела (до 30V). Потому что чем выше это напряжение, тем будет больше бросок тока в момент зажигания светодиода.

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, с помощью которых можно заставить мигать светодиод. Мигающие устройства можно изготовить как из отдельных радиодеталей, так и на основе различных микросхем. Сначала мы рассмотрим схему мигалки мультивибратора на двух транзисторах. Для ее сборки подойдут самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «добыть» из отживших свой срок телевизоров, радиоприемников и другой радиоаппаратуры. Также во многих интернет магазинах можно купить наборы деталей для сборки подобных схем led мигалок.

Схема мигалки мультивибратора, состоящая всего из девяти деталей. Для ее сборки потребуются:

  • два резистора по 6.8 – 15 кОм;
  • два резистора имеющие сопротивление 470 – 680 Ом;
  • два маломощных транзистора имеющие структуру n-p-n, например КТ315 Б;
  • два электролитических конденсатора емкостью 47 –100 мкФ
  • один маломощный светодиод любого цвета, например красный.

Не обязательно, чтобы парные детали, например резисторы R2 и R3, имели одинаковую величину. Небольшой разброс номиналов практически не сказывается на работе мультивибратора. Также данная схема мигалки на светодиодах не критична к напряжению питания. Она уверенно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигалки мультивибратора работает следующим образом. В момент подачи на схему питания, всегда один из транзисторов окажется открытым чуть больше чем другой. Причиной может служить, например, чуть больший коэффициент передачи тока. Пусть первоначально больше открылся транзистор Т2. Тогда через его базу и резистор R1 потечет ток заряда конденсатора С1. Транзистор Т2 будет находиться в открытом состоянии и через R4 будет протекать его ток коллектора. На плюсовой обкладке конденсатора С2, присоединенной к коллектору Т2, будет низкое напряжение и он заряжаться не будет. По мере заряда С1 базовый ток Т2 будет уменьшаться, а напряжение на коллекторе расти. В какой-то момент это напряжение станет таким, что потечет ток заряда конденсатора C2 и транзистор Т3 начнет открываться. С1 начнет разряжаться через транзистор Т3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 надежно закроет Т2.

В это время через открытый транзистор Т3 и резистор R1 будет течь ток и светодиод LED1 будет светиться. В дальнейшем циклы заряда-разряда конденсаторов будут повторяться попеременно. Если посмотреть осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь вид прямоугольных импульсов. Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, тогда говорят, что сигнал имеет форму меандра. Снимая осциллограммы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно заметить, что они всегда находятся в противофазе. Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от произведений R2C2 и R3C1. Меняя соотношение произведений можно изменять длительность и частоту вспышек светодиода.

Для сборки схемы мигающего светодиода понадобятся паяльник, припой и флюс. В качестве флюса можно использовать канифоль или жидкий флюс для пайки, продающийся в магазинах. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно зачистить и залудить выводы радиодеталей. Выводы транзисторов и светодиода нужно соединять в соответствии с их назначением. Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение выводов транзисторов КТ315 показаны на фото.

Если нужно собрать мигалку для последующего применения, то монтаж можно выполнить на куске жесткого картона или изготовить печатную плату из текстолита.

Простая мигалка на светодиоде

Если внимательно присмотреться к этой светодиодной мигалке, то можно увидеть, что транзистор в схеме мигалки включен «неправильно». Во-первых, неправильно подключены эмиттер и коллектор. Во-вторых, база «висит в воздухе». Однако схема светодиодной мигалки вполне рабочая. Дело в том, что в ней КТ315 работает как динистор. При достижении на нем порогового значения обратного напряжения происходит пробой полупроводниковых структур и транзистор открывается.

Читать еще:  Ваза из бобин от скотча

Нарастание напряжения на транзисторе происходит по мере зарядки конденсатора. После открывания транзистора конденсатор разряжается на светодиод. Так как в схеме мигалки на светодиодах используется нестандартное включение транзистора, она может потребовать подбора резистора или конденсатора при наладке. После того, как сделаете своими руками простую мигалку, можете переходить к более сложным мигающим устройствам, например к созданию цветомузыки на светодиодах.

Мигающий светодиод на одной батарейке

Большинство светодиодов работают при напряжениях свыше 1.5 вольт. Поэтому их нельзя простым способом зажечь от одной пальчиковой батарейки. Однако существуют схемы мигалок на светодиодах позволяющие преодолеть эту трудность. Одна из таких показана ниже. В схеме мигалки на светодиодах имеется две цепочки заряда конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2. Время заряда конденсатора С1 гораздо больше времени заряда конденсатора С2. После заряда С1 открываются оба транзистора и конденсатор С2 оказывается последовательно соединен с батарейкой. Через транзистор Т2 суммарное напряжение батареи и конденсатора прикладывается к светодиоду. Светодиод загорается. После разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл зарядки конденсаторов. Такая схема мигалки на светодиодах называется схемой с вольтодобавкой.

Заключение

Мы рассмотрели несколько схем мигалок на светодиодах. Собирая эти и другие устройства можно не только научиться паять и читать электронные схемы. На выходе можно получить вполне работоспособные приборы полезные в быту. Дело ограничивается только фантазией создателя. Проявив смекалку, из светодиодной мигалки можно, например, сделать сигнализатор открытой дверцы холодильника или указатель поворотов велосипеда. Заставить мигать глазки мягкой игрушки. Более подробно о мигающих светодиодах содержится в статье Учебное пособие по светодиодам. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте.

Как сделать мигалку из светодиода: инструкции и схемы

Собирать мигающий светодиод своими руками нет большой необходимости. В продаже давно появились такие диоды разных моделей и цветов, и для их работы не нужно дополнительных управляющих устройств. В этой микро-лампочке внутри колбы впаяна схемка, благодаря ей и происходит мигание. Но радиолюбителю неинтересно покупать готовую технику, он хочет сделать сам.

Принцип действия светодиода

В отличие от работы обычного светодиода в схему добавляется конденсатор. Он накапливает энергию, после чего происходит лавинный пробой, и диод загорается на доли секунды. Потом снова заряжается – и снова пробой. Таким образом и происходит мигание.

Простейшая схема выглядит так:

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Вернемся к схеме. В ней задействованы (слева направо): светодиод, транзистор типа КТ315, резистор 1 кОм и под ним конденсатор электролитический на 16 вольт и емкостью 1000-3000 мкф.

Теперь посмотрим, как собирается подобная простая мигалка.

Что нужно

  • Паяльник с тонким жалом, канифоль и припой.
  • Транзистор КТ315 или аналог.
  • Светодиод.
  • Блок питания на 12 вольт (лучше регулируемый) или другой источник с таким напряжением.
  • Какой-либо корпус под вашу мигалку или конструкцию, в которую будете монтировать диод (необязательно; для пробной сборки можно выбрать спичечный коробок).

Последовательность сборки мигалки

Будем двигаться от источника питания.

  • К выводу «+» от источника припаиваем резистор.
  • Свободный контакт резистора припаиваем к эмиттеру транзистора. Как определить эмиттер и другие контакты, смотрите видео:

  • Дальше эмиттер соединяем с «+» выводом конденсатора. Определить плюс и минус можно по маркировке на корпусе. Минус обозначается светлой полоской.

  • Следующий этап – соединение контакта «коллектор» транзистора с «+» выводом диода. КТ315 имеет такой контакт посередине. Плюсовой вывод диода можно определить визуально. Внутри его колбы находится пара электродов. Тот, который меньше размером, он плюсовой.

Для наглядности рекомендуем посмотреть видео-инструкцию:

  • Осталось два действия. Припаиваем «-» диода к «-» источника питания и к этой же линии цепляем «-» конденсатора.

В итоге может получиться такая пробная мигалка:

Несколько советов

Во-первых, рекомендуем брать регулируемый блок питания. Часто даже правильно собранная схема работает неверно. В таком случае иногда достаточно немножко подкрутить входное напряжение регулятором на блоке.

Во-вторых, покупайте только качественные детали.

В-третьих, если вам кажется, что мигалка на светодиоде не пригодится вам в быту, хорошо подумайте и оглянитесь вокруг. Или поищите в интернете информацию, где их применяют. Вы наверняка найдете что-нибудь интересное.

Если же просто решили освоить азы радиолюбителя, то такого вопроса и не возникнет. Пробуйте собирать простые схемы и переходите к сложным. Например, к так называемым адресным светодиодным лентам, которые используются уже для серьезных комбинаций мигания света сразу между несколькими светодиодами, а то и десятками светодиодов.

В заключение

Опытный радиолюбитель всегда найдет применение старым деталям. В отработавших телевизорах, радиоприемниках и другой технике можно найти редкие транзисторы, тиристоры, резисторы, конденсаторы, диоды и прочие радиодетали.

Один умелец, например, сделал мигалку для игрушечной пожарной машины. Почему бы и нет.

Пишите комментарии, если вас заинтересовали мигающие светодиоды. И не забывайте делиться статьей в соц.сетях!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector