Πώς να φτιάξετε ένα LED που αναβοσβήνει με τα χέρια σας
Χαρακτηριστικό της ανθρώπινης αντίληψης είναι ότι είμαστε σε θέση να παρατηρήσουμε καλύτερα όχι το μέγεθος της παραμέτρου, αλλά τη μεταβολή της. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται διακεκομμένοι ήχοι και φώτα σε όλα τα συστήματα προειδοποίησης και έκτακτης ανάγκης. Αυτό καθιστά ευκολότερο να τραβήξετε την προσοχή του χειριστή ή άλλων ατόμων. Μια παρόμοια λύση χρησιμοποιείται και για άλλους σκοπούς. Για παράδειγμα, στη διαφήμιση. Ως εκ τούτου, η λυχνία LED που αναβοσβήνει χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα ηλεκτρονικά κυκλώματα.
Τι χρειάζεστε για να φτιάξετε
Μπορείτε να αγοράσετε έτοιμα LEDτο οποίο, όταν ενεργοποιηθεί, θα αρχίσει να αναβοσβήνει. Σε μια τέτοια διάταξη, εκτός από τη συνηθισμένη επαφή p-n, υπάρχει ένα ενσωματωμένο ηλεκτρονικό κύκλωμα, το οποίο λειτουργεί σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή:
Ένας κύριος ταλαντωτής χρησιμεύει ως βάση για τη συσκευή. Παράγει παλμούς με σχετικά υψηλή συχνότητα - αρκετά kilohertz ή δεκάδες kilohertz. Η συχνότητα λειτουργίας καθορίζεται από τις παραμέτρους του κυκλώματος RC. Η χωρητικότητα και η αντίσταση είναι εποικοδομητικές - είναι στοιχεία της συσκευής LED. Με αυτόν τον τρόπο δεν είναι δυνατόν να επιτευχθεί μεγάλη χωρητικότητα χωρίς σημαντική αύξηση του μεγέθους της διάταξης. Ως εκ τούτου, το προϊόν RC είναι μικρό και η λειτουργία σε υψηλές συχνότητες είναι ένα αναγκαστικό μέτρο. Σε μια συχνότητα αρκετών kilohertz το ανθρώπινο μάτι δεν διακρίνει το αναβόσβημα της λυχνίας LED και το αντιλαμβάνεται ως μια σταθερή λάμψη, οπότε εισάγεται ένα πρόσθετο στοιχείο, ένας διαιρέτης συχνότητας. Με τη διαίρεση σε σειρά, η συχνότητα μειώνεται σε μερικά hertz (ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας). Αυτή η λύση είναι πιο συμφέρουσα από άποψη βάρους και διαστάσεων από τη χρήση πυκνωτή μεγάλης χωρητικότητας. Η μικρότερη τάση τροφοδοσίας μιας πλήρους λυχνίας LED που αναβοσβήνει είναι περίπου 3,5 βολτ.
Πώς να φτιάξετε ένα LED που αναβοσβήνει
Τα LED που αναβοσβήνουν είναι εύκολο να τα φτιάξετε μόνοι σας. Σε πολλές περιπτώσεις, απαιτούνται μόνο μερικά επιπλέον εξαρτήματα. Παρακάτω παρουσιάζονται απλές σχηματικές παραλλαγές.
Το φως που αναβοσβήνει σε ένα μόνο τρανζίστορ
Ένα τέτοιο φως που αναβοσβήνει μπορεί εύκολα να κατασκευαστεί με ένα μόνο τρανζίστορ.
Το κύκλωμα βασίζεται σε ένα τρανζίστορ μονής σύνδεσης. Μπορεί να τοποθετηθεί ένα εγχώριο στοιχείο KT117, μπορεί να επιλεγεί ένα ξένο ανάλογο. Η συχνότητα ταλάντωσης είναι αντιστρόφως ανάλογη του γινομένου R1C1. Ανατρέξτε στον πίνακα για τις βαθμολογίες και τον σκοπό των στοιχείων.
| R1 | C1 | R2 | R3 |
| Αρκετά kilohms έως δεκάδες kilohms. Μαζί με το C1 καθορίζει τη συχνότητα του ταλαντωτή. | Για να επιτευχθεί συχνότητα 1...3 Hz, πρέπει να επιλεγεί τιμή 10...100 μF και η συχνότητα πρέπει να διορθωθεί με την επιλογή του R1. | Περιορίζει το ρεύμα μέσω του τρανζίστορ και της λυχνίας LED. Επιλέγεται ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας, στα 10 V για να ρυθμιστεί ρεύμα 10 mA η ονομαστική τιμή πρέπει να είναι 1 kOhm. | Μερικές δεκάδες ωμ |
Η τάση τροφοδοσίας μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 4,5 και 12 βολτ. Το μειονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι η χρήση ενός υπερμεγέθους πυκνωτή οξειδίου - πολύ μεγαλύτερου από το ίδιο το LED. Ωστόσο, έχει λίγα στοιχεία και λειτουργεί αμέσως μετά την άψογη συναρμολόγηση. Εάν δεν μπορεί να αγοραστεί ένα τρανζίστορ μονής σύνδεσης, μπορεί να κατασκευαστεί ένα αντίστοιχο τρανζίστορ διπλής διπολικής σύνδεσης.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε δύο τρανζίστορ με δομή p-n-p και n-p-n. Για παράδειγμα, εγχώρια ζεύγη KT315 και KT316, KT3102 και KT3107 ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή ρωσικής ή ξένης κατασκευής.
Ένα LED που αναβοσβήνει από μια μπαταρία
Αυτό το κύκλωμα είναι απλό, δεν είναι δύσκολο να κατασκευαστεί, δεν χρειάζεται προσαρμογή (εκτός, ίσως, από την επιλογή των παραμέτρων του κυκλώματος time-zapping). Ωστόσο, έχει ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να είναι κρίσιμο σε ορισμένες περιπτώσεις - απαιτεί 4,5V ή περισσότερο. Αυτή η τάση απαιτεί τουλάχιστον τρεις μπαταρίες AA ή CR2032. Και ακόμη και μια μικρή μείωση της παροχής ρεύματος λόγω εκφόρτισης μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του κυκλώματος.
Σχεδόν όλα τα κοινά στοιχεία εκπομπής φωτός απαιτούν τάση 1,6 V (και συχνά 3 V) για να λάμψουν, οπότε ένα απλό κύκλωμα LED που αναβοσβήνει δεν μπορεί να κατασκευαστεί για να τροφοδοτείται από μπαταρία 1,5 V. Αλλά είναι δυνατόν να φτιάξετε ένα σχετικά πολύπλοκο - με διπλασιασμό της τάσης.
Στα τρανζίστορ VT1, VT2 συναρμολογείται ένας ταλαντωτής, ο οποίος ρυθμίζει τη συχνότητα και τη διάρκεια των αναλαμπών (αυτά καθορίζονται από τα κυκλώματα R1C1 και C1R2 αντίστοιχα). Κατά τη διάρκεια της παύσης ο πυκνωτής C2 φορτίζεται σχεδόν μέχρι το επίπεδο τροφοδοσίας. Κατά τη διάρκεια του χρόνου αναβοσβήνει ο διακόπτης VT3 ανοίγει, ο VT2 κλείνει και ο πυκνωτής συνδέεται σε σειρά με την παροχή ρεύματος. Αυτό διπλασιάζει την τάση της λυχνίας LED.
Η δίοδος VD1 πρέπει να είναι δίοδος γερμανίου. Σε μια δίοδο πυριτίου στην ανοικτή κατάσταση η πτώση τάσης θα είναι περίπου 0,6V - σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ υψηλή.
Μπορεί να είναι χρήσιμο να διαβάσετε: LED που αναβοσβήνει χωρίς κύκλωμα
Κάνοντας λωρίδες LED
Μια δημοφιλής συσκευή φωτισμού που έχει διαδοθεί ευρέως είναι η ταινία LED. Αποτελείται από έναν εύκαμπτο φορέα, πάνω στον οποίο εκτυπώνονται παράλληλες αλυσίδες από συνδεδεμένα σε σειρά Η ταινία παρέχεται σε πηνίο το οποίο μπορεί να κοπεί σε ορισμένα σημεία. Η λωρίδα παρέχεται σε πηνίο που μπορεί να κοπεί σε ορισμένα σημεία.
Το διάγραμμα δείχνει ότι μια συσκευή φωτισμού από ένα μόνο LED χαρακτηρίζεται από αυξημένη τάση τροφοδοσίας λόγω της ένταξης πολλών στοιχείων σε σειρά και αυξημένη κατανάλωση ρεύματος λόγω της παράλληλης σύνδεσης πολλών κυκλωμάτων. Επομένως, το τροφοδοτικό πρέπει να είναι επαρκώς ισχυρό και, ως εκ τούτου, υπερδιαστασιολογημένο. Επομένως, δεν έχει νόημα να κάνετε οικονομία στο μέγεθος των στοιχείων του κυκλώματος για την κατασκευή μιας λυχνίας LED. Το παράδοξο είναι ότι για μια τέτοια λωρίδα μπορείτε να κατασκευάσετε μια εξαιρετικά απλή γεννήτρια σήματος.
Χρειάζεστε:
- Ένα LED που αναβοσβήνει,
- αντίσταση περιορισμού ρεύματος αντίσταση;
- FET υψηλής ισχύος (μπορεί να χρησιμοποιηθεί το IRLU24N ή παρόμοιο με παρόμοιες παραμέτρους),
- η ίδια η ταινία,
- παροχή ρεύματος.
Η λυχνία LED θα ανάβει περιοδικά, εφαρμόζοντας και αφαιρώντας τάση στην πύλη του τρανζίστορ. Το κλειδί θα ενεργοποιείται και θα απενεργοποιείται με ακρίβεια, ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας τη λωρίδα LED. Το φλας μπορεί να αυξηθεί αν απαιτείται δεύτερος φωτιστής για να ενεργοποιείται και να απενεργοποιείται σε αντίθετη φάση με τον πρώτο.
Εάν μια λωρίδα είναι ενεργοποιημένη, η δεύτερη λωρίδα θα είναι εκτός φάσης και αντίστροφα.
Για κάθε λωρίδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξεχωριστό τροφοδοτικό, αλλά το κοινό καλώδιο (γραμμή μείον) πρέπει να είναι συνδεδεμένο.
Το σύστημα αυτό έχει το πλεονέκτημα της απλότητας και του χαμηλού κόστους. Υπάρχει όμως ένα μειονέκτημα - η συχνότητα και η διάρκεια της αναλαμπής καθορίζονται από τις παραμέτρους της λυχνίας LED και μπορείτε να τις αλλάξετε μόνο με την τάση τροφοδοσίας ταυτόχρονα. Για να είναι δυνατή η ρύθμιση της περιόδου και της διάρκειας του φλας ξεχωριστά, απαιτείται ένα πιο περίπλοκο κύκλωμα. Αυτό το κύκλωμα απαιτεί ένα τσιπ KR1006VI1 ή το αντίστοιχο ξένο NE555. Τα πλεονεκτήματα αυτού του τσιπ είναι:
- μικρό μέγεθος,
- χαμηλή κατανάλωση ενέργειας,
- Δυνατότητα ξεχωριστής ρύθμισης της διάρκειας των παλμών εξόδου και της παύσης μεταξύ τους.
Οι παράμετροι των ταλαντώσεων καθορίζονται από τα στοιχεία R1, R2, C:
- Διάρκεια ON t1=0,693(R1+R2)*C,
- διάρκεια παύσης t2= 0,693*R2*C,
- συχνότητα παραγωγής f=1/0,693*(R1+2*R2)*C.
Αν θέλετε, μπορείτε να τοποθετήσετε μεταβλητές αντιστάσεις αντί των R1 και R2. Σε αυτή την περίπτωση η λειτουργία αναβοσβήνει μπορεί να ρυθμιστεί άμεσα.
Η τροφοδοσία του τσιπ δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15V. Εάν χρησιμοποιείτε ταινία 24 βολτ για το τσιπ πρέπει να παρέχει μια ξεχωριστή πηγή ή να κάνει ένα ρυθμιστή 24/15 βολτ (κατάλληλο απλούστερο παραμετρικό στο σταθεροποιητή ή σε ένα ολοκληρωμένο ρυθμιστή 7815).
Δεν είναι δύσκολο να φτιάξετε ένα φως LED ή μια κορδέλα που αναβοσβήνει. Το μόνο που χρειάζεστε είναι βασικές γνώσεις ηλεκτρολογίας, απλές δεξιότητες και μερικά ραδιοφωνικά στοιχεία.