Собираем мигалку своими руками
У любого начинающего радиолюбителя присутствует желание поскорей собрать что-нибудь электронное и желательно, чтобы оно заработало сразу и без трудоёмкой настройки. Да и это понятно, так как даже маленький успех в начале пути даёт массу сил.
Как уже говорилось, первым делом лучше собрать блок питания. Ну а если он уже есть в мастерской, то можно собрать мигалку на светодиодах. Итак, пришло время «подымить» паяльником 
.
Вот принципиальная схема одной из простейших мигалок. Базовой основой данной схемы является симметричный мультивибратор. Мигалка собрана из доступных и недорогих деталей, многие из которых можно найти в старой радиоаппаратуре и использовать повторно. О параметрах радиодеталей будет сказано чуть позднее, а пока разберёмся с тем, как работает схема.
Суть работы схемы заключается в том, что транзисторы VT1 и VT2 поочерёдно открываются. В открытом состоянии переход Э-К у транзисторов пропускает ток. Так как в коллекторные цепи транзисторов включены светодиоды, то при прохождении через них тока они светятся.
Частота переключений транзисторов, а, следовательно, и светодиодов может быть приблизительно подсчитана с помощью формулы расчёта частоты симметричного мультивибратора.
Как видим из формулы, главными элементами с помощью которых можно менять частоту переключений светодиодов является резистор R2 (его номинал равен R3), а также электролитический конденсатор C1 (его ёмкость равна C2). Для подсчёта частоты переключений в формулу нужно подставить величину сопротивления R2 в килоомах (kΩ) и величину ёмкости конденсатора C1 в микрофарадах (μF). Частоту f получим в герцах (Гц или на зарубежный манер — Hz).
Данную схему желательно не только повторить, но и «поиграться» с ней. Можно, например, увеличить ёмкость конденсаторов C1, C2. При этом частота переключений светодиодов уменьшиться. Переключаться они будут более медленно. Также можно и уменьшить ёмкость конденсаторов. При этом светодиоды станут переключаться чаще.
При C1 = C2 = 47 мкф (47 μF), а R2 = R3 = 27 кОм (kΩ) частота составит около 0,5 Гц (Hz). Таким образом светодиоды будут переключаться 1 раз в течении 2 секунд. Уменьшив ёмкость C1, C2 до 10 мкф можно добиться более быстрого переключения — около 2,5 раз в секунду. А если установить конденсаторы C1 и C2 ёмкостью 1 мкф, то светодиоды будут переключаться с частотой около 26 Гц, что на глаз будет практически незаметно — оба светодиода будут просто светиться.
А если взять и поставить электролитические конденсаторы C1, C2 разной ёмкости, то мультивибратор из симметричного превратится в несимметричный. При этом один из светодиодов будет светить дольше, а другой короче.
Более плавно частоту миганий светодиодов можно менять и с помощью дополнительного переменного резистора PR1, который можно включить в схему вот так.
Тогда частоту переключений светодиодов можно плавно менять поворотом ручки переменного резистора. Переменный резистор можно взять с сопротивлением 10 — 47 кОм, а резисторы R2, R3 установить с сопротивлением 1 кОм. Номиналы остальных деталей оставить прежними (см. таблицу далее).
Вот так выглядит мигалка с плавной регулировкой частоты вспышек светодиодов на макетной плате.
Первоначально схему мигалки лучше собрать на беспаечной макетной плате и настроить работу схемы по своему желанию. Беспаечная макетная плата вообще очень удобна для проведения всяких экспериментов с электроникой.
Теперь поговорим о деталях, которые потребуются для сборки мигалки на светодиодах, схема которой приведена на первом рисунке. Перечень элементов, используемых в схеме, приведён в таблице.
Стоит отметить, что у транзисторов КТ315 есть комплементарный «близнец» — транзистор КТ361. Корпуса у них очень похожи и их легко перепутать. Было бы не очень страшно, но эти транзисторы имеют разную структуру: КТ315 – n-p-n, а КТ361 – p-n-p. Поэтому их и называют комплементарными. Если вместо транзистора КТ315 в схему установить КТ361, то она работать не будет.
Как же определить who is who? (кто есть кто?).
На фото показаны транзистор КТ361 (слева) и КТ315 (справа). На корпусе транзистора обычно указывается только буквенный индекс. Поэтому отличить КТ315 от КТ361 по внешнему виду практически нереально. Чтобы достоверно удостовериться в том, что перед вами именно КТ315, а не КТ361 надёжнее всего будет проверить транзистор мультиметром.
Цоколёвка транзистора КТ315 показана на рисунке в таблице.
Перед тем, как впаивать в схему другие радиодетали их также стоит проверить. Особенно проверки требуют старые электролитические конденсаторы. У них одна беда – потеря ёмкости. Поэтому не лишним будет проверить конденсаторы.
Кстати, с помощью мигалки можно косвенно оценивать ёмкость конденсаторов. Если электролит «высох» и потерял часть ёмкости, то мультивибратор будет работать в несимметричном режиме – это сразу станет заметно чисто визуально. Это означает, что один из конденсаторов C1 или C2 имеет меньшую ёмкость («высох»), чем другой.
Для питания схемы потребуется блок питания с выходным напряжением 4,5 — 5 вольт. Также можно запитать мигалку и от 3 батареек типоразмера AA или AAA (1,5 В *3 = 4,5 В). О том, как правильно соединять батарейки читайте тут.
Электролитические конденсаторы (электролиты) подойдут любые с номинальной ёмкостью 10…100 мкф и рабочим напряжением от 6,3 вольт. Для надёжности лучше подобрать конденсаторы на более высокое рабочее напряжение — 10. 16 вольт. Напомним, что рабочее напряжение электролитов должно быть чуть больше напряжения питания схемы.
Можно взять электролиты и с большей ёмкостью, но и габариты устройства заметно увеличатся. При подключении в схему конденсаторов соблюдайте полярность! Электролиты не любят переполюсовки.
Все схемы проверены и являются рабочими. Если что-то не заработало, то в первую очередь проверяем качество пайки или соединений (если собирали на макетке). Перед впаиванием деталей в схему их стоит проверить мультиметром, чтобы потом не удивляться: «А почему не работает?»
Светодиоды могут быть любые. Можно использовать как обычные индикаторные на 3 вольта, так и яркие. Яркие светодиоды имеют прозрачный корпус и обладают большей светоотдачей. Очень эффектно смотрятся, например, яркие светодиоды красного свечения диаметром 10 мм. В зависимости от желания можно применить и светодиоды других цветов излучения: синего, зелёного, жёлтого и др.
Простая мощная мигалка-двухполюсник на 12/24 Вольта.
Автор: Carabas
Опубликовано 26.12.2011
Создано при помощи КотоРед.
История вопроса: Мой шурин работает в автомастерской на фирме, которая занимается перевозкой тяжёлых и негабаритных грузов на близкие и дальние расстояния. Как-то зашёл у нас разговор по поводу жёлтых мигалок (что-то вроде изображённой на рис.1), которыми оборудованы эти «дальнобои». Шурин посетовал, дескать моторчики в этих мигалках в рейсах постоянно ломаются, что создаёт массу неудобств.
«Вот тут мы закупили для пробы 10 штук с электронной начинкой, распотроши одну и посмотри, может спаять таких несколько платочек и вставить в нерабочие мигалки?» — спросил он. Вскрытие показало наличие схемы с заслуженным таймером NE555 с обвязкой, раскачивающим мощный MOSFET и интегральным стабилизатором на 12 Вольт для запитки этого самого таймера. Воистину лень – двигатель прогресса. Перспектива рисовать – травить – сверлить меня не вдохновила и подумалось: а что, если порыться в тырнете, может есть что попроще? Неужели в 21 веке…?, когда космические корабли бороздят…? для какой-то мигалки ничего интереснее не найти?! Увы, не нашлось (а может плохо искал). Взгляд наткнулся на так называемые мигающие светодиоды (Blinked Led). Заинтересовало. Почитал о них подробнее. А вот здесь можно посмотреть: https://video.mail.ru/mail/obrazovanie-new/5107/7064.html где господа из «Чип и Дип» утверждают, что структурная схема светодиода (далее BL) соответствует приведённой на рис.2
Шурин с оказией был заслан на Митинский радиорынок с одним условием – «Купи парочку на пробу и чтоб моргали пореже, как ваши мигалки». В предвкушении он купил сразу десяток и выдал мне полную ТТХ словами: «Продавец сказал три вольта, двадцать миллиампер, светится – белым». Ну что-ж, ладно, перейдём к фазе экспериментальной теории. Была спаяна схемка (рис.3)
Резистор номиналом 3КОм (на всякий случай, чтоб не насиловать предельными токами). Осциллограф показал следующее: U1- 3.0V, U2- 7,0V практически не изменяются при варьировании Uпит. от 9 до 30 Вольт. Период следования импульсов около секунды. И чем же мы будем управлять этими импульсами? Поиск по даташитам привел к недорогому и популярному в широких кругах транзистору IRFZ44N. Вот его характеристики (рис.4)
Транзистор закрыт при U затвора до 3.5 Вольт, а уверенно открывается при напряжении 6 Вольт и выше. Причём при напряжении на затворе 7.0 Вольт сопротивление канала порядка 22 миллиОм, что есть очень даже неплохо.
Предполагаю (чисто теоретически), что резистор R1 на рис.2 нам вреден потому, что
суживает диапазон U2 – U1 (рис.3), а напряжение U1 нам важно с точки зрения полного запирания канала. Ставят же его только в BL с высоким напряжением питания (6V, 9V…). В нашем случае применён 3-х вольтовый BL, где вроде-бы резистор отсутствует. но конкретный BL мне попался случайно и поэтому здесь есть большой простор для экспериментов и в подборе BL, и в подборе MOSFETа.
Теперь переходим к фазе практики. Паяем схему (рис.5)
На всякий случай скажу, что короткий вывод BL подключается обычно к «-», но если перепутаете, не страшно – внутри установлен защитный диод D. Кстати это касается и транзистора. Правда переполюсовкой всей схемы увлекаться не стоит, поскольку диод в транзисторе имеет падение напряжения порядка 1 вольт и будет перегреваться при больших проходящих токах. Для начинающих радиолюбителей также замечу, что корпус транзистора нельзя «сажать» на массу. Вот, что у меня получилось: (рис.6)
В качестве нагрузки я использовал галогенку с двумя спиралями на 12 вольт (55 и 60 Ватт соответственно), включёнными последовательно. Источник питания – старенький ЛАТР с выпрямителем на 5 Ампер. IRFZ44N не нагревается совершенно (комнатная температура). Схема уверенно работает от 9 до 30 вольт (выше не пробовал, лампу жалко и ЛАТР тоже). Изоляция – бумажный скотч.
«И где же тут двухполюсник?» — спросите Вы. Когда я объяснял шурину схему подключения сего дивайса, то после очередного вопроса с его стороны понял горькую истину – моя схема колоссально сложная и грамотно подключить её сможет редкий электрик. Архиважно кардинально упростить схему подключения к нагрузке, посижу-ка я, подумаю ещё. И вот что надумал: (рис.7)
По сути это двухполюсник. Мы можем подключать нагрузку в нижнее плечо, в верхнее плечо и даже в оба плеча одновременно. Это может быть полезно, например в автомобиле, где лампы одним электродом жёстко привязаны к массе кузова. Можно управлять включением устройства дистанционно при помощи тумблера, например, включенного в разрыв R1. А вот так я его сваял в «железе» : (рис.8)
По поводу деталей:
Марки BL не знаю, приблизительные данные см. выше. При подборе MOSFETа сверяйтесь с характеристиками его затвора (GATE) по даташиту (Datasheet), ( GOOGLE – Ваш помощник).
С1- не ниже 10 мФ (лучше с запасом по ёмкости и по напряжению). VD1- любой кремниевый диод на 30V, 250 mA. А вот фотография лабораторного испытания двухполюсника : (рис.9)
Большущий Адронный Коллаэдр отдыхает.
Помогали мне , как обычно: Мурик и Тошка. (рис.10)
С уважением и наилучшими пожеланиями всем осилившим этот опус:
Мигающие светодиоды применяются в различных сигнальных схемах, в рекламных щитах и вывесках, электронных игрушках. Сфера их применения достаточно широка. Простая мигалка на светодиоде может быть также использована для создания автосигнализации. Надо сказать, что моргать этот полупроводниковый прибор заставляет встроенная микросхема (ЧИП). Основные достоинства готовых МСД: компактность и разнообразие расцветок, позволяющее красочно оформлять электронные устройства, например, рекламное табло с целью привлечения внимания покупателей.
Но можно изготовить мигающий светодиод самостоятельно. Используя простые схемы, это сделать несложно. Как сделать мигалку, имея небольшие навыки работы с полупроводниковыми элементами, описано в этой статье.
Мигалки на транзисторах
Самый простой вариант – светодиодная мигалка на одном транзисторе. Из схемы видно, что база транзистора висит в воздухе. Такое нестандартное включение позволяет ему работать как динистор.
Можно собрать похожее устройство уже на двух транзисторах, взяв детали из любой радиоаппаратуры, отслужившей свой срок. Схема мигалки приведена на рисунке.