Как сделать мигающий светодиод: обзор различных схем
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.
При достижении порогового значения возникает пробой структуры, открытие транзистора и разрядка конденсатора на светодиод. Такая простая мигалка на транзисторе может найти применение в быту, например, в небольшой елочной гирлянде. Для ее изготовления понадобятся вполне доступные и недорогие радиоэлементы. Светодиодная мигалка, сделанная своими руками, придаст немного шарма пушистой новогодней красавице.
Можно собрать похожее устройство уже на двух транзисторах, взяв детали из любой радиоаппаратуры, отслужившей свой срок. Схема мигалки приведена на рисунке.
Для сборки понадобятся:
- резистор R = 6,8–15 кОм – 2 штуки;
- резистор R = 470–680 Ом – 2 штуки;
- транзистор n-p-n-типа КТ315 Б – 2 штуки;
- конденсатор C = 47–100 мкФ – 2 штуки;
- маломощный светодиод или светодиодная лента.
Диапазон рабочего напряжения 3–12 вольт. Подойдет любой источник питания с такими параметрами. Эффект мигания в данной схеме достигается поочередным зарядом и разрядом конденсаторов, влекущим за собой открытие транзисторов, в результате чего появляется и исчезает ток в цепи светодиода.
Светодиоды с миганием можно получить, подключив выводы к нескольким разноцветным элементам. Встроенный генератор выдает поочередно импульсы на каждый цвет. Частота моргающего импульса зависит от заданной программы. Таким веселым миганием можно порадовать ребенка, если установить устройство в детскую игрушку, например, машинку.
Неплохой вариант получится, если взять трехцветный мигающий светодиод, имеющий четыре вывода (один общий анод или катод и три вывода управления цветом).
Еще один простой вариант, для сборки которого понадобятся батарейки типа CR2032 и резистор сопротивлением от 150 до 240 Ом. Мигающий светодиод получится, если последовательно соединить все элементы в одной схеме, соблюдая полярность.
Мигающий светодиодЕсли получается собрать веселые огоньки по простейшей схеме, можно перейти к более сложной конструкции.
Схема мигалки на светодиодахДанная схема мигалки на светодиодах работает следующим образом: при подаче напряжения на R1 и заряжении конденсатора С1, на нем растет напряжение. После того как оно достигнет 12 В, происходит пробой p-n-перехода транзистора, что увеличивает проводимость и вызывает свечение светодиода. При падении напряжения транзистор закрывается, и процесс идет сначала. Все блоки работают примерно на одной частоте, если не учитывать небольшую погрешность. Схему мигалки на светодиодах с пятью блоками можно собрать на макетной плате.
Макет мигалки на транзисторахУстройство мигающего света
Рис.1 – Схема устройства мигающего света при световом контроле цепей управления
Мигающей свет используется наряду с сигнализацией положения коммутационных аппаратов также и в других устройствах сигнализации (например, в некоторых схемах предупредительной сигнализации для контроля неисправности предохранителей). Для получения мигающего света наиболее распространенной является схема пульс-пары, причем последняя вступает в действие только при положении несоответствия ключа и аппарата. Для этого «минус» оперативного тока подается на пульс-пару через цепь несоответствия. На рис. 1 показана такая схема при световом контроле цепей управления.
В положении соответствия одна из ламп, допустим HLR1, будет гореть ровным светом, получая «плюс» оперативного тока от шинки +EC(+ШУ) через контакты 7-8 ключа управления, замкнутые в положении «включено», а минус оперативного тока от шинки -EC(-ШУ) через замыкающие блок-контакты выключателя и сопротивления R2. В положении несоответствия (ключ управления остался в положении «включено», а выключатель отключен) «минус» оперативного тока от шинки -EC(-ШУ) через размыкающие блок-контакты выключателя и сопротивление R1 попадает на лампу HLG1. «Плюс» оперативного тока на лампу HLG1 теперь будет попадать уже от шинки «+» устройства мигающего света через размыкающие контакты реле KL2, обмотку реле KL1, шинку (+)ЕР и контакты 3-4 переключателя SA1. Лампа HLG1 при этом будет гореть неполным накалом.
При напряжении оперативного тока 220В и использовании в качестве KL1 реле типа РП-256/220 (сопротивление обмотки 7200 Ом) , а в качестве HLG1 и HLR1 ламп типа РН 110-8(в15d), 110 В, 8 Вт, Rл=1510 Ом с добавочными сопротивлениями R1 и R2 величиной по 2500 Ом каждое общее сопротивление цепи будет:
Rобщ. = 7200 + 1510 + 2500 = 11210 Ом
Тогда напряжение на лампе Uл=Iобщ*Rл, где Iобщ.=220/11210=0,0196 А.
Uл=Iобщ*Rл = 0,0196*11000 = 30 В
Так будет до тех пор, пока не сработает реле KL1. Напряжение на нем:
U = 0,8*0,0196*7200 = 113 В
Здесь вместо номинального напряжения взято 0,8*Uном. – минимально допустимое напряжение на шинах оперативного тока. При таком напряжении пульс-пара не должна отказывать в действии. Так как реле KL1 в данной схеме настраивается на напряжение срабатывания 100-110 В, оно четко сработает. При этом замыкающем контактом реле KL1 закоротит свою обмотку.
Напряжение на лампе HLG1 теперь увеличиться до:
Rобщ. = 1510 + 2500 = 4010 Ом
Iобщ.=220/4010=0,055 А
Uл=Iобщ*Rл = 0,055*1510 = 83,05 В
и лампа загорится ярко.
При срабатывании реле KL1 замкнет также свой контакт в цепи обмотки реле KL2, которое сработав, снимает «плюс» оперативного тока с обмотки реле KL1.
Мигание будет продолжаться до тех пор, пока ключ управления не будет сквитирован. Когда это произойдет, контакты 3-4 SA1 разомкнутся, а контакты 1-2 замкнутся. На лампу HLG1 будет поступать «плюс» оперативного тока с шинки +EC(+ШУ), и лампа загорится ровным светом. Аналогично будет мигать лампа HLR1, если ключ управления будет находиться в положении «отключено», а выключатель будет автоматически включен.
Чтобы мигание было равномерным и не слишком частым, оба промежуточных реле KL1 и KL2 должны иметь выдержку времени на срабатывание и отпадание.
Устройство мигающего света является общим для всех присоединений подстанции, получающих питание от определенной системы шин постоянного тока. Над панелями управления всех этих присоединений прокладывается общая шинка (+)ЕР, к которой через автоматические выключатели (предохранители) подключаются индивидуальные цепи сигнализации. Для периодического контроля устройства мигающего света в условиях эксплуатации на щите постоянного тока предусматривается сигнальная лампа и кнопка, с помощью которых это устройство опробуется.
Поделиться в социальных сетях
Плавное включение ламп накаливания на 220 В: схема, видео
Лампочки Ильича до сих пор остаются лидерами по популярности, благодаря своей цене, но у них есть очень большой недостаток — малый срок работы, обусловленный разрушением нити накала во время включения. В настоящее время разработаны электронные устройства для плавного включения ламп накаливания, которые осуществляют подачу напряжения на спираль с нуля и до максимума в несколько секунд. Постепенный прогрев нити накала позволяет продлить ресурс лампочки в несколько раз, вместо заявленных 1000 часов. Разработанные схемы для самостоятельной сборки имеют немного деталей и обычно не требуют наладки. В это статье мы рассмотрим, как сделать плавное включение ламп накаливания на 220 В своими руками.
Внимание!
Тиристорная схема
Данную схемку можно рекомендовать для повторения. Она состоит из распространенных элементов, пылящихся на чердаках и в кладовках.
В цепи выпрямительного моста VD1, VD2, VD3, VD4 в качестве нагрузки и ограничителя тока стоит лампа накаливания EL1. В плечах выпрямителя установлен тиристор VS1 и сдвигающая цепочка R1 и R2, C1. Установка диодного моста обусловлена спецификой работы тиристора.
После подачи напряжения на схему, ток протекает через нить накала и попадает на выпрямительный мост, далее через резистор происходит зарядка емкости электролита. При достижении напряжения порога открывания тиристора, он открывается, и пропускает через себя ток лампочки накаливания. Получается постепенный, плавный разогрев вольфрамовой спирали. Время разогрева зависит от емкости конденсатора и резистора.
Симисторная схема
Симисторная схема одержит меньше деталей, благодаря использованию симистора VS1 в качестве силового ключа.
Элемент L1 дроссель для подавления помех, возникающих при открывании силового ключа, можно исключить из цепи. Резистор R1 ограничивает ток на управляющий электрод VS1. Время задающая цепочка выполнена на резисторе R2 и емкости C1, которые питаются через диод VD1. Схема работы аналогична предыдущей, при заряде конденсатора до напряжения открывания симистора, он открывается и через него и лампу начинает протекать ток.
На фото ниже предоставлен симисторный регулятор. Он кроме регулирования мощности в нагрузке, также производит плавную подачу тока на лампу накаливания во время включения.
Схема на специализированной микросхеме
Микросхема кр1182пм1 специально разработана для построения всевозможных фазовых регуляторов.
В данном случае, силами самой микросхемы регулируется напряжение на лампочке накаливания мощностью до 150 ватт. Если нужно управление более мощной нагрузкой, большим количеством осветителей одновременно, в цепь управления добавляется силовой симистор. Как это выполнить смотрите на следующем рисунке:
Использование данных устройств плавного включения не ограничиваются только лампами накаливания, их так же рекомендуется устанавливать совместно с галогеновыми на 220 в. Аналогичные по принципу действия устройства устанавливаются в электроинструменты, запускающие плавно якорь двигателя, также продлевая срок службы прибора в несколько раз.
Важно! С люминесцентными и светодиодными источниками устанавливать данное устройство категорически не рекомендуется. Это связано с разной схемотехникой, принципом действия, и наличием у каждого устройства собственного источника плавного разогрева для компактных люминесцентных ламп или отсутствии потребности в данном регулировании для LED.
Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассматривается еще одна популярная схема сборки прибора — на полевых транзисторах:
Самоделка на транзисторах
Теперь вы знаете, как сделать устройство плавного включения ламп накаливания на 220 В своими руками. Надеемся, схемы и видео в статье были для вас полезными!
Рекомендуем также прочитать:
Мерцающая лампа | Техника и Программы
Любую лампу накаливания можно заставить хаотично изменять яркость свечения, воспользовавшись схемой на рис. 4.9. Такой эффект может пригодиться для подсветки в искусственном ка-
Рис. 4.9. Схема, выполненная на основе мигающего светодиода
мине или в качестве оригинального фонового светильника. А так как изменение яркости лампы происходитдовольно часто и хаотично, то может создаваться иллюзия, что эффект связан с музыкальным сопровождением (если оно есть).
Для получения такого эффекта схема выполнена на основе мигающего светодиода (со встроенным прерывателем) типа L-56 фирмы Kingbright (полное название может быть: L-56BID, L-56BHD, L-56BYD, L-56BGD — все имеют диаметр корпуса 5 мм) или L-36 (L-36BID, L-36BHD, L-36BYD, L-36BGD — диаметр корпуса 3 мм).
Они могут отличаться цветом свечения [4]. В продаже можно найти много видов таких светодиодов, производимых разными фирмами. Отличия заключаются в форме корпуса, частоте мигания и потребляемом токе (скорее всего, подойдет любой, хотя с другими типами работа схемы не проверялась). Импульсы тока в цепи светодио- да HL1 управляют открыванием транзистора VT1. Этот транзистор усиливает ток в цепи управления силового ключа VS1.
Так как время (частота) импульсов, сформированных мигающим светодиодом, накладывается на постоянную времени цепи заряда конденсатора C2, то в результате и получается необычный эффект.
Бестрансформаторное питание схемы позволяет сделать конструкцию устройства миниатюрной. Для сборки схемы можно воспользоваться односторонней печатной платой из стеклотекстолита, показанной на рис. 4.10.
Для увеличения плотности монтажа стабилитрон VD1 (в пластмассовом корпусе) расположен под выводами симистора VS1 (см. фотографию). Теплоотвод для симистора не требуется — он крепится через металлическую прокладку (втулку или гайку высотой 4…5 мм) прямо к плате. На плате для удобства подключения предусмотрена установка 3-контактных зажимов.
О деталях. Конденсатор С1 может быть установлен типа K73-11 или K73-17 на 400 В; электролитический C2 с односторонним расположением выводов любого типа. Резисторы МЯТ или C2-23 указанной на схеме мощности. Стабилитроны VD1 и VD3 можно заменить любыми импортными (обязательно в пластмассовом корпусе) на соответствующее рабочее напряжение; диодУ02 — 1N4001.
Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.
Мигалка на лампе накаливания — RadioRadar
Светотехника
Главная Радиолюбителю Светотехника
Это простое устройство содержит немного деталей, причём их большую часть (транзистор, динистор, диоды) можно извлечь из электронного пускорегулирующего аппарата (ЭПРА) вышедшей из строя энергосберегающей компактной люминесцентной лампы (разумеется, эти элементы должны быть исправными). Оно рассчитано на работу с лампой накаливания на напряжение 220 В мощностью до нескольких десятков ватт. Несколько таких устройств, особенно если они будут вспыхивать разным цветом, украсят домашний праздник, дискотеку, новогоднюю ёлку и т. д.
Рис. 1
Схема мигалки показана на рис. 1. Она состоит из мостового выпрямителя на диодах VD1-VD4, релаксационного генератора, собранного на симметричном динистореVs1 и элементах R1, С1, и электронного ключа на транзисторе VT1 в цепи питания лампы накаливания EL1. Резистор R2 — токоограничиваю-щий. После подключения к сети начинается зарядка конденсатора С1, и когда напряжение на нём становится равным напряжению открывания динистора VS1, конденсатор быстро разряжается через резистор R2 и эмиттерный переход транзистора VT1. Открываясь, он подключает лампу EL1 к выпрямителю и она вспыхивает.
Длительность вспышек зависит от ёмкости конденсатора C1 и сопротивления резистора R2, а период их следования — от ёмкости этого конденсатора и сопротивления резистора R1 (при указанных на схеме номиналах — несколько секунд). Иными словами, эти параметры устройства взаимосвязаны.
Уменьшение сопротивления резистора R2 ведёт к уменьшению длительности вспышки, но если она окажется слишком короткой, нить лампы не успеет разогреться. Кроме того, сопротивление резистора R2 должно быть не менее 24.30 Ом, иначе динистор и транзистор будут работать с превышением максимально допустимого тока.
Рис. 2
Все детали мигалки монтируют на печатной плате (рис. 2) из фольгиро-ванного стеклотекстолита толщиной 1.1,5 мм. Резисторы — любые малогабаритные (МЛТ, Р1-4, С2-23), конденсатор — оксидный импортный. Для подключения галогенной лампы со штыревыми выводами (например, в корпусе GU4 или аналогичном), на плате непосредственно к печатным проводникам припаивают гнёзда XS1 и XS2 (от разъёма 2РМ или другого подходящего). Внешний вид смонтированной платы с такой лампой показан на рис. 3. Поскольку все элементы гальванически связаны с сетью, устройство помещают в прозрачный пластмассовый корпус подходящих размеров. Окрасив его цветным прозрачным лаком, можно получить мигалку соответствующего цвета.
Рис. 3
В заключение следует отметить, что импульсный режим работы ламп накаливания сокращает срок их службы, поэтому не удивляйтесь, если мигалка перестанет вспыхивать раньше окончания гарантийного срока эксплуатации установленной в ней лампы.
Автор: И. Нечаев, г. Москва
Дата публикации: 28.06.2013
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
Контроллер гирлянды дюралайт – схема и ремонт своими руками
Контроллер электрической гирлянды – это электронное устройство, создающее статодинамические эффекты путем изменения величины и времени подачи питающего напряжения.
Гирлянда электрическая – это декоративное разноцветное световое декоративное украшение, представляющее собой последовательно соединенные светодиоды или лампочки накаливания с помощью электрических проводов.
Схема, устройство и принцип работы
контроллера для гирлянд
Для успешного ремонта контроллера для гирлянд и дюралайта своими руками нужно знать его электрическую схему, принцип ее работы и устройство контроллера.
Обращаю ваше внимание, что в статье приведена инструкция ремонта контроллеров, с выходным напряжением 220 В, не предназначенного для подключения RGB светодиодных лент на напряжение 12 В или 24 В. Ремонту светодиодных лент посвящена статья «Ремонт контроллера светодиодной ленты».
Электрическая схема и принцип работы контроллера
Электрическая схема очень простая и в ней разберется даже человек, не имеющий специальных знаний. На чертеже показана схема светодинамической системы. Она состоит из двух частей – контроллера и гирлянд.
Питающее напряжение из сети переменного тока напряжением 220 В поступает через сетевую вилку на выпрямительный мост, состоящий из четырех диодов VD1-4. Сглаживающий конденсатор отсутствует, так как для работы тиристоров нужно изменяющееся напряжение.
Выпрямленное напряжение положительной полярности (+) с диодного моста поступает на общий провод гирлянды и через резистор R2 на 10 вывод микропроцессора DD1 типа Q803. Для сглаживания пульсаций после резистора установлен электролитический конденсатор С1.
К отрицательному выводу (–) диодного моста подключен конденсатор С1, вывод 2 микропроцессора и катоды тиристоров VS1-4.
Для формирования управляющего напряжения для подачи на управляющие электроды тиристоров на вывод 1 DD1 через резистор R1 подается напряжение непосредственно от одного из сетевых проводов.
Кнопка SA1 предназначена для выбора светодинамических режимов работы системы. При каждом кратком нажатии включается следующий световой эффект. В простых контроллерах обычно запрограммировано 8 вариантов свечения гирлянды.
Управляющие выводы тиристоров VS1-4 подключены к выходам микропроцессора 3-6. Когда уровень положительного напряжения на выходе микросхемы превысит 2 В относительно катода (k), тиристор открывается и на гирлянду подается питающее напряжение.
Устройство и конструкция контроллера
Простой китайский контроллер состоит из двух половинок корпуса, между которыми размещена печатная плата из фольгированного гетинакса.
Подводящие питающее напряжение провода и идущие на гирлянды соединены с печатной платой контроллера путем пайки непосредственно к контактным площадкам печатных проводников.
Кнопки для переключения режимов работы встречаются псевдосенсорные и механические. На фотографии слева – псевдосенсорная, на торце толкателя кнопки нанесен слой токопроводящей резины. При нажатии на кнопку токопроводящая резина замыкает не покрытые лаком расположенные рядом проводники печатной платы, и сигнал управления поступает на микропроцессор.
В контроллере установлен бескорпусной микропроцессор, который распаян на отдельной печатной плате. Такие микросхемы в народе называют «клякса». Печатная плата с микропроцессором вставляется в прорезь печатной платы контроллера и удерживается за счет пайки печатных дорожек.
Светодиодные и с лампами накаливания гирлянды припаиваются непосредственно к плате контроллера. Для шнуров дюралайт, в связи с его конструктивными особенностями, конец кабеля снабжается круглым (для круглого) или плоским (для плоского) разъемом. Количество штырей зависит от количества в дюралайте цепочек светодиодов или лампочек.
Ремонт контроллера для гирлянд
Внимание, электрические схемы контроллеров гальванически связаны с фазой электрической сети и поэтому следует соблюдать предельную осторожность. Прикосновение к оголенным участкам схемы подключенной к электрической сети может привести к поражению электрическим током.
Прежде, чем ремонтировать контроллер нужно провести диагностику с целью определения в какой из частей системы находится неисправность – в контроллере или в гирлянде. Только после этого можно будет выбрать способ ремонта.
Пример ремонта
многоканального светодинамического контроллера дюралайт
Попал мне в ремонт сгоревший контроллер от плоского дюралайта в результате короткого замыкания из-за попадания воды в место соединения разъема и шнура.
Саморезы фиксатора от попадания воды заржавели и внутри него были следы копоти от короткого замыкания.
Разъем идущий от контроллера для подключения шнура дюралайт тоже был покрыт между штырями копотью. Поэтому перед началом ремонта контроллера, чтобы не повторилось короткое замыкание, она была удалена с помощью ветоши, смоченной в спирте. Копоть можно просто соскоблить ножом.
Для разборки корпуса контроллера нужно вставить лезвие ножа между половинок в местах выхода проводов и проворачивая его раздвинуть их. Обычно они разделяются без приложения больших усилий.
После разборки корпуса контроллера стало понятно почему он не работает. Одни из тиристоров из-за протекающего через него тока, превышающего допустимый, взорвался и даже покрылась копотью поверхность печатной платы.
Со стороны печатных проводников платы, две дорожки расплавились и перегорели. В контроллере не предусмотрено защиты, не установлен плавкий предохранитель, поэтому при котором замыкании выхода в качестве него послужили дорожки и тиристор.
Для управления подачей питающего напряжения на гирлянды в контроллере были применены тиристоры типа PCR606A, рассчитанные на рабочее напряжение до 600 В и ток коммутации до 600 мА. Прозвонка тиристоров мультиметром показала, что у всех переход анод-катод пробит. Пришлось их все заменить новыми, тиристорами с такими же параметрами типа MCR100-8. На замену подойдут также тиристоры PCR406, которые часто устанавливают в светодиодные и с лампочками накаливания контроллеры елочных гирлянд.
Данный контроллер служил для коммутации плоского трехканального дюралайта длиной 25 метров и ток потребления нитями превышал 0,6 А, поэтому в каждом канале контроллера было установлено по два тиристора включенных параллельно (одноименные выводы соединены между собой).
После замены тиристоров пришлось еще заменить два диода типа 1N5399 (1000 В, 1,5 А) выпрямительного моста, которые при прозвонки мультиметром оказались пробитыми. Диоды были взяты от неисправного блока