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

Простые мигалки со светодиодами на основе мультивибратора (КТ315)

Простые мигалки со светодиодами на основе мультивибратора (КТ315)

Простые схемы мигающих устройств (мигалок) для светодиодов или лампочек, построенные на основе симметричного мультивибратора. Используются широкодоступные детали, схемы предельно доступны к повторению начинающим радиолюбителям и аматорам в радиоэлектронике.

Подобные схемы мигающих устройств отлично подойдут для оснащения какой-либо игрушки, например для игрушечного автомобиля — прикрепив красный и синий светодиоды сверху и поместив их в небольшой колпачок из органического стекла или прозрачного пластика, таким образом мы превратим простую и скучную машинку в интерактивную игрушку — иммитатора полицейской машины.

Как еще можно использовать мигалку на основе мультивибратора и светодиодов? — все упирается в вашу фантазию, можете сделать какой-то сигнализатор, или же присоединить данную схему к какому-то другому устройству, не ленитесь думать и творить!

Первый вариант мигалки

Схема мигающего устройства (мигалки) предоставлена на рисунке 1. Устройство построено на основе симметричного мультивибратора и содержит минимум деталей. Скорость смены свечения светодиодов можно изменять в зависимости от емкости конденсаторов C1 и C1, а также подбирая сопротивление резисторов R2 и R3. Резисторы R1 и R4 служат для ограничения тока, что проходит через каждый светодиод.

На схеме светодиоды (синий и красный) подключены через гасящие резисторы. О том как произвести расчет гасящего резистора для подключения светодиода вы можете узнать из публикации: .

В данной схеме следует учесть такой параметр транзистора как «напряжение насыщения Коллектор-Эмиттер» — это падение напряжения на открытом транзисторе.

Типовые значения напряжений насыщения КЭ для некоторых транзисторов:

  • КТ315 А-Г = 0,4В;
  • КТ315 Д,Е = 1В;
  • КТ3102 А-Е = 0,3В.

Допустим что мы будем использовать транзистор КТ315 с напряжением насыщения 0,4В, рассчитаем напряжение на гасящем резисторе для красного и синего светодиодов:

Uг_красный = 5 — 0,4 — 2 = 2,6В;

Uг_синий = 5 — 0,4 — 3 = 1,6В.

Выполним расчет сопротивления гасящих резисторов:

Rг_красный = 2,6В / 0,02А = 130 Ом;

Rг_синий = 1,6В / 0,02А = 80 Ом.

Таким образом в схеме на рисунке 1 для синего светодиода используем гасящий резистор R4 сопротивлением 80 Ом, а для красного — резистор R1 сопротивлением 130 Ом. Мощность каждого резистора — от 0,125 Ватт и выше, какие есть в наличии.

Рис. 1. Принципиальная схема мигающего устройства (мигалки) на транзисторах КТ315.

Если вы хотите питать устройство от источника напряжением больше или меньше 5В то придется рассчитать сопротивление гасящих резисторов R1 и R4, используя закон Ома.

Транзисторы КТ315 можно заменить на другие маломощные со структурой N-P-N, к примеру КТ3102.

Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе

Начинающий радиолюбитель может собрать мигалку и на простом одноцветном светоизлучающем диоде, имея минимальный набор радиоэлементов. Для этого рассмотрим несколько практических схем, отличающихся минимальным набором используемых радиодеталей, простотой, долговечностью и надежностью.

Первая схема состоит из маломощного транзистора Q1 (КТ315, КТ3102 или аналогичный импортный аналог), полярного конденсатора C1 на 16В с емкостью 470 мкФ, резистора R1 на 820-1000 Ом и светодиода L1 наподобие АЛ307. Питается вся схема от источника напряжения 12В.

Приведенная схема работает по принципу лавинного пробоя, поэтому база транзистора остаётся «висеть в воздухе», а на эмиттер подаётся положительный потенциал. При включении происходит заряд конденсатора, примерно до 10В, после чего транзистор на мгновение открывается с отдачей накопленной энергии в нагрузку, что проявляется в виде мигания светодиода. Недостаток схемы заключается в необходимости наличия источника напряжения 12В.

Читать еще:  На смену лампам накаливания . . .

Вторая схема собрана по принципу транзисторного мультивибратора и считается более надёжной. Для её реализации потребуется:

  • два транзистора КТ3102 (или их аналога);
  • два полярных конденсатора на 16В емкостью 10 мкФ;
  • два резистора (R1 и R4) по 300 Ом для ограничения тока нагрузки;
  • два резистора (R2 и R3) по 27 кОм для задания тока базы транзистора;
  • два светодиода любого цвета.

В данном случае на элементы подаётся постоянное напряжение 5В. Схема работает по принципу поочередного заряда-разряда конденсаторов С1 и С2, что приводит к открыванию соответствующего транзистора. Пока VT1 сбрасывает накопленную энергию С1 через открытый переход коллектор-эмиттер, светится первый светодиод. В это время происходит плавный заряд С2, что способствует уменьшению тока базы VT1. В определённый момент VT1 закрывается, а VT2 открывается и светится второй светодиод.

Вторая схема имеет сразу несколько преимуществ:

  1. Она может работать в широком диапазоне напряжений начиная от 3В. Подавая на вход более 5В, придётся пересчитать номиналы резисторов, чтобы не пробить светодиод и не превысить максимальный ток базы транзистора.
  2. В нагрузку можно включать 2–3 светодиода параллельно или последовательно, пересчитав номиналы резисторов.
  3. Равное увеличение ёмкости конденсаторов ведёт к увеличению длительности свечения.
  4. Изменив ёмкость одного конденсатора, получим несимметричный мультивибратор, в котором время свечения будет различным.

В обоих вариантах можно применить транзисторы pnp проводимости, но с коррекцией схемы подключения.

Иногда вместо мигающих светодиодов радиолюбитель наблюдает обычное свечение, то есть оба транзистора частично приоткрыты. В таком случае нужно либо заменить транзисторы, либо запаять резисторы R2 и R3 с меньшим номиналом, увеличив, тем самым, ток базы.

Следует помнить, что питания от 3В будет недостаточно, чтобы зажечь светодиод с высоким значением прямого напряжения. Например, для светодиода белого, синего или зелёного цвета потребуется большее напряжение.

Кроме рассмотренных принципиальных схем, существует великое множество других несложных решений, которые вызывают мигание светодиода. Начинающим радиолюбителям стоит обратить внимание на недорогую и широко распространенную микросхему NE555, на которой также можно реализовать данный эффект. Её многофункциональность поможет собирать и другие интересные схемы.

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!

Сначала ознакомимся непосредственно с оптопарой. Она состоит из двух элементов объединенных оптической связью. То есть если подать напряжение на светодиод, транзистор внутри откроется.

Обратите внимание, что точка обозначает первый контакт для отсчета. Сам элемент имеет 4 контакта. 1, 2 — это вход для подключения внутреннего светодиода. 3, 4- выход с транзистора.

Первый вариант мигалки

Схема мигающего устройства (мигалки) предоставлена на рисунке 1. Устройство построено на основе симметричного мультивибратора и содержит минимум деталей. Скорость смены свечения светодиодов можно изменять в зависимости от емкости конденсаторов C1 и C1, а также подбирая сопротивление резисторов R2 и R3. Резисторы R1 и R4 служат для ограничения тока, что проходит через каждый светодиод.

На схеме светодиоды (синий и красный) подключены через гасящие резисторы. О том как произвести расчет гасящего резистора для подключения светодиода вы можете узнать из публикации: .

В данной схеме следует учесть такой параметр транзистора как «напряжение насыщения Коллектор-Эмиттер» — это падение напряжения на открытом транзисторе.

Читать еще:  Как сделать витой провод из прямого

Типовые значения напряжений насыщения КЭ для некоторых транзисторов:

  • КТ315 А-Г = 0,4В;
  • КТ315 Д,Е = 1В;
  • КТ3102 А-Е = 0,3В.

Допустим что мы будем использовать транзистор КТ315 с напряжением насыщения 0,4В, рассчитаем напряжение на гасящем резисторе для красного и синего светодиодов:

Uг_красный = 5 — 0,4 — 2 = 2,6В;

Uг_синий = 5 — 0,4 — 3 = 1,6В.

Выполним расчет сопротивления гасящих резисторов:

Rг_красный = 2,6В / 0,02А = 130 Ом;

Rг_синий = 1,6В / 0,02А = 80 Ом.

Таким образом в схеме на рисунке 1 для синего светодиода используем гасящий резистор R4 сопротивлением 80 Ом, а для красного — резистор R1 сопротивлением 130 Ом. Мощность каждого резистора — от 0,125 Ватт и выше, какие есть в наличии.

Рис. 1. Принципиальная схема мигающего устройства (мигалки) на транзисторах КТ315.

Если вы хотите питать устройство от источника напряжением больше или меньше 5В то придется рассчитать сопротивление гасящих резисторов R1 и R4, используя закон Ома.

Транзисторы КТ315 можно заменить на другие маломощные со структурой N-P-N, к примеру КТ3102.

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.

На рисунке изображена 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.

Читать еще:  Простая подсветка клавиатуры своими руками

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.

Проще всего определить катод светодиода, рассматривая прибор на просвет. Катодом является электрод с большей площадью. Минусовой вывод «электролита» обычно помечен белой полосой на корпусе прибора.

В зависимости от задач, которые ставит перед собой радиолюбитель, схему мигалки можно собрать «навесу», соединяя выводы радиодеталей между собой с помощью отрезков тонкого провода. В этом случае может получиться конструкция наподобие той, что показана ниже на фото.

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

Первый вариант мигалки

Схема мигающего устройства (мигалки) предоставлена на рисунке 1. Устройство построено на основе симметричного мультивибратора и содержит минимум деталей. Скорость смены свечения светодиодов можно изменять в зависимости от емкости конденсаторов C1 и C1, а также подбирая сопротивление резисторов R2 и R3. Резисторы R1 и R4 служат для ограничения тока, что проходит через каждый светодиод.

На схеме светодиоды (синий и красный) подключены через гасящие резисторы. О том как произвести расчет гасящего резистора для подключения светодиода вы можете узнать из публикации: Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор.

В данной схеме следует учесть такой параметр транзистора как «напряжение насыщения Коллектор-Эмиттер» — это падение напряжения на открытом транзисторе.

Типовые значения напряжений насыщения КЭ для некоторых транзисторов:

  • КТ315 А-Г = 0,4В;
  • КТ315 Д,Е = 1В;
  • КТ3102 А-Е = 0,3В.

Допустим что мы будем использовать транзистор КТ315 с напряжением насыщения 0,4В, рассчитаем напряжение на гасящем резисторе для красного и синего светодиодов:

Uг_красный = 5 — 0,4 — 2 = 2,6В;

Uг_синий = 5 — 0,4 — 3 = 1,6В.

Выполним расчет сопротивления гасящих резисторов:

Rг_красный = 2,6В / 0,02А = 130 Ом;

Rг_синий = 1,6В / 0,02А = 80 Ом.

Таким образом в схеме на рисунке 1 для синего светодиода используем гасящий резистор R4 сопротивлением 80 Ом, а для красного — резистор R1 сопротивлением 130 Ом. Мощность каждого резистора — от 0,125 Ватт и выше, какие есть в наличии.

Рис. 1. Принципиальная схема мигающего устройства (мигалки) на транзисторах КТ315.

Если вы хотите питать устройство от источника напряжением больше или меньше 5В то придется рассчитать сопротивление гасящих резисторов R1 и R4, используя закон Ома.

Транзисторы КТ315 можно заменить на другие маломощные со структурой N-P-N, к примеру КТ3102.

Область применения

Мигающие светодиоды со встроенным генератором нашли применение в построении новогодних гирлянд. Собирая их в последовательную цепь и устанавливая резисторы с небольшим отличием по номиналу, добиваются сдвига в мигании каждого отдельного элемента цепи. В итоге получается прекрасный световой эффект, не требующий сложного блока управления. Достаточно только подключить гирлянду через диодный мост.

Мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током, применяются в качестве индикаторов в электронной технике, когда каждому цвету соответствует определённое состояние (вкл./выкл. уровень заряда и пр.). Также из них собирают электронные табло, рекламные вывески, детские игрушки и прочие товары, в которых разноцветное мигание вызывает интерес у людей.

Умение собирать простые мигалки станет стимулом к построению схем на более мощных транзисторах. Если приложить немного усилий, то с помощью мигающих светодиодов можно создать множество интересных эффектов, например – бегущую волну.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector