Простая мощная 200вт мигалка на одном симисторе. Делаем мигающий светодиод своими руками: простейшие и сложные схемы. Мигалка на лампе накаливания

В этом разделе собраны схемы генераторов световых импульсов или если сказать проще- мигалок. Их можно устанавливать на детские игрушки, использовать в аттракционах, размещать на видном месте в салоне автомобиля для имитации действия сторожевого устройства.

схемы мигалок на тиристорах

Сравнительно простые "мигалки" получаются при использовании тринисторов. Правда, особенность работы большинства тринисторов заключается в том, что они открываются при подаче на управляющий электрод определенного напряжения (тока), а для их закрывания необходимо уменьшить анодный ток до значения ниже тока удержания.

Кстати: что такое тиристор и как его проверить можно почитать

Если питать тринистор от источника переменного или пульсирующего напряжения, он будет автоматически закрываться при прохождении тока через ноль. При питании же от источника постоянного напряжения тринистор просто так закрываться не станет, придется использовать специальные технические решения.

Схема одного из вариантов "мигалки" на тринисторах приведена на рис. 1. Устройство содержит генератор коротких импульсов на однопереходном транзисторе VT1 и два каскада на тринисторах. В анодную цепь одного из тринисторов (VS2) включена лампа накаливания EL1.

Работает устройство так. В начальный момент после подачи питания оба тринистора закрыты и лампа не горит. Генератор вырабатывает короткие мощные импульсы с интервалом, определяемым параметрами цепочки R1C1. Первый же импульс поступит на управляющие электроды тринисторов, и они откроются. Лампа зажжется.

За счет тока, протекающего через лампу, тринистор VS2 останется открытым, а вот VS1 закроется, так как его анодный ток, определяемый резистором R2, слишком мал. Конденсатор С2 начнет заряжаться через этот резистор и к моменту появления второго импульса генератора окажется заряженным. Этот импульс приведет к открыванию тринистора VS1, и левый по схеме вывод конденсатора С2 будет кратковременно подключен к катоду тринистора VS2. Но даже такого подключения достаточно, чтобы тринистор закрылся и лампа погасла.

Таким образом, оба тринистора окажутся закрытыми, конденсатор С2 разрядится. Следующий импульс генератора приведет к открыванию тринисторов, описанный процесс повторится. Лампа вспыхивает с частотой, вдвое меньшей частоты генератора.

Для указанных на схеме элементов можно использовать лампу накаливания (либо несколько ламп, включенных последовательно или параллельно) с током до 0,5 А. Если использовать все возможности указанных тринисторов, допустимо применить лампу, потребляющую ток до 5 А. В этом случае для надежного закрывания тринистора VS2 емкость конденсатора С2 надо увеличить до 330...470 мкф. Соответственно придется увеличить емкость конденсатора С1, чтобы в периоды между импульсами генератора конденсатор С2 успевал зарядиться. Тринистор VS2 следует разместить на небольшом радиаторе.

Детали "мигалки" монтируют на печатной плате(рис. 2) из одностороннего фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Оксидный конденсатор С2 - обязательно алюминиевый, серий К50-6, К50-16,К50-35.

Если ток лампы не превышает 0,5 А, один из тринисторов можно заменить на маломенее мощный, например, КУ101А (на рис. 3 VS1). Поскольку напряжения на управляющих электродах тринисторов, при которых они открываются, различны, в устройство введен подстроечный резистор R2, с помощью которого подбирают оптимальный режим их работы. Кроме того, увеличивают сопротивление резистора (R3) в цепи анода тринистора VS1.

Правда тогда немного изменится печатная плата. Выглядеть она будет уже так:

Налаживание конструкций сводится к установке требуемой частоты "миганий" лампы подбором конденсатора С1. Если лампа накаливания загорается, но не гаснет, значит, либо тринистор VS1 не закрывается (следует увеличить сопротивление резистора R2 в первой "мигалке" или R3 во второй), либо не успевает зарядиться конденсатор С2. Тогда желательно уменьшить его емкость, а еще лучше - частоту переключении. Во второй "мигалке" нужно установить движок подстроечного резистора в такое положение, при котором устойчиво срабатывают оба тринистора.

Дополнительные полезные материалы:

МИГАЛКИ НА НЕКОНДИЦИОННЫХ СИМИСТОРАХ КУ208Г К сожалению, среди отечественных симисторов типа КУ208Г встречается много таких экземпляров, которые не способны нормально работать при сетевом напряжении 220 В переменного тока. Обычно некачественные симисторы этого типа имеют повышенный обратный ток в закрытом состоянии, иза которого симистор постепенно разогревается, что приводит его к частичному или почти полному открыванию даже при нулевом токе через управляющий электрод.

Иногда такие симисторы могут самопроизвольно открываться в одном или обоих направлениях даже без разогрева корпуса, например, при повышенном напряжении сети. В фазовых регуляторах яркости ламп накаливания применение таких симисторов может приводить к хаотичным изменениям яркости свечения ламп.

Чтобы некондиционные симисторы типа КУ208Г, которые «не держат» сетевое напряжение, не лежали бесполезным балластом, их всё же можно применить для работы в сети переменного тока 220 В, если использовать встречно-последовательное включение . В таком случае максимальная амплитуда сетевого напряжения на закрытом симисторе будет около 155 В при сетевом напряжении 220 В, что вдвое меньше, если силовой ключ реализован только на одном симисторе.

На рис. 1 представлена принципиальная схема простой «мигалки», работающей с осветительной лампой накаливания. В качестве генератора импульсов применён мигающий светодиод HL1. Когда этот светодиод загорается, протекающий через него ток резко увеличивается, что приводит к открыванию высоковольтных транзисторов VT1, VT2, включенных по схеме составного транзистора Дарлингтона. Когда эти транзисторы открыты, через управляющие электроды симисторов VS1, VS2 протекает переменный ток, достаточный для их синхронного открывания - лампа накаливания EL1 вспыхивает.

В то время, пока лампа накаливания не светится, напряжение на выходе диодного выпрямительного моста VD3 максимально, конденсатор С1 заряжается через токоограничительные резисторы R4, R5. Стабилитрон VD1 ограничивает рост напряжения на накопительном конденсаторе С1 до 9 В. Резистор R1 ограничивает ток через мигающий светодиод. Диод VD2 предотвращает разряд конденсатора С1 через резисторы R4, R5 при открытых транзисторах VT1, VT2. Резисторы R2, R3 необходимы для надёжного закрывания высоковольтных транзисторов. Резистор R6 ограничивает импульсный ток через высоковольтные транзисторы, мостовой выпрямитель и управляющие электроды симисторов.

Резисторы R9, R10 распределяют поровну приложенное сетевое напряжение на анодах закрытых симисторов.

Другой вариант мигалки можно изготовить по схеме рис. 2. Здесь вместо узла на мигающем светодиоде применён узел релаксационного генератора на неоновой индикаторной лампе. Конденсатор С1 заряжается через токоограничительный резистор R4.

Когда напряжение на обкладках этого конденсатора достигнет напряжения зажигания неоновой лампы, она вспыхнет, протекающий через светящуюся неоновую лампу и резистор R1 ток откроет транзисторы VT1, VT2, что приведёт к открыванию обоих симисторов, лампа накаливания EL1 загорится. Частота вспышек ламп зависит от типа «неонки», ёмкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R4. Длительность вспышек можно изменить подбором сопротивления резистора R1 в диапазоне 6,8...30 кОм. При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов лампы вспыхи

Открывать полный загадок мир радиоэлектроники, не имея специализированного образования, рекомендуется начинать со сборки простых электронных схем. Уровень удовлетворения при этом будет выше, если положительный результат будет сопровождаться приятным визуальным эффектом. Идеальным вариантом являются схемы с одним или двумя мигающими светодиодами в нагрузке. Ниже приведена информация, которая поможет в реализации наиболее простых схем, сделанных своими руками.

Готовые мигающие светодиоды и схемы с их использованием

Среди многообразия готовых мигающих светодиодов, наиболее распространены изделия в 5-ти мм корпусе. Помимо готовых одноцветных мигающих светодиодов, существуют двухвыводные экземпляры с двумя или тремя кристаллами разного цвета. У них в одном корпусе с кристаллами встроен генератор, который работает на определенной частоте. Он выдает одиночные чередующиеся импульсы на каждый кристалл по заданной программе. Скорость мерцания (частота) зависит от заданной программы. При одновременном свечении двух кристаллов мигающий светодиод выдает промежуточный цвет. Вторыми по популярности являются мигающие светоизлучающие диоды, управляемые током (уровнем потенциала). То есть, чтобы заставить мигать светодиод данного типа нужно менять питание на соответствующих выводах. Например, цвет излучения двуцветного красно-зелёного светодиода с двумя выводами зависит от направления протекания тока.

Трёхцветный (RGB) мигающий светодиод с четырьмя выводами имеет общий анод (катод) и три вывода для управления каждым цветом отдельно. Эффект мигания достигается путём подключения к соответствующей системе управления.

Смастерить мигалку на основе готового мигающего светодиода достаточно легко. Для этого потребуется батарейка CR2032 или CR2025 и резистор на 150–240 Ом, который следует припаять на любой вывод. Соблюдая полярность светодиода, контакты подключаются к батарейке. Светодиодная мигалка готова, можно наслаждаться визуальным эффектом. Если использовать батарейку типа «крона», основываясь на законе Ома, следует подобрать резистор большего сопротивления.

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.

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.

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.

Читайте так же

Мигающие светодиоды часто применяют в различных сигнальных цепях. В продаже довольно давно появились светодиоды (LED) различных цветов, которые при подключении к источнику питания периодически мигают. Для их мигания не нужны никакие дополнительные детали. Внутри такого светодиода смонтирована миниатюрная интегральная микросхема, управляющая его работой. Однако для начинающего радиолюбителя намного интереснее сделать мигающий светодиод своими руками, а заодно изучить принцип работы электронной схемы, в частности мигалок, освоить навыки работы с паяльником.

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.

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.

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.

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.

Одной из самых простых схем в любительской радиоэлектронике является светодиодная мигалка на одном транзисторе. Ее изготовление под силу любому новичку, у которого есть минимальный набор для пайки и полчаса времени.

Рассматриваемая схема хоть и отличается простотой, однако, она позволяет наглядно увидеть лавинный пробой транзистора, а также работу электролитического конденсатора. В том числе, путем подбора емкости можно легко изменять частоту мигания светодиода. Экспериментировать также можно с входным напряжением (в небольших диапазонах), которое тоже влияет на работу изделия.

Устройство и принцип работы

Мигалка состоит из следующих элементов:

• источник питания;
• сопротивление;
• конденсатор;
• транзистор;
• светодиод.

Работает схема по очень простому принципу. В первой фазе цикла транзистор «закрыт», то есть не пропускает ток из источника питания. Соответственно, светодиод не светится.
Конденсатор расположен в цепи до закрытого транзистора, потому накапливает электрическую энергию. Происходит это до тех пор, пока напряжение на его выводах не достигнет показателя, достаточного для обеспечения так называемого лавинного пробоя.
Во второй фазе цикла накопленная в конденсаторе энергия «пробивает» транзистор, и ток проходит через светодиод. Он вспыхивает на короткое время, а затем опять гаснет, так как транзистор опять закрывается.
Далее мигалка работает в циклическом режиме и все процессы повторяются.

Необходимые материалы и радиодетали

Чтобы собрать светодиодную мигалку своими руками, работающую от источника питания с напряжением 12 В, понадобится следующее:

• паяльник;
• канифоль;
• припой;
• резистор на 1 кОм;
• конденсатор емкостью 470-1000 мкФ на 16 В;
• транзистор КТ315 или его более современный аналог;
• классический светодиод;
• простой провод;
• источник питания на 12 В;
• спичечный коробок (необязательно).

Последний компонент выступает в роли корпуса, хотя собрать схему можно и без него. В качестве альтернативы можно использовать монтажную плату. Навесной монтаж, описанный далее, рекомендуется для начинающих радиолюбителей. Такой способ сборки позволяет быстрее сориентироваться в схеме и сделать все правильно с первого раза.

Последовательность сборки мигалки

Изготовление светодиодной мигалки на 12 В осуществляется в следующей последовательности. Первым делом подготавливаются все вышеперечисленные компоненты, материалы и инструменты.
Для удобства светодиод и провода питания лучше сразу закрепить на корпусе. Далее к выводу «+» следует припаять резистор.

Свободная «ножка сопротивления соединяется с эмиттером транзистора. Если КТ315 расположить маркировкой вниз, то этот вывод будет у него крайним правым. Далее эмиттер транзистора соединяется с положительным выводом конденсатора. Определить его можно по маркировке на корпусе – «минус» обозначается светлой полосой.
Следующим этапом идет соединение коллектора транзистора с положительным выводом светодиода. У КТ315 – это ножка посредине. «Плюс» светодиода можно определить визуально. Внутри элемента имеется два электрода, отличающихся размерами. Тот, который поменьше, и будет положительным.

Теперь осталось только припаять отрицательный вывод светодиода к соответствующему проводнику источника питания. К этой же линии подсоединяется «минус» конденсатора.
Светодиодная мигалка на одном транзисторе готова. Подав на нее питание, можно увидеть ее работу по вышеописанному принципу.
Если есть желание уменьшить или увеличить частоту мигания светодиода, то можно поэкспериментировать с конденсаторами, имеющими разную емкость. Принцип очень простой – чем больше емкость элемента, тем реже будет мигать светодиод.