Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 1

Простые схемы мигалок на основе мигающих светодиодов для сборки своими руками

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.

image004-16.jpg
Светодиодная мигалка на одном транзисторе

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.

image005-23.jpg
Схема мультивибратора на двух транзисторах для простой мигалки

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.

image006-13.jpg
Мигающий светодиод

Если получается собрать веселые огоньки по простейшей схеме, можно перейти к более сложной конструкции.

Схема мигалки на светодиодах

Данная 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 транзисторах

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.

Название Обозначение Номинал/Параметры Марка или тип элемента
Транзисторы VT1, VT2 КТ315 с любым буквенным индексом
Электролитические конденсаторы C1, C2 10…100 мкф (рабочее напряжение от 6,3 вольт и выше) К50-35 или импортные аналоги
Резисторы R1, R4 300 Ом (0,125 Вт) МЛТ, МОН и аналогичные импортные
R2, R3 22…27 кОм (0,125 Вт)
Светодиоды HL1, HL2 индикаторный или яркий на 3 вольта  

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.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

  • Как устроены USB-колонки для ноутбука?

  • Апгрейд мультиметра DT — 830B.

Собирать мигающий светодиод своими руками нет большой необходимости. В продаже давно появились такие диоды разных моделей и цветов, и для их работы не нужно дополнительных управляющих устройств. В этой микро-лампочке внутри колбы впаяна схемка, благодаря ей и происходит мигание. Но радиолюбителю неинтересно покупать готовую технику, он хочет сделать сам.

migayushchij-svetodiod.jpg

Принцип действия светодиода

В отличие от работы обычного светодиода в схему добавляется конденсатор. Он накапливает энергию, после чего происходит лавинный пробой, и диод загорается на доли секунды. Потом снова заряжается – и снова пробой. Таким образом и происходит мигание.

Читайте также: Схема для плавного включения ламп накаливания 220в.

Простейшая схема выглядит так:

skhema.png

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Вернемся к схеме. В ней задействованы (слева направо): светодиод, транзистор типа КТ315, резистор 1 кОм и под ним конденсатор электролитический на 16 вольт и емкостью 1000-3000 мкф.

Теперь посмотрим, как собирается подобная простая мигалка.

 Что нужно

  • Паяльник с тонким жалом, канифоль и припой.
  • Транзистор КТ315 или аналог.
  • Светодиод.
  • Блок питания на 12 вольт (лучше регулируемый) или другой источник с таким напряжением.
  • Какой-либо корпус под вашу мигалку или конструкцию, в которую будете монтировать диод (необязательно; для пробной сборки можно выбрать спичечный коробок).

Читайте также: Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками.

 Последовательность сборки мигалки

Будем двигаться от источника питания.

  • К выводу «+» от источника припаиваем резистор.
  • Свободный контакт резистора припаиваем к эмиттеру транзистора. Как определить эмиттер и другие контакты, смотрите видео:
  • Дальше эмиттер соединяем с «+» выводом конденсатора. Определить плюс и минус можно по маркировке на корпусе. Минус обозначается светлой полоской.

modul.png

  • Следующий этап – соединение контакта «коллектор» транзистора с «+» выводом диода. КТ315 имеет такой контакт посередине. Плюсовой вывод диода можно определить визуально. Внутри его колбы находится пара электродов. Тот, который меньше размером, он плюсовой.

Для наглядности рекомендуем посмотреть видео-инструкцию:

  • Осталось два действия. Припаиваем «-» диода к «-» источника питания и к этой же линии цепляем «-» конденсатора.

В итоге может получиться такая пробная мигалка:

migalka.png

Несколько советов

Во-первых, рекомендуем брать регулируемый блок питания. Часто даже правильно собранная схема работает неверно. В таком случае иногда достаточно немножко подкрутить входное напряжение регулятором на блоке.

Читайте также: Основные способы определения полярности у светодиода.

Если светодиод не мигает и горит, а ваш блок питания нерегулируемый, то такая проблема решается добавочным сопротивлением (прибавка к схеме доп.резистора).

Во-вторых, покупайте только качественные детали.

Китайские аналоги мало того, что служат меньше, они порой не соответствуют заявленным характеристикам.

В-третьих, если вам кажется, что мигалка на светодиоде не пригодится вам в быту, хорошо подумайте и оглянитесь вокруг. Или поищите в интернете информацию, где их применяют. Вы наверняка найдете что-нибудь интересное.

Если же просто решили освоить азы радиолюбителя, то такого вопроса и не возникнет. Пробуйте собирать простые схемы и переходите к сложным. Например, к так называемым адресным светодиодным лентам, которые используются уже для серьезных комбинаций мигания света сразу между несколькими светодиодами, а то и десятками светодиодов.

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!

Используемые источники:

  • https://lampagid.ru/vidy/svetodiody/migalki-na-tranzistorah
  • https://go-radio.ru/migalka-na-svetodiodax.html
  • https://lampasveta.com/masterskaya/kak-sdelat-migalku-iz-svetodioda

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Максим Уваров
Наш эксперт
Написано статей
171
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации