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 .

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.

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:

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

Радиолюбителю Светотехника

Мигалка на лампе накаливания

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.

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.

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.

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.