Мощный стробоскоп для дискотеки своими руками. Светодиодный стробоскоп своими руками

Если в вашем распоряжении оказались детали от старой фотовспышки, то совсем несложно собрать автомат световых эффектов, который называют стробоскопом. Работа его в затемненном помещении создает эффект «застывших» или неестественно «дергающихся» людей, который, я думаю, наблюдали многие.

Основная деталь устройства – импульсная лампа ИФК-120. Это импульсный газоразрядный прибор, который состоит из баллона со впаянными в него тугоплавкими электродами – анодом и катодом. Сам баллон заполнен инертным газом. Третий электрод – металлизированное покрытие, которое в виде полоски нанесено на наружный слой баллона.

Если подать на электроды рабочее напряжение (для ИФК-120 – 300 В), а на поджигающий электрод импульс высокого (10 кВ) напряжения, то произойдет разряд, сопровождающийся яркой вспышкой света, который, если его не прекратить, перейдет в дуговой. Управляет импульсной лампой генератор, собранный на тиратроне тлеющего разряда МТХ90, а теперь разберем работу схемы.

В момент включения питания начинается зарядка конденсатора С1 напряжением, поступающим через предохранитель F1, токоограничивающий резистор R1 и выпрямительный диод VD1. Одновременно с ним начинается зарядка конденсатора С2, но через дополнительную цепочку R2, R3. Как только напряжение на нем достигнет напряжения 90 В тиратрон EL2 откроется и конденсатор разрядится через обмотку I импульсного трансформатора Т1.

На вторичной обмотке трансформатора появится импульс высокого напряжения, который поступит на поджигающий электрод импульсной лампы EL1. За счет энергии, запасенной конденсатором С1 произойдет электрический разряд, сопровождающийся яркой вспышкой, энергия конденсатора иссякнет и разряд прекратится, поскольку благодаря резистору R1 относительно большого номинала рабочее напряжение на лампе поддерживаться не сможет. После этого процесс повторится. Поскольку R3 переменный, то скорость зарядки конденсатора С2 можно регулировать в определенных пределах в процессе работы для получения максимального стробоскопического эффекта.

Длительность разряда-вспышки зависит от емкости конденсатора – чем больше емкость, тем больше длительность и визуальная яркость, но злоупотреблять этим не нужно – при чрезмерно большой емкости ресурс работы лампы сильно сократится. Для небольших залов я бы даже рекомендовал уменьшить емкость С1 до 20 и даже 10 мкФ. Рабочее напряжение конденсатора, конечно, не должно быть ниже 400 В, тип конденсатора – электролитический. При сборке стробоскопа не перепутайте полярность подключения диода VD1 и конденсатора С1, иначе последний может взорваться.

Трансформатор можно выполнить на обрезке ферритового стержня от магнитной антенны карманного приемника длиной 5-10 см. Подойдет и круглый, и плоский стержень, и даже обломок кольца или ферритового сердечника трансформатора импульсного блока питания, скажем, телевизора. При изготовлении трансформатора первой наматывается обмотка II, которая содержит 400 – 500 витков любого обмоточного провода диаметром 0.2 – 0.5 мм. Мотать нужно слоями, стараясь укладывать виток к витку, между слоями обязательно проложите слой изоленты или конденсаторной бумаги. В противном случае трансформатор может пробить высоким напряжением.

Поверх вторичной обмотки после очередного слоя изоляции нужно намотать еще 5 – 6 витков провода диаметром 0.5 – 0.8 мм. Это будет первичная обмотка. Обратите внимание на токоограничивающий резистор R1. Его рассеиваемая мощность – не менее 20 Вт. Если не удастся найти готового или составить его из нескольких меньшей мощности, то вместо резистора можно использовать спираль для электроплитки мощностью 500 Вт, намотанную на любой подходящий каркас – нагреваться спираль практически не будет.

Собранная из исправных деталей схема в наладке не нуждается, настройка сводится к регулировке частоты генератора резистором R3 для достижения эффекта «прерывистого движения».

Внимание! Прибор имеет бестрансформаторное питание и во время работы все его элементы находятся под опасным для жизни напряжением. Перед тем, как внести какие-либо изменения в схему, обязательно отключите конструкцию от сети и разрядите конденсатор С1.

Наверняка многие из нас хотели бы иметь дома стробоскоп, чтобы украсить небольшую вечеринку и придать ей немного драйва. Как правило их делают на импульсных лампах, но к сожалению они довольно дорогие и имеют маленький ресурс.

Я решил заменить лампы на светодиоды, и с уверенностью скажу, что такой стробоскоп своими руками для дискотеки сможет изготовить даже начинающий радиолюбитель.

Сам стробоскоп собирается на 2-х печатных платах, на одной из них расположены светодиоды, а на второй - блок управления. Главной деталью в блоке управления является микросхема-таймер LM555.

Именно она генерирует импульсы, частота которых определяет то, как быстро будет мерцать стробоскоп, и регулируется переменным резистором. Я использовал 60 светодиодов, но можно использовать любое количество кратное трем (3, 6, 9 …).

В качестве блока питания подойдет любой источник от 6-ти до 12-ти вольт. У меня он работает от одной батарейки «Крона», но при желании можно подключить его к блоку питания 12 Вольт (для этого предусмотрен дополнительный разъем). В этом случае стробоскоп светит намного ярче.

Вот список радиодеталей, которые понадобятся при изготовлении стробоскопа:

• Сверхъяркие светодиоды (белые, 5 мм) - 60 шт;
• Микросхема-таймер 555;
• Полевик IRFZ44N;
• Переменный резистор 1 мОм;
• Резистор 5,6 Ом (2 Вт);
• Резистор 56 Ом;
• Резистор 10 кОм;
• Резистор 100 кОм;
• Конденсатор 1 мкФ x 50 В;
• Конденсатор 1000 мкФ x 16 В;
• Диод 1N4148;

Корпусные детали и прочая мелочевка:

• Пластиковый корпус 90×60×25 мм;
• Оргстекло 90×60 мм;
• Текстолит;
• Стойки М4×22 мм (мама-мама) - 4 шт;
• Стойки М4×10 мм (мама-папа) - 4 шт;
• Винты для стоек М3×8 мм;
• Батарейка «Крона» + ответный разъем для нее;
• Разъем питания (штыревой);
• Переключатель движковый (2 положения);

Схема и печатная плата были нарисованы в программе Eagle . Управляющая плата получилась небольшой, при желании её можно сделать еще меньше, используя SMD компоненты. Размеры платы со светодиодами - 87 на 57 мм.

(PDF, 62 Кб);
(PDF, 13 Кб);
(PDF, 48 Кб);
(PDF, 10 Кб);
(PDF, 47 Кб).

К сожалению я не делал фотографии в процессе пайки, но надеюсь что это не будет вам помехой. Вот несколько фотографий, на которых видно уже запаянные платы для стробоскопа.

После изготовления печатных плат и напайки на них радиоэлементов можно приступать к корпусированию.

Внутри корпуса пришлось срезать несколько пластиковых стоек, которые мешали.

Чтобы защитить светодиоды я использовал оргстекло, установив его на стойки (между оргстеклом и корпусом стробоскопа - 10 мм).

Теперь остается только вставить все разъемы, закрутить болты и стробоскоп своими руками для дискотеки готов!

Вот видео работы стробоскопа:

Примечание: Если вы захотите сделать цветной стробоскоп, можете использовать RGB светодиоды (что довольно дорого), либо вырезать различные светофильтры из цветного оргстекла.

Предлагаем вам схему мощного студийного стробоскопа, идеально подходящего для проведения дискотек, а так же для применения на всякого рода концертных площадках. Энергия вспышки лежит в пределах ста джоулей, это обеспечивает очень длительную эксплуатацию импульсной лампы ИФК-2000.

Для увеличения картинок - кликните на изображении левой кнопкой мышки.

Схема не сложная, но, тем не менее, есть некоторые нюансы, которыми не стоит пренебрегать при сборке данного устройства. Одним из таких важных нюансов является выбор высоковольтных конденсаторов (С4 и С5 по схеме). Эти емкости должны быть рассчитаны именно для работы в импульсных устройствах. Обычные конденсаторы в данную схему ставить бесполезно, обычно после нескольких сотен вспышек у них отгорают внутренние контакты. Из отечественных рекомендуется ставить импульсные К50-17 на напряжение не менее 400 вольт с током утечки не более 3 мА, они изначально разрабатывались для работы с импульсными лампами. Можно поэкспериментировать с К50-3Ф. Что касается импортных импульсных конденсаторов, в магазинах в наличии их можно встретить редко, обычно их возят на заказ.

Перед установкой конденсаторов С4 и С5, их следует обтянуть термоусадкой.
R2 и R3 - два “монстрообразных” зеленых резистора мощностью 100 ватт каждый, их номинал может лежать в пределах 150…200 Ом. Резисторы соединены параллельно, общее сопротивление получается порядка 75…100 Ом.

На маломощном трансформаторе и микросхеме 7812 собран блок питания. Он нужен лишь для того, чтобы запитать 12-вольтовый компьютерный вентилятор, который в дальнейшем при работе устройства будет охлаждать мощные резисторы.

В генераторе, поджигающем импульсную лампу, применен трансформатор строчной развертки ТВС-110П3, такие раньше стояли в черно-белых телевизорах, они обеспечивают уровень высокого напряжения на уровне 16…18 киловольт. Динистор КН102 можно поставить с буквенными индексами Е, Ж, И.

Для изготовления рефлектора подойдет тонкая нержавейка. На контакты ИФК-2000 одеваются втулки, изготовленные из фторопласта.

Как вы уже поняли, блок питания устройства и блок генератора с импульсной лампой монтируются в разных корпусах. Соединение между блоками осуществляется посредством провода, рассчитанного на высокое напряжение. В данном варианте использован провод с силиконовой изоляцией, его длина 15 метров. Этой длины, как правило, хватает для того, чтобы установить излучатель в верхней части сцены под потолком и направить его на танцплощадку.

Особых настроек никаких не требуется, для блока питания главное, чтобы он выдавал 620…630 вольт на выходе удвоителя сетевого напряжения, образованного диодами VD1, VD2 и двумя импульсными конденсаторами С4, С5 (контрольные точки обозначены на принципиальной схеме). Если R2 и R3 при включении начинают сильно калиться, проверяйте утечку С4 и С5, скорее всего они тоже будут горячие, а это может привести к взрыву конденсаторов. Еще раз напомним, ток утечки емкостей не должен превышать 3 мА.

Наличие исправных трансформатора ТВС-110, динистора и емкостей С10, С11 обеспечит стабильную работу генератора, здесь тоже ничего настраивать не нужно.

При установке импульсной лампы соблюдайте аккуратность, не хватайтесь пальцами за рабочую колбу, если на ней останутся отпечатки пальцев или жировые пятна, стекло в этой области покроется мелкими трещинами, и лампа выйдет из строя, ведь “пыхи” у нее достаточно мощные. Если заметили какие-либо загрязнения, промойте колбу лампы чистым спиртом. И еще один нюанс, не устанавливайте светофильтр перед лампой, зачастую он не выдерживает, деформируется или разрушается, лучше лампу закрыть крупной сеткой.

При изготовлении блоков обязательно соблюдайте правила электробезопасности, потому, что силовые цепи устройства не имеют гальванической развязки с сетевым напряжением, 630 вольт после удвоителя – это очень большое напряжение, и хотя устройство имеет импульсный характер, ток в цепи может достигать нескольких сот ампер.

И последний нюанс, в связи с тем, что лицевые и задние панели блоков изготовлены из металла, их необходимо электрически соединить с клеммой РЕ сетевой вилки, так же как и конденсаторы С2, С3.

Наверняка многие хотели бы собрать стробоскоп, для небольшой домашней вечеринки и придать ей оригинального драйва.Обычно эти устройства изготавливают на импульсных лампах, но их теперь довольно трудно достать. Поэтому рассмотрим различные варианты конструкция, в том числе и на более доступных и современных светодиодах.

Удвоенное напряжение необходимое для поджига лампы 600 В подается между катодом и анодом. Удвоитель напряжения выполнен на диодах D2 и D1. Емкость С1 заряжается от сетевого напряжения, во время положительного полу-периода. Диод D2 находится в закрытом состоянии и не дает заряжаться емкости С2. В отрицательную полуволну Д1 заперт, а C2 накапливает заряд

Яркость вспышки лампы, зависит от количества энергии, накопленной в конденсаторах С2 и С1.

Когда мы наблюдаем вспышку, сопротивление между катодом и анодом низкое. Потому R1 и R2 ограничивают мощность передоваемую лампе, на случай запуска лампы в момент амплитудного значения сетевого напряжения.

Частота вспышек задается релаксационным генератором на динисторе D3. Он будет закрыт, пока напряжение на выходе не достигнет своего максимального значение, около 32 В. Емкость С4 начинает заряжаться через Р1 и сопротивление R7, пока закрыт симметрический динистор. Частоту колебаний генератора можно настраивать потенциометром Р1.

Симметричный динистор переключается, когда напряжение на обкладках конденсатора С4 начинает достигать необходимой величины, при этом динистор переключается в открытое состояние. Когда начнется новый заряд С4, стартует новый цикл.

После этого емкость С4 начинает периодически разряжаться через открытый симист. После замыкания симистора, разряд С3 начинает идти через первичную обмотку. Если симистор Q1 заперт, емкость С3 будет заряжаться до 310 В через первичную обмотку TR1 и сопротивление R5. Появление импульса в обмотке трансформатора вызвано мгновенным разрядом емкости С3. Поэтому на третий вывод импульсной лампы со вторичной обмотки следует напряжение около 6 кВ.

Инертный газ, находящийся в лампе, в тот момент становится проводящим, а емкости С2 и С1 разряжаются, а лампа дает вспышку. Поток света зависит от номинала конденсаторов С2 и С1 и мощности лампы.

Разводка печатной платы и размещение радиокомпонентов показаны на рисунке ниже.

Схема стробоскопа на светодиодах

Устройство выполнено на двух печатных платах, на одной из них расположены светодиоды, а на второй - блок управления. Основа конструкции микросхема-таймер LM555 генерирующая импульсную последовательность, от частоты которой зависят вспышки стробоскопа настраиваемые переменным сопротивлением. В роли блока питания подойдет любой самодельный или готовый источник от 6 до 12-ти вольт. Или одна батарейка типа «Крона».

Демонстрация работы готового устройства в видео ролике чуть-ниже:

Наряду с привычным световым оформлением дискотеки может быть использован так называемый стробоскоп - световое устройство для получения стробоскопического эффекта. Суть его в том, что при освещении, скажем, танцующих в затемненном помещении периодическими яркими вспышками движения наблюдаются не непрерывными, а как бы состоящими из отдельных, следующих один за другими, "застывших" положений.
Яркие вспышки проще всего получить, от специальной импульсной лампы ИФК-120, используемой в промышленных фотовспышках. Ее включают в цепь генератора (рис.1), выполненного на динисторе VS1. Непременное дополнение импульсной лампы - импульсный высоковольтный трансформатор, питающий поджигающий электрод.
Когда на устройство подают сетевое напряжение, начинает заряжаться конденсатор С1. При достижении на конденсаторе напряжения, равного напряжению включения динистора, через обмотку I трансформатора Т1 проходит импульс тока. Трансформатор повышающий, с большим коэффициентом трансформации (т.е. с большим соотношением витков вторичной и первичной обмоток), поэтому на обмотке II, а значит, и на поджигающем электроде лампы появляется импульс высокого напряжения. Лампа вспыхивает, и конденсатор С1 разряжается через нее. Затем процесс повторяется.

Частота вспышек зависит от номиналов деталей R1, R2, С1. Ее можно плавно регулировать переменным резистором R2. Энергию вспышки определяет емкость конденсатора C1, а также напряжение, до которого он успевает зарядиться. Оно, в свою очередь, ограничивается напряжением включения динистора. Если нужно увеличит энергию вспышки, достаточно поставить конденсатор С2 большей емкости и включить последовательно с динисгором стабилитрон на соответствующее напряжение стабилизации. Но сумма напряжений включения динистора и стабилизации стабилитрона не должна превышать номинального напряжения конденсатора С1, иначе конденсатор выйдет из строя.
Переменный резистор R2 может быть СПО-0,5 или СП-1, постоянные резисторы R1 и R3 - МЛТ-0,5. Конденсатор С1 - типа КЭ или другой оксидный, с номинальным напряжением не ниже 200 В, С2 - бумажный, например МБМ. Трансформатор может быть готовый от промышленной фотовспышки, но его можно изготовить самим на кольцевом сердечнике типоразмера К10х6х3 из феррита М2000НМ. Обмотка I должна содержать 4 витка провода ПЭЛШО 0,31, охватывающих возможно большую поверхность кольца, обмотка II - 60 витков ПЭЛШО 0,1.
Если вспышки неустойчивы или отсутствуют вовсе, попробуйте поменять полярность включения выводов любой из обмоток трансформатора. Убедившись в устойчивой работе стробоскопа, детали его монтируют в корпусе из изоляционного материала, а импульсную лампу устанавливают сверху корпуса. Чтобы вспышки были более яркими, а свет исходил в виде луча, за лампой нужно установить рефлектор, как это сделано в промышленной фотовспышке.

Добавь статью в закладки

	Похожие материалы