Опубликовано

8115 в фонарике

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.

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.

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.

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

Схема фотовспышки, содержащая от 5 до 10 светодиодов, работает от напряжения 3 В

Схема является просто умножителем напряжения, состоящим из шести элементов, которые вы можете установить на небольшой печатной плате (PCB) размером менее 1 дюйма2. В то же время, для этой схемы, важным является выбор применяемых компонентов и их номиналы. IC1, микроконтроллер ATtiny13 компании Atmel, служит генератором накачки заряда для увеличения напряжения. Частота встроенного в нее тактового генератора составляет 1,2 МГц при 3,5 В, а сама микросхема сохраняет работоспособность при напряжении вплоть до 1,8 В и имеет минимальное потребление энергии.

ATtiny13 выпускается в компактном корпусе, имеющем восемь выводов. Q1 — NPN-транзистор ZTX618 с малым напряжением насыщения, который может работать с током коллектора до 3 А. D1 — диод Шоттки с низким падением напряжения, для получения высокой эффективности работы схемы.

Когда вы подаете питающее напряжение 3 B на IC1, на выходах микросхемы появляются импульсы высокого уровня, которые открывают Q1. Коллектор транзистора оказывается подключенным к земле. Ток, протекающий через дроссель L1, линейно нарастает от 0А до некоторого максимального тока, пока выход IC1, не выключится (рис. 2). Работа схемы возможна только в том случае, если дроссель не входит в насыщение, таким образом, правильный выбор дросселя очень важен. В этот момент, накопленное магнитное поле дросселя резко уменьшается, вызывая появление обратного напряжения, которое переводит D1 в проводящее состояние. Энергия, запасенная в L1, переносится в C2, где она и накапливается, пока ее не будет достаточна для зажигания светодиодов. Связь между напряжением питания (VIN), индуктивностью (L), максимальным током (IPK), и временем включенного состояния микроконтроллера (TON) определяется формулой VIN = LxIPK/TON.

При напряжении источника питания 3 В должен использоваться дроссель с номиналом 10 мкГн и током насыщения более 1,5 А. Вы можете вычислить, что при этих параметрах, время включения микроконтроллера составляет 5 мкс. Программа, приведенная в Listing 1, реализует данное время включения генератора накачки заряда. Эта программа такая простая, что занимает всего 22 байта в 1 кбт области памяти программ. Функция управления генератором накачки заряда проста для понимания. Инструкция Sbi portb, 2 говорит микроконтроллеру выдать высокий логический уровень для включения накачки заряда. Так как микроконтроллер работает от встроенного генератора на частоте 1,2 МГц, каждая NOP (пустая) инструкция занимает один такт, или 0,83мкс на свое выполнение, таким образом, время включения транзистора составляет 5мкс. Аналогично, инструкция Cbi portb, 2 говорит микроконтроллеру выдать низкий логический уровень для выключения накачки заряда.

Измерения показывают, что схема работает на частоте коммутации 100 кГц и ее полезная отдача составляет 17 В / 35 мА для пяти светодиодов и 32 В / 20 мА для 10 светодиодов. В отличие от традиционных схем повышения напряжения, в этой схеме, в качестве делителей напряжения или датчиков, не используются резисторы, которые тратят энергию и вызывают нежелательный нагрев.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *