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如何用自己的双手制作闪烁的 LED

发布时间:2021 年 1 月 16 日
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人类感知的特征使得我们更好地注意到的不是参数的值,而是它的变化。因此,在所有警告和警报系统中都使用间歇性声音和辉光。这使得更容易吸引操作员或其他人的注意。该解决方案也用于其他目的。例如,在广告中。因此,闪烁的LED被广泛用于各种电子电路中。

需要做什么

你可以买现成的 发光二极管,通电时会闪烁。在这样的器件中,除了通常的 p-n 结外,还有一个内置电子电路,根据以下原理制成:

闪烁的 LED 设备。
闪烁的 LED 设备。

该设备的基础是主发电机。它产生频率相对较高的脉冲——几千赫或几十千赫。工作频率由 RC 链的参数决定。电容和电阻是建设性的——它们是 LED 器件的元素。这样,如果不显着增加设备的尺寸,就无法获得大容量。因此,RC积小,高频工作是必要的措施。在几千赫兹的频率下,人眼无法区分 LED 的闪烁,并将其感知为持续发光,因此引入了一个附加元件——分频器。通过顺序划分,它将频率降低到几赫兹(取决于电源电压)。就重量和尺寸而言,这样的解决方案比使用大容量的电容器更有利可图。完成闪烁的 LED 的最小电源电压约为 3.5 伏。

另请阅读

如何确定LED的阴极和阳极

 

如何制作闪烁的 LED

自己制作一个闪烁的 LED 并不难。在许多情况下,只需要一些额外的元素。简单的电路选项如下所示。

一个晶体管上的闪光器

用自己的双手在一个晶体管上制作这样的闪光灯很容易。

在单结晶体管上。
单结晶体管上的闪光器。

该电路组装在单结晶体管上。可以安装国产元素KT117,也可以选择国外模拟。振荡频率与 R1C1 的乘积成反比。元件的额定值和用途如表所示。

R1C1R2R3
从几千欧到几十千欧。与 C1 一起设置发电机频率。要获得 1..3 Hz 的频率,您必须选择 10..100 uF 的值,通过选择 R1 调整频率。限制通过晶体管和 LED 的电流。根据电源电压进行选择,在 10 V 时将电流设置为 10 mA,标称值必须为 1 kOhm。几十欧

电源电压范围为 4.5 至 12 伏。该电路的缺点是使用了一个大的氧化物电容器——比 LED 本身大得多。但它包含的元素很少,并且在无错误组装后立即工作。如果无法购买单结晶体管,您可以在两个双极晶体管上进行模拟。

单结晶体管的类似物。
单结晶体管的类似物。

您可以使用任意两个 p-n-p 和 n-p-n 结构的晶体管。例如,KT315 和 KT316、KT3102 和 KT3107 的国产对或俄罗斯或外国生产的任何其他设备。

电池闪烁 LED

该电路简单,易于制造,不需要调整(也许除了定时链参数的选择)。但它有一个在某些情况下可能变得至关重要的特性——它需要 4.5 V 的电压为其供电。这样的电压至少需要三节 AA 电池或 CR2032。甚至由于放电而导致功率略有下降,都会导致电路无法工作。

几乎所有常见的发光元件都需要 1.6 V(通常为 3 V)的电压才能发光,因此不可能构建一个简单的闪烁 LED 电路来使用 1.5 伏电池供电。但是你可以制作一个相对复杂的——电压加倍。

 LED采用低压电源。
带低压电源的闪烁 LED。

在晶体管 VT1、VT2 上,组装了一个振荡器,用于设置闪光的频率和持续时间(它们分别由链 R1C1 和 C1R2 确定)。在暂停期间,电容器C2几乎被充电到功率电平。发光过程中,VT3键打开,VT2关闭,容器与电源串联。这使 LED 两端的电压加倍。

二极管 VD1 必须是锗。在打开状态的硅二极管上,电压降约为 0.6 V - 在这种情况下,这是很多。

阅读将很有用:在没有任何电路的情况下闪烁 LED

LED灯带制造

LED灯带已成为流行的照明设备,并已普及。它是一个灵活的基础,在此基础上的平行链 串联连接 限流电阻和 LED。这种胶带以托架的形式提供,可以在某些地方切割。

LED灯条的方案。
LED灯条的方案。

从图中可以看出,该照明装置与单个 LED 的不同之处在于,由于多个元件的串联而增加了电源电压,并且由于许多链的并联导致了电流消耗的增加。因此,电源必须足够强大,因此 - 总体而言。因此,为构建 LED 条形闪光灯而节省电路元件的尺寸是没有意义的。矛盾的是,对于这样的磁带,您可以构建一个超简单的信号发生器。

条上闪烁的 LED 灯。
闪烁的 LED 上闪烁的磁带。

为此,您将需要:

  • 闪烁的 LED;
  • 限流 电阻器;
  • 强大的场效应晶体管(可以使用IRLU24N或类似的,在参数方面合适);
  • 实际磁带;
  • 权力的来源。

LED 将定期开启,在晶体管的栅极施加和移除电压。按键会及时开启和关闭,以开启和关闭 LED 灯条。如果需要第二个照明设备与第一个照明设备反相打开和关闭,则可以增加闪光灯。

级联两个 LED 灯条。
级联两个 LED 灯条。

如果启用了一个磁带,则将禁用另一个磁带,反之亦然。

每条胶带可以使用单独的电源,但必须连接公共线(负极线)。

这种方案具有不可否认的优势 - 简单且成本低。但也有一个缺点——闪烁的频率和持续时间是由 LED 的参数决定的,同时只能由电源电压来改变。为了能够单独设置闪光的周期和它们的持续时间,需要更复杂的方案。为此,需要KR1006VI1芯片或国外对应的NE555。该芯片的优点:

  • 小尺寸;
  • 低功耗;
  • 能够单独调整输出脉冲的持续时间和它们之间的暂停。
KR1006VI1上的脉冲发生器方案。
KR1006VI1上的脉冲发生器方案。

振荡参数由元件 R1、R2、C 设置:

  • 切换持续时间 t1=0.693(R1+R2)*C;
  • 暂停时间 t2= 0.693*R2*C;
  • 产生频率f=1/0.693*(R1+2*R2)*C。

如果需要,您可以使用可变电阻器代替 R1 和 R2。在这种情况下,您可以快速调整闪烁模式。

微电路的供电电压不能超过15V。当芯片使用24V的胶带时,需要提供单独的电源或制作24/15V的稳压器(最简单的参量稳压二极管上或上一个集成的稳定器 7815 就可以了)。

用 LED 或胶带制作闪光灯很容易。要取得成功,您需要具备最低限度的电气工程知识、简单的技能和一些无线电元素。

注释:
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