Электрическая схема проблескового маяка на авто. Как сделать мигающий светодиод

Любому автомобилисту известно, что использование устройств спец. назначения (например — спецсигналы типа СГУ, стробоскопы и т.п.) является незаконным и при остановке органами полиции можете быть оштрафованы на кругленькую сумму, плюс конфискация запрещенных приборов. Поэтому статья подготовлена для ознакомительных целей — обратите внимание на этот факт.

Итак, чем отличается стробоскоп от мигалки? по идее ничем, только типом мигания светоизлучающих диодов (ну или лампочек). Мигалку можно собрать за 5 минут с применением обычного мультивибратора, но это будет простой мигалкой, а не стробоскопом, которые устанавливаются на машины гос. служб. Но к сведению зрителя — стробоскоп это просто устройство, которые вырабатывает яркие световые вспышки, так,что простую мигалку тоже можно назвать стробоскопом.

Как же собрать стробоскоп, принцип работы которого схож с мигалками, которые на полицейских машинах? Простым мультивибратором тут не обойтись, хотя наша конструкция по уровню сложности не сильно отличается от обычного мультивибратора.

Нам для начала нужен одноканальный генератор импульсов, он может быть любым, можно на базе мультивибратора или что еще проще — на основе легендарного таймера 555

Таймер подключается как низкочастотный генератор прямоугольных импульсов, частоту этих импульсов можно будет регулировать переменным резистором.

Выходные импульсы с микросхемы поступают на вход счетчика делителя. А затем начинается процесс «считывания». Выходы счетчика переключаются поочередно, когда один из выходов открыт, все остальные закрыты.
Схема устройства.

Выходы микросхемы счетчика согласованы диодами. Три выхода подключены как один, делано это для того, чтобы получить тройную последовательность вспышек для каждого светодиода. Поскольку планируется подключение мощных светодиодов, выход был усилен дополнительным транзистором (в случае каждого выходе).

Таким образом, мы можем подключить даже довольно мощные нагрузки, к примеру лампы накаливания (12 Вольт), но с учетом того, что основная мощность будет рассеиваться на транзисторах и последние будут перегреваться и довольно сильно, поэтому подобрать транзисторы с током 10 и более Ампер и установить их на теплоотвод.

Диоды самые обычные — 1n4148 маломощные кремниевые выпрямительные диоды. Работает схема просто — таймер вырабатывает низкочастотные импульсы, которые поступают на вход счетчика. Каждый импульс будет последовательно открывать и закрывать выводы с счетчика, таким образом получаются мигания, а диодная развязка сделана для того, чтобы получить несколько миганий одного светодиода. К примеру — один из светодиодов будет мигать три раза, затем тухнет, затем тоже самое происходит со вторым.

Вторая схема работает точно по такому же принципу, только тут светодиоды подключены ко всем выходам микросхемы. Таким образом у нас получается эффект бегущей строки.

Светодиоды самые обычные (только не сборка), но при желании можно управлять нагрузками большой мощности, добавив выходные транзисторы в качестве усиливающего элемента, точно так, как это сделано в первой конструкции, ниже приведена схема бегущей строки.

В этой схеме точно таким же образом, как и в первой, можно регулировать частоту переключений светодиодов. Этот вариант тоже является спецсигнальным устройством, усилив выход и заменив светодиоды на сверхяркие, получим незаконный прибор, так, что советую собрать только для ознакомления, по крайней мере не использовать в машине.

Печатная плата для первой схемы доступна для скачивания . Удачи!

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:

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.
В нагрузку можно включать 2–3 светодиода параллельно или последовательно, пересчитав номиналы резисторов.
Равное увеличение ёмкости конденсаторов ведёт к увеличению длительности свечения.
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

Начинать изучение основ электроники рекомендуется со сборки простых и наглядных схем, поэтому схема мигалки в различных исполнениях и вариантах, как нельзя лучше подойдет начинающем радиолюбителям в их нелегком пути. Кроме того эти конструкции могут пригодится и в повседневном использование. Например в роли праздничных световых украшений или в качестве муляжа сигнализации.

Элементарная схема мигалки на шести светодиодах, особенностью которой является простота и отсутствие активных управляющих элементов, такие как, транзисторы, тиристоры или микросхемы.

С третьим мигающим светодиодом красного цвета последовательно включено два обычных красных светодиода 1 и 2. Когда вспыхивает мигающий 3, вместе с ним светяться 1 и 2. При этом открывающийся диод шунтирует зеленые светодиоды 4-6, которые при этом тухнут. Когда мигающий гаснет, вместе с ним тухнут 1 и 2 светодиоды, при этом загорается группа зеленых светодиодов 4-6.

Эта схема управления миганием светодиодов позволяет создать эффект хаотичных вспышек. Принцип работы основан на лавинном пробое перехода .

При включении через сопротивление R1 начинает заряжаться емкость С1 и поэтому на нем начинает расти напряжение. Пока конденсатор заряжается, не что не меняется. Как только напряжение достигнет 12 вольт, произойдет лавинный пробой p-n перехода полупроводникового прибора, проводимость его увеличивается и поэтому, светодиод начинает гореть за счет энергии разряжающегося C1.

Когда напряжение на емкости снизится ниже 9 вольт, транзистор закрывается, и весь процесс повторяется с самого начала. Другие пять блоков схемы работают по аналогичному принципу.

Номиналы сопротивлений и конденсаторов задают частоту работы каждого отдельно взятого генератора. Сопротивления, кроме того, защищают транзисторы от выхода из строя во время лавинного пробоя.

Самым простой способ собрать мигающую конструкцию, это использовать специализированную микросхему LM3909, которую достаточно легко достать.

К микросборке достаточно подсоединить частотозадающую цепь, подать питание ну и, конечно, сам светодиод. Вот вам и готовое устройство имитации сигнализации в автомобиле.

При указанных номиналах частота мигания будет около 2,5 Герц

Отличительной чертой этой конструкции является возможность регулировать частоту мигания с помощью подстроечных сопротивлений R1 и R3.

Напряжение можно подавать от любого или от батареек, область использования на всю ширину вашей фантазии.

В данной конструкции используется в качестве генератора и периодически открывает и запирает полевой транзистор. Ну а транзистор включает цепочки уже обычных светодиодов.

Первая и вторая цепочки светодиодов соединены между собой параллельно и получают питание через сопротивление R4 и канал полевого транзистора.

Третья и четвертая цепочки подсоединены через диод VD1. Когда транзистор заперт, горят третья и четвертая цепочка. Если он открыт, то светят, первый и второй участок.

Мигающий светодиод подсоединен через сопротивления R1, R2, R3. Во время его вспышки осуществляется открытие полевого транзистора. Все детали, кроме батарейки, устанавливают на печатной плате.

Достаточно простые радиолюбительские конструкции получатся если использовать обычные . Правда, следует помнить об их особенностях работы, а именно о том, что они открываются при поступлении на управляющий электрод определенного уровня напряжения, а для их запирания нужно уменьшить ток анода до значения меньше тока удержания.

Конструкция состоит из генератора коротких импульсов на полевом транзисторе VT1 и двух каскадов на тиристорах. В анодную цепь одного из них подсоединена лампа накаливания EL1.

В начальный момент времени после включения питания оба тиристора закрыты и лампа не светится. Генератор создает короткие импульсы с интервалом, зависящим от цепочки R1C1. Первый импульс поступая на управляющие электроды, открывает их, зажигая лампу.

Через лампу потечет ток, VS2 останется открытым, а VS1 закроется, потому что его анодный ток, установленный сопротивлением R2, слишком мал. Емкость С2 начинает заряжаться через R2 и к моменту формирования второго импульса окажется уже заряженной. Этот импульс осуществит отпирание VS1, а вывод конденсатора С2 кратковременно подсоединится к катоду VS2 и закроет его, лампа потухнет. Как только С2 разрядится оба тиристора будут запертыми. Очередной импульс генератора приведет к повторению процесса повторится. Таким образом лампочка накаливания вспыхивает с частотой, вдвое меньшей заданной частоты генератора.

Основа конструкции простой мультивибратор на двух транзисторах. Они могут быть почти любые, необходимой проводимости.

Питание подключаю от габарита через сопротивление, второй провод - масса. Светодиоды закрепил в панельки от спидометра и тахометра.

Мигающие светодиоды часто применяют в различных сигнальных цепях. В продаже довольно давно появились светодиоды (LED) различных цветов, которые при подключении к источнику питания периодически мигают. Для их мигания не нужны никакие дополнительные детали. Внутри такого светодиода смонтирована миниатюрная интегральная микросхема, управляющая его работой. Однако для начинающего радиолюбителя намного интереснее сделать мигающий светодиод своими руками, а заодно изучить принцип работы электронной схемы, в частности мигалок, освоить навыки работы с паяльником.

Как сделать светодиодную мигалку своими руками

Существует множество схем, с помощью которых можно заставить мигать светодиод. Мигающие устройства можно изготовить как из отдельных радиодеталей, так и на основе различных микросхем. Сначала мы рассмотрим схему мигалки мультивибратора на двух транзисторах. Для ее сборки подойдут самые ходовые детали. Их можно приобрести в магазине радиодеталей или «добыть» из отживших свой срок телевизоров, радиоприемников и другой радиоаппаратуры. Также во многих интернет магазинах можно купить наборы деталей для сборки подобных схем led мигалок.

На рисунке изображена схема мигалки мультивибратора, состоящая всего из девяти деталей. Для ее сборки потребуются:

два резистора по 6.8 – 15 кОм;
два резистора имеющие сопротивление 470 – 680 Ом;
два маломощных транзистора имеющие структуру n-p-n, например КТ315 Б;
два электролитических конденсатора емкостью 47 –100 мкФ
один маломощный светодиод любого цвета, например красный.

Не обязательно, чтобы парные детали, например резисторы R2 и R3, имели одинаковую величину. Небольшой разброс номиналов практически не сказывается на работе мультивибратора. Также данная схема мигалки на светодиодах не критична к напряжению питания. Она уверенно работает в диапазоне напряжений от 3 до 12 вольт.

Схема мигалки мультивибратора работает следующим образом. В момент подачи на схему питания, всегда один из транзисторов окажется открытым чуть больше чем другой. Причиной может служить, например, чуть больший коэффициент передачи тока. Пусть первоначально больше открылся транзистор Т2. Тогда через его базу и резистор R1 потечет ток заряда конденсатора С1. Транзистор Т2 будет находиться в открытом состоянии и через R4 будет протекать его ток коллектора. На плюсовой обкладке конденсатора С2, присоединенной к коллектору Т2, будет низкое напряжение и он заряжаться не будет. По мере заряда С1 базовый ток Т2 будет уменьшаться, а напряжение на коллекторе расти. В какой-то момент это напряжение станет таким, что потечет ток заряда конденсатора C2 и транзистор Т3 начнет открываться. С1 начнет разряжаться через транзистор Т3 и резистор R2. Падение напряжения на R2 надежно закроет Т2. В это время через открытый транзистор Т3 и резистор R1 будет течь ток и светодиод LED1 будет светиться. В дальнейшем циклы заряда-разряда конденсаторов будут повторяться попеременно.

Если посмотреть осциллограммы на коллекторах транзисторов, то они будут иметь вид прямоугольных импульсов.

Когда ширина (длительность) прямоугольных импульсов равна расстоянию между ними, тогда говорят, что сигнал имеет форму меандра. Снимая осциллограммы с коллекторов обоих транзисторов одновременно, можно заметить, что они всегда находятся в противофазе. Длительность импульсов и время между их повторениями напрямую зависят от произведений R2C2 и R3C1. Меняя соотношение произведений можно изменять длительность и частоту вспышек светодиода.

Для сборки схемы мигающего светодиода понадобятся паяльник, припой и флюс. В качестве флюса можно использовать канифоль или жидкий флюс для пайки, продающийся в магазинах. Перед сборкой конструкции необходимо тщательно зачистить и залудить выводы радиодеталей. Выводы транзисторов и светодиода нужно соединять в соответствии с их назначением. Также необходимо соблюдать полярность включения электролитических конденсаторов. Маркировка и назначение выводов транзисторов КТ315 показаны на фото.

Мигающий светодиод на одной батарейке

Большинство светодиодов работают при напряжениях свыше 1.5 вольт. Поэтому их нельзя простым способом зажечь от одной пальчиковой батарейки. Однако существуют схемы мигалок на светодиодах позволяющие преодолеть эту трудность. Одна из таких показана ниже.

В схеме мигалки на светодиодах имеется две цепочки заряда конденсаторов: R1C1R2 и R3C2R2. Время заряда конденсатора С1 гораздо больше времени заряда конденсатора С2. После заряда С1 открываются оба транзистора и конденсатор С2 оказывается последовательно соединен с батарейкой. Через транзистор Т2 суммарное напряжение батареи и конденсатора прикладывается к светодиоду. Светодиод загорается. После разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы закрываются и начинается новый цикл зарядки конденсаторов. Такая схема мигалки на светодиодах называется схемой с вольтодобавкой.

Мы рассмотрели несколько схем мигалок на светодиодах. Собирая эти и другие устройства можно не только научиться паять и читать электронные схемы. На выходе можно получить вполне работоспособные приборы полезные в быту. Дело ограничивается только фантазией создателя. Проявив смекалку, из светодиодной мигалки можно, например, сделать сигнализатор открытой дверцы холодильника или указатель поворотов велосипеда. Заставить мигать глазки мягкой игрушки.

Должны быть установлены на расстоянии не менее 1200 мм. от центра лампы до земли.

Маячки/световые балки нужно устанавливать так, чтобы они были видны с любой стороны, на разумной дистанции.

Плоскость основания установленых маяков/автолюстр, должна быть параллелна земле. У спец. сигналов устанавливающихся на плоскую крышу, и имеющих поперечную ось симметрии, поперечная ось симметрии должна совпадать с продольной осью симметрии транспортного средства.

При монтаже маяков/световых балок на транспортное средство с установленым радио, расстояние от антены должно быть не меньше 500mm.

Кабель питания спец. сигнала должен быть проложен отдельно, вдалеке от чуствительных кабелей (радио, антена, антиблокировочная, тормозная система и т.п.). Если так сделать не возможно, допускается пересечение кабелей под прямым углом.

Внимание - соблюдайте режим энергопотребления. Верно выбирайте кабель и реле переключения.

До демонтажа, отсоедините устройство от источника питания.

В течении 5 минут после отключения ксенонового маяка или световой балки, остается опастность удара электрическим током, при касании к не изолированным элементам. Не трогайте лампочку и стеклянную трубку голыми пальцами. Не затягивайте винты крепления линзы.

Полная инструкция по монтажу прилагается.

Крепление. Источники питания. Свет

Крепления маяков может быть различным: кронштейн , магнит , болты (бывают крепления на одном болте, бывают на трех). У каждого типа крепления есть ряд особенностей. Установка на кронштейн весьма проста, но на автомобилях с высоким габаритом этот тип крепления использовать не рекомендуется). В этом случае рекомендуется использовать низкопрофильные проблесковые маяки. В случае, если проблесковый маяк используется время от времени, часто останавливают свой выбор на маяках с креплением на магните. Как правило эти маяки подключаются к бортовой системе автомобиля через прикуриватель. Минус данных маяков - ограничение по максимальной скорости движения (порядка 80 км/ч). Хотя если вспомнить то, где используются эти маяки, возможно это и не является минусом. Наконец, установить проблесковый маяк можно с помощью болтов (либо 3 болта под углом 120 градусов, либо 1 болт по центру). Для установки этих маяков необходимо делать отверстие в крыше автомобиля.

Источник питания маяка - это, в основном, постоянный ток. Хотя почти закончены разработки маяков на батарейках.

В маяках может быть три источника света: галогенновая лампа , ксеноновая лампа и светодиодный модуль . Именно от источника света зависит цена маяка и срок его службы. Галогеновая лампа при работе выделяет много тепла, а в совокупности с высокой температурой окружающей среды это может существено сократить период работы маяка. Также потребляемая мощность такого маяка довольно высока по сравнению с другими типами источников. Еще один из минусов таких галогенового источника света заключается в том, что проблеск в маяке обеспечивается постоянным вращением "шторки" вогруг лампы. Дополнительные движущиеся части в маяке надежности ему не прибавят. Ксеноновая лампа лишена минусов предыдущего. Как правило это вообще импульсные маяки, режим которых напоминает режим работы стробоскопа.

Диапазон рабочего напряжения - от 10 до 50 вольт. В ксеноновых маяках часто вместо лампы установлен модуль с печатной платой, который по сути своей является одноразовым, что и является его минусом. Замыкает цепочку цен маяк со светодиодным модулем. Диоды работают очень долго и несмотря на разницу в цене в 2, иногда в 3 раза по сравнению с галогеновыми, прослужат они на порядок больше. Именно светодиодные источники света используются взрывозащищенных маячках.