Vilkuva LED-iga impulssgeneraatorid
Välismaiste pooljuhtseadmeid tootvate ja müüvate firmade kataloogidesse ilmusid niinimetatud "vilkuvad LED-lambid" – valgusdioodid, mis näevad välja tavalised, kuid püsiva pingeallikaga ühendatuna vilguvad ja kustuvad umbes kaks korda sekundis. Neid seadmeid saab sageli osta raadioturgudel. Selles artiklis kirjeldatakse mitmeid lihtsaid seadmeid, milles "vilkuv" LED ei ole mitte ainult valguse, vaid ka elektriliste impulsside generaator.
Kõigepealt vastame küsimusele, miks selline LED vilgub? Selle sees, nagu on näidatud diagrammil (joonis 1), on lisaks tegelikule valgust kiirgavale pooljuhtstruktuurile HL1 impulssgeneraator ja elektrooniline võti. Mõnikord on ette nähtud kustutustakisti R1, muudel juhtudel täidab selle funktsioone võtme sisemine takistus. Diood VD1 kaitseb seadet vastupidise polaarsusega toitepinge eest.
Muide, just see diood põhjustab seadme rikke. Tihti juhtub, et LED-i kontrollimisel ühendatakse sellele pööratud polaarsusega suhteliselt võimas 9 V aku. Selle tulemusena soojendab sadade milliamprite voolutugevus kaitsedioodi temperatuurini, mis on ohtlik mitte ainult endale, vaid ka seadme teistele komponentidele. Seetõttu on LED-i jadamisi kontrollimisel vaja lisada takisti takistusega 100 ... 200 oomi. Töö ajal, kui LED-ile rakendatav pinge on õige polaarsusega ja lubatud piirides, ei ole täiendavat takistit vaja.
Kõige levinumad on "vilkuvad" LEDid V621, V622, V623 seeriatest (Diverse); 4213 LTL, 4223 LTL, 4233 LTL (Lite On Opto); TLBG5410, TLBR5410, TLBY5410 (Temic Telefunken); L-36, L-56, L-616, L-796, L-816 (Kingbright Reinhold). Välimuselt meenutavad nad tavalist AL307BM-i, nende korpus on läbimõõduga 3 ... 10 mm, vaatenurk 40 ... 1400, sära värvus on punane, oranž, kollane või roheline. Nende tüüpilised parameetrid on järgmised: tööpinge - 3,5 ... 13 V, maksimaalne edasivool - 60 ... 70 mA, maksimaalne võimsuse hajumine - 200 mW, välgusagedus - 1,5 ... 2,5 (mõnikord kuni 5 Hz) , heledus - 1,3 ... 1000 mcd.
Helendavas olekus on "vilkuva" LED-i omadused sarnased tavalise LED-i omadustega. Selle voolu-pinge karakteristiku eksperimentaalselt võetud algsegment on näidatud joonisel fig. 2 (kõver 1). Vilkude vaheaegadel katkeb LED-ahel ja sama pinge korral on seadet läbiv vool palju väiksem, kuna seda tarbib ainult sisemine generaator. Kõver 2 vastab sellele olekule.
Kui takisti on "vilkuva" LED-iga järjestikku ühendatud, muutub selle pingelang koos vilkumisega ajas. Ostsilloskoobi abil saate veenduda, et genereerimine jätkub ka siis, kui takisti takistus suureneb väärtuseni, mille juures valgussähvatusi enam näha pole. Teostatud joonisel fig. 2 koormusjoon (3) vastab takistile, mille takistus on 33 kΩ ja toitepinge 5 V. Takisti pingelanguste erinevus välgu ja pausi AU ajal ületab 2 V. Sellest piisab näiteks käivitamiseks. loogiline element.
Seadmed, mille skeemid on näidatud joonisel fig. 3 ja 4, analoogselt RC-ostsillaatoritega, võib nimetada RHL-ostsillaatoriteks. Valgusdioodide ja loogiliste elementide tüüpe diagrammidel ei ole näidatud, kuna nende erinevaid kombinatsioone on testitud ja need töötavad stabiilselt. Kõrge loogikataseme kestus väljundis on 280...320, madal - 340...370 ms. Need väärtused väikeses vahemikus sõltuvad takisti R1 takistusest ja kasutatava loogikaelemendi tüübist. Seadmes vastavalt joonisel fig. 3, takisti R1 võimalike takistuste intervall kilooomides, kui kasutatakse sulgudes näidatud seeria mikroskeeme, on 0,1 ... 1,8 (K155). 0,1...5,6 (K555). 0,15...30 (KR1533) või 0,15...91 (K561). Kui takistus läheneb ühele piirväärtustest, eelneb võnkumiste täielikule lagunemisele sageli "põrge" - lühikeste impulsside puhangute genereerimine peamiste impulsside esiosades. Generaatoris vastavalt joonisel fig. 4, saavad töötada ainult CMOS-struktuuriga mikroskeemid (seeria K561 jms) ning takistus R1 peab olema vahemikus 0,8 ... 300 kOhm.
Joonisel fig. Joonisel 5 on kujutatud säästliku purskegeneraatori diagramm, mis sisaldab ainult ühte loogilist elementi - Schmitti päästikut. "Vilkuva" LED-i HL1 vilkumise ajal vastab pingetase DD1.1 elemendi sisendil 1 loogikale 0. Välkude vahelises pausis tõuseb see pinge loogika 1 tasemeni ja RC generaator hakkab tööle. . moodustavad elemendid R2, C1, DD1.1. Väljundil saate jälgida LED-i vilkumise sagedusega järgnevaid impulsside puhanguid. Signaali saab kuulda, ühendades generaatori väljundiga BF1 akustilise anduri, näiteks piesoemitteri ZP - 1, ZP - 19 või ZP - 22. Diagrammil näidatud elementide väärtused vastavad impulsi sagedusele 2 kHz pakendis. katkestuste kordusperiood on 500. ja igaühe kestus 230 ms. Takisti R1 takistuse suurenemisega 620 oomilt 150 kOhmini pikeneb katkestuse kordusperiood 450 ms-lt 600 ms-le ja nende täitmissagedus väheneb 2,2-lt 1,5 kHz-le. Saate sellise takistuse (ligikaudu 135 kOhm) üles võtta. mille juures genereeritakse järjestikune meloodiatriaad. Vahetades R1 ja HL1, valides sama takisti, saavutavad nad sellise huvitava efekti nagu "glissando" - helikõrguse sujuv muutus.
Tuleb meeles pidada, et kõigi siin käsitletud generaatorite puhul, mille koormustakisti väärtused on suured, väheneb valgusimpulsside heledus nii palju, et need muutuvad nähtamatuks. Elektriimpulsside genereerimine aga jätkub.
Täiendades eelmist generaatorit mitme detailiga, on võimalik saada LED-vilklamp (joonis 2.3).
Generaator töötab järgmiselt. Kui toiteallikas on sisse lülitatud, hakkavad kondensaatorid C1 ja C2 laadima igaüks oma ahelas. Kondensaator C1 ahelas Rl, CI, R2 ja kondensaator C2 ahelas R3, C2, R2. Kuna teise vooluahela ajakonstant on palju väiksem kui esimesel, laeb kondensaator C2 esmalt toitepingele. Kondensaatori C1 laadimisel hakkab transistor VT1 avanema ja avab transistori VT2. Lisaks toimub mõlema transistori avamise protsess nagu laviin. Transistori VT2 emitter-kollektori sektsiooni takistus muutub väga väikeseks ja aku GB1 toitepinge rakendatakse takistile R2. Tänu elementidele R3, C2, mida nimetatakse "pinge suurendamise" ahelaks, on toitepingega laetud kondensaator C2 ühendatud galvaanilise elemendiga järjestikku ja LED-ile rakendatav pinge peaaegu kahekordistub. Kondensaatori C2 tühjendamise protsessis põleb LED mõnda aega, kuna sellele rakendatakse läve ületavat pinget. Samuti hakkab kondensaator C1 tühjenema, mis viib transistori VT1 sulgemiseni, millele järgneb VT2. See protsess toimub jälle nagu laviin, kuni mõlemad transistorid on usaldusväärselt suletud. Järgmisena hakkavad kondensaatorid C1 ja C2 uuesti laadima ja seadme tööd korratakse, nagu eespool kirjeldatud.
Tootmissagedus sõltub takistite R1, R2 takistusest, kondensaatori C1 mahtuvusest ja toiteallika GB1 pingest. Diagrammil näidatud näidatud elementide väärtustega on see umbes 1,3 Hz. Voolu, mida seade akust tarbib, on 0,12 mA. AA-patarei toitel on see seade nagu “Pink Floydichi lambipirn” (Pink Floyd andis kunagi välja CD-plaadi Pulse albumiga, kuhu oli sisse ehitatud vilkuv LED) – võimeline pidevalt töötama rohkem kui aasta.
Riis. 2.3. Transistori valgusimpulsi generaator
Valgusdioodi HL1 tööpinge peab olema alla 2 V. Kasutada võib AJI112, AJI307A, AJI310, AJI316 (punane tuli), AJI360 (roheline tuli).
Trükkplaat ja valgusimpulssgeneraatori elementide paigutus transistoridele on näidatud joonisel fig. 2.4. Transistore KT315, KT361 saate kasutada mis tahes täheindeksiga. Kondensaator C1 tüüp K10-17, K10-47, oksiid C2 - K50-16, K50-35. Selliste lihtsate konstruktsioonide puhul võib trükkplaadi juhtmestiku ära jätta, tehes selle 0,4 ... 0,6 mm paksuse eeltinatatud vasktraadiga. Osade juhtmed lõigatakse plaadist 3 ... 4 mm kaugusel ära ja iga juhtme ümber tehakse 1-2 kinnitustraadi pööret. Seejärel joodetakse poolid jootekolviga. Tahvli kohale tõstetud elementide (transistorid VT1, VT2, LED HL1) järeldustele pange polüvinüülkloriidtorude tükid, eelistatavalt mitmevärvilised. Elementide märgistamiseks võite sisestada oma “standardi”, näiteks kasutage emitteri väljastamiseks alati siniseid torusid, kollektori jaoks punaseid torusid ja aluse jaoks valgeid torusid. Muide, paigaldamise ajal asetage elemendid tahvlile nii, et nende pealdisi oleks alati võimalik lugeda. Veelgi parem, kõik pealdised peaksid olema suunatud samas suunas, näiteks vasakult paremale.
Teine valgusimpulsside generaator on OS-i ristkülikukujuliste impulsside kujundaja (joonis 2.5). Takistid Rl, R2 moodustavad kunstliku keskpunkti. Negatiivse tagasiside ahela moodustavad elemendid R5, C1 ja positiivse tagasiside ahela moodustavad jagaja R3, R4. Generaatori väljundpinge antakse mitte-inverteeritud
Riis. 2.5. Op-amp valgusimpulsside generaator
sisend läbi jagaja R3, R4 jagamisteguriga
Oletame, et operatsioonivõimendi väljundis on maksimaalne pinge (takistite Rl, R2 ühenduse kunstliku keskpunkti suhtes), mida tähistame + ja max. Sellest hetkest alates hakkab kondensaator C1 laadima läbi takisti R5. Op-amp töötab võrdlusrežiimis (võrdlusseade), võrdleb kondensaatori C1 pinget osaga väljundpingest
rakendatakse selle mitteinverteerivale sisendile. Kuni ajani, mil pinge inverteerivas sisendis on väiksem kui mitteinverteerivas, ei muutu operatsioonivõimendi väljundpinge. Niipea kui operatsioonivõimendi lülituslävi on ületatud, hakkab väljundpinge langema ja positiivne tagasiside läbi jagaja R3, R4 annab sellele protsessile laviinilaadse iseloomu. Pinge operatsioonivõimendi väljundis saavutab kiiresti maksimaalse negatiivse väärtuse -iv
shah- Kondensaatori C1 laadimise protsess läheb teistpidi. Niipea kui pinge kondensaatoril C1 muutub negatiivsemaks kui pinge jaguri R3, R4 takisti R3, op-amp uuesti
Riis. 2.6. Valgusimpulsside generaatori trükkplaat OS-is koos elementide paigutusega
läheb olekusse, kus väljundpinge muutub positiivseks + Uout max. Seejärel protsess kordub. Seega laaditakse võnkumiste tekitamisel kondensaatorit C1 perioodiliselt uuesti pingevahemikus +Uout maxK kuni -Uout maxK. Multivibraatori võnkeperiood on
Kui R3= R4, on võnkeperiood T ~ 2,2R5 C1.
Trükkplaat ja elementide paigutus on näidatud joonisel fig. 2.6. Lisaks K553UD2 op-võimendile saate kasutada K153UD2, aga ka paljusid teisi op-võimendeid, näiteks KR140UD608, KR140UD708. Seda tüüpi OS-i installimise koht on näidatud joonisel fig. 2,6 katkendjoont. Kuna nendel op-võimenditel on sisemised sageduse korrigeerimise ahelad, pole sel juhul kondensaatorit C2 vaja. Takistid MJIT, C1-4, C2-10, C2-33 võimsusega 0,125 või 0,25 W, kondensaatorid KM, KLS, K10.
Arvestades, et valgusimpulsside generaatoris töötab peaaegu igat tüüpi op-amp, on võimalik op-võimendi kontrollimiseks teha omamoodi “tester”. Sellise seadme huvitav disain on välja pakutud.
Valgusimpulsside generaatori kolmas ahel on tehtud digitaalsel KMOII kiibil. Seda saab kasutada turvasüsteemi simulaatorina, mänguasjades, töörežiimide signalisatsiooniskeemides. Valgusimpulsi generaatori skeem on näidatud joonisel fig. 2.7. See koosneb generaatorist elementidel DD1.1, DDI.2 ja puhverelementidest, mis on ühendatud järjestikku DD1.3, DDI.4. Madala koormuse tõttu
Riis. 2.7. Valgusimpulsside generaator digitaalsel mikroskeemil
CMOS-elementide võime generaatoris, võimsusvõimendid on paigaldatud transistoridele VT1, VT2 ja VT3, VT4. Võimsusvõimendite väljunditel vaadeldakse vastupidise polaarsusega impulsse kordussagedusega, mille määravad generaatori sageduse seadistuselemendid R2, C1. Ostsillaatori sagedus on ligikaudu võrdne Fr= 1,4 R2C1. Diagrammil näidatud elementidega on see umbes 1 Hz.
Kondensaator C2 on blokeeriv kondensaator seadme toiteahelas. Takisti R1 kaitseb mikrolülituse sisendit ülekoormuste eest, takistid R3, R4 määravad voolu läbi LED-ide. Näiteks joonisel fig. 2.7 näitab nelja võimalust LED-ide ühendamiseks valgusimpulsi generaatoriga, mida saab kasutada raadioamatööri spetsiifilistes konstruktsioonides. Seadme tööpõhimõtte paremaks mõistmiseks on näidatud kondensaatorid C3, C4, kus neid töös kasutatakse.
Esimese ja teise valiku puhul pole transistore VT2, VT4 ja kondensaatoreid C3, C4 vaja paigaldada. Esimeses variandis kasutatakse eraldi mis tahes helendavat värvi LED-e, mis on anoodiga ühendatud generaatori väljunditega 1 ja 2 (või ainult ühe väljundiga). AJI307 seeria enimkasutatavatel valgusdioodidel on sõltuvalt indeksitest järgmised helendavad värvid: K - punane, P - oranž, M, E - kollane, G - roheline.
Teises versioonis on kasutatud kahevärvilist kristallidest eraldi juhtmetega AJIC331AM LED-i, mis süttib vaheldumisi rohelise ja punasega.
Kolmas ja neljas ühendusvõimalus on mõeldud kahevärviliste LED-ide kasutamiseks, millel on ühendus tagasi. Siin saate kasutada KIPD41 A-KIPD41M LED-e või mõnda KIPD45 seeriat.
Kolmandas valikus pole kondensaatoreid C3, C4 paigaldatud, takisti R4 saab asendada hüppajaga ja takisti R3 nimiväärtus on 470 oomi.
Neljandas ühendusvalikus on takistite R3 ja R4 takistus umbes 120 oomi. Valides nende takistite takistused ja valides kondensaatorite C3, C4 mahtuvused, saab määrata LED-ide HL5, HL6 erineva vilkumise kestuse. Võimsuse suurenemisega muutub sära värvus järsult; kui diagrammil on näidatud, täheldatakse lühikesi sähvatusi koos sära värvi vahelduva muutumisega.
Valgusimpulsside generaatori trükkplaat ja osade paigutus sellel on näidatud joonisel fig. 2.8. Generaatoris saate lisaks diagrammil näidatule kasutada sarnast K1561-seeria kiipi. Trükkplaadi mustri muutmisel saab kasutada ka teisi K176, K561, K1561 seeria mikroskeeme. Kondensaator C1 tüüp K10-17, K73, K78, ülejäänud - K50-6, K50-16, K50-35. Takistid MJIT, C2-33, C1-4. Transistorid VT1, VT3 - kõik KT315, KT3102 seeriad ja VT2, VT4 - seeriatest KT361, KT3107.
Valgusimpulssgeneraatori loomine taandub LED-ide vajaliku lülitussageduse seadistamisele, mida saab ligikaudselt valida, valides kondensaatori C1 või õigemini takisti R2. Sageduse häälestamise ajal võib R2 koosneda kahest takistist - muutuv (1 ... 2 mOhm) ja konstantne 100 kOhm. Pärast generaatori vajaliku sageduse seadistamist mõõdetakse näidatud takistite ahela takistust ja asendatakse konstandiga. Mõnikord on vaja muuta LED-ide heledust, mis valitakse takistite R3, R4 valimisel. Tuleb jälgida, et LED-ide kaudu ei ületataks maksimaalset voolutugevust.
Olete ilma jäetud võimalusest osta valmis vilkuv LED, kus soovitud funktsiooni täitmiseks on pirni sisse ehitatud vajalikud elemendid (jääb aku ühendada) - proovige autori vooluringi kokku panna. See võtab natuke aega: arvutage LED-takisti, mis koos kondensaatoriga määrab ahelas võnkeperioodi, piirake voolu, valige võtme tüüp. Millegipärast töötab riigi majandus mäetööstuse heaks, elektroonika on sügavale maa sisse mattunud. Kui elemendi alus on pingutatud.
LED-i ühendamisel õppige minimaalselt teooriat - portaal VashTechnik on valmis aitama. P-n-siirdepiirkond moodustab augu ja elektroonilise juhtivuse olemasolu tõttu põhikristalli paksuse jaoks ebatavalise energiatasemete tsooni. Rekombineerides vabastavad laengukandjad energiat, kui väärtus on võrdne valguskvandiga, hakkab kiirgama kahe materjali ühenduskoht. Toon on määratletud mõne väärtusega, suhe näeb välja järgmine:
E = h c/λ; h \u003d 6,6 x 10-34 - Plancki konstant, c \u003d 3 x 108 - valguse kiirus, kreeka täht lambda tähistab lainepikkust (m).
Väitest järeldub: dioodi saab luua seal, kus energiatasemete erinevus on olemas. Nii valmivad LEDid. Sõltuvalt taseme erinevusest on värv sinine, punane, roheline. Haruldastel LEDidel on sama tõhusus. Nõrkadeks peetakse siniseid, mis ajalooliselt ilmusid viimasena. LED-ide efektiivsus on suhteliselt madal (pooljuhttehnoloogia puhul), ulatub harva 45% -ni. Elektrienergia konkreetne muundamine kasulikuks valgusenergiaks on lihtsalt hämmastav. Iga W energia annab samaväärsetes tarbimistingimustes 6-7 korda rohkem footoneid kui hõõgniidi mähis. Selgitab, miks LED-id on tänapäeval valgustehnoloogias tugeval positsioonil.
Pooljuhtelementidel põhineva vilkuri loomine on võrreldamatult lihtsam. Piisavalt suhteliselt väikestest pingetest, ahel hakkab tööle. Ülejäänu taandub võtme- ja passiivsete elementide õigele valikule, et luua soovitud konfiguratsiooniga saehammas- või impulsspinge:
Ilmselgelt tundub LED-i ühendamine 230-voldise võrguga halb mõte. Sarnased skeemid on olemas, kuid seda on raske vilkuma panna, elemendibaas puudub. LED-id töötavad palju madalama toitepingega. Kõige kättesaadavamad on:
LED-i seade on selge, põlemistingimused teada, jätkame idee elluviimisega. Paneme elemendi vilkuma.
Arvuti toiteplokk sobib ideaalselt SMD0603 LED-ide testimiseks. Peate lihtsalt panema takistusliku jagaja. Tehnilise dokumentatsiooni skeemi järgi hinnatakse p-n ristmike takistust edasisuunas, testeri abil. Otsene mõõtmine pole siin võimalik. Paneme kokku alloleva diagrammi:
Arvuti toiteallika +3,3 V juhe on oranži isolatsiooniga, vooluringi maandus võtame mustast. Pange tähele: moodulit ilma koormuseta sisse lülitada on ohtlik. Ideaalne DVD-draivi või muu seadme ühendamiseks. Lubatud on voolu all olevate seadmete käsitsemise võimalusel eemaldada külgkate, eemaldada sealt vajalikud kontaktid, mitte eemaldada toiteallikat. LED-ide ühendamist illustreerib diagramm. Mõõtsid LED-ide paralleelühenduse takistuse ja peatusid?
Selgitame: LED-ide tööolekus peate mitu sisse lülitama, teeme sarnase seadistuse. Kiibi toitepinge on 2,5 volti. Pange tähele, et LED-tuled vilguvad, näidud on ebatäpsed. Maksimaalne pinge ei ületa 2,5 volti. Ahela edukast toimimisest annab märku LED-ide vilkumine. Et osa virvendaks, eemaldame tarbetutelt toite. Silumisahel on lubatud kokku panna kolme muutuva takistiga - üks iga värvi haru kohta.
Hinnanguid tuleb võtta kaalukalt, ärge unustage: piirame oluliselt LED-ide kaudu voolavat voolu. Tegelikult on vaja küsimus läbi mõelda vastavalt olukorrale.
Vilkuv LED-ahel
Joonisel kujutatud vooluahel kasutab töötamiseks transistori laviini purunemist. Võtmena kasutataval KT315B-l on maksimaalne pöördpinge kollektori ja aluse vahel 20 volti. Sellises kaasamises on vähe ohtu. KT315Zh modifikatsiooni jaoks on parameeter 15 volti, mis on palju lähemal valitud toitepingele +12 volti. Transistorit ei tohiks kasutada.
Laviini purunemine on ebanormaalne p-n-ristmiku režiim. Kollektori ja aluse vahelise pöördpinge ülejäägi tõttu ioniseeritakse aatomid kiirendatud laengukandjate mõjul. Moodustub vabade laetud osakeste mass, mida väli kaasa haarab. Pealtnägijad ütlevad: KT315 transistori purunemiseks on vaja kollektori ja emitteri vahele rakendatavat pöördpinget amplituudiga 8-9 V.
Paar sõna skeemi toimimise kohta. Esimesel ajahetkel hakkab kondensaator laadima. Ühendatud +12 voltiga, ülejäänud vooluahel katkestatakse - transistori lüliti on suletud. Järk-järgult suureneb potentsiaalide erinevus, jõuab transistori laviini läbilöögipingeni. Kondensaatori pinge langeb järsult, paralleelselt on ühendatud kaks avatud p-n-ristmikku:
Kokku on pinge umbes 1 volt, kondensaator hakkab tühjaks tühjenema läbi avatud p-n ristmike, ainult pinge langeb alla 7-8 volti, õnn lõpeb. Transistori võti suletakse, protsessi korratakse uuesti. Ahelal on hüsterees. Transistor avaneb kõrgemal pingel kui sulgub. Protsesside inertsuse tõttu. Näeme, kuidas LED töötab.
Takisti väärtused, mahtuvus määravad võnkeperioodi. Kondensaatorit saab palju vähem võtta, kui lisada transistori kollektori ja LED-i vahele väike takistus. Näiteks 50 oomi. Tühjenemiskonstant suureneb järsult, LED-i on lihtsam visuaalselt kontrollida (põlemisaeg pikeneb). On selge, et vool ei tohiks olla liiga suur, maksimumväärtused on võetud teatmeteostest. LED-lampe ei soovitata ühendada süsteemi madala termilise stabiilsuse ja transistori ebanormaalse režiimi olemasolu tõttu. Loodame, et ülevaade osutus huvitavaks, pildid on arusaadavad, selgitused selged.
Impulssgeneraatorid on seadmed, mis on võimelised tekitama teatud kujuga laineid. Kellasagedus sõltub sel juhul paljudest teguritest. Generaatorite põhieesmärgiks peetakse protsesside sünkroniseerimist elektriseadmetes. Seega on kasutajal võimalus seadistada erinevaid digitaalseid seadmeid.
Näiteks kellad ja taimerid. Seda tüüpi seadmete põhielemendiks peetakse adapterit. Lisaks on generaatoritesse paigaldatud kondensaatorid ja takistid koos dioodidega. Seadmete peamised parameetrid hõlmavad võnkumiste ergutamise ja negatiivse takistuse indikaatorit.
Impulssgeneraatorit saate oma kätega teha inverteritega kodus. See adapter vajab kondensaatorita tüüpi. Takistid on kõige parem kasutada täpselt välja. Nende impulsi ülekande parameeter on üsna kõrgel tasemel. Seadme kondensaatorid tuleb valida adapteri võimsuse põhjal. Kui selle väljundpinge on 2 V, peaks minimaalne olema 4 pF. Lisaks on oluline jälgida negatiivse takistuse parameetrit. Keskmiselt peab see kõikuma 8 oomi ringis.
Praeguseks on regulaatoritega ruutlainegeneraator üsna levinud. Selleks, et kasutaja saaks reguleerida seadme piiravat sagedust, on vaja kasutada modulaatorit. Turul pakuvad neid pöörleva ja surunupu tüüpi tootjad. Sel juhul on kõige parem peatuda esimese variandi juures. Kõik see võimaldab teil täpsemalt häälestada ja mitte karta süsteemi tõrkeid.
Modulaator paigaldatakse ristkülikukujulisse impulsi generaatorisse otse adapterile. Sel juhul tuleb jootmist teha väga hoolikalt. Kõigepealt tuleb kõik kontaktid põhjalikult puhastada. Kui arvestada kondensaatoriteta adaptereid, on neil väljundid ülemisel küljel. Lisaks on analoogadapterid, mis on sageli saadaval kaitsekattega. Sellises olukorras tuleb see eemaldada.
Selleks, et seadmel oleks suur ribalaius, on vaja paigaldada takistid paarikaupa. Võnkeergastuse parameeter peab sel juhul olema tasemel Peamise probleemina on ristkülikukujulisel impulssgeneraatoril (ahel näidatud allpool) töötemperatuuri järsk tõus. Sel juhul peaksite kontrollima kondensaatorita adapteri negatiivset takistust.
Impulssgeneraatori valmistamiseks oma kätega on kõige parem kasutada analoogadapterit. Sel juhul pole regulaatorid vajalikud. See on tingitud asjaolust, et negatiivse takistuse tase võib ületada 5 oomi. Selle tulemusena lastakse takistitele üsna suur koormus. Seadme kondensaatorid valitakse võimsusega vähemalt 4 oomi. Adapter on omakorda nendega ühendatud ainult väljundkontaktidega. Põhiprobleemina on impulssgeneraatoril asümmeetriline võnkumine, mis tekib takistite ülekoormuse tõttu.
Seda tüüpi lihtsat impulssgeneraatorit saab teha ainult inverterite abil. Sellises olukorras on kõige parem valida analoogtüüpi adapter. See maksab turul palju vähem kui kondensaatorita modifikatsioon. Lisaks on oluline pöörata tähelepanu takistite tüübile. Paljudel generaatorite ekspertidel soovitatakse valida kvartsmudelid. Nende läbilaskevõime on aga üsna madal. Selle tulemusena ei ületa võnke ergastuse parameeter kunagi 4 ms. Lisaks lisandub sellele adapteri ülekuumenemise oht.
Arvestades kõike ülaltoodut, on sobivam kasutada väljatakisteid. sel juhul oleneb nende asukohast tahvlil. Kui valite võimaluse, kui need on paigaldatud adapteri ette, võib sel juhul vibratsiooni ergastusindeks ulatuda kuni 5 ms-ni. Vastasel juhul pole häid tulemusi oodata. Impulssgeneraatori töövõimet saate kontrollida lihtsalt 20 V toiteallika ühendamisega. Sellest tulenevalt peab negatiivse takistuse tase olema 3 oomi.
Ülekuumenemise ohu minimeerimiseks on lisaks oluline kasutada ainult mahtuvuslikke kondensaatoreid. Sellisesse seadmesse saab paigaldada regulaatori. Kui arvestada pöörlevate modifikatsioonidega, sobib lisavarustusena PPR2 seeria modulaator. Oma omaduste järgi on see tänapäeval üsna usaldusväärne.
Päästik on seade, mis vastutab signaali edastamise eest. Tänapäeval müüakse neid ühe- või kahesuunalistena. Generaatorile sobib ainult esimene variant. Ülaltoodud element on paigaldatud adapteri lähedale. Sel juhul tuleb jootmist teha alles pärast kõigi kontaktide põhjalikku puhastamist.
Otse adapterit saab valida isegi analoogtüübi. Koormus on sel juhul väike ja eduka kokkupaneku korral ei ületa negatiivse takistuse tase 5 oomi. Võnkeergastuse parameeter koos päästikuga on keskmiselt 5 ms. Impulssgeneraatori põhiprobleem on järgmine: suurenenud tundlikkus. Seetõttu ei saa need seadmed töötada üle 20 V toiteallikaga.
Vaatame mikrokiipe. Seda tüüpi impulssgeneraatorid eeldavad võimsa induktiivpooli kasutamist. Lisaks tuleks valida ainult analoogadapter. Sel juhul on vaja saavutada süsteemi kõrge läbilaskevõime. Selleks kasutatakse ainult mahtuvuslikku tüüpi kondensaatoreid. Need peavad taluma vähemalt 5 oomi negatiivset takistust.
Seadme takistid sobivad väga erinevatele. Kui valite need suletud tüüpi, tuleb neile eraldada eraldi kontakt. Kui ikkagi väljatakistite juures peatuda, siis faasimuutus võtab sel juhul päris kaua aega. Selliste seadmete türistorid on praktiliselt kasutud.
Seda tüüpi impulssgeneraatori vooluring võimaldab kasutada ainult kondensaatoriteta adapterit. Kõik see on vajalik selleks, et võnkeergastuse indeks oleks vähemalt 4 ms tasemel. Kõik see vähendab ka soojuskadusid. Seadme kondensaatorid valitakse negatiivse takistuse taseme alusel. Lisaks tuleb arvesse võtta toiteallika tüüpi. Kui arvestada impulssmudelitega, siis on nende väljundvoolu tase keskmiselt umbes 30 V. Kõik see võib lõppkokkuvõttes viia kondensaatorite ülekuumenemiseni.
Selliste probleemide vältimiseks soovitavad paljud eksperdid Zeneri dioodide paigaldamist. Need on joodetud otse adapteri külge. Selleks puhastage kõik kontaktid ja kontrollige katoodi pinget. Selliste generaatorite jaoks kasutatakse ka lisaadaptereid. Sellises olukorras mängivad nad lülitatud transiiveri rolli. Selle tulemusena suurendatakse võnkumise ergastuse parameetrit 6 ms-ni.
Seda tüüpi kondensaatoritega kõrgepingeimpulsside generaator moodustatakse üsna lihtsalt. Selliste seadmete turult elementide leidmine pole probleem. Siiski on oluline valida kvaliteetne kiip. Paljud omandavad sel eesmärgil mitme kanaliga modifikatsioone. Poes on need aga tavatüüpidega võrreldes üsna kallid.
Generaatorite transistorid on kõige sobivamad ühe ristmikuga. Sellisel juhul ei tohiks negatiivse takistuse parameeter ületada 7 oomi. Sellises olukorras võib loota süsteemi stabiilsusele. Seadme tundlikkuse suurendamiseks soovitavad paljud kasutada zeneri dioode. Päästikuid kasutatakse aga harva. See on tingitud asjaolust, et mudeli läbilaskevõime on oluliselt vähenenud. Kondensaatorite peamiseks probleemiks peetakse piirsageduse võimendamist.
Selle tulemusena toimub faasimuutus suure varuga. Protsessi õigeks seadistamiseks peate esmalt konfigureerima adapteri. Kui negatiivse takistuse tase on umbes 5 oomi, peaks seadme piirsagedus olema ligikaudu 40 Hz. Selle tulemusena eemaldatakse takistite koormus.
Kõrgepinge impulssgeneraatorit koos näidatud kondensaatoritega võib leida üsna sageli. Samas saab seda kasutada isegi 15 V toiteallikatega Selle läbilaskevõime sõltub adapteri tüübist. Sel juhul on oluline otsustada takistite üle. Kui valida välimudelid, siis on otstarbekam paigaldada mittekondensaatori tüüpi adapter. Sel juhul on negatiivse takistuse parameeter umbes 3 oomi.
Zeneri dioode kasutatakse sel juhul üsna sageli. Selle põhjuseks on piirava sageduse taseme järsk langus. Selle joondamiseks on Zeneri dioodid ideaalsed. Need paigaldatakse reeglina väljundpordi lähedale. Takistid on omakorda kõige paremini joodetud adapteri lähedal. Võnkeergastuse indeks sõltub kondensaatorite mahtuvusest. Arvestades 3 pF mudeleid, märgime, et ülaltoodud parameeter ei ületa kunagi 6 ms.
PP5 kondensaatoritega seadmete peamiseks probleemiks peetakse suurenenud tundlikkust. Samal ajal on ka soojusnäitajad madalal tasemel. Selle tõttu tekib sageli vajadus päästikut kasutada. Kuid sel juhul on siiski vaja mõõta väljundpinge indikaatorit. Kui see ületab 20 V plokiga 15 V, võib päästik oluliselt parandada süsteemi jõudlust.
Selle regulaatoriga impulssgeneraatori ahel sisaldab ainult suletud tüüpi takisteid. Samal ajal saab kasutada isegi PPR1 seeria mikroskeeme. Sel juhul on vaja ainult kahte kondensaatorit. Negatiivse takistuse tase sõltub otseselt elementide juhtivusest. Kui kondensaatorite mahtuvus on alla 4 pF, siis võib negatiivne takistus tõusta isegi kuni 5 oomi.
Selle probleemi lahendamiseks peate kasutama zeneri dioode. Regulaator on sel juhul paigaldatud impulssgeneraatorile analoogadapteri lähedale. Väljundkontakte tuleb hoolikalt puhastada. Samuti peaksite kontrollima katoodi enda lävipinget. Kui see ületab 5 V, saab reguleeritava impulsi generaatori ühendada kahe kontaktiga.
Nähtavas vahemikus olevad optilise kiirguse LED-allikad ei saa oma disainiomaduste tõttu hõõguda pingetel alla 1,6 ... 1,8 V. See asjaolu piirab järsult võimalust kasutada LED-e madala pingega (ühest galvaanilise elemendi) võimsusega seadmetes pakkumine. Kavandatavad madalpinge (0,1 ... 1,6 V) toiteallikaga LED-emitterid on kasutatavad pinge näitamiseks, andmeedastuseks optiliste sidekanalite kaudu jne. Nende toiteks saate kasutada ka ülimadala pingega elektrokeemilisi elemente, milles elektrolüüdiks on niisutatud pinnas või bioloogiliselt aktiivne keskkond.Madalpinge LED-toiteallika skeemide mitmekesisust saab taandada kaheks peamiseks madalpinge kõrgepingeks muundamise tüübiks. Need on mahtuvuslike ja induktiivsete energiasalvestusseadmetega ahelad.
Joonis 1 näitab LED-i toiteahelat toitepinge kahekordistamise põhimõttel. Madalsageduslike impulsside generaator, mille kordussageduse määrab ahel R1-C1 ja kestus - R2-C1, tehakse transistoride p-n-p ja n-p-n struktuuridel. Generaatori väljundist suunatakse lühikesed impulsid läbi takisti R4 transistori VT3 alusele, mille kollektoriahelasse on ühendatud punane LED HL1 ja germaaniumdiood VD1. Impulssgeneraatori väljundi ning LED-i ja germaaniumdioodi ühenduspunkti vahele on ühendatud suure võimsusega elektrolüütkondensaator C2.
AL307KM tüüpi LED-ide kasutamisel, mille hõõgpinge on 1,35 ... 1,4 V, on generaatori tööpinge 0,8 ..., mille juures seadme tarbitav vool on 20 mA.
Kuna generaator töötab impulssrežiimis, tekivad eredad valgussähvatused, mis tõmbavad tähelepanu. Ahelas on vaja kasutada, kuigi madalpinge, kuid üsna mahukat, suure võimsusega elektrolüütkondensaatorit C2.
Multivibraatoritel põhineva madalpinge LED-toiteallika allikad on näidatud joonistel 2, 3. Esimene neist põhineb asümmeetrilisel multivibraatoril, mis genereerib lühikesi impulsse suure impulssidevahelise pausiga. Energiasalvesti - kondensaator SZ - laaditakse perioodiliselt toiteallikast ja tühjendatakse LED-i, liites selle pinge toitepingega.
Toitepinge edasise vähendamise seisukohast on paljutõotavamad induktiivse energiasalvestusega muundurid. Tänu induktiivseid energiasalvestusseadmeid kasutavate generaatoriahelate LC-versioonidele üleminekul sai võimalikuks toitepinge alampiiri märgatavalt alandada.
Esimesel skeemil (joonis 4) kasutatakse induktiivse energiasalvestina telefonikapslit. Samaaegselt valguskiirgusega genereerib generaator akustilisi signaale. Kui kondensaatori mahtuvus suureneb 200 mikrofaradini, lülitub generaator impulssrežiimile, tekitades katkendlikke valgus- ja helisignaale. Aktiivse elemendina kasutatakse mõnevõrra ebatavalist struktuuri - positiivse tagasisidega kaetud erinevat tüüpi juhtivusega transistoride jadaühendust.
Kõigi vaadeldavate vooluahelate toitepinge ei tohiks LED-ide kahjustamise vältimiseks ületada 1,6 ... 1,7 V.
