Стробоскоп светодиодный своими руками схема

Стробоскоп на мощных светодиодах

Человеческий организм — очень интересное, и одновременно ещё не до конца изученное творение природы. Многие люди утверждают, что инфразвук очень пагубно влияет на их самочувствие и здоровье. Есть целые статьи, посвящённые тому, как колебания воздуха на низких частотах влияют на мозг и могут буквально свести человека с ума. Верить в пагубное влияние инфразвука, или не верить — каждый решает сам, а вот с тем фактом, что резкие вспышки света с небольшой частотой в несколько герц могут полностью дезориентировать человека — факт. Ведь не зря же многие фонарики полицейских имеют функцию стробоскопа — такие вспышки, особенно когда вокруг темнота и зрачок глаза максимально расширен, могут полностью обезоружить человека. Конечно, стробоскоп в качестве средства самообороны — не самый лучший вариант, однако это не единственное его применение. Мощный стробоскоп может выступать в роли световой установки на дискотеках и концертах, создавая непередаваемую атмосферу. Также с помощью мощного стробоскопа можно наблюдать интересные оптические иллюзии — например, если освещать стробоскопом маятник, частота колебаний которого примерно равна частоте вспышек стробоскопа, то визуально частота колебаний маятника будет совершенно другой. Происходит это из-за этого, что человеческий глаз будет «видеть» маятник только в те моменты, когда он освещён вспышкой. Для того, чтобы стробоскоп был не просто детской моргалкой, а именно стробоскопом, для его построения нужно использовать мощные светодиодные матрицы, рассчитанные на напряжение 220В. Для того, чтобы заставить матрицы не просто светится, а мигать, необходимо собрать схему, представленную ниже.

В левой части схемы видны контакты, обозначенные как «220» — сюда будем подавать переменное напряжение прямо из розетки. Далее по схеме можно увидеть, что к сети 220В подключаются диодный мост (выпрямитель напряжения из переменного в постоянное) и импульсный блок питания, на выходе которого 12В постоянного напряжения. Блок питания нужен для питания логической части схемы, которая собрана на микросхеме-таймере NE555. Эта микросхема потребляет небольшой ток, а потому к импульсному блоку питания не предъявляется больших требований — напряжение в пределах 10-14В, максимальный ток должен быть как минимум 100 мА. Здесь можно использовать, например, вот такие миниатюрные импульсные блоки питания, они не отнимут много места в корпусе будущего стробоскопа. Как правило, они имеют два контакта для подключения к сети 220 и два контакта для вывода готовых 12В. Основное место в таких блоках питания занимают трансформатор и конденсаторы. Более простой, но несколько менее надёжный вариант — использовать блок питания на гасящем конденсаторе, рассчитанный на то же самое напряжение.

По схеме видно, что к сети 220В, параллельно с блоком питания подключается диодный мост, который служит для превращения переменного напряжения в постоянное. После диодного моста подключаются матрицы таким образом, что аноды (плюсы) матриц соединяются непосредственно с плюсовым выходом диодного моста, а катоды (минусы) матриц подключаются через полевой транзистор, который управляется от логической части. При этом минус диодного моста соединяется с минусом импульсного блока питания. На фотографии ниже показано фото диодного моста. Важно хорошо изолировать все электрические части схемы, ведь замыкание сети 220В может привести к печальным последствиям.

Здесь можно использовать любой готовый диодный мост на напряжение как минимум 500В и ток 1А, либо можно собрать диодный мост самому, в соответствии со схемой. Подойдут для этого распространённые диоды 1N4007, рассчитанные на максимальный ток в 1А и напряжение 1000В. Для стробоскопа можно использовать как всего одну матрицу, так и несколько, соединённых параллельно, в этом случае эффект стробоскопа значительно усиливается.

Вся конструкция монтируется в просторном прямоугольном корпусе, при этом три большие светодиодные матрицы располагаются снаружи. Важно хорошо заизолировать контакты, через которые подводится питание к матрицам, иначе будет легко получить удар током при использовании стробоскопа. В обычном режиме работы, когда матрицы светят непрерывно, они довольно сильно нагреваются и требуют радиаторов для охлаждения, но в режиме стробосокопа они питаются импульсами напряжения, а потому и нагреваться будут в несколько раз меньше и даже не требуют радиатора. Допустим нагрев при длительной работе до 40-50°C без вреда для самих светодиодов. Также наружу корпуса выводится переменный резистор R3, который служит для регулировки частоты мерцаний стробоскопа. Здесь можно использовать любой потенциометр сопротивлением 1 МОм, характеристика линейная. На его ручки для красоты и удобства надевается пластиковая ручка. Сама схема генерации импульсов собирается на макетной плате и располагается внутри корпуса, вместе с диодным мостом и миниатюрным блоком питания. Сетевой шнур выводится из корпуса, при желании можно установить выключатель питания и установить разъём. Также не лишним в такой конструкции будет плавкий предохранитель в цепи 220В.

Источник

2 простые схемы для изготовления автомобильного стробоскопа

Процесс регулировки начального момента зажигания в значительной мере упрощается при использовании специальных устройств. В основе их работы лежит стробоскопический эффект. Смысл этого физического явления заключается в следующем: если осветить движущийся объект короткой световой вспышкой, то возникнет визуальная иллюзия, что он остался в том же положении, в котором его застала эта вспышка.

Сделать своими руками стробоскоп на светодиодах очень просто. Есть схемы простых устройств, повторить которые сможет даже малоопытный радиолюбитель.

Светодиодный стробоскоп на таймере NE555

Главным компонентом в данной схеме стробоскопа является интегральный таймер NE 555. Это распространенная микросхема часто используемая в электронных самоделках.

В качестве светового излучателя применена готовая сборка из шести светодиодов от китайского фонарика.

Потенциометром Р1 задается время пауз между импульсами, которые подаются на VT1. Открываясь в момент подачи сигнала, полевой транзистор «зажигает» стробоскоп.

Следует учитывать, что в момент вспышки, ток, проходящий через излучатель, превышает два ампера. Это обстоятельство заставляет использовать ограничительный резистор с мощностью рассеивания не менее 2Вт. Поводов для беспокойства относительно выхода из строя светодиодов нет. Сверхкраткое время работы в подобных режимах не причинит урон полупроводникам.

Вместо транзистора, указанного на схеме, можно применять его ближайшие аналоги: IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и другие.

Требования к диоду VD1 – высокое быстродействие. 1N4148 с успехом заменяется отечественным вариантом КД522. Также хорошо подойдут любые диоды Шоттке.

Емкость конденсаторов можно увеличивать на один порядок. Это никак не отразится на работоспособности схемы.

Вот так выглядит собранный прибор, с тремя сверхмощными светодиодами.

Стробоскоп в сборе

Небольшое количество деталей позволяет выполнить стробоскоп из светодиодов навесным методом или при помощи специальных монтажных панелек. Если в процессе пайки не будет допущено ошибок, схема заработает сразу, без дополнительной наладки.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

Другая вариация сбора своими руками автомобильного стробоскопа на светодиодах построена на базе драйвера ШИМ TL494. Стоимость микросхемы лежит в пределах 10 – 20 рублей за штуку, поэтому дефицитной ее не назовешь. Кроме этого, извлечь требуемый компонент можно из старого блока питания ATX от персонального компьютера.

Как и в предыдущем случае, излучателем управляет MOSFET-транзистор. Здесь он может быть любого типа, отвечающего двум требованиям:

• Номинальный ток – от 2А;
• внутренняя структура – N-типа.

Примеры подходящих полевиков: AP15N03GH или IRLZ44NS.

Подстроечным резистором VR1 устанавливается скважность работы (длительность вспышек), а VR2 – их частота. Удобнее применять потенциометры с линейной зависимостью, так процесс настройки выполнять гораздо проще.

Источником света на данной схеме стробоскопа выступает один мощный светодиод. Чтобы подключить 12 вольтную светодиодную ленту, резистор R6 необходимо удалить, установив вместо него перемычку.

Остальные элементы схемы светодиодного стробоскопа могут быть любыми с указанными номиналами.

Печатная плата устройства

Минимизировать размер конструкции можно с помощью SMD-компонентов. Некоторые начинающие радиолюбители стараются избегать их применения, считая, что монтаж мелких деталей слишком трудозатратен. И напрасно! Немного практики поможет без труда справиться с этой задачей. Зато результат станет отличной наградой за проявленное терпение.

Образец реализации печатной платы светодиодного стробоскопа показан на рисунке.

Здесь применен двухсторонний метод разводки. Сверху устанавливаются крупные радиоэлементы: микросхема, клеммники и электролитические конденсаторы, снизу резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, MOSFET-транзистор в корпусе DPAK. Регулирующие резисторы заменены на подстроечные. Это было сделано для уменьшения конструкции.

Внешний вид платы готового устройства с обоих ракурсов представлен ниже. Для переноса на фольгированный текстолит рисунка с дорожками, применялся метод ЛУТ. Травление производилось в водном растворе хлорного железа.

При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. Скачать файл проекта.

Рассмотрение в статье схемы стробоскопов отличаются простотой и низкой стоимостью электронных компонентов. Общая стоимость материалов обойдется в десятки раз меньше, если приобретать готовый стробоскоп на светодиодах. Кроме того, пользоваться самодельным прибором намного приятнее, а полученный в процессе работы опыт незаменим и бесценен.

Источник

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Стробоскоп – аппарат, создающий луч света, который быстро загорается и потухает. Имеет несложный принцип действия. Его используют в ночных клубах и других увеселительных заведениях. Кроме этого, его используют автолюбители для выставления угла опережения зажигания, или УОЗ. Регулировка позволяет отладить работу топливного, мощностного и силового элементов автомобиля. Руководствуясь инструкцией, можно сделать стробоскоп своими руками.

Принцип работы стробоскопа

Принцип работы прибора заключается в том, что короткие вспышки света возникают с частотой, запрограммированной пользователем, и лучи фиксируют предметы на короткий промежуток времени, создавая эффект их неподвижности. В переводе с греческого название аппарата означает «смотреть на беспорядочное кружение». Стробоскоп была разработан для создания повторяющихся ярких световых вспышек. Кроме этого, используя аппарат, можно передавать быстро движущиеся картинки.

Музыкальный стробоскоп представляет собой разновидность светодинамической установки, он генерирует вспышки с запрограммированной частотой импульсной лампы. Автомобильная разновидность аппарата работает по тому же принципу.

Разобравшись с тем, как работает стробоскоп, можно изготовить его самостоятельно в домашних условиях. Умельцы делают мигалку на светодиодах, что удешевляет стоимость аппарата и увеличивает срок его службы. Для конструкции потребуется схема, источники света и питания.

Схема стробоскопа

Чтобы собрать светодиодный стробоскоп, понадобится схема, распечатанная на бумаге в нужном формате и перенесенная на плату. Кроме этого, потребуется таймер LM555 – механизм, создающий вспышки, которые регулируются потенциометром или переменным резистором. Составляющие части можно приобрести в магазинах радиотехники, при этом дорогостоящие запчасти не потребуются.

Если раньше стробоскопы делали из ламп накаливания, то сейчас отдают предпочтение светодиодной лампе. Для мерцающей платы можно использовать любое количество светодиодов (4, 8, 16, 32 и т.д.), свет при этом может быть как теплым, так и холодным. Плата для небольшой дискотечной мигалки достигает габаритов 87 на 57 мм.

Сборка стробоскопа

После того как схема стробоскопа спаяна, приступают к конечному этапу сборки. Для этого готовят корпус и органическое стекло, в котором предварительно делают несколько отверстий. Выключатель соединяют с держателем батареи. Чтобы мигалка работала и в выключенном состоянии, в разъем можно подключить DC-адаптер.

Необходимые инструменты и компоненты

Для монтажных работ понадобятся такие канцтовары, как маркер и линейка. Из инструментов подготавливают:

• плоскогубцы;
• отвертку;
• нож;
• сверла (1, 3, 6 и 7 мм);
• сверлильный станок;
• дрель;
• паяльник.

Кроме этого, на разных этапах работы понадобятся наждачная бумага, припой и флюс.

Самодельный стробоскоп собирают из:

• пластикового корпуса;
• диодов;
• проводов;
• микросхемы;
• оргстекла;
• блока питания;
• резистора.

Для крепления деталей между собой понадобятся:

• винты 8xM3;
• 2 маленьких винта для установки переключателя;
• металлические держатели 4×10 мм и 4×22 мм.

Дискотечный «карманный» стробоскоп можно использовать и для отлаживания момента УОЗ. Принцип сборки автомобильного прибора немного отличается от аппарата для вечеринок, но работает так же.

Сборка электроники

После пайки элементов микросхемы происходит установка электроники. Подключается выключатель и регулируется частота возникновения импульсов. Отрегулировать этот момент можно будет и в уже собранном приборе, покрутив ручку переменного резистора R3 или другой его разновидности.

Подготовка корпуса

Чтобы прикрепить необходимые детали к корпусу, его нужно подготовить. В пластике сверлятся 4 отверстия и делаются необходимые разъемы, а сама панель окрашивается в нужный цвет. Внутри корпуса закрепляются микросхема, блок питания и элементы переключателя.

Для закрепления светодиодов и оргстекла используются 10-миллиметровые держатели, а 22-миллиметровыми скрепляются все остальные элементы прибора. Чтобы к скрытым элементам мигалки был удобный доступ, в корпусе предусматривают замок, простой для открывания, но надежный, чтобы предотвратить выпадение электронных элементов.

В качестве источника энергии можно использовать блок питания 12 В, но подойдет и 6-вольтовый. В помещении используют более мощный, а на открытой местности – с меньшей силой создаваемых вспышек.

Завершение работ

Пользоваться самостоятельно собранным аппаратом можно как на улице, так и дома. При этом запитываться он может от всех предусмотренных систем снабжения. Некоторые умельцы создают универсальные стробоскопы, то есть такие, которые работают и от батареек, и от электросети.

Для питания аппарата от сети 220 В нужно предусмотреть гальваническую развязку для напряжения, чтобы пользователя не ударило током. Если она не предусмотрена, к прибору во время работы лучше не подходить и не прикасаться к нему.

Настройка

Стробоскоп для дискотеки можно настроить при помощи таймера LM555, используя ручку для регулировки частоты вспышек. Яркость лучей зависит от ламп, установленных в приборе. Если аппарат запрограммирован на мерцание, то теплоотводы на него не ставятся.

Чтобы при помощи стробоскопа установить момент зажигания (УОЗ), автомобиль нужно завести и оставить работать на холостых оборотах. Нужно учесть, что вспышки должны попадать во все нужные места и освещать их. Например, за точку П (подвижную) принимают отметку на коленвале, а за точку Н (неподвижную) – на двигателе.

Клеммы стробоскопа подключаются к двигателю, а «микромолнию» аппарат испускает тогда, когда происходит искрообразование в запальной свече цилиндра. Чтобы мигалка не вышла из строя и показывала правильные данные, ее нужно периодически отключать, продолжительность таких перерывов должна равняться времени, в течение которого аппарат работал.

Источник