Устройства на светодиодах, и не только

Принцип работы

В устройстве (электрическая схема рис. 3.1) применена микросхе­ма К561ЛЕ5, оба элемента которой включены по схеме инверторов. В каждой микросхеме К561ЛЕ5 по четыре однотипных элемента. Фронт и срез выходного импульса не зависят от формы входного сигнала. На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоуголь­ных импульсов с регулируемой скважностью.

Импульсы с выхода второго элемента поступают на затвор мощ­ного полевого транзистора VT1, в цепь которого через ограничи­тельные резисторы R3 и R4 включена нагрузка - две цепи по четыре светодиода HL1-HL8. Транзистор VT1 при отсутствии сигнала на входе имеет большое сопротивление (порядка нескольких мегаом) перехода сток-сток, поэтому ток потребления устройства ничтожно мал - всего несколько микроампер (когда светодиоды не светят­ся) - и может доходить до 200 мА (в зависимости от режима работы устройства и типа примененных мощных светодиодов).

Транзистор переходит в режим насыщения, когда на выходе ин­вертора DD1.2 присутствуют импульсы с преобладающим высоким уровнем напряжения. Когда на входе транзисторного ключа преоб­ладают прямоугольные импульсы с низким уровнем (это зависит от положения переменного резистора R2, регулирующего скважность импульсов), транзистор закрывается, ток через светодиоды умень­шается вплоть до почти полного его отсутствия.

» Яркость светодиодов HL1-HL8 изменяется в зависимости от уменьшения или увеличения частоты появления положительных пи­ков импульсов на выходе элемента DD1.2. Все неиспользованные вхо­ды оставшихся двух элементов микросхемы DD1 (выводы 9, 10, 12, 13) желательно объединить между собой и подключить к «+» питания.

Транзистор следует установить на теплоотвод, он потребуется в случае длительного использования устройства во включенном со­стоянии (в режиме 24 часа).

Переключение транзистора происходит с почти постоянной час­тотой 330 Гц. С помощью переменного резистора R2 (желательно применить СПО-1БВ) скважность импульсов можно изменять так, что мощность, подводимая к нагрузке, варьируется в пределах от 5 до 95% от максимального значения. Свечение светодиодов полу­чается мягким, мерцания не заметно.

Налаживание

Налаживания устройство не требует. В месте соединения выводов 1, 2, 4 микросхемы DD1 осциллографом удобно контролировать на­личие импульсов и при изменении положения движка переменного резистора R2 - их скважность.

Монтаж

Печатная плата для экономии времени не разрабатывалась. Элемен­ты закрепляют на монтажной плате. Выводы соединяют перемычка­ми проводами МГТФ сечением 0,6-0,8 мм. Промышленный корпус светильника (рис. 3.2) с регулятором внутри крепят в удобном месте и соединяют с проводниками от стационарного источника питания через компактный разъем, например РП10-5.

Ручка регулировки переменного резистора должна быть доступна для изменения яркости светодиодов в случае необходимости.

Рис. 3.2. Внешний вид корпуса устройства, предназначенного для установки на крыше кузова автомобиля

О деталях

Полевой транзистор КП743Б можно заменить на КП743А, КП510 с любым буквенным индексом или зарубежный аналог IRF511. Все постоянные резисторы - МЛТ-0,5.

При длительной эксплуатации устройства резисторы будут нагре­ваться до температуры 40-50 °С. Если предполагается работа в ре­жиме 24 часа - их лучше заменить более мощными, с мощностью рассеяния 1 Вт.

Конденсатор С1 типа КМ-6. Диоды VD1, VD2 можно заменить на КД521, КД522, Д311 и аналогичные с любым буквенным индек­сом. Стабилитрон VD3 служит в качестве защитного элемента при перенапряжении от источника питания (к примеру, при установке устройства в автомобиль). В приведенной на рис. 1 схеме его мож­но заменить на любой другой, обеспечивающий стабилизацию на­пряжения 12-13 В с током не менее 25 мА, а если использовать устройство в квартире с питанием от стабилизированного источника тока - VD3 нужно совсем исключить из схемы.

Оксидный конденсатор С2 фильтрует пульсации напряжения ис­точника питания по низкой частоте. Он может быть любого типа, например К50-29.

Вместо микросхемы К561ЛЕ5 можно применить микросхему К561ЛА7. Кроме этого, допустима замена на микросхему К1564ТЛ2, К561ЛН2 с изменением схемы из-за другой цоколевки выводов.

Переменный резистор R2 (кроме рекомендуемого СПО-1БВ) может быть типов СПЗ-12В, СПЗ-ЗОВ и аналогичных. Желательно, чтобы он имел линейную характеристику изменения сопротивле­ния - букву «В» в индексе.

Светодиоды, кроме указанных на схеме, могут быть типов RS276- 143 и аналогичные. Если указанные на схеме светодиоды (8 шт.) окажутся слишком яркими, их количество без изменения номиналов схемы можно сократить - благодаря предусмотренной регулировке всегда можно установить необходимую силу их свечения. Мощные светодиоды L793SRC-E имеют силу света 2,8 канделы. Она не срав­нима с силой свечения популярного некогда индикаторного свето­диода АЛ307БМ (не более 10 милликандел), поэтому по световому потоку, а также из-за возможности регулировки силы свечения пред­лагаемое устройство останется актуальным еще несколько лет.