Светодиодные стробоскопы своими руками: схема и детали

В этой статье мы узнаем, как создавать стробоскопические источники света.

Что такое стробоскопическое освещение

Во многих голливудских боевиках мы видим использование погони за полицейскими машинами с красно-синими верхними лампами, мигающими самым необычным и интересным образом. Эти эффектные световые эффекты производятся стробоскопическим устройством или стробоскопами, которые также называют короткими вспышками. Устройство генерирует короткие импульсы высокой интенсивности ослепительного света. Частота этих импульсов может быть регулируемой. Фактически, именно стробоскопы, используемые в полицейских машинах, делают полицейские машины и фургоны настолько привлекательными и интригующими для общего взгляда.

Вы также найдете использование этих огней на дискотеках, рейв-вечеринках и т.д., чтобы сделать атмосферу вечеринки более сенсационной. Другие серьезные применения стробоскопов включают изучение движения быстро движущихся объектов.

Как правило, эти огни производятся путем быстрых циклов зарядки / разрядки внутри ксеноновой газовой трубки.

Замена ксеноновой трубки на светодиоды

Современные светодиоды высокой яркости могут излучать такой же яркий и интенсивный свет, как и обычные ксеноновые трубки. Кроме того, стробоскопы, состоящие из ксеноновых трубок или ламп накаливания, требуют очень высокого напряжения и высокого тока соответственно для работы. Светодиодные стробоскопы, напротив, требуют сравнительно незначительной мощности и отличаются высокой надежностью. Они бывают разных цветов и поэтому стали более предпочтительными. Давайте продолжим и посмотрим, как мы можем построить стробоскопы, используемые в полицейских машинах, с помощью простого строительного проекта.

Список деталей

• IC 4017 = 1 шт.
• IC 4093 = 1 шт.
• R3 = 150 Ом, Вт, CFR
• R1 и R2 = 100 К, Вт, CFR
• VR1 и VR2 = 1 M
• С1 и С2 = 470 нФ

Описание схемы

Описание схемы можно понять с помощью следующих пунктов:

• Ворота N1 и N2 настроены как простые генераторы. Они создают альтернативную логику hi и логику lo на своих выходах. Они также известны как тактовые импульсы.
• Синхросигнал от генератора N1 подается на тактовый вход IC 4017.
• Эти тактовые сигналы преобразуются в последовательные высокие логические импульсы с помощью IC 4017 через свои выходные контакты в порядке 3, 2, 4 и 7. Вы можете обратиться к одной из моих предыдущих статей, касающихся выводов IC 4017 для простоты строительства.
• Посмотрев на принципиальную схему, вы обнаружите, что общая катодная точка всех светодиодов подключена к выходу другого генератора (N2).
• Это делает схему очень интересной. Светодиоды вынуждены мигать с высокой частотой (регулируемой) одновременно, поскольку они последовательно смещаются на выходах IC 4017. Проще говоря, группа светодиодов предназначена для одновременного мигания и «запуска». Этот эффект на самом деле ответственен за то, чтобы создать реальное полицейское подобие стробоскопического света.
• Эффекты «Мигание» настраиваются с помощью дискретных потенциометров. Они могут быть оптимизированы различными способами, чтобы получить визуально богатые образцы строба.

Эта схема может использоваться в качестве светодиодного стробоскопа во время веселых встреч в залах или домах для улучшения настроения на вечеринке. Он также может быть использован в транспортных средствах для привлечения внимания, но учтите, что в некоторых странах действие может быть незаконным, и от властей может потребоваться предварительное разрешение.

СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

Зачем нужен стробоскоп? Автолюбитель, с помощью стробоскопа сможет в течение нескольких минут проверить и отрегулировать зажигание на своем автомобиле, а также проверить работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения. Представляется интересным, спаять такой прибор своими руками. Конечно импульсные лампы обеспечивают высокую яркость вспышек, но у них ограниченный срок службы, поэтому выбор пал на светодиоды. LED приборы служат очень долго, но яркость их свечения меньше, что вынуждает использовать в излучателе группу из нескольких штук.     Для синхронизации вспышек с моментом ВМТ использован индуктивный датчик. Такой датчик стабильнее емкостного. Принципиальная схема стробоскопа показана на рисунке. Его основа – микроконтроллер. Контроллер обеспечивает защиту светодиодов от повреждения в случае аварийного превышения напряжения питания.     Максимально допустимый ток — 1 А. Защиту обеспечивает микроконтроллер, контролируя напряжение питания. Через делитель напряжения R3, R4 напряжение, пропорциональное питанию, подается на вход PB1 микроконтроллера. Номиналы делителя подобраны так, что при превышении значения 18 В контроллер прекращает формирование импульсов, предохраняя светодиоды от повреждения. Диод VD1 защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.     В неподвергавшейся программированию микросхеме записан калибровочный байт, который должен остаться неизменным. Если микросхема подвергалась программированию или стиранию, следует вновь считать калибровочный байт в программаторе и записать его в старший и младший разряды слова по адресу $1FF. В файл программы калибровочный байт не включен, т.к. он индивидуален для каждого экземпляра микроконтроллера. Прошивка для микроконтроллера и чертёж печатной платы стробоскопа в архиве. Транзистор BUZ71A можно заменить аналогичным полевым транзистором с допустимым импульсным током стока не менее 3А, например IRLZ14, IRL510, IRL530N. Светодиод — любой мощный.    Катушка стробоскопа мотается на кольцевом феррите с внутренним диаметром 12 мм 2000НМ. Наружный диаметр не критичен, а внутренний должен превышать диаметр высоковольтного провода к свече зажигания на несколько миллиметров. Расколоть кольцо такого размера не сложно, но можно приобрести два одинаковых кольца и сточить половину каждого из них на наждаке, добиваясь по возможности плотного, с минимальным зазором, прилегания торцов получившихся полуколец. Потом нужно намотать на нем катушку из 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1…0,2 мм. Половинки датчика вклеивают в углубления губок бельевой прищепки подходящего размера с помощью силиконового автогерметика. Выводы катушки подпаивают к двухпроводному экранированному кабелю длиной около метра, экранирующую оплетку припаивают к корпусу зажима. Для самодельного автомобильного стробоскопа подойдет подходящий по размерам корпус от фонарика.      Размеры печатной платы стробоскопа могут быть еще меньше, если использовать микроконтроллер, полевой транзистор и резистор R6 в корпусах для поверхностного монтажа. Стробоскоп не требует налаживания. Убедиться в его работоспособности можно, если отпаять от платы датчик и замкнуть точку соединения резисторов R1 и R2 с цепью питания +14 В. В момент замыкания светодиод кратковременно вспыхнет. Если на работающем двигателе прибор работает плохо, снимите зажим с датчиком с высоковольтного провода и разверните его. Эдуард Я.    Обсудить статью СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ РАЗНОЦВЕТНАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ЦВЕТОМУЗЫКА      Недавно собрал довольно простую цветомузыку, на светодиодах различных цветов. Планирую использовать её для подключения к компьютеру, мобильному телефону или МП3 плееру. НЕ ЗАРЯЖАЕТСЯ АККУМУЛЯТОР      Практический опыт восстановления свинцовых и некоторых других типов перезаряжаемых аккумуляторов.

Стробоскоп на светодиодах своими руками, схема — Своими руками — Статьи

Стробоскоп- это оборудование, которое способно непрерывно воспроизводить импульсы света. В настоящее время наиболее распространённым является стробоскоп на светодиодах. Он нашёл своё широкое применение в различных сферах нашей жизни. Так, например, данное устройство является незаменимым в индустрии строительства и ремонта (подсветка домов, зданий и сооружений), в рекламной индустрии, машиностроении, а также при оформлении ресторанно-гостиничных комплексов, кафе, ночных клубов и прочего.

Благодаря достаточно простой конструкции, стробоскоп на светодиодах можно легко сделать своими руками. Для этого необходима лишь принципиальная схема, микроконтроллер, защитное устройство, а также датчики, в зависимости от функционального назначения устройства.

Данный автомобильный стробоскоп является достаточно мощным и может обеспечить питанием ряд светодиодов. Для того, чтобы собрать устройство, следует купить таймер на микросхеме NE555 и полевой транзистор. Наиболее подходящими могут стать транзисторы типа IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и ряд других.

Искомое устройство получается достаточно компактным и мощным. Кроме того, можно производить регулирование частоты вспышек светодиодов. Вследствие того, что на переходе возникает малый спад напряжения, лучше всего применить диод шоттки. Также, необходимо создать требуемую герметичность пластмассового корпуса, в котором находится плата. В этом случае незаменимым будет синтетический силикон.

Полевой транзистор, как правило, перегревается при длительной работе, поэтому следует устанавливать его на теплоотвод. Приведённая схема может питать светодиоды, напряжение которых не превышает 12 вольт. В противном случае проводка сгорит.

Достаточно большое количество автолюбителей и профессионалов делают самодельный стробоскопом, так как эта процедура, практически, не требует каких- либо особых знаний и навыков. Для того, чтобы сделать стробоскоп своими руками и при этом соблюсти все требования и предпочтения, необходимо качественным образом подойти к выбору светодиодов. В нынешнее время наиболее популярными являются LED-приборы, так как срок их службы, а также яркость свечения значительно превышают любые другие виды излучателей.

Похожие материалы

Мощный стробоскоп своими руками – Sam-Sdelay.RU – Сделай сам!

Очень мощный светодиодный стробоскоп, который отлично дополнит любой танцпол дискотеки. Построен стробоскоп на трех светодиодных матрицах общей мощностью 150 Вт.

Принцип работы устройства состоит в том, чтобы давать очень короткие импульсы света (вспышки) через заданный промежуток времени. По действию очень сильно напоминает молнию во время дождя, когда полностью темное помещение на миллисекунды озаряет яркий свет.

Во время дискотеки это выглядит особенно завораживающе.
Детали:

• Светодиодная матрица – ссылка на aliexpress.com
• Источник 12 В – ссылка на aliexpress.com
• Транзистор K2543 – ссылка на aliexpress.com
• Диодный мост – ссылка на aliexpress.com
• Микросхема NE555 – ссылка на aliexpress.com
• Резисторы и конденсаторы – ссылка на aliexpress.com

Светодиоды на сетевое напряжение со встроенным драйвером:

Схема стробоскопа

Я бы не сказал, что схема сложная, скорее простая. Но она не имеет гальванической развязки по напряжению, что означает – нельзя прикасаться ни к одному элементы схемы во время её работы и во время сборки быть особо внимательным.

Визуально схему можно разделить на блок питания 12 В, генератор импульсов, выпрямитель и линейку светодиодов.
Работа стробоскопа
На микросхеме NE555 собран генератор коротких импульсов. Время между импульсами можно менять вращая ручку переменного резистора R3.
К выходу этого генератора подключен ключ на полевом транзисторе, который коммутирует напряжение 220 В, в цепи питания светодиодных матриц, включенных параллельно друг другу.
Светодиодные матрицы питаются постоянным током, который выпрямляется диодным мостом. Это нужно для того, чтобы можно было коммутировать цепь полевым транзистором, который работает только с постоянным напряжением.

Сборка стробоскопа
Стробоскоп собран в кожухе от кабельканала. Светодиоды прикручены к широкой стороне, без радиаторов. Так как светодиод используется где-то на 2-5% от своей мощности (импульсная работа), то надобность в теплоотводах отпадает.

Боковые стенки вырезаны из того же кабельканала и приклеены клеем. Сверху выведен переменный резистор для регулировки частоты мерцания.

Блоки схемы в корпусе:




Предостережение
Светодиоды очень мощные и могут повредить ваши глаза, так что смотреть на них при работе не рекомендуется. Стробирующие вспышки особенно опасны, так как глаз расслабляется в темноте, а яркий импульс проникает напрямую в сетчатку глаза.
Так же не забываем, что вся схема находиться под сетевым напряжением, опасным для жизни.
Результат работы
Работу стробоскопа, к сожалению, не передать ни через фото, ни через видео. Так как даже видеокамера очень плохо улавливает короткий импульс и её в итоге просто засвечивается.
Но я от себя могу сказать, что стробоскоп получился отличный, вспышки короткие и очень яркие. Смотрится очень эффектно, в общем все как надо.

Смотрите видео

Источник