Схемы бегущих огней на светодиодах и лампах 220 вольт собираем своими руками

«Бегущие огни», по определению, – интересно и весело. Схемы бывают всякие разные: и на светодиодах, и на лампах, причем с различными режимами работы, простые и не совсем. Начнем с наиболее популярных и дойдем до светодинамических устройств, в которых скорость движения «огней» определяется уровнем громкости музыки.

«Бегущие огни» на 10 светодиодов

При последовательном переключении уже трех светодиодов понятно, что «огни бегут». С применением микросхемы CD4017BE (счетчик-делитель на 10) можно получить огонек, бегущий 10 шагов. Отечественный аналог счетчика – К561ИЕ8. Печатная плата не нужна, и в дополнение к микросхеме потребуется минимальное количество деталей, а именно:

  • по одному резистору на 330 и 470 Ом;
  • десяток светодиодов обычных;
  • один светодиод мигающий;
  • монтажный провод.

Двухцветный мигающий светодиод не подходит, при этом лучше использовать красный, который формирует более высокие импульсы. Для работы потребуется паяльник, припой, канифоль, пинцет, бокорезы.

Работа схемы описывается просто. К входу счетчика подключается мигающий светодиод, который выдает импульсы каждые полсекунды. На выходах микросхемы последовательно появляется сигнал, и к ним подключены остальные светодиоды. Резисторы ограничивают ток через светодиоды. Чтобы расположить светодиоды в строгом порядке, подготовим для них обойму из пластика.

Разогнем их ножки в противоположные стороны и вставим в обойму.

На минусы (катоды) приборов накладываем кусочек предварительно луженого медного провода. Припаиваем все 10 контактов и срезаем выступающие выводы полупроводников.

Плюсы (аноды) светодиодов подпаиваем к ножкам микросхемы в соответствии с порядком, указанным на схеме. Впрочем, желая получить хаотичное переключение, можно выполнить соединение в порядке следования выводов микросхемы.

Подпаиваем мигающий светодиод между 16 и 14 выводами, соблюдая полярность. Добавляем резисторы и подпаиваем проводники питания микросхемы. При указанных резисторах на схему можно подавать напряжение 5-9 В. Подойдут батарейки, которые можно соединять последовательно. Можно использовать практически любой блок питания с выходом на 5-9 В. Работа устройства представлена в следующем видео.

Чтобы обеспечить регулирование скорости «бегущих огней», в схему необходимо добавить генератор импульсов. В следующей ниже схеме он выполнен на таймере NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1).

Переменный резистор Р1 обеспечивает регулирование частоты генератора. Счетчик-дешифратор используется тот же — CD4017BE (отечественный аналог К561ИЕ8). Подбирая сопротивление резистора R1, можно установить необходимый ток светодиодов.

Чтобы яркость свечения светодиодов была одинаковой, они должны быть однотипные. В случае использования светодиодов с разным рабочим током, последовательно с каждым из них нужно включить свой резистор с индивидуальным сопротивлением, а R1 перемкнуть. Устройство можно собрать на печатной плате размерами 65х45 мм.

При отсутствии таймера КР1006ВИ1 генератор можно выполнить на К176ЛА7. Кстати, светодиодов может быть и меньше 10. В данном случае используется 6, а со следующего выхода (в данном случае 5-й вывод микросхемы) сигнал заводится на вход сброса, и счетчик становится шестиразрядным. Следует заметить, что К561ИЕ8 имеет слаботочные выходы, то есть светодиоды правильнее подключить через транзисторы.

С применением КТ315Б можно включить параллельно по два светодиода, хотя при использовании общего резистора R8 они могут светиться по-разному из-за разброса параметров. Правильнее включить два резистора, разбив все светодиоды на две группы, по одному с каждого транзистора.

При напряжении питания 12 В можно включить до 4-х светодиодов последовательно, при этом номинал резистора R8 будет заметно меньше. Если рабочий ток светодиодов неизвестен, его сопротивление можно постепенно уменьшать и подобрать экспериментально, добиваясь нормальной яркости свечения.

«Бегущие огни» на транзисторах

При отсутствии микросхем «бегущий огонь» можно собрать своими руками на транзисторах. При этом при переключении уже трех светодиодов понятно, что «огни бегут».

Простейшая схема представляет из себя трехфазный мультивибратор. Его частота определяется номиналами резисторов R1, R3, R5 и конденсаторами С1-С3. Чтобы переключение было ритмичным, возможно придется подобрать сопротивление указанных резисторов, чтобы компенсировать разброс параметров других элементов схемы.

Резисторы R2, R4, R6 ограничивают ток светодиодов и также могут подбираться в зависимости от типа светодиодов. Транзисторы подойдут КТ315, КТ312, КТ3102 и многие другие.

Последовательно можно включить 4 и даже больше светодиодов, если напряжение питания 15 В. При этом нет необходимости ставить отдельные резисторы на каждую цепочку, так как светодиоды включаются последовательно. Более того, переменный резистор R5 позволяет установить оптимальную яркость свечения, тогда как резистор R4 ограничивает ток питания.

Схемы переключения ламп на 220 вольт

Схемы бегущих огней на 220 В интересны тем, что в качестве излучателей света здесь используются мощные лампы накаливания. В этом случае переключение ламп осуществляется с помощью тиристоров или симисторов. При этом для упрощения схемы гальваническая развязка между силовыми каскадами и схемой управления не предусматривается. Это означает, что при подаче питания 220 В касаться элементов устройства нельзя, так как они находятся под опасным напряжением. Это относится и к переменным резистором, на которые необходимо надевать пластиковые изолирующие ручки.

В простейшем случае устройство на 220 вольт можно собрать на 3-х тиристорах. При этом частота переключения определяется номиналами цепочек R2 и С1, R4 и С2, R6 и С3 в цепи управления соответствующего тиристора. Возможно, для ритмичного переключения ламп придется немного изменить сопротивление упомянутых резисторов. Диод VD3 «срезает» половину напряжения, и в данной схеме лампы не будут светиться на всю яркость. При этом возможно применение тиристоров КУ201Л с рабочим напряжением до 300 В.

В следующей схеме выпрямленное напряжение на тиристоры подается с диодного моста. Таким образом, лампы будут светиться «на полную». В качестве задающего генератора импульсов выступает трехфазный мультивибратор на К155ЛН1. При этом частота переключения определяется номиналами цепочек R1 и С1, R2 и С2, R3 и С3. Возможно, для ритмичного переключения ламп придется немного изменить сопротивление упомянутых резисторов. С выхода микросхемы импульсы подаются на управляющие электроды тиристоров через транзисторы.

Транзисторы подойдут КТ940В. Тиристоры можно использовать КУ202 с индексом Н или М. Обратите внимание, резистор R7 потребуется на 2 Вт, так как падение напряжения на нем составляет больше 200 вольт, и выделяется большая мощность.

Данная схема практически аналогична предыдущей, однако генератор в ней построен на К155ЛА3 и транзисторе КТ315. Для нее уже имеется топология печатной платы.

Силовые диоды Д226 имеют сравнительно небольшой рабочий ток и могут выходить из строя при перегорании лампочки. Лучше использовать более мощные КД202Б или КД242Б.

Данная схема интересна тем, что к ее выходу подключены и светодиоды, и лампы. Светодиоды могут размещаться на блоке управления устройства, тогда как источниками света выступают цветные лампы накаливания. В соответствии с этим примером Вы можете почти любую из рассматриваемых схем переделать с ламп на светодиоды или наоборот.

В данном случае генератор импульсов собран на К561ЛЕ5, и частота генерации устанавливается переменным резистором R1. Далее импульсный сигнал подается на вход счетчика-делителя на 8 — К561ИЕ9. Соответственно, к его выходам можно подключить до 8 каналов, вместо шести, используя выводы 5 и 10. Точно так же количество каналов можно сократить, подавая импульс сброса на вход счетчика со следующего свободного выхода. Напряжение на тиристоры подается с диодного моста, который собирается на 4-х диодах КД202Б или КД242Б.

Если последовательное переключение светильников надоело, можно собрать схему, которая позволяет реализовать несколько программ их переключения. Она собрана на надежных микросхемах серии К155. В данном случае генератор импульсов собран на DD2 К155ЛЕ1, и частота генерации устанавливается переменным резистором R2. Дешифратор выполнен на DD1, DD3, DD4 (одна К155ЛА3 и две К155ТМ2). Переключателем SA1 выбирается программа переключения, а кнопка SB1 позволяет установить начальные условия работы устройства. Схема управления тиристорами и лампами – стандартная, и уже нами рассматривалась.

Как сделать своими руками светодинамическую установку

Частота переключения «бегущих огней» может зависеть от уровня громкости музыкального произведения, и тогда мы получаем светодинамическую установку или СДУ.

Подключиться к линейному выходу гаджета не всегда удается, потому удобнее всего получать сигнал с микрофона. Далее усиленный транзистором VT1 сигнал подается на вход счетчика К176ИЕ12, который запускается перепадами напряжения на входе. В итоге на выходах К176ИЕ12 формируются положительные импульсы, которые последовательно открывают транзисторы VT2-VT5. В свою очередь, транзисторы включают поочередно по два светодиода.

Замечу, что при напряжении питания 9 В вполне реально включить последовательно по два светодиода, то есть по четыре на каждый транзистор. При этом сопротивление резисторов R10-R17 нужно уменьшить примерно до 390 Ом, в зависимости от типа светодиодов.

Динамический диапазон изменения частоты переключения каналов, в зависимости от уровня звукового сигнала, заметно увеличится с применением генератора, управляемого напряжением. Теперь изменение скорости переключения светодинамической подсветки можно наблюдать как при очень тихой музыке, так и при очень громкой.

За основу взята схема на таймере КР1006ВИ1 и операционном усилителе КР140УД708, опубликованная в журнале «Радио» 1985г, №2, стр. 61. Для работы на низкой частоте номиналы ее элементов изменены. Схема использована для реализации режима светомузыки в УЦЭ «Электроника ЦМ-03». Встроить генератор, управляемый напряжением, в рассмотренную выше схему СДУ можно в разрыв цепи после конденсатора С1. Настоятельно советую собрать и опробовать данное устройство, так как связь частоты переключения «бегущих огней» с уровнем музыки получается очень интересная!

Мы уже говорили о том, что почти все схемы с выходом на светодиодах или тиристорах одинаковые в отношении формирования управляющих сигналов. Таким образом, вместо светодиодов с выходных транзисторов можно подавать управляющие сигналы на тиристоры, принимая за пример другую схему на тиристорах. Точно так же, вместо тиристоров к выходным транзисторам можно подключить светодиоды.

Еще раз напоминаю о безопасности: не забывайте, что при управлении тиристорами без оптронов или импульсных трансформаторов вся схема находится под напряжением 220 В, то есть гальваническая развязка отсутствует. Удачных экспериментов!

 

Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5 (5 оценили на 4,40 из 5)
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Своими руками: от поделок в саду до строительства дома
Комментариев: 1
  1. василий

    Покупаешь китайскую гирлянду и вот они, бегущие огни. Нафига морочится с паяльником, если все есть в магазине? Наверное это для тех, кому нравятся трудности или любит «ходить в зимней шапке на лыжах по песку».

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: