Юный техник, 2001 № 10
Шрифт:
Продемонстрировать четкую работу тепловой подъемной машины будет нелегко. Но ваши возможности велики, Леонардо рад был бы оказаться на вашем месте!
А.ИЛЬИН
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Спецсигнал для «спецвилосипеда»
Лето кончилось, но, как говорится, готовь телегу зимой. В данном случае речь о велосипеде, точнее, о безопасности велосипедиста. Самая большая
Куда эффективнее проблесковый маячок на светодиоде. Для его работы достаточно одной пальчиковой батареи, а специальный генератор подаст на светодиод короткие, но мощные импульсы.
Обычно падение напряжения на светодиоде составляет примерно 1,6–1,8 В, и одной пальчиковой батарейки для его свечения было бы недостаточно. На рисунке 1 приведена схема питания светодиода с использованием удвоения напряжения питания.
Генератор на транзисторах разной проводимости (p-n-p и n-p-n) типа КТ3107Б и КТ3102Ж вырабатывает низкочастотные импульсы, поступающие на светодиод. Частота следования импульсов составляет около 0,5–1 Гц и определяется элементами R1 и С1, а продолжительность вспышки — элементами R2 и С1. С выхода генератора (транзистор VT2) короткие импульсы через резистор R4 подаются на базу транзистора VT3, в коллекторную цепь которого включен светодиод HL1 красного цвета (АЛ307КМ) и диод VD1.
Между выходом генератора импульсов и точкой соединения светодиода с диодом подключен накопительный конденсатор С2 большой емкости.
В период паузы между импульсами (транзистор VT2 закрыт и не проводит ток) конденсатор С2 заряжается через диод VD1 и резистор R3 до напряжения источника питания. Закрыт соответственно и транзистор VT1, так как потенциал на его базе мал. Время закрытого состояния транзисторов определяется процессом заряда конденсатора С1, при достижении нужного потенциала транзисторы VT1 и VT2 открываются, и происходит генерация короткого импульса. Отрицательно заряженная обкладка конденсатора С2 оказывается соединенной с положительной шиной питания через открытый транзистор VT2, диод VD1 запирается, и конденсатор С2 оказывается подключенным последовательно с источником питания. Импульс генератора отпирает транзистор VT3, и сопротивление между его К и Э становится малым, поэтому суммарное, практически удвоенное напряжение прикладывается к светодиоду. Следует яркая вспышка, накопительный конденсатор С2 разряжается. После этого процесс заряда-разряда конденсаторов С1 и С2 периодически повторяется.
Светодиоды допускают работу без повреждения при кратковременном импульсном токе, превосходящем номинальное значение. Для повышения надежности работы светодиодного излучателя с низковольтным питанием и расширения диапазона напряжения питания можно подбирать величину резистора R4, который позволяет ограничить ток светодиода.
Еще большую яркость вспышки светодиода можно получить при увеличении напряжения питания. Например, запитать генератор от двух аккумуляторов и периодически заряжать их.
Но поскольку аккумуляторы (например, типа ЦНК-0,45) имеют напряжение 1,25 В, следует увеличить величину резистора R1.
Любопытная особенность схемы такого генератора импульсов состоит в том, что она может работать при изменении полярности элементов. То есть светодиод и диод VD1 включаются наоборот, изменяется полярность включения конденсатора С2, а транзисторы p-n-p типа меняются на n-p-n и, соответственно, n-p-n типа на p-n-p. Изменяется и полярность подаваемого питающего напряжения.
Такая схема показана на рисунке 2.
Все резисторы малогабаритные мощностью 0,125 — 0,25 Вт типа ВС, МЛТ, ОМЛТ или С2-33. Конденсаторы типа К50-35 или аналогичные импортные на самую низкую величину рабочего напряжения — 6,3 или 10 В. Можно поставить и с большим рабочим напряжением, но они больше по размерам. Вместо транзисторов КТ3102А, К (n-p-n типа) можно применить КТ315Б, Г, Е, Н, Р, а вместо КТ3107А, Л (p-n-p типа) — КТ361Б, Г, Е, Ж, К или лучше КТ209В, Е, К. Следует иметь в виду, что схема будет работать лучше с транзисторами, имеющими большую величину коэффициента усиления. Светодиод красного цвета типа АЛ307КМ — самый яркий из доступных, и его можно заменить только на АЛ307ЛМ. При этом сила света может увеличиться почти в 4 раза. Еще возможен вариант применения импортного сверхяркого светодиода или отечественного типа АЛ336Б (или, еще лучше, АЛ ЗЗ6К).
Налаживание схемы генератора производится путем подбора величины резистора R1. Для этого вместо него надо включить постоянный резистор величиной 1 МОм и последовательно с ним переменный величиной 1 МОм. Вращая ось переменного резистора, добиваются устойчивого свечения светодиода. При возможности нужно проверить работоспособность схемы в диапазоне напряжений питания. Для одной пальчиковой батарейки он составляет 1,1–1,6 В, а для двух аккумуляторов — 2,2–2,7 В.
Все элементы устройства вместе с батареей, смонтировав их на плате из текстолита или гетинакса, можно разместить в небольшой пластмассовой коробке. Не забудьте сделать отверстие для светодиода.
И.ЕВДОКИМОВ
Эластичная иллюминация
Иногда от светильников вовсе не требуется освещать пространство, а нужно передать информацию: обозначить границы пространства, высветить знаки или текст, да просто украсить елку. Раньше для этого использовали лампы накаливания или газосветные трубки. Но вот появились гибкие светящиеся электролюминесцентные провода (ЭЛП) и ленты (ЭМЛ). Первые из них, имея диаметр всего 3 мм, содержат прочную несущую металлическую струну, которую окружают вытянутые параллельно ей проволочные электроды, изолированные пленкой диэлектрика. Пространство между электродами заполнено электролюминесцентным веществом и покрыто снаружи прозрачной, влагонепроницаемой оболочкой. Подобную конструкцию имеют и ленты, только вместо несущей струны применена пара тонких токопроводов по краям, а ширина варьируется в пределах от 4 до 30 мм (рис. 1).
Цвета свечения проводов и лент в бесцветной оболочке — оранжевый, желтый, зеленый и синий, в тонированной оболочке — от красного до фиолетового. Есть также марки, продолжающие светиться даже через полтора часа после выключения питания. Это свойство делает новый источник света особенно безопасным и надежным.
Благодаря гибкости проводов и лент (их толщина 2,5 мм), из них можно создавать светящиеся цветные контуры, надписи и подвижные, волнообразные линии и фигуры.
Электроупотребление сияющих проводов и лент весьма умеренно — порядка 0,3…0,4 Вт/м у проводов ЭЛП, и 1…1,5 Вт/м у лент. Свечение возбуждается при подаче на электроды переменного напряжения 350…400 В для ЭЛП и 400…500 В для лент при частоте от 4 до 12 кГц. Любительское освоение новых светоизлучателей лучше начать с ЭЛП, имеющих стандартную длину 5 м. Электрические выводы находятся у одного конца провода, другой герметизирован. Необходимые параметры питания могут быть получены с помощью самодельного преобразователя. Его принципиальная электрическая схема приведена на рисунке 2.