Светодиодный стробоскоп своими руками. Делаем стробоскоп для дискотек и концертных площадок Как сделать стробоскоп из светодиодной лампы
Сегодня мы рассмотрим как сделать стробоскоп на светодиодах своими руками. Наверное многие хотели иметь дома такую штуку, которая бы как-то реагировала под музыку, придавала драйва домашней вечеринке. Данный стробоскоп имеет микрофон, благодаря которому он будет самостоятельно мигать точно в такт музыке, его не нужно подстраивать под каждую песню. Стробоскоп будет смотреться еще лучше в сочетании со .
Итак для стробоскопа нам понадобятся:
Транзисторы c9014 (можно заменить КТ368 или их аналогами) - 2 шт.
Светодиоды белые 5 мм. - 5 шт.
Резистор 4.7кОм
Резистор 10кОм
Резистор 1МОм
Конденсатор полярный 1мкФ
Конденсатор полярный 47мкФ
Электретный микрофон (можно купить или достать, например из гарнитуры)
Принцип работы довольно прост, микрофон преобразует звук в электрические колебания, которые проходят через конденсатор С2 на базу транзистора Q1, где усиливаются и подаются на базу Q2, который работает в ключевом режиме и зажигает под музыку светодиоды. Напряжение питания стробоскопа начинается от 3 вольт(светодиоды начинают светится, но тускло) и до 5 вольт, то есть можно спокойно запитать плату от USB порта.
Плата в формате.lay находится в конце статьи. Выглядит она вот так:
Плата была изготовлена при помощи . Результат после травления:
Просверлены отверстия под элементы:
Очищена от тонера и залужена:
Все в сборе и готово к запаиванию:
Вот так выглядит готовый стробоскоп на светодиодах:
Видео работы стробоскопа:
Теперь вы знаете как сделать стробоскоп на светодиодах своими руками.
P.S. Так как данный стробоскоп при своей простоте показал довольно качественную работу, планируется сделать плату - расширение со светодиодами и установить все это в корпус.
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 –
- Источник 12 В –
- Транзистор K2543 –
- Диодный мост –
- Микросхема NE555 –
- Резисторы и конденсаторы –
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.
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.
Схема стробоскопа на таймере NE555
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.
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.
Схема светодиодного стробоскопа на ШИМ-контроллере TL494 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.
Образец печатной платы для стробоскопа
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. .
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.
Если в вашем распоряжении оказались детали от старой фотовспышки, то совсем несложно собрать автомат световых эффектов, который называют стробоскопом. Работа его в затемненном помещении создает эффект «застывших» или неестественно «дергающихся» людей, который, я думаю, наблюдали многие.
Основная деталь устройства – импульсная лампа ИФК-120. Это импульсный газоразрядный прибор, который состоит из баллона со впаянными в него тугоплавкими электродами – анодом и катодом. Сам баллон заполнен инертным газом. Третий электрод – металлизированное покрытие, которое в виде полоски нанесено на наружный слой баллона.
Если подать на электроды рабочее напряжение (для ИФК-120 – 300 В), а на поджигающий электрод импульс высокого (10 кВ) напряжения, то произойдет разряд, сопровождающийся яркой вспышкой света, который, если его не прекратить, перейдет в дуговой. Управляет импульсной лампой генератор, собранный на тиратроне тлеющего разряда МТХ90, а теперь разберем работу схемы.
В момент включения питания начинается зарядка конденсатора С1 напряжением, поступающим через предохранитель F1, токоограничивающий резистор R1 и выпрямительный диод VD1. Одновременно с ним начинается зарядка конденсатора С2, но через дополнительную цепочку R2, R3. Как только напряжение на нем достигнет напряжения 90 В тиратрон EL2 откроется и конденсатор разрядится через обмотку I импульсного трансформатора Т1.
На вторичной обмотке трансформатора появится импульс высокого напряжения, который поступит на поджигающий электрод импульсной лампы EL1. За счет энергии, запасенной конденсатором С1 произойдет электрический разряд, сопровождающийся яркой вспышкой, энергия конденсатора иссякнет и разряд прекратится, поскольку благодаря резистору R1 относительно большого номинала рабочее напряжение на лампе поддерживаться не сможет. После этого процесс повторится. Поскольку R3 переменный, то скорость зарядки конденсатора С2 можно регулировать в определенных пределах в процессе работы для получения максимального стробоскопического эффекта.
Длительность разряда-вспышки зависит от емкости конденсатора – чем больше емкость, тем больше длительность и визуальная яркость, но злоупотреблять этим не нужно – при чрезмерно большой емкости ресурс работы лампы сильно сократится. Для небольших залов я бы даже рекомендовал уменьшить емкость С1 до 20 и даже 10 мкФ. Рабочее напряжение конденсатора, конечно, не должно быть ниже 400 В, тип конденсатора – электролитический. При сборке стробоскопа не перепутайте полярность подключения диода VD1 и конденсатора С1, иначе последний может взорваться.
Трансформатор можно выполнить на обрезке ферритового стержня от магнитной антенны карманного приемника длиной 5-10 см. Подойдет и круглый, и плоский стержень, и даже обломок кольца или ферритового сердечника трансформатора импульсного блока питания, скажем, телевизора. При изготовлении трансформатора первой наматывается обмотка II, которая содержит 400 – 500 витков любого обмоточного провода диаметром 0.2 – 0.5 мм. Мотать нужно слоями, стараясь укладывать виток к витку, между слоями обязательно проложите слой изоленты или конденсаторной бумаги. В противном случае трансформатор может пробить высоким напряжением.
Поверх вторичной обмотки после очередного слоя изоляции нужно намотать еще 5 – 6 витков провода диаметром 0.5 – 0.8 мм. Это будет первичная обмотка. Обратите внимание на токоограничивающий резистор R1. Его рассеиваемая мощность – не менее 20 Вт. Если не удастся найти готового или составить его из нескольких меньшей мощности, то вместо резистора можно использовать спираль для электроплитки мощностью 500 Вт, намотанную на любой подходящий каркас – нагреваться спираль практически не будет.
Собранная из исправных деталей схема в наладке не нуждается, настройка сводится к регулировке частоты генератора резистором R3 для достижения эффекта «прерывистого движения».
Внимание! Прибор имеет бестрансформаторное питание и во время работы все его элементы находятся под опасным для жизни напряжением. Перед тем, как внести какие-либо изменения в схему, обязательно отключите конструкцию от сети и разрядите конденсатор С1.
Молодежь любит отдыхать на лоне природы с музыкой и танцами, а какие сейчас современные танцы без стробоскопа?! Для проведения импровизированной мини дискотеки на природе и был создан этот небольшой стробоскоп на светодиодах с автономным питанием.
Из множества схем, выложенных в интернете, была выбрана простенькая, без всяких наворотов. После сборки на макете заработала сразу без каких либо проблем. Схема стробоскопа основана на таймере LM555N. Она генерирует прямоугольные импульсы, скважность (ширина) которых регулируется переменным резистором.
Эта схема интересно еще и тем, что в ней можно использовать большое количество светодиодов (число светодиодов должно быть кратное 3-м: к примеру это может быть 3, 6, 9, 12, 15... и т.д.), данном случае включено 60 шт.
Экран из органического стекла (плексигласа) сделан для защиты светодиодов от механических воздействий, при желании его можно сделать цветным.
В конструкции стробоскопа предусмотрено подключение внешнего источника питания 6-12 вольт. В помещении используется 12-ти вольтовый источник питания, в этом случае светодиоды светятся ярче.
