Мощный стробоскоп своими руками

Светодиодный стробоскоп (светодиодный маяк) на TL494

Ещё в детстве я собирал стробоскоп на импульсной газоразрядной лампе ИФК-120.

Когда схема заработала, радости было немерено. С тех пор прошло уже лет 10, и вот решил я, так сказать, вспомнить былое, но уже «в современном стиле». В современном стиле — это на светодиодах. Преимущества светодиодов налицо — не боятся вибрации, долговечны, безопасны, и т.д. При непрерывном свечении срок службы светодиода составляет в среднем 50 тысяч часов. Ну а в режиме кратковременного свечения срок службы многократно увеличивается, ведь у светодиодов есть ещё одно неоспоримое преимущество — абсолютно не боятся включений-выключений.
Схема стробоскопа простая «как три рубля», собирается на деталях «с помойки».

Схема стробоскопа

Для сборки схемы стробоскопа достаточно найти нерабочий ATX блок питания от компьютера. В большинстве таких блоков питания «сердцем» является микросхема TL494, широко распространенный ШИМ-драйвер. Также стоит отметить, что данная микросхема продается практически в любом радиомагазине за бесценок, на ней и собран девайс. Резисторы и конденсаторы можно взять с того же блока питания. Полевой транзистор я использовал с нерабочей материнской платы, там их имеется около 10 штук, подходит любой N-канальный мощный полевик, например, AP15N03GH или IRLZ44NS. Подстроечными резисторами настраивается частота вспышек (VR2) и длительность вспышек (VR1). Светодиод VD1 (зеленого цвета) индицирует наличие питания, светодиод VD2 (красного цвета) показывает напряжение на выходе схемы. Резистор R6 ограничивает ток через мощный светодиод, сопротивление этого резистора подбирается опытным путём, до достижения оптимального тока через светодиод, также этот резистор должен быть мощностью 2. 5 ватт. Питание схемы может быть любым в диапазоне от 10 до 20 вольт, но при изменении питающего напряжения необходимо изменить сопротивление резистора R6, ограничивающего ток через мощный светодиод. Кроме светодиодов, можно подключать к схеме светодиодные ленты. При подключении к стробоскопу светодиодных лент, рассчитанных на питание напрямую от 12 вольт, вместо резистора R6 нужно установить перемычку, так как в составе лент уже имеются ограничительные резисторы, а также нужно запитать схему строго от 12 вольт. Если не хватает диапазона регулировки частоты вспышек, то нужно изменить номинал конденсатора C1. Увеличение ёмкости уменьшает частоту (вспышки происходят реже), уменьшение ёмкости увеличивает частоту (вспышки происходят чаще). При правильной сборке схема начинает работать сразу. Для проверки схемы нужно установить подстроечные резисторы VR1 и VR2 в среднее положение, и подать питание на схему. Я запитал схему от 12 вольт.

На печатной плате практически все SMD резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, полевой транзистор в корпусе DPAK, подстроечные резисторы VR1 и VR2 должны быть многооборотные. Конденсаторы C2, C4 — керамические. Конденсаторы C1, C3 — любого типа.
Так как светодиод должен работать в режиме стробоскопа (давать короткие вспышки), то длительность вспышек должна быть установлена почти на минимальную (подстроечным резистором VR1). Подстроечным резистором VR2 настраивается частота вспышек «по вкусу».

Я использовал светодиод OSRAM OSTAR SMT RTDUW S2W, установленный на процессорный радиатор от старого компьютера.

Данный светодиод содержит 4 кристалла, по 700 мА (2,5 Вт) каждый. Все кристаллы разных цветов: Красный, Зелёный, Синий, Белый.

Если задействовать сразу все 4 кристалла (соединить их последовательно), то получится белый свет. Именно так я и сделал. Сопротивление резистора R6 при питании 12 вольт у меня получилось 5 Ом. Резистор R6 ограничивает ток через светодиод, так как светодиод нужно питать стабильным током. Вместо токоограничивающего резистора R6 можно использовать микросхему LM317, включенную по схеме стабилизации тока (микросхема + внешний резистор). В режиме стробоскопа LM317 может эксплуатироваться без радиатора, так как основную часть времени светодиод не светится. При использовании устройства в режиме маяка необходимо установить LM317 на радиатор.

Привожу несколько примеров подключения различных светодиодов к плате стробоскопа:

Стробоскоп своими руками

Стробоскоп своими руками

Стробоскоп представляет собой устройство для воспроизведения коротких повторяющихся вспышек света. Обычно применяется на дискотеках, концертах, в качестве светодинамической установки. В этой статье я расскажу, как сделать стробоскоп своими руками для наблюдения впечатляющих стробоскопических эффектов.

Если освещать быстрые периодические процессы стробоскопом, то можно наблюдать так называемый стробоскопический эффект, эта зрительная иллюзия, возникающая, когда частота вспышек света приближается к частоте периодического процесса. Для примера можно осветить стробоскопом лопасти вращающегося вентилятора, при совпадении частоты вспышек света с частотой вращения вентилятора, нам будет казаться, что лопасти неподвижны или вращаются очень медленно. Это происходит из-за того, что лопасти вентилятора делают один полный оборот между двумя вспышками света, и мы всегда видим одно и то же положение лопастей в пространстве.

Стробоскопический эффект может возникнуть во время съемки видео, при совпадении частоты съемки кадров видеокамеры и частоты периодического процесса. В результате чего, на отснятом видеоролике можно увидеть неподвижное колесо движущегося автомобиля, или неподвижные лопасти летящего вертолета.

Еще одно полезное применение стробоскопа – это настройка угла опережения зажигания в двигателях внутреннего сгорания. Для этого вспышки света, синхронизируют с высоковольтным разрядом в свече зажигания, при этом благодаря стробоскопическому эффекту можно наблюдать метку на вращающемся маховике коленчатого вала двигателя.

Как правило, в стробоскопах применяются импульсные газоразрядные лампы, способные выдать большой световой поток, для создания ярких вспышек, так как вспышки имеют малую длительность. В настоящее время можно приобрести дешевые и достаточно яркие светодиодные матрицы. Я приобрел в Китае матрицу на 100Вт (ссылка в конце статьи), на основе которой буду собирать светодиодный стробоскоп.
Светодиодная матрица 100Вт для стробоскопа
Напряжение питания матрицы составляет 30-34В, ток потребления 3А. Для подключения матрицы я также приобрел в Китае повышающий преобразователь мощностью 150Вт (ссылка в конце статьи). Минимальное входное напряжение 10В, на плате имеется подстроечный резистор, с помощью которого можно регулировать выходное напряжение, я установил напряжение на уровне 34В.
Повышающий преобразователь для матрицы стробоскопа

Схема стробоскопа своими руками

схема стробоскопа своими руками

Для получения коротких вспышек света нужен генератор импульсов, я разработал его на основе микроконтроллере PIC12F675. Программа написана на ассемблере, скачать можно в конце статьи. Ниже представлена схема стробоскопа своими руками:

В схеме имеется два переменных резисторам R2, R3, для регулировки частоты и длительности импульсов соответственно. Полевой транзистор VT2 коммутирует светодиодную матрицу. Частота регулируется от 28 до 100 Гц, длительность от 50 до 500 мкс, этих пределов достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов. При увеличении длительности импульсов, общая картина эффекта смазывается, из-за того что объект значительно смещается за время вспышки. Для качественного наблюдения эффектов, нужно уменьшать длительность импульсов, но при этом будет падать освещенность.

Стробоскоп генератор

Генератор собран на односторонней печатной плате, все элементы стробоскопа закреплены на текстолитовой пластине. Светодиод прикреплен к прямоугольной алюминиевой пластине, которая выступает в качестве радиатора. Мощность, выделяемая на матрице во время работы стробоскопа невелика, так как импульсы имеют малую длительность. Для питания стробоскопа я использовал блок питания на 12В и 2А, максимальный ток потребления составил 0,4А.

Читайте также  Как запаять полипропиленовую трубу когда течет вода

В качестве генератора также можно использовать готовый модуль, который можно приобрести в Китае (ссылка в конце статьи). Модуль имеет ЖК-дисплей, отображающий параметры сигнала, и кнопки, с помощью которых можно регулировать частоту импульсов и коэффициент заполнения в процентах. Для частоты 50 Гц минимальная длительность импульса составит 200 мкс (коэфф. заполнения 1%), для 100 Гц соответственно 100мкс (коэфф. заполнения 1%), что в принципе достаточно для наблюдения стробоскопических эффектов.

С помощью стробоскопа собранного своими руками я наблюдал эффект остановки лопастей вентилятора, о чем писал выше. Кроме этого, можно зажать в патроне дрели табличку с надписью, и также наблюдать ее остановку или медленное вращение.

Стробоскопический эффект левитация воды

Еще один интересный стробоскопический эффект – это левитация воды. Для его наблюдения я дополнительно приобрел в Китае электромагнитный насос высокого давления от кофемашины, мощностью 56 Вт (ссылка в конце статьи). Питается насос переменным напряжением 220В. Главной особенностью насоса является то, что он перекачивает воду отдельными порциями с частотой сети 50 Гц. Если направить свет стробоскопа на падающую струю воды от насоса, то можно увидеть висящие в воздухе капли воды, просто невероятное зрелище. Регулируя частоту вспышек можно добиться плавного движения капель вниз или вверх, при этом капли возвращаются обратно в насос, как будто перемещаются назад во времени.

Также с помощью стробоскопа можно увидеть колебания диффузора динамической головки. Для этого я взял низкочастотный динамик 35гдн-1-8 и подал на него переменное напряжение 7В от обычного понижающего трансформатора. При этом диффузор колеблется с частотой сети 50 Гц.

Собрать стробоскоп своими руками не составляет труда, схема достаточно простая. Все стробоскопические эффекты, которые я повторил, можно посмотреть в видеоролике ниже:

Стробоскопический эффект вентиляторСветодиодный стробоскоп

Левитация капель воды

Для более качественного наблюдения левитации капель воды, я собрал установку на основе аквариумного мембранного насоса, так как электромагнитный насос от кофемашины не предназначен для длительной работы, и сильно нагревается. В отличие от обычного насоса с крыльчаткой, мембранный насос перекачивает воду отдельными порциями, что как раз и нужно для реализации эффекта левитации капель воды. Ниже в видеоролике я подробно рассказал о том, как собрать подобную установку:

схема стробоскопа левитация воды

Ниже представлена обновленная схема стробоскопа для наблюдения эффекта левитации капель воды, с возможностью регулировки оборотов насоса:

Вам также может понравиться

Регулировка яркости светодиода

Регулировка яркости светодиода

Мощный стробоскоп своими руками

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

Стробоскопы своими руками

Всем привет!
Сразу скажу, что все схемы взяты с разрешения первоисточника andRiU , так же выражаю ему благодарность за помощь и консультации.
Нам понадобиться два не оригинальных четырехконтактных реле 494.3787 (от газели реле поворотов и аварийной сигнализации).

Вот-така должна быть начинка в не оригинальном реле 494.3787. В этих реле нужно выпаять резистор обведенный желтым цветом и вместо него вывести провода для переменного резистора на 200 кОм, а так же выпаять конденсатор обведенный красным цветом и впаять новый на 330–1000 мФ.

( andRiU применял у себя переменные резисторы на 20 кОм — у меня с такими-схема не заработала, поэтому применил на 200 кОм).
Вот-так выглядит начинка оригинального реле 494.3787, но ни оно, ни любые аналогичные четырехконтактные реле не подходят, схема работает только на не оригинальных реле.

После того как заменили конденсатор и резистор, тоже самое нужно проделать со вторым реле.

Дальше нам понадобится 3 шт обычных пятиконтактных реле 90.3747. Теперь соединяем все реле согласно схемы

Переменные резисторы позволяют:
R1–регулировать скорость переключения между левым и правым светодиодами;
R2–регулировать скорость самих вспышек.
Резистор который выпаиваем имеет два контакта, а у переменного-три контакта. В переменном резисторе нам понадобится центральный контакт и любой крайний.
Теперь несколько фоток в собранном виде.

andRiU у себя использовал схему на три реле, но у меня при таком подключении не хватало нагрузки для светодиодов.

Я заменил светодиоды на обычные лампочки–и все заработало. Конечно можно было перед светодиодами, между «+» и «-» поставить резисторы или те же обычные лампочки, но есть НО, лампочки накаливания в режиме стробоскопов долго не протянут. Пробовал ставить и резистор на 5 Ом (5 Вт)-такой мощности оказалось мало- он очень грелся, ну прям очень, так, что в руке не удержать.

Читайте также  Усилитель на германиевых транзисторах

И тут мне сново помог andRiU , добавив в схему еще два реле, которые и создали нужную нагрузку для светодиодов (см. фото 5). Стробоскопы могут работать как обычные ДХО.
И конечно же видео (красная это просто куски ленты которую нашел для эксперимента).


Запчасти

KIA Ceed 2012, двигатель бензиновый 1.6 л., 130 л. с., передний привод, механическая коробка передач — аксессуары

Машины в продаже

Kia Ceed, 2013

Kia Ceed, 2013

Kia Ceed, 2016

Kia Ceed, 2015

Комментарии 21

можноли их использовать как дхо

Можно использовать как ДХО. Для этого там две кнопки одна отвечает за ДХО, вторая за стробоскопы. Резисторы переменные с крутилками должны быть от 20 до 200 кОм (это зависит от используемых компонентов в самих реле). Нужно пробовать у кого то работает с резистором в 20 кОм, у ко то с 200 кОм.

Добрый день скажите пожалуста какой резистор надо братьи где я не на ты с электроникой

Хочу с птф такую замутить такую вещь, лампочки галогенки.Какую схему собирать ?На 5 реле или на 3 ?

У меня заработала именно схема с 3-мя пятиконтактными и 2-мя четырехконтактными реле

Пожалуйста, но только реле должны быть неоригинальные, с оригинальными-не работает.

А какие не оригинальные?

В бортжурнале подробно описал и фотки прикрепил начинок реле: неоригинальных и оригинальных. В оригинальных другая начинка, я не знаю, что там нужно выпаивать.

У меня заработала именно схема с 3-мя пятиконтактными и 2-мя четырехконтактными реле

Доброе время суток!а схему можно с 3-мя пятиконтактными и 2-мя четырехконтактными реле

Все дело в начинках реле. Там нужно выпаивать совсемь другие элементы. Данная схема (проверенно) работает только от неоригинальных реле, потому, что в оригинальных начинка другая.

Так какие рэле необходимы?

Как у меня, я же все подробно расписал и поыоткал

в курсе? ч. 4 ст. 12.5 КоАП РФ управление транспортным средством, на котором без соответствующего разрешения установлены устройства для подачи специальных световых или звуковых сигналов (за исключением охранной сигнализации), влечет лишение права управления транспортными средствами на срок от одного года до полутора лет с конфискацией указанных устройств. Согласно ч. 5 ст. 12.5. КоАП РФ использование при движении транспортного средства устройств для подачи специальных световых или звуковых сигналов (за исключением охранной сигнализации), установленных без соответствующего разрешения, влечет лишение права управления транспортными средствами на срок от полутора до двух лет с конфискацией указанных устройств.

Да, спасибо. У нас такие же законы. Во первых они не установлены на транспортное средство, а во вторых, даже если и займут свое место, то никто не собирается с постоянно включенными стробоскопами ездить. Так, увидел запись, у человека получилось такое сотворить, вот и решил проверить смогу ли я.

ох не обратил внимания откуда пишет автор)да дпсникам или даишникам дай только повод, докопаются тем более по такому пункту, наши иной раз даже лютуют если ставишь модуль GS-100A LED для стоп сигнала который мерцает пытаются приписать эту статью

огонь! что за треки?

красные

белые
/>

2 простые схемы для изготовления автомобильного стробоскопа

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.

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.

Собраный светодиодный стробоскоп.

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.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

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.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

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 платы для стробоскопа

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.

Внешний вид законченной платы

При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. Скачать файл проекта.

Читайте также  Как рассверлить шайбу ровно

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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