Схема бегущих огней на светодиодах: Бегущие огни на светодиодах, схема на 12 вольт

Бегущие огни на светодиодах, схема на 12 вольт

Один из вариантов использования твердотельных источников света в декоративных целях – бегущие огни на светодиодах. Способов изготовления этого несложного устройства – масса. Рассмотрим некоторые из них.

Простейшая схема бегущих огней на 12 вольт

В интернете наиболее часто встречается простая «старомодная» схема с использованием счетчика и генератора (рисунок 1).

Рисунок 1

Работа схемы предельно проста и понятна. Генератор построен на основе таймера импульсов, а счетчик выполняет свою основную функцию – считает импульсы и выдает соответствующие логические уровни на своих выходах. К выходам подключены светодиоды, которые загораются при появлении логической единицы и соответственно гаснут при нуле, создавая тем самым эффект бегущих огней. Скорость переключения зависит от частоты генератора, которая в свою очередь зависит от номиналов резистора R1 и конденсатора С1.

Наименования микросхем приведены советские, но они имеют легкодоступные импортные аналоги. Если необходимо увеличить яркость светодиодов, то для увеличения тока нужно подключать их через буферные транзисторы, т.к. сами выходы счетчика имеют достаточно скромную нагрузочную способность.

Подключаем «мозги»

Для получения более сложных эффектов, схема должна строиться на микроконтроллере (далее МК). Хотя в интернете и присутствует множество схем бегущих огней на микроконтроллере, построенных на обыкновенной логике, реализующих различную последовательность зажигания светодиодов, их использование неоправданно и нецелесообразно в наши дни.

Схемы получаются более громоздкими и дорогими. МК же позволяет гибко управлять отдельными светодиодами или их группами, хранить в памяти множество программ световых эффектов и при необходимости чередовать их по заранее заданной последовательности или по внешней команде (например, от кнопки). При этом схема получается весьма компактной и достаточно дешевой.

Рассмотрим основной принцип построения схемы бегущих огней на светодиодах с использованием микроконтроллера.

Для примера возьмем микросхему ATtiny2313 – 8-разрядный МК стоимостью около 1$. Простейшая схема может быть реализована непосредственным подключением светодиодов к выводам I/O (рисунок 2).  Эти выводы МК способны обеспечить ток до 20 мА, что более чем достаточно для индикаторных светодиодов.

Необходимое значение тока задается резисторами, включенными последовательно диодам. Значение силы тока рассчитывается по формуле I=(U_пит-U_LED)/R. Схемы питания и сброса МК на рисунке не приведены, чтобы не загромождать схему. Эти цепи стандартные и выполняются в соответствии с рекомендациями производителя, приведенными в Data Sheet. При необходимости точного задания временных интервалов (длительности зажигания отдельных светодиодов или полного цикла) можно использовать кварцевый резонатор, подключаемый к выводам 4 и 5 МК.

Если такой необходимости нет, можно обойтись встроенным RC-генератором, а освободившиеся выводы назначить как стандартные выходы и подключить еще пару светодиодов. Максимальное количество светодиодов, которое можно подключить к этому МК – 17 (на рисунке 2 показан вариант подключения 10 светодиодов). Но лучше оставить один-два вывода для кнопок управления, чтобы была возможность переключать режимы бегущего огня.

Рисунок 2

Вот и всё, что касается «железа». Дальше всё зависит от программного обеспечения. Алгоритм может быть любым. К примеру, можно записать в память несколько режимов и настроить интервал повторения каждой либо подключить две кнопки: одну для переключения режимов, другую для регулировки скорости. Написание подобной программы – достаточно простая задача даже для человека никогда не работавшего ранее  с МК, однако если изучать программирование лень или некогда, а «оживить» бегущий огонь на светодиодах очень хочется – всегда можно скачать готовое ПО.

Простейшие бегущие огни всего на одной микросхеме без программирования

Данная статья поможет сделать полезную в быту вещь, порадовать себя и своих близких, разобраться в основах радиотехники. Для изготовления бегущих огней вам понадобится совсем немного времени. Необходимые радиодетали можно купить в специализированных магазинах, и стоят они недорого.

Необходимые материалы и приспособления:

Схема и принцип действия

Мигающий светодиод выдает один импульс в 0,5 секунды. Этот импульс поступает на вход микросхемы. Микросхема считывает этот импульс и отправляет его поочередно на выходы. Каждый импульс идет на новый выход, последовательно от первого до десятого. После десятого выхода, счетчик сбрасывается, и процесс начинается заново. Таким образом получается эффект бегущих огней.

Изготавливаем простые бегущие огни

Светодиоды могут быть расположены свободно и держаться за счет проводов. Но для удобства, лучше изготовить корпус для наших огней. Возьмем кусок пластика, просверлим в нем десять отверстий. Отрежем излишки, оставив тонкую полоску.

Разгибаем усики светодиодов, и вставляем их в отверстия пластика.

Контакты светодиодов находящиеся с одной из сторон припаиваем к перемычке.


Выступающие за перемычку контакты отрезаем.


Далее производим сборку схемы по рисунку.





Подаем напряжение от 5 до 12 Вольт на выводы схемы. Для этого можно использовать блок питания или обычные батарейки и аккумуляторы. Наслаждаемся результатом.

Рекомендации

Если у вас под рукой только обычные пальчиковые батарейки – по 1,5 Вольта, для достижения необходимого напряжения их можно объединить. К плюсу одной батарейки подключаем минус второй, к плюсу второй – минус третьей и так далее. Это называется – последовательное соединение. Для достижения напряжения 6 Вольт, нам необходимо соединить последовательно 4 батарейки по 1,5 Вольта.
При подключении бегущих огней от блока питания, необходимо убедится в полярности и уровне напряжения. Обычно вся информация нанесена на корпус блока. Если таких сведений нет, необходимо воспользоваться вольтметром. В вольтметре контакты подписаны, обычно плюс красного цвета, минус черного. При правильном подключении к блоку питания прибор покажет положительное значение, например 12 Вольт. Если плюс и минус перепутаны, то показания вольтметра будут отрицательными, то есть со знаком минус, – 12 Вольт.
В качестве микросхемы IC 4017, можно использовать отечественный аналог – микросхему К561ИЕ8. Мигающий светодиод лучше использовать красного цвета – у него выше напряжение импульса. Двухцветные мигающие светодиоды использовать нельзя, с ними схема работать не будет.

Смотрите видео

Техника безопасности:

1. Обязательно соблюдайте полярность подключения устройства.
   
2. Если на блоке питания нет маркировки и вам нечем проверить напряжение, которое он выдает, использовать его нельзя.
   
3. Перед использованием всю схему бегущих огней необходимо спрятать в какой-либо корпус или заизолировать во избежание коротких замыканий.

Бегущие огни на светодиодах и микроконтроллере

Бегущие огни на светодиодах – один из вариантов автоматического устройства, основанного на осветительных приборах типа LED или более простых видах, которые достаточно широко применяются в рекламных световых конструкциях, а также в автомобильной промышленности. По своей сути это устройство, которое управляет светодиодами и приборами на их основе строго в соответствии с программой, заложенной в микросхеме.

Весьма популярны при управлении световыми приборами устройства, построенные на основе программируемых контроллеров. По такому принципу работает большая часть бегущих огней. К числу массовых, наиболее распространенных микросхем управления можно отнести восьмиразрядную микросхему-контроллер с накопителем памяти PIC12F629. И простейший прибор, который можно сделать своими руками с его применением – это реверсивные бегущие огни, т. е. выполняющие попеременное возвратно-поступательное включение светодиодов или иных источников света.

Схема подобного прибора достаточно проста и содержит только управляющее устройство с уже заложенной в память соответствующей программой. Напряжение подается от источника стабилизированного питания пяти или двенадцати вольт с применением дополнительного интегрального стабилизатора.

Простая схема бегущих огней

Шестнадцать светодиодов, выстроенных в любом необходимом мастеру порядке, располагаются на текстолитовой основе и коммутируются в такой последовательности, которая требуется для заданной цели. Такой прибор очень экономичен в энергопотреблении как от 12, так и от 5 вольт с общим током около 20 миллиампер.

Подобные бегущие огни можно с успехом применять в автомобиле в качестве дополнительного стоп-сигнала, т. к. светодиоды будут поочередно включаться до тех пор, пока на устройство будет подаваться питание.

Более сложные устройства

Для устройств со сложными алгоритмами переключения применяются более высокотехнологичные микропроцессоры. Схему бегущих огней на светодиодах подобного типа можно увидеть на рисунке ниже. Для того чтобы сделать их своими руками, понадобится изготовление мультивибратора, основанного на микроконтроллере DD1 K561ЛА7, а также микросхеме-счетчике DD2 К561ИЕ8.

При помощи первого будет создаваться импульс, включаться тот или иной светодиод. Счетчик же будет переключать питание по группам источников света. Таким образом, возможна реализация такого устройства, как бегущие огни с выбором программ.

Ниже приведена схема подобных бегущих огней. Усилитель сигнала основывается на транзисторах VT1 и VT2, которые открываются при подаче напряжения со счетчика. В качестве фильтра используется конденсатор С2 и С3. Ну а С1 регулирует периодичность подачи.

Смонтировать подобное устройство бегущих огней можно на печатной текстолитовой плате размером всего 3.7 х 5 см, т. е. объемом со спичечный коробок.

Схема более сложного устройства

Согласно схеме, светодиоды по группам подключаются к трем выводам. Количество световых элементов зависит от питающей мощности, но не стоит формировать очень большие группы во избежание перегрузки питающей сети.

Желательно также обеспечить защиту транзисторов КТ972А теплоотводящими радиаторами. Кстати, их можно заменить чуть менее мощными аналогами, а именно КТ315 или же КТ815 – все это уже на усмотрение мастера, на изменения в работе самой схемы это никак не влияет.

Такие элементы, как DD1.1 и DD1.2 выполняют функции генерирования импульса, подаваемого на счетчик.

При подборе сопротивления R6 необходимо учитывать, что номинальное его значение не должно быть меньше 1 килоома.

Конечно, сами светодиоды монтируются на отдельной платформе. Хотя если подобное устройство предназначается для использования в качестве бегущих огней на стоп-сигнале автомобиля и заводские огни состоят из светодиодов, можно подключиться непосредственно к ним. Это избавит от лишней работы по монтажу и коммутации новой платформы под световые элементы.

Одна из областей применения бегущих огней – реклама

Заключение

Даже имея незначительный опыт в электротехнике и радиоэлектронике, собрать схему бегущих огней вполне возможно. Но уж если с такими знаниями совсем никак, а установить огни на свой автомобиль есть большое желание, тогда есть смысл приобрести уже готовое устройство. На сегодняшний день на прилавках автомагазинов, да и магазинов электротехники такие приборы представлены в огромном ассортименте. В подобных конструкциях будет присутствовать больше функций, таких, например, как включение или мигание стоп-сигнала при аварийной остановке, движении назад и т.

п.

Бегущие огни в стоп-сигналах автомобиля – это не только дань эстетике, но еще и безопасность. Ведь мигающий или двигающийся огонек всегда более заметен, чем статично горящий. А потому установка подобного устройства всегда желательна.

Бегущие огни на 10 светодиодах

материалы в категории

Бегущие огни на 10 светодиодах

Один из самых популярных световых эффектов это эффект бегущие огни.
Визуально он выражается в том, что в цепочке каких-либо источников света, например электрических лампочек, в самом простом варианте поочередно загорается один или группа источников, расположенных один возле другого. При этом, благодаря инерции нашего зрения, создается видимость того, что источник света перемещается, «бежит» по цепочке с определенной скоростью. В качестве источников света в таких конструкциях могут использоваться не только электрические лампочки, но и, например,

светодиоды.

Простое и в то же время надежное устройство, реализующее световой эффект бегущих огней, можно собрать с использованием обыкновенных светодиодов. Предлагаемая конструкция представляет собой обычный переключатель, в котором напряжение питания поочередно подается на один из десяти светодиодов.

Принципиальная схема бегущих огней

Данное устройство, основу которого составляют две микросхемы и десять транзисторов, условно можно разделить на три функциональных блока: задающий генератор, блок управления и схему индикации. Как и большинство подобных конструкций, предлагаемый модуль изготовлен с использованием счетчиков импульсов. Задающий генератор, формирующий импульсы управления, выполнен на микросхеме IC2, которая включена по схеме нестабильного мультивибратора. При этом рабочая частота задающего генератора определяется величиной сопротивления резистора R1 и значением емкости конденсатора С1. При использовании данных элементов с указанными на принципиальной схеме параметрами частота следования управляющих импульсов будет около 15 ГЦ.

С выхода задающего генератора (вывод IC2/3) управляющие импульсы подаются на блок управления, основу которого составляет микросхема IC1, являющаяся счетчиком импульсов. На десяти выходах этой микросхемы обеспечивается последовательное формирование напряжения логической единицы. Первоначально на всех выходах счетчика импульсов присутствуют напряжения логического нуля. Другими словами, уровень напряжения на каждом из выходов микросхемы IC1 (выводы IC1/1-7.9-11) будет низким и недостаточным для того, чтобы открылся транзистор, база которого подключена к соответствующему выходу.

При поступлении от задающего генератора первого управляющего импульса на вход счетчика CLK (вывод IC1/14) на выходе DO0 (вывод IC1/3) сформируется напряжение логической единицы, то есть на этот выход будет подано напряжение более высокого уровня. Таким образом, на одном из выходов блока управления появится управляющее напряжение, которое подается на соответствующий вход блока индикации. В рассматриваемой схеме блок индикации выполнен на транзисторах Т1-Т10 и светодиодах D1-D10.

С выхода DO0 (вывод IC1/3) напряжение высокого логического уровня поступает на базу транзистора Т10 и обеспечивает его отпирание. В результате через открытый переход «коллектор-эмиттер» транзистора Т10 анод светодиода LD10 оказывается подключенным к плюсу источника питания, что приводит к свечению этого диода. Поступление на вход микросхемы IC1 следующего управляющего импульса от задающего генератора обеспечит формирование напряжения логической единицы на выходе DO1 (вывод 1С 1/2). При этом на выходе DO0 вновь появится напряжение низкого логического уровня, транзистор Т10 закроется, а светодиод LD10 погаснет. В то же время транзистор Т9 откроется, а диод LD9 начнет светиться.

При подаче на вход счетчика IC1 непрерывной последовательности из десяти управляющих импульсов напряжение высокого логического уровня будет поочередно формироваться на выходах DO0-DO9, чем будут обеспечены последовательные вспышки светодиодов от LD10 до LD1. Если эти светодиоды расположить один возле другого, то, как уже отмечалось, благодаря инерции нашего зрения, создастся видимость того.
что светящийся диод «бежит» по цепочке. После того как на вход счетчика будет подана следующая последовательность из десяти управляющих импульсов, произойдет повторный цикл поочередных вспышек светодиодов. И так будет продолжаться до отключения питания.
Остается добавить, что использование в данной схеме транзисторов Т1-Т10 в качестве управляющих работой светодиодов ключей обусловлено тем, что токовая нагрузка микросхемы IC1 весьма незначительна. Поэтому непосредственное подключение отдельных светодиодов к ее выходам может привести к неисправности микросхемы

Обсудить на форуме

⚡️Бегущие огни на светодиодах своими руками, схема простая

На чтение 2 мин. Опубликовано 11.12.2017 Обновлено 07.07.2019

Предлагаю Вашему вниманию очень простую схему бегущих огней. Схема бегущие огни легко повторить, она выполнена на надежных, дешевых отечественных элементах, работает без сбоев присущих многим подобным схемам. Напряжения питания может изменяться в широком диапазоне 3…9В.

Бегущие огни на светодиодах своими руками схема состоит из генератора прямоугольных колебаний на микросхеме DDI (К561ЛН2). С выход о DD1 (вывод 4) сигнал поступает на вход десятичного счетчика – дешифратора DD2 (К561ИЕ8). При каждом появлении на входе счетчика лог.1 происходит переключение его выходов в следующем порядке: 3, 2, 4,7, 10, 1, 5, 6, 9, 11. К каждому выходу счетчика подключен светодиод. Таким образом, получается эффект бегущих огней.

Для изменения частоты импульсов следует изменять сопротивление резистора R2. При R2=470 кОм частота следование импульсов около 0,5 Гц. Можно к выходу DD2 подключить и лампы накаливания, но через транзистор. Если подключить несколько ламп, то VT1 необходимо установить на небольшой теплоотвод.

Вместо ламп также можно применить несколько включенных последовательно ультраярких светодиодов через резистор сопротивлением около 30 Ом. При применении светодиодов типа АЛ307БМ (без транзистора, при Uпит=6 В) ток потребления устройство не более 15 мА. При применении одного ультраяркого светодиода с транзистором ток около 70 мА (в зависимости от типа ультраяркого светодиода).

Устройство выполнено на фольгированном одностороннем текстолите размером 60×35 мм методом травления. Следует также отметить, что микросхема К561ИЕ8 допускает включение на один выход до двух светодиодов типа АЛ307БМ.

Детали. Счетчик DD2 можно заменить десятичным счетчиком КМОП (например, К176ИЕ8, К564ИЕ8). Резисторы типа МЛТ-0,125 и МЛТ-1 (в цепи ультраярких светодиодов), диод VD1 любой кремниевый, маломощный, конденсатор типа К50-6 или К50-16.
Бегущие огни налаживают с помощью подбора R2 для требуемой скорости бега. При питании следует применять источник с небольшим уровнем пульсаций.

Бегущие огни на светодиодах

Собираем “Бегущие огни” своими руками

Здесь пойдёт речь о том, как сделать бегущие огни на светодиодах своими руками. Схема устройства отличается простотой и реализована на логических микросхемах так называемой жёсткой логики – микросхемах серии ТТЛ. Само устройство включает три микросхемы.

Схема состоит из четырёх основных узлов:

генератора прямоугольных импульсов;

устройства индикации (16-ти светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 начинают последовательно загораться и гаснуть. Визуально это выглядит как движение огонька слева направо (или наоборот). Такой эффект и называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3. Задействовано лишь 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го вывода снимаются прямоугольные импульсы. Частота их следования невелика. Это позволяет реализовать видимое переключение светодиодов.

По сути, генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задаёт темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно подкорректировать с помощью изменения номиналов резистора R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может быть сорвана – генератор не будет работать. Так, например, генератор отказался работать при сопротивлении резистора R1 равном 1 кОм. Поэтому изменять номиналы C1 и R1 можно лишь в некоторых пределах. Если генератор не запустился, то будет постоянно светиться один из светодиодов HL1 – HL16.

Счётчик на микросхеме DD2 необходим для подсчёта импульсов, поступающих от генератора и подачи двоичного кода на дешифратор К155ИД3. По схеме выводы 1 и 12 микросхемы-счётчика К155ИЕ5 соединены. При этом микросхема будет считать поступающие на вход C1 (выв. 14) импульсы и выдавать на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству поступивших импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно сменяют друг друга 16 комбинаций кода (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т.д.). Далее в работу включается дешифратор.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырёхразрядный код в напряжение логического нуля, который появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, такое объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что у неё 16 выходов. Как известно, в двоичном коде из четырёх знаков можно закодировать 16 комбинаций. Больше никак не получится. Напомним, что с помощью четырёхзначного двоичного кода можно закодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, если возвести 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество разрядов или цифр в коде). Получим 2 4 = 16 возможных комбинаций. Таким образом, при поступлении на входы микросхемы К155ИД3 двоичного кода в диапазоне от 0000 до 1111 на выходах 0 – 15 появится логический ноль (светодиод засветится). То есть микросхема преобразует число в двоичном коде в логический ноль на выводе, который соответствует числу в двоичном коде. По сути это такой особенный дешифратор из двоичной системы в десятичную.

А почему светится светодиод? На выходе ведь логический ноль. По схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу питания, а катоды к выходам микросхемы К155ИД3. Если на выходе “0”, то для светодиода это как бы минус питания и через его p-n переход течёт ток – светодиод светится. Если на выходе логическая единица “1”, то ток через светодиод не пойдёт.

Если всё то, что было написано вам всё равно не понятно, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь работой устройства. Схема проверена и исправно работает.

Если в распоряжении уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 (КР142ЕН5А) и элементы обвязки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не надо.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут иметь разброс ±20%. На работу устройства это не повлияет. Светодиоды HL1 – HL16 могут быть любого цвета свечения (красного, синего, зелёного) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать яркие красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. “Бегущий огонь” с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

В продаже имеется огромное количество различных мигающих цветными огоньками светодиодных девайсов, способных сделать ярче любой праздник. Зачем покупать стандартные светодиодные мигалки, когда намного интереснее за несколько часов своими руками собрать оригинальное и полностью функциональное устройство, способное переключать светодиоды в определенной последовательности, тем самым создавая эффект бегущих огней. Для начинающих радиолюбителей, эта самоделка будет замечательным проектом выходного дня.

На этом рисунке изображена схема бегущих огней на светодиодах.

Схема бегущих светодиодных огней на микросхеме NE555, CD4017, CD4022

Устройство состоит из двух микросхем, принцип работы очень простой. Задающий генератор импульсов выполнен на универсальной микросхеме NE555. Сигнал с генератора поступает на вход двоичного счетчика дешифратора CD4017 или CD4022 эти микросхемы аналогичные и полностью взаимозаменяемые. Микросхема имеет 10 выходов, к которым подключены светодиоды. При подаче тактовых импульсов с генератора импульсов на вход счетчика происходит последовательное переключение между выходами микросхемы.

Светодиоды зажигаются в строгой последовательности от 1 до 10 и поэтому получается эффект бегущих огней. Скорость переключения светодиодов регулируется за счет изменения частоты задающего генератора импульсов подстроечным резистором P1. Напряжение питания светодиодов устанавливается подбором сопротивления резистора R1. Схема питается напряжением от 5 до 15 вольт. Так же обратите внимание на нумерацию светодиодов на схеме. Если вы хотите, чтобы светодиоды зажигались один за другим, то разместите их по порядку указанном на схеме.

На этом рисунке изображена печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах.

Печатная плата бегущих светодиодных огней на двух микросхемах своими руками

Детали устройства легко помещаются на печатной плате размером 65х45 мм. Микросхемы для удобства я установил в DIP панельки, стоят копейки, в случае замены микросхемы не надо ничего паять.

Светодиоды с платой соединяются проводами. На каждый канал микросхемы можно подключить не более трех светодиодов. В своей самоделке решил поставить по два светодиода на каждый канал и разместить светодиоды один на против другого таким образом, чтобы получился круговой эффект вращения из двух точек. Вы можете размещать светодиоды в любой последовательности, создавать фигуры, вариантов много, фантазируйте…

Хочу заострить ваше внимание на том, что если будете ставить разноцветные светодиоды. На один канал можно ставить светодиоды, только одного цвета. Все потому, что у разноцветных светодиодов разное сопротивление и поэтому будет светиться только, тот у которого меньшее сопротивление. Конечно можно это дело исправить, если заменить резистор R1 перемычкой, а на каждый светодиод поставить отдельный резистор. Тогда все светодиоды будут светиться, как надо.

Моей задачей было собрать автономное, карманное устройство, которое будет служить световым дополнением к музыкальному «Бумбоксу», поэтому светодиоды и плату с батарейкой, аккуратно разместил в пластиковом корпусе от электромагнитного реле. Светодиоды залил термо клеем. Таким образом приклеил печатную плату. Поставил выключатель и один диод IN4007 для защиты устройства от переполюсовки.

Получилось симпатичное карманное устройство, которое можно взять с собой и наслаждаться бегущими по кругу светодиодными огоньками.

А, что делать если хочется подключить большую нагрузку, например светодиодные ленты? Тогда придется немного усовершенствовать схему. На каждый канал надо поставить транзисторный ключ.

В данной схеме хорошо работают практически любые транзисторы структуры n-p-n например: BD139, TIP41C, MJE13006, MJE13007, MJE13008, MJE13009, КТ815, КТ805, КТ819 и другие аналогичные подберите в зависимости от требуемой нагрузки. Все транзисторы надо закрепить на радиаторе, коллекторы транзисторов по схеме соединяются вместе, поэтому изолировать от радиатора не надо. Резисторы R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10 подключите к выходам микросхемы. Питание схемы возьмите от общего источника питания.

Радиодетали для сборки бегущих огней на светодиодах

• Микросхема NE555
• Микросхема CD4017 или CD4022
• Подстроечный резистор P1 на 50К
• Резистор R1 1К, R2 22К
• Конденсатор С1 220 мкФ 25В, С2 10 мкФ 25В
• Светодиоды с напряжением питания от 2 до 12В

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать бегущие огни на светодиодах

Динамичные световые огни всегда привлекают к себе внимание. Этим пользуются для создания рекламы. Устанавливают их на автомобили с целью привлечь внимание водителей. В статье рассматривается схема и дается инструкция, как бегущие огни на автомобильных светодиодах сделать своими руками на стоп-сигнале.

Принципиальная схема стоп-сигнала в виде бегущих огней

Стоп-сигнал служит для предупреждения водителей транспортных средств, которые едут сзади, о том, что водитель тормозит. Дополнительный стоп-сигнал со светодиодами очень важен, так как при интенсивном автомобильном движении порой непонятно, загорается стоп-сигнал или горят габариты. Бегущие огни на светодиодах привлекают дополнительное внимание водителей, сработает эффект рекламы. Тем самым, у задних участников движения будет дополнительное время среагировать на торможение (автор видео — evgenij5431).

Далее рассмотрим, как сделать светодиодный стоп-сигнал своими руками. Ниже детально разбирается схема создания меняющихся огней. Для реализации динамичных огней используются красные светодиодные лампы, которые включены попарно. После включения сначала загораются лампочки в центре, а затем расходятся от центра к краям.

Светодиоды управляются попарно. Сначала загораются светодиодные лампочки HL1 и HL2, далее HL3 и HL4. После того, как гаснет предыдущая пара лампочек, зажигается следующая. Лампочки попарно зажигаются до последней пары HL11 и HL12. Когда загорится и потухнет последняя пара, процесс повторяется.

Светодиодные огни будут бежать до тех пор, пока на вход схемы будет подаваться питание.

Первые светодиоды находятся в середине, остальные располагаются попарно на равном расстоянии к краям. Реально реализован алгоритм бегущего огня от центра стоп-сигнала к его краям. Можно пофантазировать и придумать другой алгоритм, по которому будет мигать каждая лампочка.

Принципиальная схема бегущих светодиодов

Описание электрической схемы

Для практической реализации приведенной схемы необходим мультивибратор, основу которого составляет микросхема DD1 К561ЛА7 и микросхема-счетчик DD2 К561ИЕ8. С помощью первой микросхемы создаются импульсы, включающие светодиоды. Благодаря микросхеме-счетчику осуществляется переключение питания для определенных групп светодиодных огней.

Транзисторы VT1-VT2 используются в качестве усилителей, которые открываются благодаря напряжению, поступающему с ноги счетчика. Конденсаторы С2 и С3 играют роль фильтров питания. Подбирая емкость конденсатора С1, можно уменьшать или увеличивать, когда будут переключаться светодиоды. Для монтирования конструкции светодиодного стопа лучше всего подойдет печатная текстолитовая плата с размерами 37 х 50 мм.

Габариты печатной платы

Габариты печатной платы

Данная конструкция требует минимальную силу тока и почти не нагревается. Это дает возможность сборку, которая управляет светодиодами, сделать в этом же корпусе стоп-сигнала. При этом питание можно подключить к снятой штатной лампе.

Ниже приведена схема, которую легко реализовать.

Реализация мигания светодиодов

По данной схеме группы светодиодных лампочек подключают к выводам Out1 — Out3. Сколько светодиодов будет в целом, зависит от питания. Если лампочек слишком много, то учитывать нужно, какое питание поступает на схему от бортовой сети, составляющее 12 В. Транзисторы КТ972А необходимо защитить с помощью теплоотводящих радиаторов. По желанию можно транзистор КТ972А заменить парой менее мощных транзисторов КТ315 и мощным элементом КТ815 или аналогичными элементами.

Детали DD1.1 и DD1.2, включенные в схему, играют роль генератора, который служит для подачи импульсов на вход счетчика К561ИЕ8. Аналогично предыдущему случаю, с помощью счетчика генерируются управляющие импульсы для транзисторов. Подбирая сопротивление R6, значение его номинала должно составлять не менее 1 кОм. Для создания бегущих огней можно использовать печатную плату. Благодаря навесному монтажу конструкция получается миниатюрных размеров.

Миниатюрные размеры платы

Естественно, светодиодные лампочки размещают прямо на панели стоп-сигнала, так как печатная плата слишком мала, чтобы поместить на нее светодиоды. Следует помнить о надежности, поэтому необходимо обеспечить максимальную защиту электрических соединений и контактов от попадания влаги. Для обеспечения питанием дополнительного стопа его подключают к проводке основного стопа в багажнике. Возможен вариант подключения к плате световых приборов.

Если все правильно собрано, то дополнительной настройки не понадобится. Диодные стоп-сигналы начинают работать сразу же после подключения.

Заключение

Имея хотя бы небольшой опыт электромонтажных работ, пользуясь приведенными в статье схемами, можно самостоятельно оттюнинговать свой автомобиль, сделав бегущий огонь на светодиодах для стоп-сигнала. Если для реализации бегущих огней своими руками не достаточно опыта и знаний, можно купить заводские стоп-сигналы с такой функцией. В таких устройствах реализовано больше функций.

В зависимости от алгоритма бегущие светодиоды могут гореть при аварийной остановке, во время торможения, если водитель дает задний ход и др. Для установки заводских стоп-сигналов не нужно специальных знаков, поэтому с их монтажом справится даже начинающий водитель.

Видео «Светодиодный бегущий огонь»

В этом видео демонстрируется, как самостоятельно создать бегущие они на светодиодах (автор ролика — Radio Hobby Invent).

Простой имитатор бегущих огней на светодиодах (4011б BS170)

Популярный световой эффект бегущие огни образуется путем последовательного переключения светодиодов или других электрических источников света. Но зрение можно и «обмануть» заставив поверить, что перед вами бегущие огни. Для этого достаточно разделить линию из светодиодов на две группы, так чтобы светодиоды одной группы были между светодиодами другой группы. А потом их просто переключать с частотой около 2-3 Гц.

Хотя на самом деле будет только переключение двух групп светодиодов, зрительный эффект будет как будто это бегущие огни только будет непонятно в какую сторону. Однако, направление движения будет казаться уже индивидуально. И что интересно, будет зависеть от скорости переключения.

Принципиальная схема

Принципиальная схема автомата показана на рисунке. Светодиодная линия состоит из 15-ти светодиодов, число которых разбито на две группы, по 7 и 8 светодиодов, соответственно.

С целью уравнивания яркости свечения светодиодов ток на каждый из них поступает через отдельный токоограничительный резистор (R1-R15).

Светодиоды в группах, конечно, было бы удобнее и экономичнее включить последовательно и через один токоограничительный резистор, но это потребовало бы использования более высоковольтного источника питания, потому что при номинальном прямом напряжении на светодиоде около 2V напряжение питания при 8-й светодиодах в группе потребовало бы не менее 16V.

Но «по техзаданию» было питание от 5-вольтового источника для зарядки сотовых телефонов. Поэтому светодиоды включены параллельно, но это требует по отдельному токоограничительному резистору на каждый.

Для того чтобы получить нужный эффект переключения необходимо включать группы светодиодов поочередно. То есть, должно быть два ключа, на затворы которых поступают противофазные импульсы.

Рис. 1. Принципиальная схема имимтеатора бегущих огней на светодиодах.

Ключи здесь выполнены на полевых транзисторах VT1 и VT2. Импульсы генерирует мультивибратор на микросхеме D1 На первых двух элементах построен мультивибратор, генерирующий импульсы частотой от 1.5 Гц до 5 Гц в зависимости от положения ручки переменного резистора R17. Этим резистором регулируется скорость воспроизведения светового эффекта.

Два других элемента микросхемы предназначены для буферирования и создания противофазных импульсов, которые и поступают на затворы полевых транзисторов VТ1 и VТ2. В данном устройстве можно использовать практически любые светодиоды, но все же желательно повышенной яркости свечения. Светодиоды можно расположить как в линию, так и в круг или в виде другой фигуры.

При круговом расположении псевдо эффект бегущего огня проявляется даже лучше чем при расположении в линию.

Детали

Микросхему можно применить как К561ЛА7, так и К561ЛЕ5. значения это не имеет. Соответственно, это будут зарубежные аналоги типа 4011 и 4001.

Можно так же использовать и любую другую микросхему КМОП с количеством инверторов не менее четырех, например. К561ЛН2. в которой шесть одновходовых инверторов.

Схему можно питать и от другого источника питания, напряжением не более 15V. При этом желательно формировать светодиоды в параллельные группы последовательно включенных светодиодов.

Это позволит сэкономить резисторы R1-R15 и понизить ток через ключевые транзисторы. Но при этом нужно учитывать то, что суммарное номинальное прямое напряжение последовательно включенных светодиодов не должно превышать 80% от напряжения источника питания.

Печников А. А. РК-05-18.

Схема бегущей волны на светодиодах. Ходовые огни на светодиодах своими руками

Еще одна простая конструкция для начинающих радиолюбителей – это бегущая строка на таймере 555. Микросхема включена по схеме генератора прямоугольных импульсов. Частота генерируемых импульсов порядка 2-3 герц, их можно регулировать подбором электролитического конденсатора (10 мкФ) и регулировкой сопротивления переменного резистора.

Рассматриваемая схема может работать в широком диапазоне питающих напряжений, генерация начинается от 5 Вольт (ниже не пробовал).Эта простая, несколько раз перепроверенная тикерная диаграмма может стать отличным подарком для ваших близких. На основе трех таких схем можно получить очень красивые визуальные эффекты. После подачи питания микросхема (генератор) будет подавать низкочастотные импульсы на вход счетчика, который будет считывать каждый импульс, попеременно переключая светодиоды. Также возможно подключить несколько последовательно соединенных светодиодов для каждого канала. Оптимальное рабочее напряжение схемы 9-12 Вольт.

Счетчик CD4017 включен по стандартной схеме без дополнительных принадлежностей.Низкочастотный сигнал с микросхемы NE555 поступает на счетчик. Счетчик имеет 10 каналов с отдельными декодерами. Можно брать буквально любые светодиоды, цвет и рабочее напряжение не так важны, в моем случае использовались полностью идентичные синие светодиоды CHIP.

Ток потребления бегущей строки не превышает 50 мА, в редких случаях может достигать 80. Потребление цепи в основном зависит от времени переключения светодиодов, при пониженной частоте переключения (1-3 Герца) ток потребление может быть минимальным – 20-30 мА.

Сборка осуществляется на макетной плате, количество компонентов минимальное. В схеме даже не используется управляющий штифт генератора. Для ограничения напряжения светодиодов используется резистор, но если вы планируете использовать последовательное соединение светодиодов (скажем, 3-4 шт), то резистор можно исключить из схемы. Видео светодиодной бегущей строки:

Приложения – различные автоматические световые эффекты, новогодние гирлянды, витрины и рекламные стенды. Естественно, в этом случае подключаются более мощные светодиоды, переключение которых осуществляется полевыми транзисторами.

Здесь мы поговорим о том, как сделать ходовые огни на светодиодах своими руками. Схема устройства проста и реализована на логических микросхемах так называемой жесткой логики – микросхемах серии TTL. Само устройство включает в себя три микросхемы.

Схема состоит из четырех основных узлов:

генератор прямоугольных импульсов;

Счетчик

;

Декодер

;

устройства индикации (16 светодиодов).

Вот принципиальная схема устройства.

Устройство работает следующим образом. После подачи питания светодиоды HL1 – HL16 последовательно загораются и гаснут. Визуально это похоже на движение света слева направо (или наоборот). Этот эффект называется «бегущий огонь».

Генератор прямоугольных импульсов реализован на микросхеме К155ЛА3 … Задействовано всего 3 элемента 2И-НЕ этой микросхемы. С 8-го выхода удаляются прямоугольные импульсы. Их частота невысока.Это позволяет видимое переключение светодиодов.

Фактически генератор на элементах DD1.1 – DD1.3 задает темп переключения светодиодов, а, следовательно, и скорость «бегущего огня». При желании скорость переключения можно регулировать, изменяя номиналы резисторов R1 и C1.

Стоит предупредить, что при других номиналах R1 и C1 генерация может сорваться – генератор работать не будет. Так, например, генератор отказался работать с сопротивлением резистора R1 равным 1 кОм.Поэтому изменять рейтинги C1 и R1 можно только в определенных пределах. Если генератор не запускается, то один из светодиодов HL1 – HL16 будет гореть постоянно.

Счетчик на микросхеме DD2 необходим для подсчета импульсов, приходящих от генератора, и подачи двоичного кода на декодер К155ID3. Согласно схеме выводы 1 и 12 микросхемы счетчика К155ИЕ5 соединены. В этом случае микросхема будет считать входящие импульсы C1 (вывод 14) и выводить на выходах (1, 2, 4, 8) параллельный двоичный код, соответствующий количеству полученных импульсов от 0 до 15. То есть на выходах (1, 2, 4, 8) микросхемы К155ИЕ5 последовательно заменяют друг друга 16 кодовыми комбинациями (0000, 0001, 0010, 0011, 0100 и т. Д.). Далее декодер включается в работу.

Особенность микросхемы К155ИД3 заключается в том, что она преобразует двоичный четырехбитный код в напряжение логического нуля, которое появляется на одном из 16 соответствующих выходов (1-11, 13-17). Думаю, это объяснение не всем понятно. Попробуем разобраться.

Если обратить внимание на изображение микросхемы К155ИД3, то можно заметить, что она имеет 16 выходов. Как известно, 16 комбинаций можно закодировать двоичным кодом из четырех символов. Больше работать не будет. Напомним, что с помощью четырехзначного двоичного кода вы можете кодировать десятичные цифры от 0 до 15 (всего 16 цифр).

Это легко проверить, возведя 2 (основание системы счисления) в степень 4 (количество цифр или цифр в коде). Получаем 2 4 = 16 возможных комбинаций.Таким образом, при поступлении двоичного кода на входы микросхемы К155ИД3 в диапазоне от 0000 перед 1111 на выходах 0-15 Появится логический ноль (загорится светодиод). То есть микросхема на выходе преобразует двоичное число в логический ноль, что соответствует двоичному числу. По сути, это такой особенный декодер от двоичного к десятичному.

Почему горит светодиод? На выходе получается логический ноль. На схеме видно, что аноды всех светодиодов подключены к плюсу блока питания, а катоды – к выводам микросхемы К155ИД3.Если на выходе «0», то для светодиода это как минус блока питания и через него проходит ток перехода p-n – светодиод горит. Если на выходе логическая единица «1», то ток через светодиод не пойдет.

Если вам все еще непонятно все, что было написано, то не стоит расстраиваться. Просто соберите предложенную схему, например, на беспаечной макетной плате и наслаждайтесь устройством. Схема проверена и работает нормально .

Если у вас уже есть стабилизированный блок питания (например, такой как этот), то интегральный стабилизатор DA1 ( KR142EN5A ) и элементы подстройки (C2, C3, C4) в схему устанавливать не нужно.

Все номиналы элементов (конденсаторов и резисторов) могут отличаться. ± 20% … Это не повлияет на работу устройства. Светодиоды HL1 – HL16 могут быть любого цвета (красный, синий, зеленый) с рабочим напряжением 3 вольта. Можно, например, использовать ярко-красные светодиоды диаметром 10 миллиметров. «Бегущий огонь» с такими светодиодами будет смотреться очень эффектно.

В настоящее время в Интернете море схем с ходовыми огнями. В нашей статье мы рассмотрим простейшую схему, собранную на двух популярных микросхемах: таймера 555 и счетчика CD4017.

Соберем по такой схеме (для увеличения кликните):

Схема не очень сложная как кажется на первый взгляд. Итак, для его сбора нам потребуется:

1) три резистора номиналом: 22 кОм, 500 кОм и 330 Ом

2) микросхема NE555

3) микросхема CD4017

4) 1 мкФ конденсатор

5) 10 советских или китайских светодиодов на 3 Вольта

Распиновка 555

В настоящее время большинство микросхем производится в так называемом корпусе DIP … DIP – с английского – Dual In-line Package, что буквально означает «двухрядный агрегат». Выводы микросхем в DIP-корпусе расположены на противоположных сторонах друг от друга. Расстояние между выводами обычно составляет 2,54 мм, но есть и исключения. В зависимости от того, сколько выводов у микросхемы, корпус для этой микросхемы называется. Например, 555 имеет 8 контактов, поэтому его корпус называется DIP-8.

В красных кружках я выделил так называемые «ключи». Это специальные метки, по которым можно узнать начало маркировки выводов микросхемы

Первый вывод находится сразу рядом с ключом.Отсчет идет против часовой стрелки

Это означает, что на микросхеме NE555N пины пронумерованы следующим образом:

То же самое касается микросхемы CD4017, которая выполнена в корпусе DIP-16.

Штыри пронумерованы в нижнем левом углу.

Сборка устройства

Собираем свои ходовые огни. На макете они выглядят примерно так:

А вот как работает схема:

Вся схема работает так: на таймере 555 собран генератор прямоугольных импульсов.Частота следования импульсов зависит от резистора R2 и конденсатора C1. Далее эти прямоугольные импульсы подсчитываются микросхемой счетчика CD4017 и, в зависимости от количества прямоугольных импульсов, выводят сигналы на свои выходы. При переполнении счетчика в микросхеме все начинается заново. Светодиоды мигают по кругу, пока в цепи есть напряжение.

Имейте в виду, что аналогов микросхемам 555 и CD4017 очень много. Есть даже советские аналоги.Для таймера 555 это КР1006ВИ1, а для микросхемы счетчика К561ИЕ8.

Стоп-сигнал используется для предупреждения водителей идущих сзади транспортных средств о том, что водитель тормозит. со светодиодами очень важно, так как во время интенсивного автомобильного движения иногда неясно, горит ли стоп-сигнал или горит габариты. Светодиодные ходовые огни привлекают дополнительное внимание водителей, подействует рекламный эффект. Таким образом, у участников заднего движения будет дополнительное время, чтобы среагировать на торможение (автор видео – evgenij5431).

Далее давайте разберемся, как сделать светодиодный стоп-сигнал своими руками. Ниже приводится подробное описание схемы создания меняющегося света. Для реализации динамического освещения используются красные светодиодные лампы, которые включаются попарно. После включения сначала загораются лампочки в центре, а потом расходятся от центра к краям.

Светодиоды управляются попарно. Сначала загораются светодиодные лампочки HL1 и HL2, затем HL3 и HL4. После того, как погаснет предыдущая пара лампочек, загорится следующая.Лампы горят попарно до последней пары HL11 и HL12. Когда последняя пара загорится и погаснет, процесс повторяется.

Светодиодные индикаторы будут гореть, пока на вход цепи подается питание.

Первые светодиоды посередине, остальные расположены попарно на равном расстоянии от краев. Фактически реализован алгоритм ведения огня от центра стоп-сигнала к его краям. Вы можете пофантазировать и придумать другой алгоритм, по которому будет мигать каждая лампочка.

Описание монтажной схемы

Для практической реализации описанной схемы необходим мультивибратор, в основе которого лежит микросхема DD1 K561LA7 и микросхема счетчика DD2 K561IE8. С помощью первой микросхемы создаются импульсы, включающие светодиоды. Благодаря микросхеме счетчика происходит переключение питания на определенные группы светодиодных фонарей.

Транзисторы VT1-VT2 используются как усилители, которые включаются из-за напряжения, идущего от ножки счетчика. Конденсаторы C2 и C3 действуют как силовые фильтры.Выбирая емкость конденсатора С1, вы можете уменьшать или увеличивать при переключении светодиодов. Для монтажа конструкции ножки светодиода лучше всего подойдет печатная текстолитовая плата размером 37 х 50 мм.

Эта конструкция требует минимальной силы тока и практически не нагревается. Это позволяет размещать узел, приводящий в действие светодиоды, в одном корпусе стоп-сигнала. В этом случае питание может быть подключено к снятой стандартной лампе.

Ниже представлена ​​схема, которую легко реализовать.

Согласно этой схеме, группы выходов Out1 – Out3. Сколько всего будет светодиодов, зависит от блока питания. Если лампочек слишком много, то нужно учитывать, какое питание подается на схему от бортовой сети, а это 12 В. Транзисторы КТ972А необходимо защитить радиаторами. По желанию можно заменить транзистор КТ972А парой менее мощных транзисторов КТ315 и мощным элементом КТ815 или аналогичными элементами.

Детали DD1.1 и DD1.2, включенные в схему, играют роль генератора, служащего для подачи импульсов на вход счетчика К561ИЕ8. Как и в предыдущем случае, счетчик формирует управляющие импульсы для транзисторов. Подбирая сопротивление R6, его величина должна быть не менее 1 кОм. Для создания ходовых огней можно использовать печатную плату. Благодаря поверхностному монтажу конструкция получается миниатюрной.

Естественно, светодиодные лампы размещаются непосредственно на панели стоп-сигналов, так как печатная плата слишком мала для размещения светодиодов.Следует помнить о надежности, поэтому необходимо обеспечить максимальную защиту электрических соединений и контактов от влаги. Для подачи питания на дополнительный упор он подключается к проводке основного упора в багажнике. Возможен вариант подключения к плате световых приборов.

Если все собрано правильно, то дополнительной настройки не требуется. Диодные стоп-сигналы начинают работать сразу после подключения.

Заключение

Имея хотя бы небольшой опыт электромонтажных работ, пользуясь схемами, приведенными в статье, вы сможете самостоятельно тюнинговать свой автомобиль, сделав для стоп-сигнала ходовой свет на светодиодах.Если для реализации ходовых огней своими руками недостаточно опыта и знаний, можно купить заводские стоп-сигналы с этой функцией. В таких устройствах реализовано больше функций.

В зависимости от алгоритма, работающие светодиоды могут загораться при аварийной остановке, при торможении, при движении задним ходом и т. Д. Для установки заводских стоп-сигналов не требуется специальных знаков, поэтому с их установкой справится даже начинающий водитель.

Среди десятков различных светодиодных мигалок достойное место занимает схема ходовых огней на светодиодах, собранная на микроконтроллере ATtiny2313.С его помощью можно создавать различные световые эффекты: от стандартного чередующегося свечения до красочного плавного подъема и спада огня. Один из вариантов, как своими руками развести бегущий огонь на светодиодах, управляемых МК ATtiny2313, мы рассмотрим на конкретном примере.

Сердце ходовых огней

Хорошо известно, что микроконтроллеры Atmel AVR обладают высокими рабочими характеристиками. Их универсальность и простота программирования позволяют создавать самые необычные электронные устройства.Но знакомство с техникой микроконтроллеров лучше начать с сборки простых схем, в которых порты ввода-вывода имеют такое же назначение.

Одна из таких схем – ходовые огни с выбором программ на ATtiny2313. В этом микроконтроллере есть все необходимое для реализации подобных проектов. При этом он не перегружен дополнительными функциями, за которые придется переплачивать. ATtiny2313 доступен в корпусах PDIP и SOIC и имеет следующие характеристики:

• 32 8-битных рабочих регистра общего назначения;
• 120 операций, выполняемых за 1 такт;
• Внутренняя флеш-память объемом 2 КБ выдерживает 10 тысяч циклов записи / стирания;
• 128 байт внутренней системной EEPROM, выдерживает 100 тысяч циклов записи / стирания;
• 128 байт встроенной оперативной памяти;
• 8-битный и 16-битный счетчик / таймер;
• 4 канала ШИМ;
• встроенный генератор;
• универсальный последовательный интерфейс и другие полезные функции.

Энергетические параметры в зависимости от модификации:

• ATtiny2313 – 2,7-5,5 В и до 300 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц;
• ATtiny2313A (4313) – 1,8-5,5 В и до 190 мкА в активном режиме на частоте 1 МГц.

В режиме ожидания потребляемая мощность снижается на два порядка и не превышает 1 мкА. Кроме того, это семейство микроконтроллеров обладает рядом особых свойств. Полный список возможностей ATtiny2313 можно найти на официальном сайте производителя www.atmel.com.

Схема и принцип его работы

В центре принципиальной схемы находится МК ATtiny2313, к 13 контактам которого подключены светодиоды. В частности, порт B (PB0-PB7), 3 контакта порта D (PD4-PD6), а также PA0 и PA1, оставшиеся свободными из-за примененного внутреннего генератора, полностью используются для управления свечением. Первый вывод PA2 (Reset) не принимает активного участия в схеме и подключен к цепи питания МК через резистор R1. Плюс источника питания 5 В подключается к контакту 20 (VCC), а минус – к контакту 10 (GND).Для исключения помех и сбоев в работе МК установлен полярный конденсатор С1.
Учитывая небольшую нагрузочную способность каждого выхода, следует подключать светодиоды, рассчитанные на номинальный ток не более 20 мА. Это может быть как сверхъяркий светодиод в DIP корпусе с прозрачной линзой, так и smd3528. В данной схеме ходовых огней их 13 штук. Резисторы R6-R18 действуют как ограничители тока.

Нумерация светодиодов на схеме указана в соответствии с прошивкой.

Управление работой схемы осуществляется через цифровые входы PD0-PD3, а также с помощью кнопок SB1-SB3 и переключателя SA1. Все они подключены через резисторы R2, R3, R6, R7. На программном уровне имеется 11 различных вариантов мигания светодиода, а также последовательное перечисление всех эффектов. Выбор программы устанавливается кнопкой SB3. Внутри каждой программы вы можете изменить скорость ее выполнения (мигающие светодиоды). Для этого переключатель SA1 перемещается в закрытое положение (скорость программирования), а кнопки увеличения (SB1) и уменьшения (SB2) скорости достигают желаемого эффекта.Если SA1 открыт, кнопки SB1 и SB2 будут регулировать яркость светодиодов (от слабого мерцания до свечения при номинальной мощности).

Печатная плата и детали для сборки

Специально для начинающих радиолюбителей предлагаем два варианта сборки ходовых огней: на макетной плате и на печатной плате. В обоих случаях рекомендуется использовать микросхему в пакете PDIP, установленную в разъем DIP-20. Все остальные части также находятся в DIP-корпусах. В первом случае макет 50х50 мм с 2.Шага 5 мм будет достаточно. В этом случае светодиоды можно разместить как на плате, так и на отдельной линии, подключив их к макетной плате гибкими проводами.

Если предполагается в будущем активно использовать ходовые огни на светодиодах (например, в машине, велосипеде), то лучше собрать миниатюрную печатную плату. Для этого понадобится односторонний текстолит размером 55 * 55 мм, а также радиоэлементы.

Что такое светодиодные дневные ходовые огни и для чего они нужны?

12 февраля 2018 г. | Автор: Джеймс Уилсон | Автомобиль

Слышали ли вы о дневных ходовых огнях (ДХО)? Эти маломощные фонари работают во время движения вашего автомобиля, благодаря чему окружающим легче заметить ваш автомобиль на дороге.Согласно этой статье от Auto Express, ДХО были обязательными для всех новых автомобилей с 2011 года, поэтому, если вы являетесь клиентом Motability Scheme, ваш автомобиль почти наверняка будет оснащен ими. Если вы еще не являетесь клиентом, узнайте больше о том, как присоединиться, чтобы получить свой первый автомобиль Scheme.

---

В непрекращающемся стремлении сделать дороги более безопасными автомобильный мир постоянно ищет технологии, чтобы остановить нас, людей, от причинения вреда друг другу, в то время как законодатели постоянно вводят новые правила, чтобы определить, какие технологии безопасности должны быть установлены в новых автомобилях.Именно по этим юридическим причинам и соображениям безопасности дорожного движения во всех новых автомобилях используются дневные ходовые огни (ДХО) – функция, которую владельцы Volvo имеют в течение многих лет.

По сути, ДХО – это яркие маломощные фонари, обычно использующие светодиодную технологию, которые работают все время, пока ваш автомобиль движется – зрелище, которое сейчас является обычным явлением на британских дорогах. Цель проста – помочь другим участникам дорожного движения, таким как пешеходы, велосипедисты и автомобили, заметить ваше присутствие на дороге. Как правило, светодиодные ДХО встроены в блоки фар автомобиля и обычно отделены от фар ближнего света.

Причина, по которой они разделены, заключается в том, что они ярче, чем обычные фары ближнего света, и поэтому не должны использоваться для езды ночью из-за повышенного риска ослепления встречных транспортных средств. ДХО никогда не должны использоваться в качестве замены ближнего света фар в условиях низкой освещенности по этой причине, а также потому, что в задней части автомобиля нет дневных ходовых огней. Если вы не включите фары автомобиля, когда уровень освещенности начинает падать, задняя часть вашего автомобиля вообще не будет освещена.

---

Когда использовать автомобильные фары: полное руководство

---

Почему у новых автомобилей есть дневные ходовые огни?

Итак, теперь мы знаем, что такое дневные ходовые огни и что они делают, но почему все новые автомобили теперь оснащены ДХО? Это больше, чем просто предложение, чтобы они были включены в новые автомобили в дополнение к фарам, это требование закона. Европейская комиссия, а затем Министерство транспорта заказали исследование, которое показало, что ДХО могут помочь снизить количество смертей и серьезных травм на дорогах.В 2006 году Европейская комиссия заявила, что ДХО позволяют всем участникам дорожного движения, в том числе пешеходам, велосипедистам и мотоциклам, быстрее обнаруживать и идентифицировать транспортные средства и, таким образом, снижать вероятность аварии.

Тогда позже сказал Департамент транспорта; «Исследования показали, что ДХО, вероятно, уменьшат количество ДТП в дневное время и количество смертельных случаев до 6%, если все автомобили будут оборудованы». В таких странах, как Швеция, которые уже внедрили ДХО на всех новых автомобилях, что указывает на очень положительные результаты, вскоре в Великобритании в качестве закона были введены светодиодные дневные ходовые огни.С февраля 2011 года все новые легковые и грузовые автомобили должны были быть оснащены ДХО (грузовые автомобили последовали в августе 2012 года).

В то время одним из самых сильных аргументов против ДХО было усиление воздействия на окружающую среду из-за увеличения количества источников света. Однако министерство транспорта обнаружило, что фары, изготовленные из традиционной нити накала, увеличивают расход топлива и выбросы CO2 примерно на 0,5%, число, которое также может уменьшиться с использованием светодиодов, было сочтено приемлемым.

Таким образом, дневные ходовые огни, которые включаются автоматически, являются законным требованием, но фары всегда следует использовать в условиях ограниченной видимости или низкой освещенности. Единственная цель ДХО – сделать дороги безопаснее в течение дня за счет небольшого снижения экономии топлива.

Эта статья была написана Джеймсом Уилсоном из Auto Express и получила юридическую лицензию через сеть издателей NewsCred. По всем вопросам лицензирования обращайтесь по адресу [email protected].

---

Статьи по теме

Что такое тормоза с автоматической фиксацией?

Разъяснение: вспомогательные системы безопасности

Круиз-контроль и адаптивный круиз-контроль: полное руководство

Что такое ближний свет фар и когда их использовать?

Установите светодиодные ходовые огни днем ​​

Одна необычная новая функция, которую вы наверняка заметили на многих автомобилях высокого класса, – это светодиодные дневные ходовые огни. Сдержанный, но элегантный, этот небольшой штрих сильно меняет внешний вид автомобиля во время движения, особенно ночью.На рынке есть комплекты, которые вы можете приобрести и установить, но почему бы не попробовать их дома? Это довольно простой сделай сам, и вам будет приятно узнать, что вы все сделали сами.

Правильный Планирование

Этот тип проекта требует немного творческого чутья, а также технических знаний. Какой формы вам нужны эти огни? Где вы хотите их разместить? Двумя наиболее популярными местами, вероятно, являются сами фары или решетка, но это действительно зависит от того, какой внешний вид вы хотите достичь.Старайтесь, чтобы дизайн был простым – прямые линии или, может быть, кривая – вы не хотите привлекать слишком много внимания.

Кстати, правила освещения автомобиля различаются в зависимости от места, поэтому убедитесь, что вы хорошо разбираетесь в том, что разрешено в вашем районе. В конечном счете, есть много разных способов добиться внешнего вида светодиодных ходовых огней, но для наглядности вот один из них очень простой: выровнять нижний контур фар.

Подбор подходящего оборудования

Вот основы: вам понадобится пара качественных, долговечных, водонепроницаемых гибких светодиодных лент на 12 В белого или почти белого цвета.Затем вам понадобится что-то для их крепления, прочная клейкая лента должна помочь (светодиодная ссылка выше фактически уже включает ее). Вам также понадобится достаточно провода надлежащего калибра и Т-образные переходники небольшого калибра для подключения к силовым цепям и заземления. Светодиоды должны поставляться с уже подключенными положительными и отрицательными проводами, но дважды проверьте длину по фактическому проекту, иногда вам нужно будет добавить больше. Согласно нашей конструкции, у большинства автомобилей есть небольшой зазор между фарой и бампером, которого достаточно, чтобы приклеить полосы, ничего не снимая; однако на некоторых автомобилях вам, возможно, придется поддеть корпус или боковой бампер.Для этого убедитесь, что у вас есть набор пластиковых накладок / молдингов, чтобы не повредить их при снятии.

Установка

Отмерьте необходимую длину светодиода перед установкой и обрежьте ленту только в местах, указанных производителем. Очистите и высушите место на автомобиле. Помните, что светодиоды светятся только в одном направлении, поэтому убедитесь, что вы знаете, какой из проводов положительный, прежде чем продолжить.

На автомобиле найдите существующую цепь ходовых огней с помощью мультиметра при включенных фарах.Выключите свет и используйте тройник для подключения провода питания светодиода к стороне питания этой цепи. Подключите отрицательный провод таким же образом или подключите его к ближайшему прочному заземлению. (Примечание: если вы, например, хотите, чтобы свет включался только ярким светом, подключитесь к цепи дальнего света и т. Д.) Позаботьтесь, чтобы все провода проложили вдали от любых движущихся частей или горячих участков, и используйте изоленту для защиты новых соединений. Рядом должен быть ткацкий станок, в который можно заправиться.

После этого все готово! Этот простой проект, сделанный своими руками, можно выполнить за час или два, и он добавляет супер-стильный акцент, который обязательно заметят окружающие.А теперь иди и покажи это.

Ознакомьтесь со всеми деталями технического зрения и безопасности, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о светодиодных ходовых огнях поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотография предоставлена ​​Flickr

Сельские районы получат 600 миллионов светодиодных ламп по 10 за штуку без государственных субсидий

НЬЮ-ДЕЛИ: Индийская компания Energy Efficiency Services Ltd (EESL) планирует предложить 600 миллионов светодиодных (светодиодных) ламп в сельских районах по 10 фунтов стерлингов за штуку, без какой-либо государственной поддержки или субсидий, по словам одного из руководителей государственного управления. твердый.

Самая низкая в мире светодиодная лампа, предлагаемая EESL за счет увеличения масштаба, станет стимулом для Make in India, а также даст шанс индийской стратегии изменения климата в рамках предлагаемой Gram UJALA (Unnat Jyoti от Affordable Lighting для Все) схема.

EESL, которая в настоящее время реализует крупнейшую в мире программу внутреннего освещения, находится в процессе регистрации схемы Gram UJALA в рамках Механизма чистого развития Организации Объединенных Наций (МЧР), что позволит ей претендовать на квоты на выбросы углерода.В рамках правительственной схемы UJALA цены на светодиодные лампы были снижены до 70 фунтов стерлингов за штуку с примерно 310 фунтов стерлингов в 2014 году. Согласно новой схеме, доход, полученный от углеродных кредитов, будет составлять 60 фунтов стерлингов за штуку светодиодной лампы, а остаток – 10 фунтов стерлингов за штуку. сельский потребитель.

«Мы поняли, что сельский потребитель не может платить 70 фунтов за светодиодную лампу. В соответствии с предложенной схемой мы заберем у потребителя лампы накаливания и компактные люминесцентные лампы и предоставим эту светодиодную лампу по 10 фунтов стерлингов за год. кусок.Балансовая стоимость и наша маржа будут возмещены за счет полученных углеродных кредитов “, – сказал Mint в субботу Саураб Кумар, исполнительный вице-председатель EESL Group.

Было замечено, что менее одной пятой или только 18% из 360 миллионов светодиодных ламп, распределенных по схеме UJALA, находились в сельской местности.

Схема Gram UJALA также поможет улучшить доступ к энергии в сельских районах, при этом обязательное положение о внутреннем производстве в тендерах на закупку светодиодных ламп ускорит усилия Индии по тому, чтобы стать неотъемлемой частью глобальных цепочек поставок, поскольку компании стремятся вывести производственные линии из Китая. после пандемии коронавируса, возникшей в Ухане.

На первом этапе работ по новой схеме будет предложено 10 миллионов светодиодных ламп. Из общей потребности в инвестициях в размере 4 000 крор сельские потребители заплатят 600 крор, а остаток – 3 400 крор, полученный из доходов от углеродных кредитов.

«Как только схема будет зарегистрирована в рамках CDM, мы запустим Gram UJALA», – сказал Кумар.

Это происходит на фоне того, что правительство Индии ограничивает компании из стран с общей сухопутной границей от участия в тендерах на государственные закупки без одобрения компетентных органов и обеспечивает обязательные преференции при закупках для местных поставщиков.

Индия реализует крупнейшие в мире программы повышения энергоэффективности, при этом EESL предлагает крупные контракты на закупку в энергетическом секторе, позволяя предприятиям использовать масштабы и достигать экономии для снижения цен.

Согласно EESL, Индия предлагает веские основания для инвестиций в борьбу с изменением климата. В развитых странах, хотя для сокращения выбросов парниковых газов на одну тонну требуются инвестиции в размере около 100–200 долларов, в Индии для такого же сокращения выбросов парниковых газов инвестиции устанавливаются на уровне 10–40 долларов.

Индия является крупнейшим источником выбросов парниковых газов после США и Китая и входит в число стран, наиболее уязвимых к изменению климата. Индия планирует сократить свой углеродный след по сравнению с уровнями 2005 года на 33-35% к 2030 году в рамках своих обязательств по Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, принятой 195 странами в Париже в 2015 году.

EESL, совместное предприятие, созданное NTPC Ltd, Rural Electrification Corp. Ltd, Power Finance Corp. Ltd и Power Grid Corp.of India Ltd также проводит исследования цен для Международного солнечного альянса (ISA) путем агрегирования спроса со стороны стран-членов ISA на сельскохозяйственные насосы, работающие на солнечной энергии. Тендер привел к глобальному срыву за счет снижения стоимости таких насосов вдвое.

В настоящее время он проводит крупнейший в мире тендер на установление цены на домашнюю солнечную систему для стран-членов ISA на потенциальный заказ на 47 миллионов домашних энергосистем на сумму около 28 миллиардов долларов, как сообщил Mint 6 августа.Первая фаза будет включать 9,3 миллиона домашних систем электроснабжения, каждая из которых будет включать солнечную панель, батарею, светодиодные лампы, вентилятор и порт зарядки для радио, телевидения и USB. Тендерные предложения должны быть представлены до 31 октября.

Согласно EESL, Индия в настоящее время является вторым по величине рынком светодиодов в мире по стоимости, а схема UJALA, вероятно, поможет избежать пиковой потребности в электроэнергии в 9 428 мегаватт.

Подпишитесь на информационный бюллетень монетного двора

* Введите действующий адрес электронной почты

* Спасибо за подписку на нашу рассылку.

Темы

Осветите путь с помощью гибкого автоматического драйвера светодиода с высоким коэффициентом затемнения

ИС драйвера светодиода для автомобильных приложений должна отвечать многим требованиям. Он должен быть гибким, реализовывать несколько функций, таких как дальний свет, ближний свет, противотуманные фары, дневные ходовые огни (ДХО), габаритные огни и указатели поворота (рис. 1) . Он должен иметь высокий коэффициент затемнения в таких приложениях, как проекционные дисплеи (HUD), чтобы создавать четкое изображение при ярком солнечном свете и приглушенное изображение, которое не будет мешать обзору водителя в ночное время.Кроме того, он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать кратковременный выброс высокого напряжения, создаваемый автомобильным аккумулятором.

1. Показан автомобиль с современным ближним светом, имеющий современный ближний свет с дневными ходовыми огнями.

Сила тока должна быть очень точной, поскольку она определяет цвет светодиода. Частота затемнения ШИМ должна быть выше 100 Гц, чтобы человеческий глаз не заметил мерцания. Для уменьшения радиопомех (RFI) требуется высокая и хорошо управляемая частота переключения ШИМ выше диапазона AM.Модуляция с расширенным спектром также необходима для соответствия стандартам электромагнитных помех (EMI). Наконец, высокая эффективность помогает снизить тепловыделение и повышает надежность автомобильных систем.

В этой статье мы рассмотрим необходимые функции для автомобильных светодиодных драйверов для безопасного взаимодействия с автомобильным аккумулятором, обеспечивая высокую производительность в гибкой архитектуре для простоты повторного использования во многих приложениях. Впоследствии мы представим новую ИС, отвечающую этим требованиям.

Питание драйвера светодиода

При питании от автомобильного аккумулятора входное напряжение драйвера светодиода обычно составляет 12 В, но может достигать 16 В при полностью заряженном аккумуляторе. Транспортные средства, в которых используется технология старт / стоп, испытывают большие провалы напряжения при запуске двигателя, поэтому нижний предел для источника питания может составлять 6 В или ниже.

Если автомобильный аккумулятор случайно отсоединяется от генератора во время зарядки, возникает скачок напряжения до 120 В.Этот скачок напряжения ограничивается ограничителем переходного напряжения (TVS), диапазон ограничения которого должен быть выше максимального напряжения батареи (16 В) и ниже напряжения пробоя внешнего регулятора напряжения (например, 36 В).

Защитный диод от обратной полярности также необходим для защиты системы от случайного изменения полярности аккумулятора, когда аккумулятор отсоединяется и снова подключается во время технического обслуживания.

На рис. 2 показана типичная внешняя защитная и регулирующая электроника, взаимодействующая с аккумулятором.

2. Типовая защита и регулировка передней части автомобиля.

Диммирование

Диммирование – это повсеместная функция во многих автомобильных осветительных приборах и важная функция безопасности для светодиодных фар. Человеческий глаз с трудом обнаруживает затемнение света от 100% до 50%. Чтобы диммирование было четко различимым, диммирование должно снизиться как минимум до 1% или меньше.

В частности, проекционным дисплеям (рис. 3) требуется высокий коэффициент затемнения для получения четкого изображения при ярком солнечном свете и приглушенного изображения, которое не будет закрывать обзор водителя в ночное время.Имея это в виду, неудивительно, что коэффициент яркости задается с соотношением 5000: 1 или выше. Учитывая, что человеческий глаз в надлежащих условиях может воспринимать одиночный фотон, этой функции практически нет предела.

3. Для эффективного отображения HUD требуется высокий коэффициент затемнения.

Поскольку ток должен поддерживаться постоянным, чтобы сохранить цвет, лучшей стратегией затемнения для светодиодов является широтно-импульсная модуляция (ШИМ), при которой интенсивность света модулируется путем квантования тока во времени, а не путем изменения амплитуды.Частота ШИМ должна быть выше 100 Гц, чтобы светодиод не мигал.

При ШИМ-регулировании яркости предел минимального времени включения / выключения светодиода – это время, необходимое для увеличения / уменьшения тока в дросселе импульсного регулятора. Это может добавить до десятков микросекунд времени отклика, что слишком медленно для приложений кластера светодиодных фар, которым требуются быстрые и сложные шаблоны затемнения. Диммирование в этом случае может быть выполнено только путем индивидуального включения / выключения каждого светодиода в цепочке с помощью специальных переключателей MOSFET.Задача контура регулирования тока состоит в том, чтобы быть достаточно быстрым, чтобы быстро восстановиться после переходного процесса выходного напряжения из-за включения и выключения диодов.

Базовая система фар

В базовой архитектуре системы фар, которая может включать серию светодиодов, используется повышающий преобразователь. В микросхеме регулятора наддува на рис. 4 одна из трех петель обратной связи (CURRENT LOOP) обеспечивает жесткий контроль выходного тока. Две другие цепи обратной связи выполняют защиту от перенапряжения (OVP LOOP) и защиту от перегрузки по току (OCP LOOP) для цепочки из 12 диодов, что создает 42 В в цепочке (3.5 В на светодиод).

4. В эту общую конфигурацию системы управления светодиодом включены три контура обратной связи.

Помимо управления током и напряжением, ИС должна быть оснащена всеми ранее упомянутыми функциями (диммирование, расширение спектра и т. Д.). Измерение тока на стороне высокого напряжения (через резисторы R _S ) требуется для защиты светодиодной системы в случае короткого замыкания выхода на землю или входа батареи.

Гибкая архитектура светодиодного контроллера

В идеале контроллер светодиодов должен иметь гибкую архитектуру, которая поддерживает несколько конфигураций, которые могут реализовывать различные функции.Мы обсудили конфигурацию наддува, но мы также должны рассмотреть конфигурацию наддува-понижения. Конфигурация пониженно-повышающего режима необходима, если цепочка диодов короткая, например, два или три светодиода (7 В или 10,5 В) против напряжения батареи, которое может варьироваться от менее 6 В (холодный пуск) до 16 В.

Если проблема связана с изоляцией входа-выхода, то преобразователь SEPIC (прерывистый выходной ток) или outputuk (непрерывный выходной ток) может быть правильным решением. Один контроллер, поддерживающий множество архитектур, имеет очевидные преимущества в виде экономии от масштаба и простоты повторного использования.

Контроллер высокой степени яркости

В качестве примера, одноканальный драйвер светодиодов высокой яркости (HB), показанный на рис. 5 , используется для автомобильных передних фар, таких как дальний свет, ближний свет, ДХО, указатели поворота, противотуманные фары и другие светодиоды. огни. Он может принимать входное напряжение от 5 до 36 В и управлять цепочкой светодиодов с максимальным выходным напряжением 65 В.

5. Одноканальный драйвер светодиода HB используется в различных автомобильных передних фонарях.

Эта микросхема драйвера светодиода на 36 В предлагает очень гибкие схемы управления светодиодами, позволяя использовать конфигурацию в режиме повышения, понижающего напряжения на стороне высокого напряжения, режима SEPIC или режима понижающего и повышающего напряжения. Вход PWM обеспечивает коэффициент затемнения светодиодов до 5000: 1, а вход REFI предлагает дополнительные возможности аналогового регулирования яркости. Встроенная в ИС модуляция с расширенным спектром улучшает характеристики электромагнитной совместимости. Кроме того, устройство можно использовать в конфигурациях дзета- и жук-преобразователей.

Для высокоэффективных приложений частота переключения внутренне установлена ​​на 350 кГц в версии A.Для приложений, предпочитающих небольшие пассивные элементы и небольшой размер печатной платы, частота версии B установлена ​​на 2,2 МГц. Микросхема размещена в 12-выводном корпусе SWTQFN-EP размером 4 × 4 мм с открытой контактной площадкой для максимального рассеивания головы.

TVS на рис. 2 может быть реализован с помощью TVS-диода Littelfuse ^{TPSMF4L20A с диапазоном фиксации от 22,2 до 32,4 В. Диод D1, также в рис. 2 , может быть реализован с контроллером диодов (MAX16141) и два внешних полевых МОП-транзистора для минимальных потерь мощности.}

Nazzareno (Reno) Rossetti – эксперт по аналогам и управлению питанием, а Инь Ву – специалист по полупроводниковому бизнесу в Maxim Integrated.

Дополнительная литература:

MAX25611 Автомобильный высоковольтный светодиодный контроллер HB

Добейтесь превосходного внешнего освещения автомобилей с помощью мощного светодиодного контроллера Buck

Гибкий светодиодный контроллер

упрощает проектирование внешнего освещения автомобилей

Контроллеры светодиодов для определения эффективности фар

18 октября 2018 г.

Автор: Джим Харрисон Приглашенный блоггер, Lincoln Technology Communications

Использование светодиодной технологии освещения в автомобильных фарах привело к появлению некоторых очень красивых стилистических решений в последнее время, а некоторые – не очень.Лампы дают отделам стайлинга преимущество – и они также могут улучшить производительность / безопасность. Кроме того, светодиоды намного более энергоэффективны – что в данном случае равносильно увеличению расхода топлива или запаса хода электромобиля.

В то время как стояночные и задние фонари почти полностью основаны на светодиодах, фары требуют значительного количества энергии и сопутствующих усилий водителя и медленнее воспринимаются.

Еще в 1890-х годах, как только появился автомобиль, люди начали ездить по ночам.В качестве осветительных приборов использовали масляные фонари (керосин). В 1908 году первые автомобильные лампы для фар в США имели углеродную нить, которая содержала вакуум и не была заполнена газом. Самые первые стандартные электрические фары были представлены в 1899 году на электромобиле Columbia Electric. Знаменитая компания Peerless Motor Company из Кливленда сделала электрические фары стандартом на своих модных автомобилях в 1908 году.

Рис. 1. Модель 32 1911 Peerless 45-HP Model 32 была оснащена стильными фарами. (Фото Альфа ван Бима)

1 октября 1908 года парень по имени Генри наблюдал, как первая модель Т вышла за дверь.Лишь в 1915 году Форд заменил ацетиленовые и масляные лампы на Т на электрические фары, работающие от магнето. В 1940 году современные фары с герметичным светом стали стандартом. В течение следующих 17 лет правительство санкционировало выпуск круглой 7-дюймовой лампы. В 1957 году в закон были внесены изменения, разрешающие использовать огни разных размеров и форм, при условии, что они правильно освещают дорогу.

Первые полностью светодиодные фары были представлены в 2007 году. Сейчас светодиодные фары становятся обычным явлением. Стандартные полностью светодиодные фары потребляют от 15 Вт до 18 Вт, тогда как версии с галогенными лампами потребляют от 55 до 65 Вт, а лампы HID (высокоинтенсивный разряд) потребляют около 42 Вт.Обратите внимание, что есть некоторые комплекты для модернизации светодиодных фар, которые излучают очень много света и потребляют много энергии – 25 000 люмен и 60 Вт. Если посмотреть на доступные лампы для замены светодиодных фар в Интернете, можно увидеть цены от 9,50 до 239 долларов за комплект из двух ламп. Это большой диапазон! Это показывает, что рынок фар находится в периоде нестабильности, мягко говоря.

Взгляд на характеристики фар

Стандартная галогенная лампа для фар имеет световой поток около 1300 люмен. Ксеноновые лампы HID примерно в два с третью раза ярче, около 3000 люмен.Для запуска HID-лампам требуется больше энергии, но когда они включены, они работают со значительно меньшей мощностью, чем галогенные. На большинстве моделей автомобилей HID-освещение используется только для ближнего света, в то время как дальний свет выполняется отдельными галогенными лампами, потому что дальний свет нужно включать и выключать мгновенно, что HID не подходит. Для некоторых автомобилей HID обеспечивают как ближний, так и дальний свет через заслонку, которая перемещается вверх и вниз по запросу, поэтому задержки нет.

Разработчики автомобильной электроники обращаются к различным поставщикам светодиодов SMT и светодиодных матричных чипов для фар.Недавние одиночные светодиодные SMT-чипы достигли эффективности 175 лм / Вт при 2 Вт и 350 лм. Но доступны одиночные светодиоды гораздо большей мощности.

В качестве примера мы можем взглянуть на микросхему CREE XHP70B-00-0000-0D0HN240H (часть их серии X-Lamp). Компонент размером 7,0 мм x 7,0 мм обеспечивает светоотдачу 1590 лм при 85 ° C и 1751 лм при 25 ° C. Эффективность составляет около 133 лм / Вт. Лампа конфигурируется на 6 В или 12 В в зависимости от компоновки печатной платы, а максимальный ток привода составляет 2,4 А при 12 В. Испытательный ток 1.05А. Лампа имеет цветовую температуру 4000k и индекс цветопередачи 80.Эти высокомощные лампы премиум-класса стоят около 8 долларов за штуку в 1000 штук. Доступны многие версии (бункеры) по более низкой и более высокой цене. Вам могут понадобиться только два таких чипа на 1590 лм для сборки фары – возможно, три с дальним светом.

Пожалуй, самое главное в этом приложении – это долговечность. Ожидается, что деталь CREE сохранит 85% своей светоотдачи после 23 тыс. Часов работы. Это 2,6 года непрерывной работы, поэтому легко увидеть 15-летний срок службы.

Другие аспекты проектирования освещения

Дизайнеру нужно учесть и другие моменты.В автомобиле требуемый диапазон рабочих температур составляет от -40 ° C до +120 ° C. Также существуют различные климатические факторы, такие как влажность и содержание соли в воздухе, а также пыль. Возникают сильные вибрационные и ударные нагрузки, а также электромагнитные воздействия. Одна из областей конструкции, требующая особого внимания, – это радиочастотные помехи (RFI). Помехи от высокоскоростного ШИМ-переключения драйвера светодиода могут вызвать проблемы для любой из множества электронных систем автомобиля, включая все, от управления двигателем и шин данных до радио и USB-соединений.Проверка RFI имеет важное значение.

Дальний свет должен обеспечивать ночную видимость до 480 футов, а ближний свет – не менее 330 футов. Более половины фар для внедорожников среднего размера, протестированных IIHS, получили оценку «предельно» или «неудовлетворительно». Только два автомобиля с хорошим рейтингом использовали лампы HID. Форма луча очень важна, и многие автомобили со светодиодными лампами не придумали, как ее оптимизировать. Более половины из 79 вариантов фар, оцененных в тестах IIHS, имеют слишком много яркого света. Страховой институт сообщает, что фары часто выходят из заводского состояния неправильно нацеленными, что может вызвать блики и сделать переход на более яркие светодиоды потраченными впустую.Исследования, проведенные Национальной администрацией безопасности дорожного движения, показывают, что жалобы на ослепление от встречных фар очень распространены.

Еще одно потенциальное преимущество светодиодных ламп – это матричные светильники. Отдельные лампы в матрице могут целенаправленно освещать определенные области. Зона, где находится встречный автомобиль, может быть затемнена, в то время как любая ее сторона освещена. Матричные фары еще не разрешены законом в США. Автопроизводители добиваются одобрения правительства, чтобы открыть еще больше возможностей.

Управление лампой

Далее нам нужно управлять светодиодной лампой (лампами) как можно эффективнее и контролировать интенсивность света. Для этой задачи доступно множество микросхем. Отличным примером контроллера светодиодов, подходящего для фар, являются двухканальные синхронные n-канальные сильноточные драйверы светодиодов MAX20096 / MAX20097. В ИС используется запатентованный метод управления током ШИМ, который не требует какой-либо компенсации контура и поддерживает почти постоянную частоту переключения для относительно простого уменьшения шума переключения / радиопомех.Определение тока индуктора достигается путем контроля тока в нижнем переключающем устройстве.

ИС работают в диапазоне входного напряжения от 4,5 В до 65 В, и каждый канал управляет двумя внешними n-канальными силовыми полевыми транзисторами. Частота коммутации преобразователя может достигать 1 МГц, что позволяет уменьшить размеры компонентов. Частота ШИМ светодиода обычно составляет 200 Гц.

MAX20096 имеет интерфейс SPI, который позволяет считывать выходные напряжения и токи на обоих каналах, а также температуру перехода и устанавливать уровень выходного тока.Функции защиты включают ограничение тока, перенапряжение и тепловое отключение. Это устройство поставляется в термически усиленном корпусе TQFN размером 5 x 5 мм с 32 выводами, смачиваемым сбоку, и рассчитано на работу в автомобильном температурном диапазоне от -40 ° C до + 125 ° C.

MAX20097 выпускается в 28-выводном корпусе TSSOP с улучшенными тепловыми характеристиками. У него нет интерфейса SPI, вместо этого он полагается на флаг неисправности с открытым стоком (FLTB), который становится низким в случае обрыва цепочки, короткого замыкания, теплового отключения или активации перенапряжения в любом из каналов.

Рис. 2. Последняя фара BMW в сборе (фото с сайта AutoPhography).

Чипы подходят для автомобильных фар дальнего / ближнего света и / или сигнальных / дневных ходовых огней. Максимальный ток питания для обоих устройств составляет 10 мА, и они поддерживают аналоговое регулирование яркости. Микросхема регулирует средний ток в импульсном дросселе. Ток светодиода может быть установлен от нуля до 3А с помощью аналогового входа или цифрового управления через ШИМ. Регулировка яркости с помощью ШИМ также может выполняться через интерфейс SPI на MAX20096.Каждый канал настраивается независимо. ШИМ-регулировка яркости поддерживает один и тот же цвет светодиода независимо от яркости, тогда как светодиоды могут менять цвет при аналоговом затемнении.

Эффективность схемы драйвера составляет около 93%, управляя двумя-четырьмя последовательными светодиодами. Светодиодные фары обычно рассчитаны на мощность от 35 до 50 Вт, с которой эти микросхемы могут справиться при питании от 14 до 48 В. Пробный комплект доступен для обеих версий.

Два альтернативных чипа

Maxim также имеет одноканальное устройство MAX20090, которое предлагает гибкую схему управления, позволяющую использовать режимы повышающего, понижающего, SEPIC или понижающего-повышающего режимов.Вход управления ШИМ микросхемы обеспечивает коэффициент затемнения светодиодов до 1000: 1. Он поставляется в 20-контактном корпусе TQFN размером 4 мм × 4 мм.

Одноканальный контроллер MAX20078 работает в диапазоне входных напряжений от 4,5 В до 65 В и использует собственный метод управления током ШИМ компании Maxim. Это устройство может работать на частотах переключения до 1 МГц, отличается сверхбыстрым откликом и синхронным понижающим регулированием с псевдо фиксированной частотой. Драйверы затвора на верхней и нижней сторонах микросхемы имеют пиковый ток истока и потребителя 2А.Он поставляется в 16-выводном корпусе TQFN размером 3 × 3 мм или 16-выводном корпусе TSSOP.

Эффективность схемы драйвера составляет около 93%, управляя двумя-четырьмя последовательными светодиодами. Светодиодные фары обычно рассчитаны на мощность от 18 до 40 Вт, и все эти микросхемы могут работать с питанием от 14 до 48 В.

Несомненно, через несколько лет светодиодные фары станут стандартным оборудованием для всех легковых и грузовых автомобилей. Светодиодные драйверы переместятся с автомобилей на автобусы, поезда и тракторы и …

Как Нарендра Моди ведет революцию в области недорогого освещения в Индии – Quartz India

В январе этого года премьер-министр Индии Нарендра Моди выступил с инициативой изменить способ освещения Индии в ночное время.

Инициатива, названная Национальной программой по светодиодному домашнему и уличному освещению, была направлена ​​на расширение использования в Индии светодиодных (светоизлучающих диодных) ламп в домах и городах. Целью было заменить обычные лампы, которые обычно потребляют больше энергии.

Светодиодные лампы потребляют примерно на 80% меньше энергии, чем лампы накаливания, и для правительства Индии необходимо экономить электроэнергию, учитывая годовой дефицит электроэнергии в стране на 3,6%.

Согласно новой схеме, правительство также хочет к маю 2016 года перевести все уличные фонари в 100 городах на светодиодные.«Гораздо экономичнее экономить электроэнергию, чем производить ее», – сказал Моди во время запуска. Его правительство выделило на эту инициативу бюджет в размере 2500 крор (378 миллионов долларов).

Сейчас, через 10 месяцев после запуска, программа наконец-то показывает результаты.

По данным газеты Economic Times, производство светодиодных ламп в Индии увеличилось в 30 раз до 30 миллионов единиц в месяц по сравнению с прошлым годом. Правительство считает, что эти лампы могут сэкономить 100 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в год, если они заменят около 770 миллионов обычных ламп, которые Индия закупает ежегодно.

Светодиодные лампы имеют более длительный срок хранения и служат почти в 50 раз дольше, чем обычные лампы, и в 8-10 раз дольше, чем компактные люминесцентные лампы. Но они еще и дороже.

Программа осуществляется под руководством Energy Efficiency Services Ltd (EESL), совместного предприятия государственных компаний: NTPC, Power Finance Corporation, Rural Electrification Corporation и Power Grid Corporation. Через EESL государство закупает светодиодные лампы на конкурсных торгах, а затем распределяет их среди потребителей по более низким ценам.Это привело к резкому падению рыночной цены на светодиодные лампы.

С увеличением производства светодиодных ламп за последний год стоимость единицы продукции также значительно снизилась: 7-ваттная светодиодная лампа стоила всего около 100 рупий (1,5 доллара США) по сравнению с 650 рупиями (9,8 доллара США) год назад.