制作简易LED闪烁灯

制作简易LED闪烁灯,LED flashlight

作者：蔡自治     我要向初学者介绍的LED闪烁灯，分为单组闪烁、两组交替闪烁和三组循环闪烁等类型。   单组闪烁灯电路见图1．它属于Rc振荡电路。其工作原理是：当接通电源时，电流经RP向C1充电，C1上的电压不能马上达到VT1的导通电压．VT1开始处于截止状态，、VT2当然也处于截止状态，LED不亮。当C1上的电压充至0.7V时，两个互补管均导通，LED被点亮，C1上储存的电荷也被VT1的发射结释放而降低。当VT1的基极电压降低至0.5V时．两个互补管均截止，LED熄灭。电路如此周而复始．LED就呈现一灭一亮的闪烁状态。如果将RP调至约470kΩ时，闪频接近1秒。本电路耗电很少，若使用两节5号南孚电池，即使一直开着也能使用半年以上到1年的时间。     两组交替闪烁灯电路见图2，它是采用555时基集成电路构成的多谐振荡器。其工作原理是：在刚接通电源的瞬间，定时电容C1上的电压为0v，②脚电位低于(1／3)vcc，③脚输出高电平，LED1灭，LED2亮。之后，电源经R1和RP对C1进行充电。当C1上的电压VC1上升到大于基准电压的(2／3)VCC时，③脚输出低电平，LED1亮，LED2灭。如此往复，VC1在Vcc的1／3到2／3之间作周期性地充放电，使③脚的电平作周期性地跳变，形成自激振荡。其振荡频率就是两只LED每秒闪烁的次数。f=1.443／(R1+2RP)C。555时基集成电路的工作电压为4.5～18V，图2中的两个限流电阻是指在使用5v电源电压时可取100Ω。     三组循环闪烁灯电路见图3，属于无稳态自激多谐振荡器。其工作原理是：当电路接通电源后，正电压经三路LED、限流电阻R4～R6及VT1～VT3的发射结对C1～C3进行充电．为三极管提供基极电压。虽然三组电路和元器件的数值均相同．但元器件的参数不可能完全相同．因此必然会有一只三极管首先导通。假设VT1先导通，则LED1一组被点亮，同时C1经R2、VT1的C-E极反向充电．VT2截止，LED2则不会亮。当C2上的电压充至0.7V时，VT3导通，LED3被点亮。如此往复，三组LED其中总有一组LED循环熄灭．两组LED循环点亮。其循环周期可通过改变C1～C3、R1～R3的数值来调节；数值大，则周期长。         以上介绍的闪烁灯．在选用合适的电源电压的前提下．可以在LED上串联或并联多个LED，但必须选取适当的限流电阻。LED在串联时选取限流电阻可以按以下公式计算：     R=(U外-UF·N)／IF     式中：R-限流电阻。U外--外加电压，UF--每只发光二极管的正向起始电压(如φ5mm白色LED的UF约为3～3.2v，极限电压3.9v；红色LED的UF约为1.6～1.8v)。IF-发光二极管的工作电流，N--发光二极管串联的只数。如果采用φ5mm高亮发光二极管．工作电流可按15～20mA。有时．三极管的饱和压降(约为0.3V)也应考虑进去。若将LED并联时，IF应乘以并联LED的只数；同时，应考虑三极管的极限参数ICM之值，不能超标并留有余地。若将图3中的电源电压提高时。可将三个基极电阻减小为18kΩ～30kΩ，C1～C3可减小为22μF～30μF，同时要注意选用合适的较高耐压值电容。     以上介绍的闪烁灯电路简洁，制作中可采用直接搭焊法。所用三极管的β值不可太低，可选80以上的。若手头没有高β值的管子，可用两个管子搭成复合管予以替代。