点滅するLEDのパルスジェネレータ。スキーム、説明

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点滅する LED 上のパルス発生器。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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半導体デバイスを製造・販売する海外企業のカタログには、一見普通のLEDですが、定電圧源に接続するとXNUMX秒間に約XNUMX回点滅・消灯する、いわゆる「点滅LEDランプ」が登場しています。これらのデバイスは、多くの場合、ラジオマーケットで購入できます。この記事では、「点滅する」LED が光だけでなく電気インパルスの発生器としても機能するいくつかの単純なデバイスについて説明します。

まず、なぜこのような LED が点滅するのかという質問に答えましょう。その内部には、図 (図 1) に示すように、実際の発光半導体構造 HL1 に加えて、パルス発生器と電子スイッチがあります。クエンチング抵抗器 R1 が提供される場合もありますが、その機能がキーの内部抵抗によって実行される場合もあります。ダイオード VD1 は、逆極性の電源電圧が供給されることからデバイスを保護します。

LEDが点滅するパルスジェネレータ

ちなみに、デバイスの故障の原因はこのダイオードです。 LED をチェックするときに、比較的強力な 9 V 電池が極性を逆に接続されていることはよくあります。その結果、数百ミリアンペアの電流が保護ダイオードを加熱し、保護ダイオード自体だけでなく、デバイスの他のコンポーネントにとっても危険な温度に達します。したがって、LEDをチェックするときは、100～200オームの抵抗を直列に接続する必要があります。動作中、LED に印加される電圧の極性が正しく、許容範囲内であれば、追加の抵抗は必要ありません。

最も一般的なのは、V621、V622、V623 シリーズ (Diverse 製) の「点滅」LED です。 LTL 4213、LTL 4223、LTL 4233 (ライトオンオプト); TLBG5410、TLBR5410、TLBY5410 (テミック・テレフンケン); L-36、L-56、L-616、L-796、L-816 (キングブライト・ラインホールド)。外観は通常の AL307BM に似ており、本体の直径は 3 ～ 10 mm、視野角は 40 ～ 1400、発光色は赤、オレンジ、黄色、または緑です。典型的なパラメータは次のとおりです: 動作電圧 - 3,5 ～ 13 V、最大順電流 - 60 ～ 70 mA、最大消費電力 - 200 mW、フラッシュ周波数 - 1,5 ～ 2,5 (場合によっては最大 5 Hz) 、明るさ - 1,3 ... 1000 mcd。

点灯状態では、「点滅」LED の特性は通常の LED と同様です。実験的に測定された電流-電圧特性の初期セクションを図に示します。 2 (曲線 1)。フラッシュの間隔では、「LED」回路が壊れ、同じ電圧でもデバイスを流れる電流は内部発電機によってのみ消費されるため、はるかに少なくなります。曲線 2 はこの状態に対応します。

LEDが点滅するパルスジェネレータ

「点滅」LED に抵抗を直列に接続すると、その両端の電圧降下が点滅に合わせて変化します。オシロスコープを使用すると、抵抗器の抵抗が、フラッシュが見えなくなる値まで増加しても、生成が継続することを確認できます。図で実施。 2 の負荷ライン (3) は、抵抗が 33 kOhm で電源電圧が 5 V の抵抗に対応します。フラッシュと一時停止 AU の間の抵抗の両端の電圧降下の差は 2 V を超えます。たとえば、これで十分です。ロジック要素をトリガーします。

デバイスの図は図に示されています。 3 および 4 は、RC ジェネレーターと類推して、RHL ジェネレーターと呼ぶことができます。 LED とロジックエレメントの種類は、さまざまな組み合わせでテストされ、安定して動作するため、図には示されていません。出力における高論理レベルの持続時間は 280 ～ 320 ミリ秒、低論理レベル - 340 ～ 370 ミリ秒です。これらの値は、抵抗器 R1 の抵抗値と使用される論理素子の種類に応じて小さな制限内で決まります。図の図によるデバイスでは、図 3 に示すように、括弧内に示されたシリーズの超小型回路を使用する場合の抵抗器 R1 のキロオーム単位での可能な抵抗値の範囲は、0,1...1,8 (K155) です。 0,1...5,6 (K555)。 0,15...30 (KR1533) または 0,15...91 (K561)。抵抗が境界値の 4 つに近づくと、発振が完全に崩壊する前に、多くの場合「バウンス」、つまり主パルスの前に短いパルス列が発生します。図の図によると、ジェネレーターでは。図 561 に示すように、CMOS マイクロ回路 (K1 シリーズなど) のみが動作でき、抵抗 R0,8 は 300 ～ XNUMX kOhm の範囲でなければなりません。

LEDが点滅するパルスジェネレータ

図では、図 5 は、1 つの論理要素 (シュミットトリガ) のみを含む経済的なパルスバーストジェネレータの図を示しています。「点滅」LED HL1 の点滅中、DD1.1 要素の入力 0 の電圧レベルは論理 1 に対応します。点滅の間の一時停止中に、この電圧は論理レベル 2 に増加し、RC ジェネレーターが動作を開始します。要素 R1、C1.1、DD1 によって形成されます。出力では、LED の点滅と同じ周波数でパルスのバーストが続くのが観察できます。信号は、音響トランスデューサ BF1 を発生器 (ピエゾエミッタ ZP - 19、ZP - 22、または ZP - 2 など) の出力に接続することで聞くことができます。図に示されている要素の定格は、パルス周波数に対応しています。 500kHzのパケット。パックの繰り返し周期は 230 で、各パックの継続時間は 1 ミリ秒です。抵抗器 R620 の抵抗が 150 オームから 450 kオームに増加すると、バーストの繰り返し周期は 600 ms から 2,2 ms に増加し、バーストの充填周波数は 1,5 kHz から 135 kHz に減少します。抵抗値（約1kΩ）を選択できます。一貫したメロディックトライアドが生成されます。 R1 と HLXNUMX を交換し、同じ抵抗を選択すると、ピッチの滑らかな変化である「グリッサンド」などの興味深い効果が得られます。

LEDが点滅するパルスジェネレータ

ここで説明したすべての発電機では、負荷抵抗値が大きいと、光パルスの明るさが見えなくなるほど低下することに留意してください。ただし、電気インパルスの生成は継続します。

著者: S.Ryumik、チェルニーヒウ、ウクライナ

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