Приветствую всех начинающих электронщиков и любителей радиотехники и тех, что любит что-то поделать своими руками. В данной статье я постараюсь убить сразу двух зайцев: постараюсь вам рассказать о том, как самому сделать печатную плату отличного качества, которая ничем не будет отличаться от заводского аналога, тем самым мы с вами будем делать . Данное устройство можно будет использовать в автомобиле для подключения светодиодов. Например, как в .
Для работы нам понадобятся:
- Транзисторы – IRF9540N и КТ503;
- Конденсатор на 25 V 100 пФ;
- Диод выпрямительный 1N4148;
- Резисторы:
- R1 – 4.7 кОм 0,25 Вт;
- R2 – 68 кОм 0,25 Вт;
- R3 – 51 кОм 0,25 Вт;
- R4 – 10 кОм 0,25 Вт.
- Клеммники винтовые, 2-х и 3-х контактные, 5 мм
- Текстолит односторонний и FeCl3 – хлорное железо
Ход Работы.
Первым делом нам необходимо подготовить плату. Для этого отмечаем на текстолите условные границы платы. Края платы делаем чуть больше чем рисунок дорожки. После того как отметили края границ можно начать вырезать. Вырезать можно ножницами по металлу, а если их под рукой нет, то можно попробовать вырезать с помощью канцелярского ножа.
После того как вырезали плату, ее нужно отшлифовать. Для этого наждачкой с зернистостью Р800-1000 прошкуриваем под водой плату. Далее сушим и обезжириваем поверхность 646-м растворителем. После чего прикасаться к плате не рекомендуется.
Далее скачиваем программу, что находится в конце статьи, SprintLayout и с помощью ее открываем схему платы и распечатываем ее на лазерном принтере на глянцевой бумаге. Важно, чтобы при печати в настройках принтера была выставлена высокая четкость и высокое качество изображения.
Затем необходимо будет утюгом подогреть подготовленную плату и приложить на нее нашу распечатку и утюгом хорошенько проутюжить плату в течение нескольких минут.
Далее дадим плате немного остыть, после чего опустим ее на несколько минут в чашку с холодной водой. Вода позволит легко отодрать глянцевую бумагу от платы. Если глянец целиком не отодрался, то можно просто скатывать потихоньку пальцами остатки бумаги.
Затем необходимо будет проверить качество дорожек, если имеются незначительные повреждения, то можно подкрасить плохие места простым маркером.
Итак, подготовительный этап завершен. Осталось . Для этого насаживаем нашу плату на двухсторонний скотч и приклеиваем ее на небольшой кусок пенопласта и опускаем ее в раствор хлорного железа. Чтобы ускорить процесс травления можно покачивать чашку с раствором.
После того как лишняя медь стравится необходимо будет отмыть плату в воде и с помощью растворителя очистить тонер с дорожек.
Осталось просверлить дырочки. Для нашего устройства были использованы сверла диаметром в 0.6 и 0.8 мм.
Важно не перегревать дорожки иначе можно их повредить.
Осталось собрать наше устройство. Предварительно схему с обозначениями рекомендуется распечатать на обычной бумаге и, ориентируясь по нему расположить все элементы на плате.
После того как все припаяно, надо полностью очистить плату от флюса. Для этого тщательно протрите плату тем 646 растворителем и хорошенько промойте щеткой и с мылом и высушите.
После просушки подключаем и проверяем с помощью работоспособность сборки. Для этого подключаем «постоянный плюс » и «минус» к питанию а вместо светодиодов подключаем мультиметр и проверяем нет ли напряжения. Если есть напряжение, то значит что флюс смут не полностью.
Как видите процесс изготовления платы не очень и сложный процесс. Данный способ изготовления платы называется ЛУТом (лазерно-утюжная технология) . Как было сказано выше, данная сборка может быть использована для ( , , , ), или же в любых других местах, где используются светодиода и питание в 12 вольт –
Всем спасибо за внимание! С удовольствием отвечу на все Ваши вопросы!
Удачи на дорогах!!!
ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!
Приборы, действия и свойства которых вам мало известны, особенно самоделки, подключайте через предохранители.
Регулятор яркости светодиодной подсветки приборов авто.
Схема плавного розжига светодиодов.
Многие автолюбители переделывают подсветку приборной панели своего авто с обычных ламп накаливания на светодиоды, и зачастую, особенно при использовании супер-ярких, приборка сияет как новогодняя елка и режет по глазам ярким свечением, что требует применения дополнительного устройства, с помощью которого можно регулировать уровень яркости, как говорится, на свой вкус. Вообще существуют два метода регулировки, это аналоговое регулирование, которая заключается в изменении уровня постоянного тока светодиода, и ШИМ регулирование, то есть периодическое включение и выключение тока через светодиод на регулируемые промежутки времени. При ШИМ-регулировке частота импульсов должна быть не ниже 200 Гц, иначе на глаз будет заметно мерцание светодиодов. Ниже приведена принципиальная схема простейшего блока, реализованного на микросхеме-таймере NE555, отечественным аналогом которой является КР1006ВИ1, эта микросхема и формирует широтно-импульсные сигналы управления.
Уровень яркости подсветки регулируется переменным резистором номиналом 50 кОм, то есть этим резистором изменяется скважность импульсов управления. В качестве регулирующего элемента применен N-канальный полевой транзистор IRFZ44N, который можно заменить, например, на IRF640 или подобный.
Делать перечень примененных элементов наверно нет смысла, их в схеме не так уж и много, поэтому перейдем к рассмотрению печатной платы.
Печатная плата разработана в программе Sprint Layout, вид платы данного формата выглядит следующим образом:
Фото-вид платы ШИМ-регулятора LAY6 формата:
У многих возникает желание добавить к схеме регулятора эффект плавного розжига, и в этом нам поможет широко распространенная в интернете простенькая схемка:
На печатной плате мы разместили обе вышеприведенных схемы, и схему регулятора, и схему плавного розжига. LAY6 формат платы выглядит так:
Фото-вид LAY6 формата:
Фольгированный текстолит для платы односторонний, размер 24 х 74 мм.
Для установления желаемого времени розжига и затухания поиграйте номиналами резисторов, обозначенных на печатной плате звездочками, так же это время зависит от номинала электролитической емкости в схеме розжига, расположенной над выходным гнездом LED (С увеличением номинала конденсатора увеличится время).
Обращаем ваше внимание, что в схеме плавного розжига применен P-канальный MOSFET. Ниже показана цоколевка транзисторов:
В дополнение к статье приводим еще один пример схемы с регулятором яркости и плавным розжигом светодиодов приборной панели авто:
Размер архива с материалами статьи – 0,4 Mb.
Недавно решил собрать схему, которая позволила бы мне любую светодиодную ленту (будь то в автомобиле или дома) плавно разжигать. Изобретать велосипед я не стал, и решил немного по Googleить. При поиске почти на каждом сайте находил схемы, где светодиодная нагрузка сильно ограничивается возможностями схемы.
Мне же хотелось, чтобы схема всего лишь плавно поднимала напряжение на выходе, чтобы диоды плавно разгорались и схема было обязательно пассивной (не требовала дополнительного питания и в режиме ожидания не потребляла бы ток) и обязательно была бы защищена стабилизатором напряжения для увеличения срока жизни моей подсветки.
А так как плат пока я травить не научился, то решил что сначала нужно освоить самые простые схемы и при монтаже использовать готовые монтажные платы, которые как и остальные компоненты схемы, можно приобрести в любом магазине радиодеталей.
Для того что собрать схему плавного розжига светодиодов со стабилизацией мне нужно было приобрести следующие компоненты:
Вообще, готовая монтажная плат достаточно удобная альтернатива так называемому методу «ЛУТ» где с помощью программы Sprint-Layout, принтера и того же текстолита можно собрать почти любую схему. Так вот, новичкам следует всё таки сначала освоить более простой вариант, который значительно проще и что самое главное «прощает ошибки» и так же не требует наличия паяльной станции.
Немного упростив исходную схему решил её перерисовать:
Знаю что на схемах транзистор и стабилизатор обозначается не так, но мне так проще, а вам будет нагляднее. А если же вы, как и я, успели позаботиться о стабилизации, то вам нужна ещё более простая схема:
Тоже самое, только без использования стабилизатора КРЕН8Б.
R3 - 10К Ом
R2 - 51К Ом
R1 - от 50К до 100К Ом (сопротивлением этого резистора можно управлять скоростью розжига светодиодов).
С1 - от 200 до 400мк Ф (можно и выбрать другие ёмкости, но превышать 1000мк Ф не стоит).
На тот момент мне нужны были две платы плавного розжига:
- для уже сделанной подсветки ног.
- для плавного розжига приборной панели.
Так как о стабилизации светодиодов подсвечивающих мои ноги я уже давно позаботился, то в схеме розжига КРЕНка уже была не нужна.
Схема плавного розжига без стабилизатора.
Для такой схемы я использовал всего 1.5 кв см монтажной платы, которая стоит всего 60 рублей.
Схема плавного розжига со стабилизатором напряжения.
Размеры 25 х 10 мм.
Достоинствами данной схемы является то, что подключаемая нагрузка зависит только от возможностей блока питания (аккумулятора авто), и от полевого транзистора IRF9540N, который очень надежен (дает возможность подключить через себя 140Вт нагрузки при токе до 23А (информация из интернета). Схема сможет выдержит 10 метров светодиодной ленты, но тогда транзистор придется охлаждать, благо в таком исполнении можно закрепить на полевик радиатор (что конечно приведёт к увеличению площади схемы).
При первом тестировании схемы было снято коротенькое видео:
Изначально R1 стоял номиналом 60К Ом и мне не понравилось то что розжиг до полной яркости занимал около 5-6 секунд, в последствии к R1 был допаян ещё один резистор на 60К Ом и время розжига уменьшилось до 3 секунд, что для подсветки ног было самое то.
А так как схему розжига для подсветки ног необходимо было подключать в разрыв основной схемы питания, то не долго думая как же её заизолировать, просто запихнул её в кусок велосипедной камеры.
В некоторых случаях требуется реализовать схему плавного включения или выключения светодиода (LED). Особенно востребовано данное решение в организации дизайнерских решениях. Для осуществления задуманного есть два пути решения. Первый – покупка готового блока розжига в магазине. Второй – изготовление блока своими руками. В рамках статьи выясним, почему стоит прибегнуть ко второму варианту, а также разберем самые популярные схемы.
Покупать или делать самому?
Если нужно срочно или нет желания и времени собирать блок плавного включения светодиодов своими руками, то можно и купить готовое устройство в магазине. Единственный минус – цена. Стоимость некоторых изделий, в зависимости от параметров и производителя, может превышать в несколько раз себестоимости устройства сделанного своими руками.
Если есть время и особенно желание, то стоит обратить внимание на давно разработанные и проверенные временем схемы плавного включения и выключения светодиодов.
Что нужно
Для того, чтобы собрать схему плавного розжига светодиодов в первую очередь потребуется небольшой набор радиолюбителя, как навыков, так и инструментов:
- паяльник и припой;
- текстолит для платы;
- корпус будущего устройства;
- набор полупроводниковых приборов (резисторы, транзисторы, конденсаторы, светодиоды, диоды и т.д.);
- желание и время;
Как видно из списка, ничего особенного и сложного не требуется.
Основа основ плавного включения
Давайте начнем с элементарных вещей и вспомним, что такое RC – цепь и как она связана с плавным розжигом и затуханием светодиода. Посмотрите на схему.
В ее состав входит всего три компонента:
- R – резистор;
- C – конденсатор;
- HL1 – подсветка (светодиод).
Два первых компонента и составляют RC – цепь (произведение сопротивления и емкости). От увеличения сопротивления R и емкости конденсатора C увеличивается время розжига LED. При уменьшении, наоборот.
Мы не будем углубляться в основы электроники и рассматривать, как протекают физические процессы (точнее ток) в данной схеме. Достаточно знать, что она лежит в основе работы всех устройств плавного розжига и затухания.
Рассмотренный принцип RC – задержки лежит в основе всех решений плавного включения и выключения светодиодов.
Схемы плавного включения и выключения светодиодов
Разбирать громоздкие схемы не имеет смысла, т.к. для решения большинства задач справляются простые устройства, работающие на элементарных схемах. Рассмотрим одну из таких схем плавного включения и выключения светодиодов. Несмотря на простоту, она имеет ряд плюсов, высокую надежность и низкую себестоимость.
Состоит из следующих деталей:
- VT1 – полевой транзистор IRF540;
- C1 – конденсатор емкостью 220 mF и напряжением 16V;
- R1, R2, R3 – резисторы номиналом 10, 22, 40 kOm соответственно;
- LED – светодиод.
Работает от напряжения 12 Вольт по следующему алгоритму:
- При включении схемы в цепь питания через R2 протекает ток.
- В это время C1 набирает емкость (заряжается), что обеспечивает постепенное открытие полевика VT
- Возрастающий ток на затворе (вывод 1) протекает через R1, и заставляет постепенно открываться сток полевика VT
- Ток уходит на исток все того же полевика VT1 и далее на LED.
- Светодиод постепенно усиливает излучение света.
Затухание светодиода происходит при снятии питания. Принцип обратный. После отключения питания, конденсатор C1 начинает постепенно отдавать свою емкость на сопротивления R1 и R2.
Скорость разряда, а тем самым и скорость плавного затухания светодиода, может регулироваться номиналом сопротивления R3. Поэкспериментируйте, чтобы понять, как номинал влияет на быстроту розжига и затухания LED. Принцип следующий – выше сопротивление, медленнее затухание, и наоборот.
Главный элемент – это полевой n-канальный MOSFET транзистор IRF540, все остальные полупроводниковые приборы играют вспомогательную роль (обвязка). Стоит отметить его важные характеристики:
- ток стока: до 23 Ампер;
- полярность: n;
- напряжение сток – исток: 100 Вольт.
Более детальную информацию, в том числе и ВАХ, можно найти на сайте производителя в datasheet.
Доработанный вариант с возможностью настройки времени
Рассмотренный выше вариант предполагает использование устройства без возможности регулировки времени розжига и затухания LED. А иногда это необходимо. Для реализации всего лишь нужно дополнить схему несколькими элементами, а именно R4, R5 – регулируемые сопротивления. Они предназначены для реализации функции подстройки времени полного включения и выключения нагрузки.
Рассмотренные схемы плавного розжига и затухания отлично подойдут для реализации дизайнерской подсветки в автомобиле (багажник, двери, область ног передних пассажиров).
Еще одна популярная схема
Вторая самая популярная схема плавного включения и выключения светодиодов очень похожа на две рассмотренные, но сильно отличаются по принципу работы. Управление включением происходит по минусу.
Широкое применение схемы нашли в тех местах, где одна часть контактов замыкается по минусу, а другая по плюсу.
Отличия схемы от рассмотренных ранее. Главное отличие – это другой транзистор. Полевик обязательно нужно заменить на p – канальный (маркировка указана на схеме ниже). Нужно «перевернуть» конденсатор, теперь плюс кондера пойдет на исток транзистора. Не забывайте, доработанный вариант имеет питание с обратной полярностью.
Видео
Для углубленного понимания всего происходящего в рассмотренных вариантах предлагаем посмотреть интересное видео, автор которого, при помощи программы проектировки электронных схем, постепенно показывает принцип работы плавного включения и выключения светодиода на разных вариантах. Внимательно посмотрев видео, Вы поймете почему обязательно нужно использовать транзистор.
Вывод
Рассмотренные решения являются самыми популярными и востребованными. В сети интернет, на формуах ведутся большие дискуссии по поводу простоты и малой функциональности данных схем, однако практика показала, что в быту их функционала хватает сполна. Большой плюс рассмотренных решений включения и выключения светодиодов – это простота изготовления и низкая себестоимость. Для разработки готового решения уйдет не более 3-7 часов.
