Проблесковый маячок 24в своими руками. Простая мигалка маячок со звуком своими руками. Обычные светодиоды и семы мигалок на их основе
Проблесковые маячки применяются в электронных охранных домовых системах и на автомобилях как устройства индикации, сигнализации и предупреждения. Причём их внешний вид и «начинка» часто совсем не отличаются от проблесковых маячков (спецсигналов) аварийных и оперативных служб.
В продаже имеются классические маячки, но их внутренняя «начинка» поражает своим анахронизмом: изготовлены они на основе мощных ламп с вращающимся патроном (классика жанра) или ламп типа ИФК-120, ИФКМ-120 со стробоскопическим устройством, обеспечивающим вспышки через равные промежутки времени (импульсные маячки). А между тем на дворе XXI век, когда наблюдается триумфальное шествие очень ярких (мощных по световому потоку) светодиодов.
Одним из основополагающих моментов в пользу замены ламп накаливания и галогенных ламп светодиодами, в частности в проблесковых маячках, являются больший ресурс (срок безотказной работы) и меньшая стоимость последних.
Кристалл светодиода практически «неубиваем», поэтому ресурс прибора определяет в основном долговечность оптического элемента. Подавляющее большинство производителей применяют для его изготовления различные комбинации эпоксидных смол, разумеется, с различной степенью очистки. В частности, из-за этого светодиоды имеют ограниченный ресурс, по истечении которого они мутнеют.
Разные производители (не будем их бесплатно рекламировать) заявляют ресурс своих светодиодов от 20 до 100 тысяч (!) часов. В последнюю цифру мне слабо верится, потому что светодиод должен работать непрерывно 12 лет. За это время пожелтеет даже бумага, на которой отпечатана статья.
Однако, в любом случае, по сравнению с ресурсом традиционных ламп накаливания (менее 1000 часов) и газоразрядных ламп (до 5000 часов), светодиоды на несколько порядков долговечнее. Совершенно очевидно, что залогом большого ресурса является обеспечение благоприятного теплового режима и стабильного питания светодиодов.
Преобладание светодиодов с мощным световым потоком 20 - 100 лм (люменов) в новейших электронных устройствах промышленного изготовления, в которых они работают вместо ламп накаливания, даёт основание и радиолюбителям применять такие светодиоды в своих конструкциях. Таким образом, я подвожу читателя к мысли о возможности замены в аварийных и специальных маячках различных ламп мощными светодиодами. При этом ток потребления устройством от источника питания уменьшится и будет зависеть в основном от применённого светодиода. Для использования в автомобиле (в качестве спецсигнала, аварийного светового указателя и даже «знака аварийной остановки» на дорогах) ток потребления непринципиален, поскольку аккумуляторная батарея (АКБ) автомобиля имеет достаточно большую энергоёмкость (55 и более Ач и более). Если же маячок питается от автономного источника, то ток потребления установленного внутри оборудования будет иметь немаловажное значение. Кстати, и АКБ автомобиля без подзарядки может разрядиться при длительной работе маячка.
Так, например, «классический» маячок оперативных и аварийных служб (синий, красный, оранжевый - соответственно) при питании от источника постоянного напряжения 12 В потребляет ток более 2,2 А, который складывается из потребляемого электродвигателем (вращающим патрон) и самой лампой. При работе проблескового импульсного маячка ток потребления снижается до 0,9 А. Если же вместо импульсной схемы собрать светодиодную (об этом ниже), ток потребления сократится до 300 мА (зависит от мощности применённых светодиодов). Экономия в стоимости деталей также ощутима.
Конечно, не изучен вопрос о силе света (или, лучше сказать, его интенсивности) от тех или иных проблесковых устройств, поскольку автор не имел и не имеет специальной аппаратуры (люксометра) для такого теста. Но в силу новаторских решений, предложенных ниже, данный вопрос становится второстепенным. Ведь даже относительно слабые световые импульсы (в частности от светодиодов), пропущенные сквозь призму неоднородного стекла колпачка маячка в ночное время более чем достаточны для того, чтобы маячок заметили за несколько сотен метров. Именно в этом смысл дальнего предупреждения, не правда, ли?
Теперь рассмотрим электрическую схему «заменителя лампы» проблескового маячка (рис. 1).
Эту электрическую схему мультивибратора можно с полным правом назвать простой и доступной. Устройство разработано на основе популярного интегрального таймера КР1006ВИ1, содержащего два прецизионных компаратора, обеспечивающих погрешность сравнения напряжений не хуже ±1%. Таймер неоднократно использовался радиолюбителями для построения таких популярных схем и устройств, как реле времени, мультивибраторы, преобразователи, сигнализаторы, устройства сравнения напряжения и другие.
В состав устройства, кроме интегрального таймера DA1 (многофункциональная микросхема КР1006ВИ1), входят ещё времязадающий оксидный конденсатор С1, делитель напряжения R1R2. С3 выхода микросхемы DA1 (ток до 250 мА) управляющие импульсы поступают на светодиоды HL1-HL3.
Принцип работы устройства
Включение маячка осуществляется с помощью включателя SB1. Принцип работы мультивибратора подробно описан в литературе.
В первый момент на выводе 3 микросхемы DA1 высокий уровень напряжения - и светодиоды горят. Оксидный конденсатор С1 начинает заряжаться через цепь R1R2.
Спустя примерно одну секунду (время зависит от сопротивления делителя напряжения R1R2 и ёмкости конденсатора С1 напряжение на обкладках этого конденсатора достигает величины, необходимой для срабатывания одного из компараторов в едином корпусе микросхемы DA1. При этом напряжение на выводе 3 микросхемы DA1 устанавливается равным нулю - и светодиоды гаснут. Так продолжается циклически, пока на устройство подано напряжение питания.
Кроме указанных на схеме, в качестве HL1-HL3 рекомендую использовать мощные светодиоды HPWS-T400 или аналогичные с током потребления до 80 мА. Можно применять и только один светодиод из серий LXHL-DL-01, LXHL-FL1C, LXYL-PL-01, LXHL-ML1D, LXHL-PH01,
LXHL-MH1D производства Lumileds Lighting (все - оранжевого и краснооранжевого цвета свечения).
Напряжение питания устройства можно довести до 14,5 В, тогда его можно подключать в бортовую автомобильную сеть даже при работающем двигателе (а точнее - генераторе).
Особенности конструкции
Плата с тремя светодиодами устанавливается в корпус проблескового маячка вместо «тяжеловесной» штатной конструкции (лампы с вращающимся патроном и электродвигателем).
Для того чтобы выходной каскад обладал ещё большей мощностью, потребуется установить в точку А (рис. 1) усилитель тока на транзисторе VT1 так, как это показано на рисунке 2.
После подобной доработки можно применять по три параллельно включенных светодиода типов LXHL-PL09, LXHL-LL3C (1400 мА),
UE-HR803RO (700 мА), LY-W57B (400 мА) - все оранжевого цвета. При этом общий ток потребления соответственно увеличится.
Вариант с лампой-вспышкой
У кого сохранились детали фотоаппаратов со встроенной вспышкой, тот может пойти и другим путём. Для этого старую лампу-вспышку демонтируют и подключают в схему так, как показано на рисунке 3. С помощью представленного преобразователя, подключаемого также в точку А (рис. 1), на выходе устройства с низким напряжением питания получают импульсы амплитудой 200 В. Напряжение питания в данном случае однозначно увеличивают до 12 В.
Хорошая автомобильная сигнализация, такая как «Convoy», «Sheriff», «Alligator» и др. стоит не мало денег. Но, сделав простое устройство (см. схемы), на базе мультивибратора, можно легко сымитировать её и этим самым приблизительно на 40-50 % , а то и больше, уменьшить вероятность угона автомобиля. Ведь автомобильным ворам проще и безопаснее «вскрыть» машину без признаков сигнализации, а таких, к сожалению, хватает.
Обычно, на автомобилях с активированной (включённой) сигнализацией, мигает красный, синий или зелёный светодиод в салоне. Устанавливают его обычно где-то на передней стойке салона. Сделать такое устройство можно по следующей схеме.
Детали в имитаторе применяются не дефицитные, транзисторы можно использовать КТ315, или КТ815, КТ972, электролитические конденсаторы 50-100 мкФ 16 В, светодиод АЛ307 и несколько резисторов на 10 и 0,5 кОм. Такие радиодетали можно без проблем найти в старых телевизорах, принтерах и других устройствах.
Изменением ёмкости конденсаторов можно менять паузу или время свечения светодиода (один отвечает за паузу, второй за свечение). Светодиоды в этой схеме загораются плавно и также плавно тухнут. Время свечения и паузу, на мой взгляд, лучше оставить симметричную, т.е. поставить оба конденсаторы на 100 мкФ.
Схема начинает работать при питании с 3 вольт, но лучше её запитать от 9-12 В, тогда свечение светодиодов будет максимальное и имитатор будет заметнее.
Запитать можно от бортового аккумулятора или «Кроны» 9 В, в худшем случае 2 батареек на 1, 5 В. Но! Запитывать надо скрытно, т.е. проводку и плату скрыть и вывести наружу только светодиод, а не от прикуривателя, как некоторые. Иначе, вор сразу поймёт, что это муляж.
Есть и другие варианты моргалок, например, на базе несимметричного мультивибратора. Схема построена на транзисторах разной проводимости. В отличие от предыдущего варианта эта схема запитывается от одной или 2 пальчиковых батареек, т. е. 1,5 -3 В и хватает её примерно на полгода. Но, при желании устройство можно питать через делитель напряжения и от бортового аккумулятора 12 В.
Работает она несколько иначе, чем предыдущая схема, светодиод загорается вспышкой и быстро тухнет. Как для меня, первый вариант более по душе.
Если устройство собрано согласно схеме, без ошибок - работает сразу же и не требует никакой наладки, разве что при желании подстроить можно частоту мигания. Транзисторы в данной схеме используются кремниевые, КТ315 и КТ361 с любыми буквенными значениями. Регулировку (частоту генератора) можно менять в достаточно больших пределах при помощи R1 и С1.
Но, при сборке надо учесть что конденсатор С1 в этой схеме должен быть обязательно типа КМ, т. е. не электролитический, не полярный. Светодиод можно поставить любого цвета, но обычно это красный или синий.
Сама же схема экономичная и продолжает работать при падения напряжения до 1 вольта. Такое имитирующее устройство, из-за высокой экономичности, часто ещё используют радиолюбители и не только, для "охраны" квартир, дачных домиков, гаражей и т. п. Для этой цели есть и более надёжные варианты, например GSM сигнализация, более подробно .
Есть и другие схемы имитаторов, все они работают примерно одинаково, но те, что приведены здесь, проверены и работают на 100%.
Приведённые выше схемы имитаторов сигнализации - это так называемая «пассивная» защита от угона или кражи. Эти схемы хоть и простые, но стоит того чтобы повозиться и сделать устройство, особенно если автомобиль у вас новый и привлекательный, а тратится на реальную сигнализацию не хочется, или нет времени или желания.
Бывают ситуации, когда нужна схема маячка, который создавал бы вспышки действительно яркие и заметные, например, на служебный автомобиль или походный фонарь.
Выше изображена схема такого маячка, который вспыхивает, создавая эффект стробоскопа.
Питается схема от источника питания не ниже 10 вольт. Для уменьшения рабочего напряжения можно поменять транзисторы VT1 и VT2 на транзисторы с наиболее низким по напряжению КЭ переходом. А также подогнав номиналы резисторов R1 и R2.
Резисторами R3 и R4 регулируют вспышки, если увеличить номиналы резисторов до 100 Ом, светодиоды будут загораться плавно. Благодаря резисторам номиналом 1 Ом, светодиоды вспыхивают быстро, в связи с чем и создается эффект стробоскопа.
Конденсаторами C1 и C2 регулируют частоту вспышек светодиодов VD1 и VD2. Уменьшая емкость конденсаторов можно увеличить скорость вспышек.
Светодиоды желательно ставить более яркие с большей силой свечения.
Как видно по схеме устройство состоит из двух аналогичных блоков, первый блок состоит из резисторов R1 и R3, конденсатора C1, транзистора VT1 и светодиода VD1. Остальные детали относятся ко второму блоку. Составляя дополнительные блоки можно увеличить число маячков.
Обратите внимание на базы транзисторов VT1 и VT2, они не подключены, это не ошибка, да действительно базы транзисторов в устройстве не подключаются!
Устройство было смонтировано на печатной плате, плата была вставлена в корпус от реле, далее было протестировано и установлено на служебный автомобиль «Нива» на место штатных габаритов, в каждую фару было установлено по три светодиода. Устройство работает успешно уже второй год, компоненты не греются, сбоев в работе не зафиксировано.
Устройство разработано больше года назад, по просьбе товарища, на основе данных взятых в Интернете из открытых источников.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 2 | С любым буквенным индексом | В блокнот | |
| С1, С2 | Электролитический конденсатор | 1000 мкФ 16 В | 2 | В блокнот | ||
| R1, R2 | Резистор | 1 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R3, R4 | Резистор | 1 Ом | 2 | В блокнот | ||
| VD1, VD2 | Светодиод | 2 |
1 . Транзистор типа КТ315 (Не важно, будет ли он буквы б,в,г, - пойдет любой).
2 . Электролитический конденсатор напряжением не менее 16вольт, и емкостью от 1000 мкф - 3000 мкф (Чем меньше емкость, тем быстрее мигание светодиода).
3 . Резистор 1 кОм, мощность ствите как вам по душе.
4 . Светодиод (Любой цвет, кроме белого).
5
. Два провода
(Желательно многожильные).
Для начала сама схема LED мигалки. Теперь приступим к её изготовлению. Можно сделать как вариант на печатной плате, а можно и навесным монтажом, выглядит оно примерно так:
Паяем транзистор, затем электролитический конденсатор, в моем случае это 2200 микрофарад. Не забываем, что у электролитов есть полярность.
Должны быть установлены на расстоянии не менее 1200 мм. от центра лампы до земли.
Маячки/световые балки нужно устанавливать так, чтобы они были видны с любой стороны, на разумной дистанции.
Плоскость основания установленых маяков/автолюстр, должна быть параллелна земле. У спец. сигналов устанавливающихся на плоскую крышу, и имеющих поперечную ось симметрии, поперечная ось симметрии должна совпадать с продольной осью симметрии транспортного средства.
При монтаже маяков/световых балок на транспортное средство с установленым радио, расстояние от антены должно быть не меньше 500mm.
Кабель питания спец. сигнала должен быть проложен отдельно, вдалеке от чуствительных кабелей (радио, антена, антиблокировочная, тормозная система и т.п.). Если так сделать не возможно, допускается пересечение кабелей под прямым углом.
Внимание - соблюдайте режим энергопотребления. Верно выбирайте кабель и реле переключения.
До демонтажа, отсоедините устройство от источника питания.
В течении 5 минут после отключения ксенонового маяка или световой балки, остается опастность удара электрическим током, при касании к не изолированным элементам. Не трогайте лампочку и стеклянную трубку голыми пальцами. Не затягивайте винты крепления линзы.
Полная инструкция по монтажу прилагается.
Крепление. Источники питания. Свет
Крепления маяков может быть различным: кронштейн , магнит , болты (бывают крепления на одном болте, бывают на трех). У каждого типа крепления есть ряд особенностей. Установка на кронштейн весьма проста, но на автомобилях с высоким габаритом этот тип крепления использовать не рекомендуется). В этом случае рекомендуется использовать низкопрофильные проблесковые маяки. В случае, если проблесковый маяк используется время от времени, часто останавливают свой выбор на маяках с креплением на магните. Как правило эти маяки подключаются к бортовой системе автомобиля через прикуриватель. Минус данных маяков - ограничение по максимальной скорости движения (порядка 80 км/ч). Хотя если вспомнить то, где используются эти маяки, возможно это и не является минусом. Наконец, установить проблесковый маяк можно с помощью болтов (либо 3 болта под углом 120 градусов, либо 1 болт по центру). Для установки этих маяков необходимо делать отверстие в крыше автомобиля.
Источник питания маяка - это, в основном, постоянный ток. Хотя почти закончены разработки маяков на батарейках.
В маяках может быть три источника света: галогенновая лампа , ксеноновая лампа и светодиодный модуль . Именно от источника света зависит цена маяка и срок его службы. Галогеновая лампа при работе выделяет много тепла, а в совокупности с высокой температурой окружающей среды это может существено сократить период работы маяка. Также потребляемая мощность такого маяка довольно высока по сравнению с другими типами источников. Еще один из минусов таких галогенового источника света заключается в том, что проблеск в маяке обеспечивается постоянным вращением "шторки" вогруг лампы. Дополнительные движущиеся части в маяке надежности ему не прибавят. Ксеноновая лампа лишена минусов предыдущего. Как правило это вообще импульсные маяки, режим которых напоминает режим работы стробоскопа.
Диапазон рабочего напряжения - от 10 до 50 вольт. В ксеноновых маяках часто вместо лампы установлен модуль с печатной платой, который по сути своей является одноразовым, что и является его минусом. Замыкает цепочку цен маяк со светодиодным модулем. Диоды работают очень долго и несмотря на разницу в цене в 2, иногда в 3 раза по сравнению с галогеновыми, прослужат они на порядок больше. Именно светодиодные источники света используются взрывозащищенных маячках.
