Мощный стробоскоп своими руками. Светодиодный стробоскоп своими руками Импульсный трансформатор для лампы стробоскопа своими руками

Молодежь любит отдыхать на лоне природы с музыкой и танцами, а какие сейчас современные танцы без стробоскопа?! Для проведения импровизированной мини дискотеки на природе и был создан этот небольшой стробоскоп на светодиодах с автономным питанием.

Из множества схем, выложенных в интернете, была выбрана простенькая, без всяких наворотов. После сборки на макете заработала сразу без каких либо проблем. Схема стробоскопа основана на таймере LM555N. Она генерирует прямоугольные импульсы, скважность (ширина) которых регулируется переменным резистором.

Эта схема интересно еще и тем, что в ней можно использовать большое количество светодиодов (число светодиодов должно быть кратное 3-м: к примеру это может быть 3, 6, 9, 12, 15... и т.д.), данном случае включено 60 шт.

Экран из органического стекла (плексигласа) сделан для защиты светодиодов от механических воздействий, при желании его можно сделать цветным.
В конструкции стробоскопа предусмотрено подключение внешнего источника питания 6-12 вольт. В помещении используется 12-ти вольтовый источник питания, в этом случае светодиоды светятся ярче.

Наверняка многие из нас хотели бы иметь дома стробоскоп, чтобы украсить небольшую вечеринку и придать ей немного драйва. Как правило их делают на импульсных лампах, но к сожалению они довольно дорогие и имеют маленький ресурс.

Я решил заменить лампы на светодиоды, и с уверенностью скажу, что такой стробоскоп своими руками для дискотеки сможет изготовить даже начинающий радиолюбитель.

Сам стробоскоп собирается на 2-х печатных платах, на одной из них расположены светодиоды, а на второй - блок управления. Главной деталью в блоке управления является микросхема-таймер LM555.

Именно она генерирует импульсы, частота которых определяет то, как быстро будет мерцать стробоскоп, и регулируется переменным резистором. Я использовал 60 светодиодов, но можно использовать любое количество кратное трем (3, 6, 9 …).

В качестве блока питания подойдет любой источник от 6-ти до 12-ти вольт. У меня он работает от одной батарейки «Крона», но при желании можно подключить его к блоку питания 12 Вольт (для этого предусмотрен дополнительный разъем). В этом случае стробоскоп светит намного ярче.

Вот список радиодеталей, которые понадобятся при изготовлении стробоскопа:

Сверхъяркие светодиоды (белые, 5 мм) - 60 шт;
Микросхема-таймер 555;
Полевик IRFZ44N;
Переменный резистор 1 мОм;
Резистор 5,6 Ом (2 Вт);
Резистор 56 Ом;
Резистор 10 кОм;
Резистор 100 кОм;
Конденсатор 1 мкФ x 50 В;
Конденсатор 1000 мкФ x 16 В;
Диод 1N4148;

Корпусные детали и прочая мелочевка:

Пластиковый корпус 90×60×25 мм;
Оргстекло 90×60 мм;
Текстолит;
Стойки М4×22 мм (мама-мама) - 4 шт;
Стойки М4×10 мм (мама-папа) - 4 шт;
Винты для стоек М3×8 мм;
Батарейка «Крона» + ответный разъем для нее;
Разъем питания (штыревой);
Переключатель движковый (2 положения);

Схема и печатная плата были нарисованы в программе Eagle . Управляющая плата получилась небольшой, при желании её можно сделать еще меньше, используя SMD компоненты. Размеры платы со светодиодами - 87 на 57 мм.

(PDF, 62 Кб);
(PDF, 13 Кб);
(PDF, 48 Кб);
(PDF, 10 Кб);
(PDF, 47 Кб).

К сожалению я не делал фотографии в процессе пайки, но надеюсь что это не будет вам помехой. Вот несколько фотографий, на которых видно уже запаянные платы для стробоскопа.

После изготовления печатных плат и напайки на них радиоэлементов можно приступать к корпусированию.

Внутри корпуса пришлось срезать несколько пластиковых стоек, которые мешали.

Чтобы защитить светодиоды я использовал оргстекло, установив его на стойки (между оргстеклом и корпусом стробоскопа - 10 мм).

Теперь остается только вставить все разъемы, закрутить болты и стробоскоп своими руками для дискотеки готов!

Вот видео работы стробоскопа:

Примечание: Если вы захотите сделать цветной стробоскоп, можете использовать RGB светодиоды (что довольно дорого), либо вырезать различные светофильтры из цветного оргстекла.

Если в вашем распоряжении оказались детали от старой фотовспышки, то совсем несложно собрать автомат световых эффектов, который называют стробоскопом. Работа его в затемненном помещении создает эффект «застывших» или неестественно «дергающихся» людей, который, я думаю, наблюдали многие.

Основная деталь устройства – импульсная лампа ИФК-120. Это импульсный газоразрядный прибор, который состоит из баллона со впаянными в него тугоплавкими электродами – анодом и катодом. Сам баллон заполнен инертным газом. Третий электрод – металлизированное покрытие, которое в виде полоски нанесено на наружный слой баллона.

Если подать на электроды рабочее напряжение (для ИФК-120 – 300 В), а на поджигающий электрод импульс высокого (10 кВ) напряжения, то произойдет разряд, сопровождающийся яркой вспышкой света, который, если его не прекратить, перейдет в дуговой. Управляет импульсной лампой генератор, собранный на тиратроне тлеющего разряда МТХ90, а теперь разберем работу схемы.

В момент включения питания начинается зарядка конденсатора С1 напряжением, поступающим через предохранитель F1, токоограничивающий резистор R1 и выпрямительный диод VD1. Одновременно с ним начинается зарядка конденсатора С2, но через дополнительную цепочку R2, R3. Как только напряжение на нем достигнет напряжения 90 В тиратрон EL2 откроется и конденсатор разрядится через обмотку I импульсного трансформатора Т1.

На вторичной обмотке трансформатора появится импульс высокого напряжения, который поступит на поджигающий электрод импульсной лампы EL1. За счет энергии, запасенной конденсатором С1 произойдет электрический разряд, сопровождающийся яркой вспышкой, энергия конденсатора иссякнет и разряд прекратится, поскольку благодаря резистору R1 относительно большого номинала рабочее напряжение на лампе поддерживаться не сможет. После этого процесс повторится. Поскольку R3 переменный, то скорость зарядки конденсатора С2 можно регулировать в определенных пределах в процессе работы для получения максимального стробоскопического эффекта.

Длительность разряда-вспышки зависит от емкости конденсатора – чем больше емкость, тем больше длительность и визуальная яркость, но злоупотреблять этим не нужно – при чрезмерно большой емкости ресурс работы лампы сильно сократится. Для небольших залов я бы даже рекомендовал уменьшить емкость С1 до 20 и даже 10 мкФ. Рабочее напряжение конденсатора, конечно, не должно быть ниже 400 В, тип конденсатора – электролитический. При сборке стробоскопа не перепутайте полярность подключения диода VD1 и конденсатора С1, иначе последний может взорваться.

Трансформатор можно выполнить на обрезке ферритового стержня от магнитной антенны карманного приемника длиной 5-10 см. Подойдет и круглый, и плоский стержень, и даже обломок кольца или ферритового сердечника трансформатора импульсного блока питания, скажем, телевизора. При изготовлении трансформатора первой наматывается обмотка II, которая содержит 400 – 500 витков любого обмоточного провода диаметром 0.2 – 0.5 мм. Мотать нужно слоями, стараясь укладывать виток к витку, между слоями обязательно проложите слой изоленты или конденсаторной бумаги. В противном случае трансформатор может пробить высоким напряжением.

Поверх вторичной обмотки после очередного слоя изоляции нужно намотать еще 5 – 6 витков провода диаметром 0.5 – 0.8 мм. Это будет первичная обмотка. Обратите внимание на токоограничивающий резистор R1. Его рассеиваемая мощность – не менее 20 Вт. Если не удастся найти готового или составить его из нескольких меньшей мощности, то вместо резистора можно использовать спираль для электроплитки мощностью 500 Вт, намотанную на любой подходящий каркас – нагреваться спираль практически не будет.

Собранная из исправных деталей схема в наладке не нуждается, настройка сводится к регулировке частоты генератора резистором R3 для достижения эффекта «прерывистого движения».

Внимание! Прибор имеет бестрансформаторное питание и во время работы все его элементы находятся под опасным для жизни напряжением. Перед тем, как внести какие-либо изменения в схему, обязательно отключите конструкцию от сети и разрядите конденсатор С1.

Наверняка многие хотели бы собрать стробоскоп, для небольшой домашней вечеринки и придать ей оригинального драйва.Обычно эти устройства изготавливают на импульсных лампах, но их теперь довольно трудно достать. Поэтому рассмотрим различные варианты конструкция, в том числе и на более доступных и современных светодиодах.

Удвоенное напряжение необходимое для поджига лампы 600 В подается между катодом и анодом. Удвоитель напряжения выполнен на диодах D2 и D1. Емкость С1 заряжается от сетевого напряжения, во время положительного полу-периода. Диод D2 находится в закрытом состоянии и не дает заряжаться емкости С2. В отрицательную полуволну Д1 заперт, а C2 накапливает заряд

Яркость вспышки лампы, зависит от количества энергии, накопленной в конденсаторах С2 и С1.

Когда мы наблюдаем вспышку, сопротивление между катодом и анодом низкое. Потому R1 и R2 ограничивают мощность передоваемую лампе, на случай запуска лампы в момент амплитудного значения сетевого напряжения.

Частота вспышек задается релаксационным генератором на динисторе D3. Он будет закрыт, пока напряжение на выходе не достигнет своего максимального значение, около 32 В. Емкость С4 начинает заряжаться через Р1 и сопротивление R7, пока закрыт симметрический динистор. Частоту колебаний генератора можно настраивать потенциометром Р1.

Симметричный динистор переключается, когда напряжение на обкладках конденсатора С4 начинает достигать необходимой величины, при этом динистор переключается в открытое состояние. Когда начнется новый заряд С4, стартует новый цикл.

После этого емкость С4 начинает периодически разряжаться через открытый симист. После замыкания симистора, разряд С3 начинает идти через первичную обмотку. Если симистор Q1 заперт, емкость С3 будет заряжаться до 310 В через первичную обмотку TR1 и сопротивление R5. Появление импульса в обмотке трансформатора вызвано мгновенным разрядом емкости С3. Поэтому на третий вывод импульсной лампы со вторичной обмотки следует напряжение около 6 кВ.

Инертный газ, находящийся в лампе, в тот момент становится проводящим, а емкости С2 и С1 разряжаются, а лампа дает вспышку. Поток света зависит от номинала конденсаторов С2 и С1 и мощности лампы.

Разводка печатной платы и размещение радиокомпонентов показаны на рисунке ниже.

Схема стробоскопа на светодиодах

Устройство выполнено на двух печатных платах, на одной из них расположены светодиоды, а на второй - блок управления. Основа конструкции микросхема-таймер LM555 генерирующая импульсную последовательность, от частоты которой зависят вспышки стробоскопа настраиваемые переменным сопротивлением. В роли блока питания подойдет любой самодельный или готовый источник от 6 до 12-ти вольт. Или одна батарейка типа «Крона».

Демонстрация работы готового устройства в видео ролике чуть-ниже:

Очень мощный светодиодный стробоскоп, который отлично дополнит любой танцпол дискотеки. Построен стробоскоп на трех светодиодных матрицах общей мощностью 150 Вт.

Принцип работы устройства состоит в том, чтобы давать очень короткие импульсы света (вспышки) через заданный промежуток времени. По действию очень сильно напоминает молнию во время дождя, когда полностью темное помещение на миллисекунды озаряет яркий свет.
Во время дискотеки это выглядит особенно завораживающе.
Детали:

Светодиодная матрица –
Источник 12 В –
Транзистор K2543 –
Диодный мост –
Микросхема NE555 –
Резисторы и конденсаторы –

Светодиоды на сетевое напряжение со встроенным драйвером:

Схема стробоскопа

Я бы не сказал, что схема сложная, скорее простая. Но она не имеет гальванической развязки по напряжению, что означает – нельзя прикасаться ни к одному элементы схемы во время её работы и во время сборки быть особо внимательным.
Визуально схему можно разделить на блок питания 12 В, генератор импульсов, выпрямитель и линейку светодиодов.

Работа стробоскопа

На микросхеме NE555 собран генератор коротких импульсов. Время между импульсами можно менять вращая ручку переменного резистора R3.
К выходу этого генератора подключен ключ на полевом транзисторе, который коммутирует напряжение 220 В, в цепи питания светодиодных матриц, включенных параллельно друг другу.
Светодиодные матрицы питаются постоянным током, который выпрямляется диодным мостом. Это нужно для того, чтобы можно было коммутировать цепь полевым транзистором, который работает только с постоянным напряжением.

Сборка стробоскопа

Стробоскоп собран в кожухе от кабельканала. Светодиоды прикручены к широкой стороне, без радиаторов. Так как светодиод используется где-то на 2-5% от своей мощности (импульсная работа), то надобность в теплоотводах отпадает.

Боковые стенки вырезаны из того же кабельканала и приклеены клеем. Сверху выведен переменный резистор для регулировки частоты мерцания.

Блоки схемы в корпусе:

Предостережение

Светодиоды очень мощные и могут повредить ваши глаза, так что смотреть на них при работе не рекомендуется. Стробирующие вспышки особенно опасны, так как глаз расслабляется в темноте, а яркий импульс проникает напрямую в сетчатку глаза.
Так же не забываем, что вся схема находиться под сетевым напряжением, опасным для жизни.

Результат работы

Работу стробоскопа, к сожалению, не передать ни через фото, ни через видео. Так как даже видеокамера очень плохо улавливает короткий импульс и её в итоге просто засвечивается.
Но я от себя могу сказать, что стробоскоп получился отличный, вспышки короткие и очень яркие. Смотрится очень эффектно, в общем все как надо.