Стробоскоп з діодним стрічки. Світлодіодний стробоскоп (світлодіодний маяк) на TL494

Світлодіодний стробоскоп для установки запалювання дозволяє швидко і з високою точністю виставляти оптимальний кут випередження запалювання (УОЗ) в автомобілі. Даний параметр відіграє важливу роль в коректній роботі двигуна. Невелике зміщення в момент запалювання призводить до втрати потужності, внаслідок зрослого витрати палива і перегріву двигуна.

Незважаючи на великий асортимент промислово випускаються приладів для перевірки і установки УОЗ, актуальність створення стробоскопа своїми руками не втратила сенс і в наші дні. Представлена \u200b\u200bсхема саморобного стробоскопа для автомобіля не вимагає налагодження після складання і виготовляється з доступних деталей.

Принципова схема стробоскопа

Схема розроблена і представлена \u200b\u200bв дев'ятому виданні журналу «Радіо» в далекому 2000 році. Однак, завдяки своїй простоті і надійності, залишається актуальною і в наші дні.

У принциповій електричній схемі стробоскопа для авто можна умовно виділити 4 частини:

Ланцюг живлення, що складається з вимикача SA1, діода VD1 і конденсатора С2. VD1 захищає елементи схеми від помилкової зміни полярності. С2 блокує частотні перешкоди, запобігаючи збої в роботі тригера. Для подачі і відключення живлення використовується вимикач SA1, для цього підійде будь-який компактний вимикач або тумблер.
Вхідна ланцюг, яка складається з датчика, конденсатора С1 і резистори R1, R2. Функцію датчика виконує затиск «крокодил», який закріплюється на високовольтному проводі першого циліндра. Елементи С1, R1, R2 є найпростішу диференціюються ланцюг.
Мікросхема тригера, зібрана за схемою двох однотипних одновібраторов, які формують на виході імпульси заданої частоти. Частотозадающіх елементами є резистори R3, R4 і конденсатори С3, С4.
Вихідний каскад, зібраний на транзисторах VT1-VT3 і резисторах R5-R9. Транзистори підсилюють вихідний струм тригера, що відбивається у вигляді яскравих спалахів світлодіодів. R5 задає струм бази першого транзистора, а R9 - виключає збої в роботі потужного VT3. R6-R8 обмежують струм навантаження, що протікає через світлодіоди.

Принцип роботи

Схема стробоскопа харчується від автомобільного акумулятора. У момент замикання вимикача SA1, тригер DD1 переходить в початковий стан. При цьому на інверсних виходах (2, 12) з'являється високий потенціал, а на прямих (1, 13) - низький потенціал. Конденсатори С3, С4 заряджені через відповідні резистори.

Імпульс з датчика, пройшовши через диференціюються ланцюг, надходить на тактовий вхід першого одновібратора DD1.1, що призводить до його переключенню. Починається перезаряд С3, який через 15 мс закінчується черговим перемиканням тригера. Таким чином, одновібратор реагує на імпульси з датчика, формуючи на виході (1) прямокутні імпульси. Загальна тривалість вихідних імпульсів з DD1.1 визначається номіналами R3 і С3.

Другий одновибратор DD1.2 працює аналогічно першому, зменшуючи тривалість імпульсів на виході (13) в 10 разів (приблизно до 1,5 мс). Навантаженням для DD1.2 служить підсилювальний каскад з транзисторів, які відкриваються на час імпульсу. Імпульсний струм через світлодіоди обмежений виключно резисторами R6-R8 і в даному випадку досягає величини 0,8 А.

Не варто лякатися такого великого значення струму. По-перше, його імпульс не перевищує 1 мс, зі шпаруватістю в робочому режимі не менше 15. По-друге, сучасні світлодіоди мають набагато кращими технічними характеристиками в порівнянні з їх попередниками з 2000 року, коли ця схема вперше отримала практичне застосування. Тоді потрібно було пошукати світлодіоди з силою світла у 2000 мкд. Зараз білий LED (від англ. Light-emitting diode) типу C512A-5 мм від компанії з кутом розсіювання 25 ° здатний видати 18000 мкд при постійному струмі в 20 мА. Тому використання надяскравих світлодіодів дозволить значно знизити струм навантаження шляхом збільшення опору R6-R8. По-третє, час користування стробоскопом зазвичай не перевищує 5-10 хвилин, що не викликає перегрів кристалів випромінюючих діодів.

Друкована плата і деталі збірки

Саморобний стробоскоп для установки запалювання можна зібрати як на недорогих вітчизняних радіоелементи, так і на більш прецизійних імпортних елементах. Нижче представлена \u200b\u200bплата з застосуванням вітчизняних компонентів для штирьового монтажу.

Плата в файлі Sprint Layout 6.0: plata.lay6

Діод VD1 - КД2999В або будь-який інший з малим падінням прямого напруги. Конденсатор С1 повинен бути високовольтним з ємністю в 47 пФ і напругою 400 В. Конденсатори С2-С4 неполярні серії КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16 В. Всі резистори, крім R4, типу МЛТ або планарниє з номіналами, зазначеними на схемі . Підлаштування резистор R4 типу СП-3 або СП-5 на 33 ком.

Тригер ТМ2 краще використовувати 561 серії, яка відрізняється високою завадостійкістю і надійністю. Але можна замінити його мікросхемою 176 і 564 серії, з огляду на їх терморегулятори. Транзистори VT1-VT2 підійдуть КТ315 Б, В, Г або КТ3102 з великим коефіцієнтом посилення. Вихідний транзистор - КТ815, КТ817 з будь-буквеної приставкою. Світлодіоди HL1-HL9 краще взяти надяскравих з малим кутом розсіювання. Їх розташовують на окремій платі за три в ряд. При відсутності будь-яких деталей схеми їх можна замінити більш сучасними аналогами, трохи вдосконаливши плату.

Готову плату управління стробоскопа і плату зі світлодіодами зручно розмістити в корпусі переносного ліхтарика. При цьому необхідно передбачити отвір в корпусі під регулятор R4, а в якості SA1 можна використовувати штатний вимикач.

Налаштування

У схемі встановлений підлаштування резистор R4, регулюванням якого можна домогтися потрібного візуального ефекту. Обертаючи ручку регулятора можна спостерігати, що зменшення імпульсу струму веде до нестачі освітленості міток, а збільшення - до розмитості. Тому під час першого запуску стробоскопа необхідно підібрати оптимальну тривалість спалахів.

Довжина екранованого проводу від друкованої плати до датчика не повинна перевищувати 0,5 м. В якості датчика підійде 0,1 м мідного провідника, припаяного до центральної жили екранованого проводу. У момент підключення його намотують на ізоляцію високовольтного проводу першого циліндра автомобіля, роблячи 3 витка. Для підвищення завадостійкості намотування виробляє максимально близько до свічці. Замість мідного провідника можна взяти зажим типу «крокодил», який також слід припаяти до центральної жили, а його зуби злегка загнути всередину, щоб не пошкодити ізоляцію.

Установка УОЗ стробоскопом

Перш ніж розглянути роботу автомобільного стробоскопа, потрібно зрозуміти суть стробоскопічного ефекту. Якщо рухається в темряві об'єкт на мить освітити спалахом, то він буде здаватися застиглим в місці, де стався спалах. Якщо на колесо, що обертається нанести яскраву мітку і висвітлювати його яскравими спалахами, співпадаючими по частоті з частотою обертання колеса, то в момент спалахів можна візуально фіксувати місце розташування мітки.

Перед регулюванням моменту запалювання автомобіля наносять дві мітки: рухливу на колінчастому валу (маховику) і стаціонарну - на корпусі двигуна. Потім приєднують датчик, подають харчування на стробоскоп і включають двигун в режим холостого ходу. Якщо під час спалахів мітки збігаються, то УОЗ виставлений оптимально. В іншому випадку слід провести коригування до повного їх збігу.

Представлений стробоскоп для установки запалювання, зібраний своїми руками, дозволить за кілька хвилин налагодити систему запалювання автомобіля. В результаті коригування виросте ККД двигуна і збільшиться термін його служби.

Читайте також

У багатьох схемах стробоскопів для визначення точного моменту запалювання використовують лампи ІФК і досить складні схеми їх "обвески". Мною запропонована щодо нескладна схема стробоскопа, яка легка в налагодженні і не має дефіцитних деталей (див. Малюнок).

R1C1R2VD1VD2 - ланка, що погоджує високовольтний сигнал зі входу пристрою на вхід мікросхеми DA1, яка є таймером 1006ВІ1 , Включеним по схемі одновібратора. На кожен вхідний імпульс на виході 3 з'являється імпульс, час існування якого визначається ланкою R3C2. Резистором R3 регулюють тривалість вихідного імпульсу. На транзисторі VT1 зібраний підсилювач.

На елементі DA1 зібраний одновібратор, тобто чекає мультивибратор, який очікує вхідні імпульси з високовольтного проводу першого циліндра. Датчик цих імпульсів являє собою звичайну прищіпку, на одній зі сторін якої намотаний провід діаметром 0,1 ... 0,3 мм.

Кількість витків 30-50, ця обмотка надійно закріплена клеєм "Момент" або "Супер цемент", "Глобус" і т.д. Поверхня обмотки захищають звичайної ізоляційною стрічкою таким чином, щоб прищіпка надійно закривалася або відкривалася. До одного кінця цієї обмотки припаюють дріт, краще екранований. Екран дроти підключають до "землі" в основній схемі. Елементи R1 C1 R2 R3 узгоджують сигнал від датчика з входом мікросхеми. Тривалість вихідного імпульсу регулюють ланкою R3C2. Транзистор VT1 вмикає і вимикає безпосередньо світлодіоди HL1-HL9. Світіння світлодіодів має бути яскраво-білим. Світлодіоди не мають певної марки.

Тривалість вихідного імпульсу повинна бути в межах 0,5 ... 0,8 мс. Якщо більше, то світлодіоди довго не витримують, і позначки на маховику або на шківі коленвала будуть "розмиті". При регулюванні обертів двигуна потрібно тримати в межах 850 ... 1700 хв -1. Обороти перед регулюванням краще помітити світловідбиваючої фарбою.

Деталі бажано використовувати якомога менших типорозмірів, від цього залежать розміри плати. Конденсатор С1 слюдяною або К73-11, К73-17 з робочим напругою не менше 500 В. Світлодіоди потрібно попередньо перевірити на функціонування. Їх установка на платі повинна бути сконцентрована в одному місці з метою максимального потоку випромінювання. Розміри друкованої плати залежать від конкретного пристрою, в корпус якого виконавець хоче "прилаштувати" стробоскоп. Я розташував стробоскоп в корпусі плоского електричного ліхтарика. Крім проводо датчика, про який було сказано вище, потрібно ввести дроти +12 В і "маса".

Зібраний прилад потрібно перевірити, щоб не вивести з ладу світлодіоди, які є найдорожчими елементами на платі! Замість них слід включити послідовно з'єднані будь-який світлодіод і резистор 1,5 кОм. Підключити дроти, провід датчика прилаштувати на високовольтний провід першого циліндра.

Проводи не повинні стосуватися рухомих частин двигуна! Заведіть двигун і спостерігайте світіння світлодіода. Осцилографом проконтролюйте тривалість імпульсу на виводі 3 DA1, якщо вона лежить в межах 0,5 ... 0,8 мс, то схема працює, і можна сміливо підключати світлодіоди. Підключення здійснюйте тільки при заглушеному двигуні!

Вимкніть шланг "вакууму" від розподільника запалювання. Зробіть всі необхідні підключення. Заведіть двигун, направте промінь стробоскопа на шків коленвала або маховик. Спостерігайте позначки на відповідних місцях згідно з технічним описом конкретного автомобіля. Якщо позначки стоять на своїх місцях, то момент за-зпалювання встановлений правильно. Якщо немає, то потрібно регулювання. Збільште обороти двигуна, спостерігайте переміщення позначок. Це констатує, що відцентровий регулятор моменту запалювання працює. Обережно підключіть "вакуум", спостерігайте за переміщенням положення позначок. Якщо є зміна, то вакуумний регулятор розподільника працює.

Е.Л. Завірюха, м Черкаси

Власники карбюраторних автомобілів не з чуток знайомі з труднощами процесу регулювання запалювання. Зазвичай це робиться на слух, що не дуже зручно. Використовуючи стробоскоп, це процес можна полегшити. Однак промислові пристрої досить дорогі, тому багато виготовляють стробоскоп для запалювання своїми руками.

Недоліки промислових моделей

Промислові пристрої часто мають певні недоліки, через які корисність приладу вельми сумнівна.

Для початку, ціна на них буває цілком істотною. Наприклад, сучасні цифрові моделі обійдуться автолюбителю в 1000 р. Більш функціональні моделі коштують вже від 1700. Просунуті стробоскопи коштують близько 5500 р. Чи потрібно говорити, що стробоскоп автомобільний (своїми руками зроблений) обійдеться автолюбителю в 100-200 рублів.

Часто в заводських пристроях виробник застосовує особливо дорогу газорозрядну лампу. Лампа має певний ресурс, а через деякий час її доведеться замінити. А це саме по собі рівносильно придбання нового заводського пристрою.

Чому варто робити стробоскоп своїми руками?

Недоліки заводських і технологічних пристроїв підштовхують автолюбителя до самостійного виготовлення цього пристрою. Крім того, набагато дешевше за вартістю оснастити це обладнання світлодіодами замість дорогої лампи. Як джерело діодів або донора підійде звичайна лазерна указка або ліхтарик.

Інші деталі також обійдуться в копійки. Особливих інструментів при цьому не знадобиться. Бюджет процесу виготовлення стробоскопа складе не більше 100 рублів.

Як зробити стробоскоп своїми руками?

Схем і варіантів для виготовлення існує величезна кількість. Однак в більшості всі проекти по створенню цього гаджета схожі. Давайте подивимося, що знадобиться для складання.

Нам знадобиться простий транзистор КТ315. Його легко можна знайти в старому радянському приймачі. Позначення може злегка відрізнятися, але це не біда. Тиристор Ку112 можна без проблем добути з блоку живлення старовинного телевізора. Там же можна знайти резистори невеликих розмірів. Так як ми робимо світлодіодний стробоскоп своїми руками, то, природно, знадобиться світлодіодний ліхтар. Для цього краще придбати найдешевший, з Китаю. Крім цього, потрібно запастися конденсатором до 16 В будь-яким низькочастотних діодом, маленьким реле на 12 А, проводами, крокодилами, екранованим проводом 0,5 м завдовжки, а також невеликим шматком мідного дроту.

збираємо прилад

Схема невелика, а розмістити її можна прямо в тому самому китайському ліхтарі. Так, через отвір в ліхтарику ззаду бажано пропустити дроти для живлення пристрою. На кінцях проводів краще запаяти крокодили. У боковій стінці потрібно зробити отвір, якщо його вже не зробили китайці. Через цей отвір буде прокладений екранований провід. На зворотному кінці необхідно заізолювати оплетку і припаяти той самий шматок мідного дроту до основної жилі дроту. Це буде датчик.

Схема пристрою і принцип роботи

Після подачі струму через дроти живлення конденсатор дуже швидко зарядиться через резистор. Коли буде досягнуто певного поріг заряду, через резистор напруга буде надходити на що відкривається контакт транзистора. Тут спрацює реле. Коли реле замкнеться, воно створить ланцюг з тиристора, світлодіоди і конденсатора. Потім через дільник імпульс потрапить на керуючий висновок тиристора. Далі тиристор відкриється, а конденсатор розрядиться на світлодіоди. В результаті стробоскоп, своїми руками виготовлений, яскраво спалахне.

Через резистор і тиристор базовиевивод транзистора з'єднується із загальним проводом. Через це транзистор закриється, а реле відключиться. Час світіння світлодіодів збільшується, так як контакт розривається не відразу. Але контакт розірветься, а тиристор буде знеструмлено. Схема повернеться в базове положення, поки не надійде новий імпульс.

Змінюючи ємності конденсатора, можна змінювати час світіння. Якщо вибрати конденсатор більшої ємності, то світлодіодний стробоскоп, своїми руками виготовлений, буде яскравіше і довше світитися.

Прилад на мікросхемі

Основною деталлю цієї нескладної схеми є мікросхема типу DD1. Це так званий одновибратор 155АГ1. У цій схемі він запускається лише від негативних імпульсів. Керуючий сигнал надійде на транзистор КТ315, а він сформує ці негативні імпульси. Резистори 150 К ОМ, 1 До ОМ, 10 До ОМ, а також стабілітрон КС139 працюють в якості обмежувачів амплітуди вхідного сигналу з запалювання авто.

Конденсатор 0,1 мФ разом з опором в 20 Ком зададуть потрібну тривалість імпульсів, які будуть сформовані мікросхемою. При такій ємності конденсатора тривалість імпульсів буде приблизно до 2 мс.

Потім з 6-ї ніжки мікросхеми імпульси, які до цього моменту будуть синхронізовані з запалюванням машини, потраплять на базовий висновок транзистора КТ 829. Він тут як ключ. Результат - це імпульсний струм через світлодіоди.

Як живиться цей стробоскоп для авто? Своїми руками нам необхідно провести пару проводів до клем автомобільного акумулятора. Потрібно обов'язково стежити за рівнем заряду АКБ.

Якщо ви вірно зберете цю просту схему, то відразу ж зможете побачити, як працює пристрій. Якщо раптом яскравості недостатньо, то це регулюється підбором відповідного опору.

В якості корпусу для пристрою можна використовувати старий або китайський ліхтарик.

Ще одна схема стробоскопа

Даний стробоскоп на світлодіодах, своїми руками виготовлений за таким принципом, також можна живити від автомобільного акумулятора. Діоди дозволять створити захист від неправильної полярності. Як кріплення тут застосовується звичайний крокодил. Його потрібно причепити на високовольтний контакт першої свічки на моторі. Далі імпульс пройде через резистори і конденсатор і прийде на вхід тригера. До того моменту цей вхід вже буде включений одновібратором.

До імпульсу одновибратор знаходиться в звичайному режимі. Прямий вихід тригера має низький рівень. Інверсний вхід, відповідно - високий. Конденсатор, приєднаний плюсом до інверсного виходу, зарядиться через резистор.

Високорівнева імпульс запускає одновібратор, що перемикає тригер і служить для заряду конденсатора через резистор. Через 15 мс конденсатор повністю зарядиться, а тригер перейде у режим керування.

В результаті одновибратор відреагує на це синхронної послідовністю прямокутних імпульсів тривалістю приблизно 15 мс. Тривалість можна регулювати за допомогою заміни резистора і конденсатора.

Імпульси другий мікросхеми становлять до 1,5 мс. На цей період відкриваються транзистори, які представляють собою електронний комутатор. Потім через світлодіоди протікає струм. За цим принципом працює стробоскоп для авто (своїми руками виготовлений він був чи ні, не має значення - обидва пристрої світять однаково).

Струм, що проходить через світлодіоди, набагато більший, ніж паспортний. Але, так як спалахи недовгі, то світлодіоди не вийдуть з ладу. Яскравості буде досить, щоб використовувати цей прилад навіть в денний час.

Цей стробоскоп своїми руками можна зібрати в корпусі від все того ж багатостраждального кишенькового ліхтарика.

Як працювати з приладом?

Зібравши по одній з наведених схем пристрій, можна просто і легко, а головне, точно налаштовувати запалювання на карбюраторних двигунах, перевіряти правильність роботи свічок та котушок, контролювати роботу регуляторів кута випередження.

Щоб максимально правильно виставити запалювання, зазвичай виходять з того, що суміш запалюється за пару градусів до того, коли поршень прийде в саму верхню точку. Цей кут називається "кут випередження". Коли обороти колінчастого валу ростуть, кут теж повинен збільшуватися. Так, цей кут виставляють на холостих обертах, а потім необхідно проконтролювати правильність настройки на всіх режимах роботи агрегату.

виставляємо запалювання

Запускаємо і прогріваємо двигун. Тепер заживлюємо наш стробоскоп на світлодіодах і підключаємо датчик. Зараз потрібно направити прилад на мітку на корпусі ГРМ і відшукати мітку на маховику. Якщо момент порушений, то мітки будуть досить далеко один від одного. Методом обертання корпусу ГРМ добийтеся збігу міток. Коли ви знайшли це положення, зафіксуйте трамблер.

Потім настав час підняти обороти. Мітки розійдуться, проте це цілком нормальна ситуація. Ось так проводиться настройка запалювання з використанням стробоскопа.

Отже, ми з'ясували, як виготовляється стробоскоп на світлодіодах своїми руками.

Стробоскоп- це обладнання, яке здатне безперервно відтворювати імпульси світла. В даний час найбільш поширеним є стробоскоп на світлодіодах. Він знайшов своє широке застосування в різних сферах нашого життя. Так, наприклад, даний пристрій є незамінним в індустрії будівництва і ремонту (підсвічування будинків, будівель і споруд), в рекламній індустрії, машинобудуванні, а також при оформленні ресторанно-готельних комплексів, кафе, нічних клубів та іншого.

Завдяки досить простої конструкції, стробоскоп на світлодіодах можна легко зробити своїми руками. Для цього необхідна лише принципова схема, мікроконтролер, захисний пристрій, а також датчики, в залежності від функціонального призначення пристрою.

Даний автомобільний стробоскоп є досить потужним і може забезпечити харчуванням ряд світлодіодів. Для того, щоб зібрати пристрій, слід купити таймер на мікросхемі NE555 і польовий транзистор. Найбільш придатними можуть стати транзистори типу IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 і ряд інших.

Шукане пристрій виходить досить компактним і потужним. Крім того, можна виробляти регулювання частоти спалахів світлодіодів. Внаслідок того, що на переході виникає малий спад напруги, найкраще застосувати діод Шотткі. Також, необхідно створити необхідну герметичність пластмасового корпусу, в якому знаходиться плата. В цьому випадку незамінним буде синтетичний силікон.

Польовий транзистор, як правило, перегрівається при тривалій роботі, тому слід встановлювати його на тепловідвід. Наведена схема може живити світлодіоди, напруга яких не перевищує 12 вольт. В іншому випадку проводка згорить.

Досить велика кількість автолюбителів і професіоналів роблять саморобний стробоскопом, так як ця процедура, практично, не вимагає яких-небудь особливих знань і навичок. Для того, щоб зробити стробоскоп своїми руками і при цьому дотриматися всіх вимог і переваги, необхідно якісним чином підійти до вибору світлодіодів. У нинішній час найбільш популярними є LED-прилади, так як термін їх служби, а також яскравість світіння значно перевищують будь-які інші види випромінювачів.