2. Необходимо избавиться от гасящего резистора R1 (рис. 1), бесполезно расходующего энергию.
Напомню, что прямо к батарее СД подключать ни в коем случае нельзя, поскольку ток через него при напряжениях больше напряжения зажигания (1,5…2,5 В, в зависимости от типа) растет неограниченно, ведь СД светит в режиме так называемого «лавинного пробоя» в толще полупроводника.
Мигалка на микросхеме (МС) — решение проблемы не думая, «в лоб». Она реализует только первый принцип, заставляя СД мигать и тем самым уменьшая потребляемый ток. Именно так и сделаны уже выпускаемые промышленностью мигающие светодиоды со встроенной МС.
Использована простейшая и самая дешевая цифровая МС K176ЛA7, содержащая четыре логических элемента (инвертора) структуры КМОП (Комплементарная, Металл — Окисел — Полупроводник). Подойдут также МС типа K176ЛA5 и аналогичные серий К561, К564.
В них использованы ключи — полевые транзисторы, — для управления которыми практически не требуется никакой мощности. Когда на входе инвертора высокий потенциал, на выходе — низкий, и наоборот. Но выходной ток может быть значительным — до нескольких миллиампер, что как раз достаточно для зажигания СД. Роль гасящего резистора выполняет сама МС.
Схема мигалки показана на рисунке 2.
Входы элементов, выполняющие логическую операцию 2И-НЕ, соединены вместе (логика не использована). Входы четвертого элемента DD1.4 следует соединить с общим проводом или с «плюсом» источника питания, чтобы он не работал и не потреблял лишнего тока. Если же надо увеличить яркость вспышек СД, входы и выход этого элемента допустимо подключить к аналогичным выводам DD1.3. Параллельно включенные элементы отдадут вдвое больший ток.
Работает устройство так: пусть при включении на входе DD1 низкий потенциал логического нуля (0). Тогда на его выходе (вывод 3) — высокий (лог. 1), и конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1 и диод VD1. На выходе DD2 при этом 0, а на выходе DD3 — 1, и светодиод HL1 горит. Время его свечения определяет постоянная времени R1C1. Когда напряжение на выходе DD1 достигает порогового (около половины напряжения питания), все три элемента переключаются, светодиод гаснет, а конденсатор С1 разряжается через резистор R2 и диод VD2. Постоянная времени разряда R2C1 намного больше R1C1, поэтому пауза длиннее вспышки. Когда конденсатор С1 разрядится, элементы переключатся в исходное состояние, и процесс будет периодически повторяться.
При указанных на схеме номиналах деталей и напряжении питания 6 В период вспышек равен примерно 0,5 с, а потребляемый ток не превосходит 0,4 мА, что вдесятеро меньше, чем у обычного индикатора. Работоспособность устройства сохраняется при напряжении питания от 3 до 12 В.
В. ПОЛЯКОВ, профессор
* * *
Внимание конкурс!
Московский дом научно-технического и художественного творчества приглашает принять участие в Московском открытом конкурсе по изобретательству среди молодежи. Если вы можете предложить решение городских проблем в области промышленного производства, транспорта, коммунального хозяйства и экологии Москвы, загляните на сайты www.mosdomntht.ru и www.metodolog.ru, где опубликованы задачи по общегородским вопросам столицы.
Где бы вы ни жили, лучшие ваши решения будут представлены в экспозиции Всероссийской выставки научно-технического творчества «НТТМ-2008» на ВВЦ в Москве и отмечены призами.
Сделаем столицу лучше! Впишите свое имя в историю Москвы!
Телефон для справок: (495) 684-55-89
ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ
Вопрос — ответ
Главному редактору журнала «Юный техник» А.А. ФИНУ.
Уважаемый Александр Анатольевич!
Недавно увидел «Юный техник», журнал моей юности, в руках у подростка. Как хорошо, что журнал продолжает выходить!
В отличие от журналов с лакированными обложками, которые под лозунгом «дебилизация всей страны» заполонили нашу жизнь, «Юный техник» сеет только доброе.
Мы, мальчишки 60-х годов, зачитывались подобными изданиями. Подшивки «Юного техника» были во всех школьных и районных библиотеках. На его материалах воспитывались и учились многие выдающиеся ученые и инженеры нашей страны. Сколько талантливых идей воплощено в жизнь благодаря Вашему журналу! А сколько мальчишек из подворотен пришли в кружки, студии и станции под общим названием «ЮНЫЙ ТЕХНИК»!