Ещё в детстве я собирал стробоскоп на импульсной газоразрядной лампе ИФК-120.

Когда схема заработала, радости было немерено... С тех пор прошло уже лет 10, и вот решил я, так сказать, вспомнить былое, но уже "в современном стиле". В современном стиле - это на светодиодах. Преимущества светодиодов налицо - не боятся вибрации, долговечны, безопасны, и т.д. При непрерывном свечении срок службы светодиода составляет в среднем 50 тысяч часов. Ну а в режиме кратковременного свечения срок службы многократно увеличивается, ведь у светодиодов есть ещё одно неоспоримое преимущество - абсолютно не боятся включений-выключений.
Схема стробоскопа простая "как три рубля", собирается на деталях "с помойки".

Для сборки схемы стробоскопа достаточно найти нерабочий ATX блок питания от компьютера. В большинстве таких блоков питания "сердцем" является микросхема TL494, широко распространенный ШИМ-драйвер. Также стоит отметить, что данная микросхема продается практически в любом радиомагазине за бесценок, на ней и собран девайс. Резисторы и конденсаторы можно взять с того же блока питания. Полевой транзистор я использовал с нерабочей материнской платы, там их имеется около 10 штук, подходит любой N-канальный мощный полевик, например, AP15N03GH или IRLZ44NS. Подстроечными резисторами настраивается частота вспышек (VR2) и длительность вспышек (VR1). Светодиод VD1 (зеленого цвета) индицирует наличие питания, светодиод VD2 (красного цвета) показывает напряжение на выходе схемы. Резистор R6 ограничивает ток через мощный светодиод, сопротивление этого резистора подбирается опытным путём, до достижения оптимального тока через светодиод, также этот резистор должен быть мощностью 2...5 ватт. Питание схемы может быть любым в диапазоне от 10 до 20 вольт, но при изменении питающего напряжения необходимо изменить сопротивление резистора R6, ограничивающего ток через мощный светодиод. Кроме светодиодов, можно подключать к схеме светодиодные ленты. При подключении к стробоскопу светодиодных лент, рассчитанных на питание напрямую от 12 вольт, вместо резистора R6 нужно установить перемычку, так как в составе лент уже имеются ограничительные резисторы, а также нужно запитать схему строго от 12 вольт. Если не хватает диапазона регулировки частоты вспышек, то нужно изменить номинал конденсатора C1. Увеличение ёмкости уменьшает частоту (вспышки происходят реже), уменьшение ёмкости увеличивает частоту (вспышки происходят чаще). При правильной сборке схема начинает работать сразу. Для проверки схемы нужно установить подстроечные резисторы VR1 и VR2 в среднее положение, и подать питание на схему. Я запитал схему от 12 вольт.

На печатной плате практически все SMD резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, полевой транзистор в корпусе DPAK, подстроечные резисторы VR1 и VR2 должны быть многооборотные. Конденсаторы C2, C4 - керамические. Конденсаторы C1, C3 - любого типа.
Так как светодиод должен работать в режиме стробоскопа (давать короткие вспышки), то длительность вспышек должна быть установлена почти на минимальную (подстроечным резистором VR1). Подстроечным резистором VR2 настраивается частота вспышек "по вкусу".

Я использовал светодиод OSRAM OSTAR SMT RTDUW S2W, установленный на процессорный радиатор от старого компьютера.

Данный светодиод содержит 4 кристалла, по 700 мА (2,5 Вт) каждый. Все кристаллы разных цветов: Красный, Зелёный, Синий, Белый.

Если задействовать сразу все 4 кристалла (соединить их последовательно), то получится белый свет. Именно так я и сделал. Сопротивление резистора R6 при питании 12 вольт у меня получилось 5 Ом. Резистор R6 ограничивает ток через светодиод, так как светодиод нужно питать стабильным током. Вместо токоограничивающего резистора R6 можно использовать микросхему LM317, включенную по схеме стабилизации тока (микросхема + внешний резистор). В режиме стробоскопа LM317 может эксплуатироваться без радиатора, так как основную часть времени светодиод не светится. При использовании устройства в режиме маяка необходимо установить LM317 на радиатор.

Привожу несколько примеров подключения различных светодиодов к плате стробоскопа:

Фото платы стробоскопа:

Вид со стороны дорожек. Плата получилась не очень, но сойдёт:

Расположение компонентов на плате:

Прилагаю видео стробоскопа в действии.

Список радиоэлементов

Интерес современного автомобилиста не ограничивается вниманием к авто как средству перемещения. Во многом важен тот эффект и впечатление, которые можно произвести на всех участников движения. После повсеместного запрета на имитаторы мигалок правоохранителей и служебных авто, как-то неожиданно мода на стробоскоп на решетке и двойной сигнал стала набирать силу.

Большинство приведенных схем не предназначены для полной имитации сигналов служебных авто, это, скорее, чисто спортивный интерес. А кому и за что платить штрафы, решает каждый сам, исходя из своих возможностей.

Существует несколько простых способов организовать стробоскоп на авто, все зависит от количества сил и средств, которые позволительно потратить для постройки автомобильного стробоскопа. Чаще всего стараются получить максимально реалистичное мерцание ламп стробоскопа.

Проверено на практике несколько простых схем светодиодных стробоскопов для авто:

• по самой простой схеме с использованием двух реле 494.3787;
• на основе таймера 555 и схемы к561ие8;
• на микроконтроллере PIC12F675;
• на элементной базе транзисторах 315 серии.

К сведению! Самый безопасный и популярный способ - использовать мигающий эффект путем установки светодиодов в фары авто. Это красиво и стильно.

Собираем автомобильный стробоскоп своими руками

Самым простым способом построить надежную схему на авто будет использование парочки реле от системы индикации поворотов газели, стартерного реле и парочки подстроечных резисторов. Такую схему стробоскопа легко собрать своими руками, при этом не потребуется даже специальных знаний или навыков.

Указанная схема предусматривает подключение к системе дневных огней авто. При желании можно переключать подключенные дневные ходовые огни или мигалки стробоскопа. Преимуществом подобного подхода является отсутствие в схеме чувствительных к перегрузке электронных компонентов. Релюшки, даже в случае перегрузки электроцепи, в большинстве случаев останутся целыми, хотя могут привести к перегоранию предохранителей.

Для построения схемы стробоскопа требуется следующее.

1. Вначале разбираем корпус реле поворотов и аккуратно удаляем постоянный резистор белого цвета с многочисленными поперечными цветными полосками.
2. В переменном сопротивлении в 20-25 кОм подпаиваем средний электрод к одному из боковых.
3. Впаиваем переменное сопротивление вместо удаленного элемента таким образом, чтобы после обратной сборки поворотный шток переменного резистора можно было бы свободно вращать.
4. Собираем схему, аналогичную процедуру проводим со вторым реле.
5. Собираем изображенную на рисунке схему, и после подачи питающего напряжения поворотом управляющих штоков, подбираем и синхронизируем частоту мигания лампочек стробоскопа на авто.

Если использовать переменное сопротивление в 450 кОм, частота миганий будет значительно меньше, но для более точного подбора частоты мигания можно подобрать несколько разных сопротивлений и добиться необходимой частоты.

Построение схемы на основе микропроцессора

Наиболее «продвинутые» в основах микроэлектроники автолюбители считают, что самой эффективной будет схема стробоскопа на основе контроллера. На микроконтроллере PIC12F675 схема будет иметь возможность обеспечить импульсы тока до одного ампера с регулируемой длительностью.

Схема стробоскопа для авто проста в сборке своими руками. В качестве нагрузки чаще всего применяют пакет из светоэлементов, с возможностью изменять частоту мерцаний стробоскопа на светодиодах. Сам процессор управляет двумя мощными транзисторами КТ817 и может выдать семь различных комбинаций сигналов. Сама система достаточно распространена в промышленных схемах служебных мигалок, особенно для простых систем стробоскопов на решетке радиатора авто.

Самым неприятным в подключении подобных схем является высокая чувствительность любых микропроцессоров к превышению напряжения или возникновению режима короткого замыкания. Поэтому при сборке и пайке обязательным условием является использование хорошего заземления. Кроме того, в работе обязательно использование стабилизированного питания, обычно для этих целей используется схема на спаренном низковольтном стабилитроне.

При подключении схемы стробоскопа в цепь электропроводки авто необходимо предварительно полностью отключить питание от аккумуляторной батареи, запуск и испытание схемы категорически запрещается проводить при отсутствии нагрузки.

Полицейский стробоскоп своими руками на логическом счетчике

Для получения эффекта, сходного с мерцанием светодиодов в стробоскопе на служебных моторах правоохранителей, можно воспользоваться интересным вариантом на логическом счетчике 561 серии и 555 таймера. Схема получается несколько сложнее предыдущих разработок, но при наличии пары часиков свободного времени и умения паять, можно собрать небольшую самоделку на печатной плате.

В качестве нагрузки используются пакеты из светодиодов с общим потребляемым током не более 3А, при желании можно заменить маломощными галогенными лампами с общей потребляемой мощностью до 30 Вт.

Спецификой построения подобной схемы стробоскопа на светодиодах является интересная особенность формирования управляющего сигнала. Микросхема на 555 сборке выступает в роли источника управляющего сигнала, поступающего на вход счетчика. Не вдаваясь в особенности работы стробоскопа, можно только отметить, что схема зажигания и гашения светодиодов скопирована с стробоскопа полицейского авто.

Импульсы прямоугольной формы подаются на счетчик и суммируются. После определенного программируемого времени потенциал на управляющем контакте меняется с высокого на низкий.

Работает стробоскоп примерно так: каждый из пакетов светодиодов вспыхивает, дает некоторое запрограммированное количество вспышек и гаснет, далее сигнал передается следующему пакету светодиодов и так в циклическом режиме.

Важно! В качестве управляющих ключей в схеме стробоскопа использованы мощные КТ819 или биполярные КТ818, что позволяет управлять большими токами в нагрузке.

Для питания 555 микросхемы максимальное напряжение питания нельзя увеличивать более 18 Вольт, на больший диапазон работы стабилизатор не рассчитан, и сохраняет работоспособность схемы даже при падении напряжения до 5 В.

Как сделать стробоскоп своими руками на простых запчастях

Самым бюджетным способом построить стробоскоп на светодиодах своими руками будет не покупать кучу запчастей на радиорынке за пару тысяч, а попытаться использовать старые советские или китайские запчасти.

В качестве источника сигнала используем микруху 155 серии, можно АГ1. После подачи питания микросхема устанавливает на управляющем выводе положительный потенциал, и по мере зарядки конденсатора потенциал падает и открывает управляющий сигнал на КТ315. Емкость конденсатора определяет длину вспышки, при 0,1 мкФ это примерно составит 0,01 сек, что вполне достаточно для получения необходимого оптического эффекта.

На 6-й ноге 155 микросборки будет формироваться серия импульсов, сопряженная с импульсами системы зажигания. Они попадают на управляющие электроды двух транзисторов КТ 829. Далее транзистор открывается, и через нагрузку из светодиодов потечет значительный по величине ток.

Если схема стробоскопа потребляет более 60 Вт, для охлаждения транзисторов используйте штатные алюминиевые радиаторы.

Итог, или оформление светодиодов стробоскопа для авто

Для большинства любителей самодельных стробоскопов иногда важнее скрыть факт обладания самодельной светоиллюминацией, сходной с полицейской. Поэтому зачастую сам пакет лампочек или светодиодов выполняют съемным, чтобы легко установить на капот или крышу авто. Иногда для пущей маскировки сверху такого блока одевают легкосъемный пластиковый чехол, по внешнему виду сильно напоминающий фонарь такси.

Преимуществом подобного конструктивного решения является то, что приспособление стробоскопа легко снять и даже выбросить. Стробоскоп с одетым поверх пластиковым чехлом будет напоминать фонарь таксиста и не привлечет внимания полицейских на стоянке или при случайной остановке авто на дороге.

Вторым вариантом установки является монтаж пакета светодиодов стробоскопа в область радиаторной решетки авто или в полость лампы-фары. Это более дорогой и эффектный способ, так как потребует некоторой переделки оптики авто, и в случае конфликта с правоохранителями может стать основанием для помещения машины на штрафстоянку.

Стробоскоп — всем очень хорошо знакомое устройство, которое нашло достаточно широкое применение во многих отраслях науки и техники. Простой пример стробоскопа — милицейские мигалки. Такие мигалки считаются спецсигналом и их применение незаконно. Но не смотря на это, некоторые авантюристы, которые ищут приключения на свою голову, привыкли использовать незаконное, чтобы отличаться от других. Если честно, я себя считаю одним из них, поэтому решил сделать «МЕНТОВСКОЙ» стробоскоп своими руками и поделится с вами схемой.

Схема стробоскопа на светодиодах

Из всех схем, которые можно найти на просторах интернета, эта самая простая и полностью рабочая . Напомню, что такой стробоскоп отличается от простой мигалки тем, что тут можно задать частоту миганий и число череды миганий светодиодов. Проще говоря, каждый светодиод мигает 2 , 3 (можно до 4-х раз) затем переключается и начинает мигать второй светодиод. Получается полный аналог милицейских стробоскопов, которые лучше использовать в глухих окрестностях вашего района иначе грозит круглый штраф за использование спецсигнала.

Схема стробоскопа не содержит МК. Задающий генератор — всеми любимый таймер 555. Счетчик CD4017 имеет отечественный аналог (К561ИЕ8). Это десятичный счетчик-делитель с 10-ю дешифрованными выходами.

Сигнал с выходов микросхемы усиливается транзисторными ключами, тут выбор очень большой. Если собираетесь подключить светодиоды, то можно вообще исключить транзисторы, для питания более мощных светодиодов или светодиодных сборок можно использовать любые биполярные транзисторы НЧ — КТ819/805/805/829 и т.п.

К стробоскопу можно подключить более мощные лампы, к примеру, галогенные лампы от фар автомобиля с мощностью 100 и более ватт. Для этого только нужно использовать мощные полевые ключи IRFZ44, IRF3205, IRL3705, IRF1405 и другие N-канальные силовые транзисторы соответствующей мощности.
Монтаж стробоскопа делался в корпусе от электронного трансформатора, корпус одновременно служит теплоотводом для транзисторов, хотя перегрева на них не наблюдается.

Такой самодельный стробоскоп может работать часами, схема в дополнительной наладке не нуждается и работает сразу после включения. Устройство питается от бортовой сети автомобиля 12 Вольт, хотя начинает работать от 6 Вольт.

Видео работы самодельного стробоскопа:

Светодиодный стробоскоп для установки зажигания позволяет быстро и с высокой точностью выставлять оптимальный угол опережения зажигания (УОЗ) в автомобиле. Данный параметр играет важную роль в корректной работе двигателя. Небольшое смещение в момент зажигания приводит к потере мощности, вследствие возросшего расхода топлива и перегрева двигателя.

Несмотря на большой ассортимент промышленно выпускаемых приборов для проверки и установки УОЗ, актуальность создания стробоскопа своими руками не потеряла смысл и в наши дни. Представленная схема самодельного стробоскопа для автомобиля не требует наладки после сборки и изготавливается из доступных деталей.

Принципиальная схема стробоскопа

Схема разработана и представлена в девятом издании журнала «Радио» в далеком 2000 году. Однако, благодаря своей простоте и надежности, остается актуальной и в наши дни.

В принципиальной электрической схеме стробоскопа для авто можно условно выделить 4 части:

1. Цепь питания, состоящая из выключателя SA1, диода VD1 и конденсатора С2. VD1 защищает элементы схемы от ошибочной смены полярности. С2 блокирует частотные помехи, предотвращая сбои в работе триггера. Для подачи и отключения питания используется выключатель SA1, для этого подойдет любой компактный выключатель или тумблер.
2. Входная цепь, которая состоит из датчика, конденсатора С1 и резисторов R1, R2. Функцию датчика выполняет зажим «крокодил», который закрепляется на высоковольтном проводе первого цилиндра. Элементы С1, R1, R2 представляют собой простейшую дифференцирующую цепь.
3. Микросхема триггера, собранная по схеме двух однотипных одновибраторов, которые формируют на выходе импульсы заданной частоты. Частотозадающими элементами являются резисторы R3, R4 и конденсаторы С3, С4.
4. Выходной каскад, собранный на транзисторах VT1-VT3 и резисторах R5-R9. Транзисторы усиливают выходной ток триггера, что отражается в виде ярких вспышек светодиодов. R5 задаёт ток базы первого транзистора, а R9 – исключает сбои в работе мощного VT3. R6-R8 ограничивают ток нагрузки, протекающий через светодиоды.

Принцип работы

Схема стробоскопа питается от автомобильного аккумулятора. В момент замыкания выключателя SA1, триггер DD1 переходит в исходное состояние. При этом на инверсных выходах (2, 12) появляется высокий потенциал, а на прямых (1, 13) – низкий потенциал. Конденсаторы С3, С4 заряжены через соответствующие резисторы.

Импульс с датчика, пройдя через дифференцирующую цепь, поступает на тактовый вход первого одновибратора DD1.1, что приводит к его переключению. Начинается перезаряд С3, который через 15 мс заканчивается очередным переключением триггера. Таким образом, одновибратор реагирует на импульсы с датчика, формируя на выходе (1) прямоугольные импульсы. Длительность выходных импульсов с DD1.1 определяется номиналами R3 и С3.

Второй одновибратор DD1.2 работает аналогично первому, уменьшая длительность импульсов на выходе (13) в 10 раз (примерно до 1,5 мс). Нагрузкой для DD1.2 служит усилительный каскад из транзисторов, которые открываются на время импульса. Импульсный ток через светодиоды ограничен исключительно резисторами R6-R8 и в данном случае достигает величины 0,8 А.

Не стоит пугаться столь большого значения тока. Во-первых, его импульс не превышает 1 мс, со скважностью в рабочем режиме не менее 15. Во-вторых, современные светодиоды обладают гораздо лучшими техническими характеристиками в сравнении с их предшественниками из 2000 года, когда эта схема впервые получила практическое применение. Тогда нужно было поискать светодиоды с силой света в 2000 мкд. Сейчас белый LED (от англ. Light-emitting diode) типа C512A-5 мм от компании с углом рассеивания 25° способен выдать 18000 мкд при постоянном токе в 20 мА. Поэтому использование сверхъярких светодиодов позволит значительно снизить ток нагрузки путём увеличения сопротивления R6-R8. В-третьих, время пользования стробоскопом обычно не превышает 5-10 минут, что не вызывает перегрев кристаллов излучающих диодов.

Печатная плата и детали сборки

Самодельный стробоскоп для установки зажигания можно собрать как на недорогих отечественных радиоэлементах, так и на более прецизионных импортных элементах. Ниже представлена плата с применением отечественных компонентов для штыревого монтажа.

Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata.lay6

Диод VD1 – КД2999В или любой другой с малым падением прямого напряжения. Конденсатор С1 должен быть высоковольтным с емкостью в 47 пФ и напряжением 400 В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16 В. Все резисторы, кроме R4, типа МЛТ или планарные с номиналами, указанными на схеме. Подстроечный резистор R4 типа СП-3 или СП-5 на 33 кОм.

Триггер ТМ2 лучше использовать 561 серии, которая отличается высокой помехоустойчивостью и надёжностью. Но можно заменить его микросхемой 176 и 564 серии, учитывая их распиновку. Транзисторы VT1-VT2 подойдут КТ315 Б, В, Г или КТ3102 с большим коэффициентом усиления. Выходной транзистор – КТ815, КТ817 с любой буквенной приставкой. Светодиоды HL1-HL9 лучше взять сверхъяркие с малым углом рассеивания. Их располагают на отдельной плате по три в ряд. При отсутствии каких-либо деталей схемы их можно заменить более современными аналогами, немного усовершенствовав плату.

Готовую плату управления стробоскопа и плату со светодиодами удобно разместить в корпусе переносного фонарика. При этом необходимо предусмотреть отверстие в корпусе под регулятор R4, а в качестве SA1 можно использовать штатный выключатель.

Настройка

В схеме установлен подстроечный резистор R4, регулировкой которого можно добиться нужного визуального эффекта. Вращая ручку регулятора можно наблюдать, что уменьшение импульса тока ведёт к недостатку освещенности меток, а увеличение – к размытости. Поэтому во время первого запуска стробоскопа необходимо подобрать оптимальную длительность вспышек.

Длина экранированного провода от печатной платы к датчику не должна превышать 0,5 м. В качестве датчика подойдет 0,1 м медного проводника, припаянного к центральной жиле экранированного провода. В момент подключения его наматывают на изоляцию высоковольтного провода первого цилиндра автомобиля, делая 3 витка. Для повышения помехоустойчивости намотку производит максимально близко к свече. Вместо медного проводника можно взять зажим типа «крокодил», который также следует припаять к центральной жиле, а его зубья слегка загнуть внутрь, чтобы не повредить изоляцию.

Установка УОЗ стробоскопом

Прежде чем рассмотреть работу автомобильного стробоскопа, нужно понять суть стробоскопического эффекта. Если движущийся в темноте объект на мгновение осветить вспышкой, то он будет казаться застывшим в месте, где произошла вспышка. Если на вращающееся колесо нанести яркую метку и освещать его яркими вспышками, совпадающими по частоте с частотой вращения колеса, то в момент вспышек можно зрительно фиксировать местоположение метки.

Перед регулировкой момента зажигания автомобиля наносят две метки: подвижную на коленчатом валу (маховике) и стационарную – на корпусе двигателя. Затем присоединяют датчик, подают питание на стробоскоп и включают двигатель в режим холостого хода. Если во время вспышек метки совпадают, то УОЗ выставлен оптимально. В противном случае следует произвести корректировку до полного их совпадения.

Представленный стробоскоп для установки зажигания, собранный своими руками, позволит за несколько минут отладить систему зажигания автомобиля. В результате корректировки вырастет КПД двигателя и увеличится срок его службы.

Читайте так же