Multiwibrator astabilny do ozdoby świątecznej

[Geralt]

Cześć

Pracuję nad oświetleniem świątecznych ozdób, które wyciąłem ze spienionego PCV. Byłoby najlepiej, gdyby diody migały.

W kursie elektroniki znalazłem przykład zastosowania multiwibratora astabilnego. Trochę go zmodyfikowałem.

Potrzebuję sześcioma diodami oświetlić gwiazdę, a siedmioma choinkę.

Poniżej zamieszczam mój schemat (bateria 9V, prąd dla diod 0,003A) połączenia po trzy diody równolegle.

 

Rozumiem, że skoro każda dioda ma inny prąd przewodzenia, to muszę dla każdej osobno dobrać rezystor? Jedynym wyjściem dla różnych diod jest połączenie równoległe?

Sporządziłem też schemat (bateria 9V, prąd dla diod 0,003A) połączenia po trzy diody szeregowo (poniżej).

Rozumiem, że wszystkie diody w szeregu muszą mieć taki sam prąd przewodzenia? Nie szkodzi, że w jednym szeregu mam czerwone diody, a w drugim żółte? Nie muszą być symetryczne? 

Który z moich schematów będzie lepszy pod względem oszczędności baterii, większej jasności świecenia diod i małego natężenia prądu?

 

Do obliczenia wartości rezystora używałem wzoru R=(Uzas-Udiod)/Idiod

Rozumiem, że przy obliczaniu R nie biorę pod uwagę innych elementów w schemacie, jak kondensatory, tranzystory i inne rezystory?

 

Potrzebuję jeszcze dodać włącznik. Myślę o takim - Przełącznik bistabilny ON-OFF PB-12A-2, okrągły 30V/1A (poniżej).

 

Czy włącznik ten będzie pobierał jakieś napięcie, natężenie, opór? Jak go podłączyć do schematu?

 

Schematu z siedmioma diodami jeszcze nie mam. Rozumiem, że po jednej stronie mogą być trzy diody, a po drugiej cztery pod warunkiem, że rezystory odpowiednio dobiorę?

Ciągle mnie nurtuje, dlaczego zastosowano akurat rezystor 10kΩ do bazy tranzystora? W pewnym sensie jest to podane w kursie elektroniki... Jeszcze nie potrafię zrozumieć jak to jest z nasyceniem tranzystora i stanem odwrotnym... 

 

 

[Treker (Damian Szymański)]

@Geralt układ multiwibratora astabilnego to częste ćwiczenie dla początkujących, bo wymaga ono stosunkowo mało elementów. Niestety tak naprawdę dobre zrozumienie działania tego układu jest stosunkowo trudne. Stąd trzeba być ostrożnym przy modyfikacjach tego układu. Tak naprawdę, jeśli chciałbyś iść w stronę efektów świetlnych to lepszym wyborem byłby układ na NE555, który jest opisany kursie elektroniki poziom II. A prawdziwie cuda mógłbyś osiągnąć przy korzystaniu ze sterowanych cyfrowo diod RGB (więcej w kursach Arduino).

Wracając jednak do Twoich pytań:

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Rozumiem, że skoro każda dioda ma inny prąd przewodzenia, to muszę dla każdej osobno dobrać rezystor? Jedynym wyjściem dla różnych diod jest połączenie równoległe?

Tak, tak jest najbezpieczniej. Ogólna zasada jest taka, że przy diodach łączonych równolegle każda powinna mieć swój rezystor.

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Który z moich schematów będzie lepszy pod względem oszczędności baterii, większej jasności świecenia diod i małego natężenia prądu?

W ramach treningu odstaw na bok multiwibrator i po prostu policz dwa przypadki, gdybyś chciał podłączyć te diody wprost do baterii. W razie wątpliwości zerknij do tego artykułu: https://forbot.pl/blog/jak-dobrac-rezystor-do-diody-rozne-metody-zasilania-led-id14482

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Czy włącznik ten będzie pobierał jakieś napięcie, natężenie, opór? Jak go podłączyć do schematu?

Będzie wprowadzał pomijalnie mały opór (tak jak przewód). Najprościej podłączyć go po prostu zaraz przy baterii - np. plus z baterii > przełącznik > dopiero reszta układu.

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Schematu z siedmioma diodami jeszcze nie mam. Rozumiem, że po jednej stronie mogą być trzy diody, a po drugiej cztery pod warunkiem, że rezystory odpowiednio dobiorę?

No to nie jest takie proste, bo im więcej diod w szeregu tym robią się większe komplikacje. Policz jaki będzie spadek napięcia np. na 4 żółtych diodach, jeśli założysz np. napięcie przewodzenia 2,3 V.

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Ciągle mnie nurtuje, dlaczego zastosowano akurat rezystor 10kΩ do bazy tranzystora? W pewnym sensie jest to podane w kursie elektroniki... Jeszcze nie potrafię zrozumieć jak to jest z nasyceniem tranzystora i stanem odwrotnym... 

Tak jak wspomniałem, akurat ten układ wygląda prosto, ale taki nie jest. Wartości rezystorów były czasami dobierane eksperymentalnie, aby zobaczyć jak przy konkretnych diodach działa układ.

[Geralt]

@Treker czy zamiast baterii 9V mogę zastosować zasilacz (poniżej zdjęcie tabliczki)? Zasilacz ten ma 9,21V (zmierzyłem napięcie stałe zasilacza bez obciążenia).

Edytowano Grudzień 6, 2022 przez Geralt

[Treker (Damian Szymański)]

@Geralt tak, powinien działać dobrze

[Geralt]

@Treker mam jeszcze taki zasilacz (poniżej zdjęcie).

Rozumiem, że on nie będzie nadawał się (do zastąpienia baterii 9V), ponieważ jest na napięcie zmienne? Gdy próbowałem zmierzyć miernikiem napięcie stałe tego zasilacza to pojawiało się 0,00 lub 0,02V. Do czego mogę wykorzystać ten zasilacz?

[Treker (Damian Szymański)]

@Geralt tak, napięcie zmienne w tym przypadku niestety się nie przyda. Możesz wykorzystać mostek (lub zbudować go z diod prostowniczych) i wykorzystać go do zasilania urządzeń potrzebujących stałego napięcia  Jednak, jeśli masz już taki zasilacz (pokazywałeś go wcześniej) to tamten na pewno wystarczy. 

[Geralt]

@Treker nie wiem czy mogę kontynuować temat zasilacza w tym wątku czy np. założyć nowy temat w Zupełnie zieloni?

Chcę przerobić ten zasilacz (zdjęcie z parametrami poniżej) na napięcie stałe 9V.

INPUT: 220-240V~ 50Hz 90mA
OUTPUT: 9V~ 800mA (E)
Obudowa zasilacza jest jednolita. W którym miejscu powinienem przepiłować obudowę, żeby dostać się do środka?
Rozumiem, że zasilacz mam połączyć z mostkiem prostowniczym i kondensatorem?
Jak dobrać parametry mostka i kondensatora?
Czy mostek i kondensator dobiera się według parametrów INPUT czy OUTPUT?

 

 

[Treker (Damian Szymański)]

1 godzinę temu, Geralt napisał:

Obudowa zasilacza jest jednolita. W którym miejscu powinienem przepiłować obudowę, żeby dostać się do środka?

Nie musisz nic piłować - wystarczy, że odpowiednie elementy podłączysz wyjściu (do przewodu, w formie jakiegoś osobnego modułu). Możesz zrobić takie eksperymenty bez niszczenia zasilacza. Mostek zmienia jedynie napięcie przemienne na stałe, więc tolerancje tego elementu są stosunkowo duże. Dla testu możesz zbudować samodzielnie taki mostek z diod prostowniczych. Gdy uzyskasz już stałe napięcie i sprawdzisz to miernikiem to będzie można myśleć o rozbudowaniu układu np. o kondensatory lub stabilizator, jeśli będziesz chciał uzyskać niższe napięcie.

[Geralt]

@Treker czy diody 1N4148, które były dołączone do zestawu do kursu podstaw elektroniki będą odpowiednie w tym wypadku?

Specyfikacja diody prostowniczej 1N4148: maksymalne napięcie: 100 V, maksymalny prąd: 150 mA

Skoro mam podłączyć elementy na końcu przewodu zasilacza, to już wiem, że nie biorę pod uwagę napięcia na wejściu zasilacza, czyli 100 V będzie ok.

A co z natężeniem prądu? Na zasilaczu jest napisane 800 mA (dioda wytrzyma 150mA). Ja potrzebuję ok. 15 mA. 

[Treker (Damian Szymański)]

10 minut temu, Geralt napisał:

A co z natężeniem prądu? Na zasilaczu jest napisane 800 mA (dioda wytrzyma 150mA). Ja potrzebuję ok. 15 mA. 

Prąd, który jest podany na zasilaczu to zawsze prąd maksymalny, jaki (w bezpieczny sposób) można z niego pobrać. Jeśli pobierzesz mniejszy to nic się nie stanie.

[Geralt]

@Treker zrobiłem mostek z diod prostowniczych. Co pewien czas mierzyłem napięcie stałe: 9,32; 9,28; 9,06; 9,15; 8,99; 8,94; 9;13; 9;21; 9,10V. Różnica pomiędzy najwyższym i najniższym napięciem wynosi 0,38V. Taka różnica jest do zaakceptowania? Czytałem, że na końcu mostka daje się kondensator, ale w moim przypadku kondensator podwyższa napięcie. Przy 1000 µF - 14,29V; 220µF - 14,32V; 100nF - 13,48V.

[Treker (Damian Szymański)]

2 godziny temu, Geralt napisał:

Co pewien czas mierzyłem napięcie stałe: 9,32; 9,28; 9,06; 9,15; 8,99; 8,94; 9;13; 9;21; 9,10V. Różnica pomiędzy najwyższym i najniższym napięciem wynosi 0,38V. Taka różnica jest do zaakceptowania?

Jeśli chodzi o taki prosty układ z tranzystorami to powinno wystarczyć. Narysuj dla formalności schemat jak to wszystko podłączyłeś razem z kondensatorem  Najlepiej byłoby później do takiego zasilacza podłączyć jeszcze stabilizator, aby uzyskać stabilne napięcie - nie wiem jednak jakiego zasilania ostatecznie potrzebujesz. Możesz w ramach eksperymentów podłączyć tam LM7805 i uzyskasz tym samym stabilizowany zasilacz 5 V.

[Geralt]

@Treker dołączam zdjęcie, na którym wszystko widać (np. kierunek podłączenia diod prostowniczych). Kondensatora nie mam przylutowanego - położyłem go, tak jak go podłączałem (równolegle, do + i - na wyjściu dc mostka). Potrzebuję napięcie stałe 9V.

[Treker (Damian Szymański)]

2 godziny temu, Geralt napisał:

Potrzebuję napięcie stałe 9V.

Jeśli potrzebujesz dokładne i równe 9 V to tą metodą będzie ciężko to osiągnąć. Bo bez stabilizatora lub przetwornicy DC/DC nie uzyskasz idealnie stabilnego napięcia. Jeśli do tego układu dodasz stabilizator LM7805 to uzyskasz dobry zasilacz 5 V. Jednak, jeśli Twój układ nie wymaga stabilnego zasilania to możesz go podłączyć wprost do tego co masz, nawet bez kondensatora.

[Geralt]

@Treker tego zasilacza chcę użyć do zasilenia kilku diod LED (dołączam zdjęcia). W tym wypadku napięcie nie musi chyba być dokładnie 9V? Przecież nowa bateria ma np. 9,65V. Zastanawia mnie tylko dlaczego umieszczenie kondensatora na końcu mostka prostowniczego podwyższa napięcie (jak wcześniej pisałem)?