Самодельный диод — детектор для детекторного приемника.

Самодельный диод – детектор для детекторного приемника можно сделать своими руками. Самодельный графитовый детектор из лезвия, самодельный детектор из серы и свинца — галенит (сульфид свинца) PbS, купруксный диод и многие другие детекторные пары часто описываются в старой литературе 20х – 50х годов прошлого века. Но эти описания почему-то всегда заканчиваются рисунками художника, а не фотографиями реального самодельного детекторного диода. Эти же столетние описания детекторов с рисунками, как под копирку, даже сегодня дрейфуют с сайта на сайт. А вот реальных современных фотографий и описаний самодельных детекторных диодов практически нет. А хотелось бы это увидеть вживую, — работающий самодельный детектор и описание его настройки на реальном детекторном приемнике. Но сейчас радиолюбители редко делают самодельные диоды. Оно и понятно – кто захочет возиться с аматорскими ретро-радио технологиями столетней давности. Ведь сегодня запросто можно найти детекторный диод на любой помойке. Но я таки хочу «перенестись» в начало 20-го века и ради спортивного интереса опробовать разные технологии изготовления самодельных детекторных диодов для детекторного приемника.

Подготовительная работа

Первым делом нужно найти участок на поверхности карбида кремния, способный к излучению света. Для этого исходный материал придётся раздробить на несколько кусочков размером 2-5 мм. Затем каждый из них поочередно кладут на металлическую пластинку, подключенную к плюсу источника питания напряжением около 10В. Вторым электродом выступает острый щуп или игла, присоединённая к минусу источника питания.

Затем исследуемый кусочек нужно прижать пинцетом к пластине, и острой иглой прощупать его верхнюю часть в поисках светящегося участка. Таким образом, отбирают кристалл с наибольшей яркостью. Стоит отметить, что карбид кремния может излучать свет в спектре от оранжевого до зелёного.

Самодельные детекторы:

В таблице ниже я постепенно буду приводить информацию по самодельным детекторам (детекторным парам) с которыми я буду иметь дело, а так же буду описывать опыт их изготовления и использования. То есть таблица будет расти по мере проведения новых экспериментов.

Таблица «Самодельные детекторы».

Обычные светодиоды

Стандартный не мигающий светодиод дает яркое равномерное освещение и характеризуется малым потреблением электроэнергии. Наряду с такими качествами, как долговечность, компактность, энергоэффективность и широкий диапазон температур свечения это делает его вне конкуренции среди прочих искусственных источников света. На базе таких led-элементов и собирается схема мерцающих светильников. Рассмотрим, по какому принципу они изготавливаются.

Как сделать чтобы светодиоды мигали

Мигалка на светодиоде может быть собрана на базе одной из выше представленных схем. Соответственно нужно будет приобрести компоненты, описанные выше. Они необходимы для функционирования того или иного варианта. При этом для сборки потребуется паяльник, припой, флюс и другие необходимые комплектующие для пайки.

Сборка цепочки мигающих светодиодов предваряется обязательным лужением выводных контактов всех соединяемых элементов. Также нельзя забывать о соблюдении правил полярности, особенно при включении конденсаторов. Готовый светильник будет выдавать мерцание с частой около 1,5 Гц или что тоже самое порядка 15 импульсов каждый 10-секундный отрезок времени.

Схемы мигалок на их основе

Чтобы происходили элементарные заданные определенной периодичностью вспышки света, требуется пара транзисторов типа C945 или аналоговых элементов. Для первого варианта коллектор размещается в центре, а у второго – по середине располагается база. Один или пара мигающих светодиодов изготавливается по обычной схеме. При этом частотность вспышек задается наличием в цепочке конденсаторов С1 и С2.

В такую систему допустимо внедрение одновременно нескольких лед-кристаллов при монтаже достаточно мощного транзистора pnp-типа. При этом мигающими светодиоды делаются при соединении их контактов с разноцветными элементами, поочередность вспышек задается генераторным модулем, а частотность – заданными программными настройками.

Делаем из «идеального диода» настоящий идеальный диод

Такие схемы называют идеальными диодами или «супер-диодами». Почему? В теории, диод — простая штука. В одном направлении пропускает ток, в другом — не пропускает. Но на практике, на при прохождении через диод тока, между его анодом и катодом возникает падение напряжения. Для кремниевого диода это 0,5-1В, для германиевого — 0,3-0,5В. Существуют еще диоды Шотки, там падение самое низкое, но и у них меньше 0,25 мне не попадалось. На первый взгяд, это не проблема — какая-то там четвертушка вольта. Но бывают ситуации, когда ее-то нам и не хватает. К примеру, при зарядке литиевого аккумулятора. Четверть вольта — это 25-40% недозаряда аккумулятора. Некоторые контроллеры даже не начнут зарядку, если напряжение источника питания ниже определенного уровня. А зачем ток питания пропускать через диод? Если мы хотим заяжать наш аккумулятор из двух разных источников (солнечной батареи и сетевой зарядки) и требуется гарантировать, что они не будут влиять друг на друга.

Есть еще одна ситуация, при которой нам критически важно падение напряжения на p-n переходе диода — когда мы пропускаем большие токи. Выделяемая на диоде мощность, как известно, равна произведению тока на падение напряжения. А мощность — это нагрев. Это проблемы охлаждения и потеря полезной энергии. Нам такое надо? Нет, нам такого не надо.

Для уменьшения падения напряжения на p-n переходе человечество изобрело полевой трандистор. Полевой, т.е. управляемый электрическим полем, читай — напряжением. В отличии от биполярного, который управляется током базы. Преимущесто такого транзистора — очень низкое падение напряжения в открытом состоянии. Он почти как реле, и по изолированию управляющего контакта от силового и по падению напряжения в силовой цепи. Но его выгодно отличают от реле низкие токи потребления, быстрота срабатывания и отсутвие дребезга контактов.

Но транзистор — не диод. Транзистором нужно научиться управлять. Для этого приходится сооружать специальную схему. Она будет открывать транзистор, когда приложено напряжение в одном направлении и закрывать — когда в противоположном.

Одна из таких схем перед нами.

Покрупнее:

Я не стал вникать в принцип ее работы и сразу решил испытать ее в действии. Надо сказать, что в отличии от классчического диода, для работы таких схем нужно подключение и к «+» и к «-«. Так что на плате 4 контакта — вход и выход. Собираем тестовую цепь:

Нагрузкой будет резистор. До напряжения в 3 вольта ток не идет. Все 3 вольта приходятся на «супер-диод». Это важное обстоятельство, коммутировать цепи с напряжением ниже 3 вольт таким устройством неполучится.

Выше трех вольт ток пошел и сразу падение напряжения 0,171В. Это меньше чем на обычном диоде, но многовато для идеального диода. Не о том я мечтал, не о том.

При 4 вольтах ситуация заметно веселее: на резистор потек ток 108мА, а на плате спотыкается всего 59мВ. Но к 550мА надение снова растет, достигая почти «диодных» 183мВ. Обратимся к описанию продавца:

Input voltage: DC3-30V, the input voltage is within this range Output voltage: the difference with the input voltage, maximum 0.2V Output current: 4A, MAX, peak current maximum 6A Dimensions: length 24mm, width 16mm

В принципе, даже наши 183мВ укладываются в заявленные 0,2В. Но интуиция подтолкнула меня поднять документацию на мосфет. Здесь применяются 2 мосфета 4407. Вот выдержка из pdf:

17мОм! Да у нас раз в 30 больше тут! Явно что-то не то.

Я когда-то собрал аналогичную по назначению схему, но поменьше и работающую сразу как два диода с объединенным катодом. Служит она для направления питания на потребитель от любого из двух источников. Вот что у меня тогда получилось:

На одной стороне — один «диод», на другой — другой. Выходные контакты сквозные и подключаются к потребителю. Сердечко этой малютки — транзитор IRLML6402, годен для коммутации напряжения до 20В с током в 2,2А (ого!) Для управления служат 2 биполярных транзистора. Сопротивления в цепях базы завершают композицию. И все превосходно работало у меня. Конечно, заявленного падения напряжения в 0,065 вольта на ампер достичь не удалось, но что-то около получалось.

И я заказал на Али новые мосфеты. Вскоре приехала вот такая ленточка:

Даже на первый взгляд было видно, что они совсем не похожи на те, что установлены на моей плате. Отличается и маркировка и точка. Греем, снимаем старые, ставим новые, остужаем, промываем флюс.

Результат, было:

Стало:

Not good, not terrible. Припой там и так был как куча оловянных шариков, так что лишний раз прогреть пошло на пользу. Итак, тестируем:

Ба! Да это же другое дело!

Я прогнал тест в интересном для меня диапазоне токов, составил график и вот что получилось:

Дальше проверил лишь одну точку — при 2А падение напряжения было 0,16В, стало 0,07В. Так и есть. На плате были поддельные транзисторы. Но сама схема работает превосходно, надо только поменять 4407.

Выводы: 1. «Идеальные диоды» существуют. Они радикально лучше обычных, с точки зрения падения напряжения, но у них есть свои особенности (порог открытия, утечки в закрытом состоянии, необходимость подключения к двум полюсам). 2. Купленные «идеальные диоды» используют поддельные мосфеты. Они тоже работают, но по падению напряжения в 2-3 раза хуже. 3. После установки нормальных мосфетов схема обретает полную работоспособность.

Ссылки:

Идеальный диод: 70 рублей за 2 штуки

Транзистор MOSFET 4407: 70 рублей за 10 штук

Если тема интересная, расскажу про свой вариант «идеального диода». Моя первая изготовленная на 3Д принтере плата.

Как не надо делать ДХО

В интернете пролистал множество вариантов изготовления ДХО своими руками, но нашёл только пару правильных. На каждый световой прибор в автомобиле есть правила и требования техрегламента, которые написаны кровью жертв дорожно-транспортных происшествий. Такие самодельщики не понимают даже самого назначения ходовых огней и делают их не зная необходимых нормативов.

Для максимальной экономии изготавливают из подручных средств, обычно из светодиодной ленты или светодиодов. В итоге из ленты у них получается декоративная подсветка с яркостью чуть повыше чем у габаритов, которую днём не заметно. Чтобы всё было не так печально, проверяют самодельные дневные ходовые огни ночью с близкого расстояния. Хотя надо проверять днём в солнечную погоду с расстояния 100 метров. Ведь ими пользуются в светлое время суток. Затем они хвалятся своим убогим и не правильным творением и советуют делать другим.

Безопасность при подключении

• предусмотреть в схеме специальную разрядную резисторную цепочку, управляемую отдельной кнопкой;
• если сделать это невозможно, перед началом настойки после отключения от сети следует разряжать конденсатор с помощью жала отвертки;
• не устанавливать в цепь питания диодов полярные конденсаторы, обратный ток которых достигает значений, способных «выжечь» схему.

Подключить светодиодные элементы на 220 Вольт удается лишь с помощью специальных элементов, вводимых в схему дополнительно. В этом случае можно обойтись без понижающего трансформатора и блока питания, традиционно используемых для подключения низковольтных осветителей. Основная задача добавочных элементов в схеме подключения светодиода в 220В – ограничить и выпрямить ток через него, а также защитить полупроводниковый переход от обратной полуволны.

Светодиодная лампа

Представляет маленький светящийся диодный элемент, работающий от постоянного тока в основном в 12В. Для создания ламп их собирают по несколько, в зависимости от требуемой интенсивности света. Преимущества такого освещения:

• мизерное потребление электроэнергии;
• срок службы от 100 000 часов;
• могут работать сутками, без отключения;
• в продаже имеется большой выбор различных моделей.

Основной недостаток в высокой стоимости готовых светодиодных светильников. Продавцы плохо разбираются в вопросе и не могут квалифицированно ответить на ваши вопросы. В самой характеристике лампы не учитываются потери при прохождении света через рассеиватель, матовое стекло и свойства отражателя.

На упаковке светильника указаны расчетные данные, исходящие из характеристик и количества светодиодных элементов. Поэтому по факту световой поток купленной лампы значительно ниже требуемого и освещение слабое. Сами лампы и детали для создания схем стоят копейки. Поэтому проще всего умельцам сделать все своими руками.

Использование светодиодных светильников

В домах и квартирах часто необходимо постоянное освещение какого-то места. Это могут быть лестницы и детские комнаты, туалеты, где нет окон, а в доме живет ребенок, который не может дотянуться до выключателя.

Неяркий свет и малое потребление энергии позволяют ставить освещение в подъездах и на крыльце, перед калиткой и воротами гаража. Светильники с мягким свечением за счет гашения бликов, применяются для освещения рабочих столов в кабинетах и на кухне.