Flasher LED Flyback Tahan Lama CMOS 555

Parts & Materials

• Dua Baterai AAA
• Battery Clip (Radio Shack catalog # 270-398B)
• U1, U2 – IC timer CMOS TLC555 (Radio Shack catalog # 276-1718 atau setara)
• Q1 – Transistor PNP 2N3906 (Radio Shack catalog # 276-1604 (15 pack) atau setara)
• Q2 – Transistor NPN 2N2222 (Radio Shack catalog # 276-1617 (15 pack) atau setara)
• D1 – LED merah (Radio Shack catalog # 276-041 atau setara)
• D2 – LED biru (Radio Shack catalog # 276-311 atau setara)
• R1 – Resistor 1,5 MΩ 1/4W 5%
• R2 – Resistor 47 kΩ 1/4W 5%
• R3, R5 – Resistor 10 kΩ 1/4W 5%
• R4 – Resistor 1 MΩ 1/4W 5%
• R6 – Resistor 100 kΩ 1/4W 5%
• R7 – Resistor 1 kΩ 1/4W 5%
• C1 – Kapasitor Tantalum 1 µF (Radio Shack catalog # 272-1025 atau setara)
• C2 – Kapasitor Ceramic Disc 100 pF (Radio Shack catalog # 272-123)
• C3 – Kapasitor Elektrolitik 100 µF (Radio Shack catalog # 272-1028 atau setara)
• L1 – Choke atau Induktor 200 µH (Nilai tepat tidak kritis, lihat akhir bab)

Cross‑References

• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapter 16: “Inductor transient response”
• Lessons In Electric Circuits, Volume 1, chapter 16: “Why L/R and not LR?”
• Lessons In Electric Circuits, Volume 3, chapter 4: “The common‑emitter amplifier”
• Lessons In Electric Circuits, Volume 3, chapter 9: “Electrostatic Discharge”
• Lessons In Electric Circuits, Volume 4, chapter 10: “Monostable multivibrators”

Learning Objectives

• Menjelajahi mode operasi yang kurang umum dari timer 555
• Menerapkan teknik penanganan ESD yang tepat
• Menggunakan transistor sebagai inverter gate sederhana (resistor‑transistor logic)
• Memanfaatkan flyback induktif untuk menaikkan tegangan untuk penerangan LED
• Membuat induktor kustom dari bahan yang tersedia dengan mudah

Schematic Diagram

Illustration

Instructions

NOTE: CMOS 555 sangat sensitif terhadap pengasingan elektrostatis. Ikuti pedoman perlindungan di Volume 3, Bab 9, “Electrostatic Discharge” untuk menghindari kerusakan IC.

Eksperimen ini dibangun di atas “Commutating diode” (Volume 6, bab 5). Tinjau bagian tersebut sebelum melanjutkan.

Kami menggunakan CMOS 555 untuk berkedipkan LED sambil meningkatkan tegangan baterai dengan flyback induktif, mencerminkan prinsip Joule Thief. Meskipun 555 memiliki rating minimum 2 V, rangkaian dapat berjalan pada baterai 1,5 V berkat konversi energi yang efisien.

Desain dapat mengemudi beberapa LED secara seri; semakin banyak jumlahnya, umur baterai semakin berkurang karena tegangan puncak induktor bergantung pada tegangan pasokan. Dalam contoh ini, dua LED berbeda menunjukkan kemampuan rangkaian yang independen dari drop tegangan LED individu. LED biru mendominasi kecerahan yang dirasakan, namun LED merah mencapai intensitas maksimumnya.

Polaritas LED yang hati-hati sangat penting. LED biru yang terpasang terbalik, yang lebih sensitif terhadap ESD, kemungkinan besar akan rusak oleh pulsa induktif. Demikian pula, transistor dan IC 555 dapat rusak oleh lonjakan yang tidak terkendali.

Induktor adalah komponen yang paling maafkan. Ini bisa beku standar, solenoid coil, atau bahkan coil relai. Di bawah ini adalah panduan langkah demi langkah untuk membangun coil 220 µH menggunakan kawat magnet 26 AWG.

Parts & Materials for Coil

• 26 ft (8 m) kawat magnet 26 AWG (Radio Shack catalog # 278-1345 atau setara)
• Screw 6/32×1.5‑inch, M4×30 mm screw, atau screw baja atau besi berukuran serupa (bukan stainless)
• Lock nut opsional
• Tape transparan opsional (jika menggunakan screw)
• Super glue
• Soldering iron & solder

Coils bukan komponen presisi; induktansinya dapat bervariasi. Targetkan ≥220 µH. Langkah konstruksi di bawah ini sederhana dan dapat direproduksi.

1. Lilit kawat di sekitar screw atau paku dalam satu lapisan rapat, jaga panjang coil hingga 1 in (25 mm). Amankan awal coil dengan tipis tape transparan atau titik lem tacked.

2. Aplikasi sedikit super glue di kepala screw untuk mengunci lapisan pertama. Biarkan lem mengeras sebelum menambahkan putaran berikutnya.

3. Terus melilit, mengaplikasi lem sesuai kebutuhan untuk menjaga tegangan dan bentuk, hingga kawat hampir selesai dililit. Biarkan bagian kawat 1‑in bebas untuk kawat kedua.

4. Kupas enamel dari ujung kedua kawat, timahi dengan solder, dan sekarang Anda memiliki induktor fungsional.

5. Ukur induktansi dengan multimeter atau LCR meter; nilai tipis biasanya dekat dengan 220 µH.

Gambar di bawah ini mengilustrasikan coil yang selesai dan pengaturan pengukuran.