Инфракрасная подсветка

Как известно, цифровые камеры могут видеть не только в видимом спектре света, но и в инфракрасном диапазоне, не видимом для глаз человека. Например, с помощью цифрового фотоаппарата, веб-камеры или сотового телефона с камерой можно проверить пульт ДУ телевизора, просто отсняв его в режиме передачи команды. На экране будет четко видно свечение ИК-светодиода, которое не вооруженным глазом не заметно.

Таким образом, цифровая камера преобразует ИК-свет светодиода в видимый для человека свет. Это побочное явление, с которым при обычной фотосъемке стараются бороться, позволяет превратить сотовый телефон, веб-камеру или цифровой фотоаппарат в настоящий прибор ночного видения. Нужно только добавить к нему инфракрасной подсветки. В элементарном случае можно купить обычный светодиодный фонарик и установленные в нем сверхяркие светодиоды заменить инфракрасными, желательно тоже повышенной яркости. Но это вариант для мобильного «прибора ночного видения» на основе мобильного телефона с камерой.

Мне же нужно было организовать достаточно яркую ИК-подсветку для веб-камеры, чтобы она могла снимать ночью все довольно большое помещение (24 кв.метра), работая как охранная видеокамера. Поэтому был сделан ИК-фонарь, питающийся от стационарного источника тока напряжением 12V.

Принципиальная схема ИК подсветки показана на рисунке 1. В её основе схема светодиодной лампы на микросхеме ZXLD1362. Структурная схема этой микросхемы показана на рисунке 2. Микросхема представляет собой DC-DC-понижающий преобразователь напряжения, работающий в непрерывном режиме. Разработана микросхема для применения в автомобильных схемах освещения и сигнализации. Наличие на выходе микросхемы мощного полевого транзистора позволяет ей коммутировать относительно большую мощность (до 48 W) при работе без радиатора.

ZXLD1362

Диапазон питающего напряжения 6….60 V. Выходной ток нагрузки 1 А. Частота встроенного генератора 500 кГц.

Управление микросхемой (перевод в энергосберегающий или рабочий режим, регулировка яркости) осуществляется через один вывод 3. Если этот вывод никуда не подключать преобразователь при подаче питания сразу переходит в максимальный рабочий режим. Если этот вывод соединить конденсатором с минусом питания, то будет плавное включение. Порог включения по выводу 3 — напряжение от 0,3 до 2.5V, порог выключения, — напряжение ниже 0,25V. Подавая на этот вывод импульсы и меняя их широту можно регулировать выходную мощность, то есть, яркость подключенного на выходе светодиода.

Контроль за выходным током осуществляется посредством датчика тока, состоящего из резистора R4 и компаратора, вход которого на выводе 4. Этот резистор оказывается включенным последовательно нагрузке и на нем выделяется напряжение, пропорциональное величине тока нагрузки. Если это напряжение выше порога, широта импульсов поступающих на выходную цепь микросхемы уменьшается. Выходной ток можно рассчитать по простой формуле 1= 0.1/R4. То есть, при величине R4 0,15 Ом максимальный выходной ток будет «0.66А.

Вернемся к принципиальной схеме (рис.1). Здесь на выходе микросхемы А1 вместо сверхярких светодиодов белого света включены три последовательно включенных сверхярких инфракрасных светодиода HL1-HL3. Напряжение питания выбрано 12V из соображения имеющегося источника питания. Но это напряжение может быть и больше (до 60V), правда при этом нужно будет параметрическим стабилизатором ограничить напряжение питания микросхемы D1 на уровне не более 15V.

В простом варианте можно взять схему на А1 без схемы на D1, заменив транзистор VT1 конденсатором емкостью 0,1 мкФ. В этом случае регулировки яркости не будет. На рисунке 1 показана схема с регулировкой яркости. Регулятор выполнен на микросхеме D1. Он представляет собой мультивибратор, генерирующий импульсы частотой около 3 кГц, скважность которых можно резистором R1 регулировать в очень больших пределах. Импульсы с выхода мультивибратора через инверторы D1.3 и D1.4 поступают на транзисторный ключ VT1, который ключует вывод 3 микросхемы, осуществляя широтно-импульсную модуляцию. Таким образом, регулируется мощность, отдаваемая на светодиоды.

Катушка L1 намотана на ферритовом кольце внешним диаметром 10 мм, содержит 30 витков провода ПЭВ 0,43.

ИК-светодиоды можно заменить другими, например, предназначенными для пульта дистанционного управления, узнав по справочнику их максимальный рабочий ток и соответственно скорректировав его резистором R4. но желательно использовать сверхяркие ИК-светодиоды.

Источник питания должен выдерживать ток нагрузки не менее 1,5 А.

Источник: Радиоконструктор № 03 2012г.
Автор: Шишкин С.

C этой схемой также часто просматривают:

Подсветка клавиатуры
Подсветка для выключтеля
Подсветка разъема MOLEX
ИК подсветка своими руками
Схема «лабораторного» приемника на все кв-диапазоны
Схема генератора сигналов специальной формы
Схема семиполосного эквалайзера
Схема стабилизатора напряжения переменного тока