Переделка китайской гирлянды
Как сделать мощную новогоднюю гирлянду с китайскими мозгами
Вот и Новый год скоро! На прилавках магазинов рядом с мандаринами, конфетами и шампанским появляются елочные игрушки: разноцветные шары, мишура, всевозможные флажки, бусы и, конечно же, электрические гирлянды.
Обычную гирлянду из разноцветных лампочек, пожалуй, и не купить. Зато различных мигалок, в основном китайского производства, просто не счесть. Микроскопические лампочки могут располагаться на куске картона или вплетаются в ковер из проводов, которым можно украсить сразу целое окно.
Елочные гирлянды тоже отличаются большим разнообразием, прежде всего внешним оформлением, дизайном. Стоимость подобных гирлянд невелика, как, собственно, и мощность лампочек.
Большинство гирлянд имеют маленькую пластмассовую коробочку с одной кнопкой, шнуром с сетевой вилкой и проводами, идущими на гирлянду разноцветных лампочек. Оформление гирлянды может быть самым разнообразным.
Самый простой, и дешевый вариант состоит из микроскопических лампочек, вставленных в термоусадочную трубку. На обратной стороне упаковочной коробки написана инструкция по замене лампочек и правила техники безопасности, хотя запасных лампочек не прилагается. Именно такие гирлянды продаются в сети магазинов «Все по 38», правда, в последнее время уже по сорок рублей.
Рисунок 1. Гирлянда за сорок рублей
Гирлянды другого фасона имеют на лампочках небольшие пластиковые плафончики, например, в виде прозрачных цветков с лепестками. Но коробочка с кнопкой остается той, же самой, хотя цена гирлянды доходит рублей до двухсот. Попробуем открыть коробочку, и посмотреть, что же там внутри.
Рисунок 2. Внешний вид контроллера гирлянды с тремя тиристорами
В нижней части рисунка показаны два провода, это как раз подключение устройства к сети. Здесь же находится кнопка, с помощью которой переключаются режимы работы. В верхней части можно увидеть три тиристора и провода, отходящие к гирляндам.
В середине платы находится микроконтроллер в бескорпусной микросхеме, — такая черная капля, установленная на маленькой печатной плате. Плата имеет контактные площадки, с помощью которых контроллер впаивается в основную плату.
Сколько тиристоров на плате
К выходам микроконтроллера подключаются управляющие электроды тиристоров, которые включают гирлянды лампочек. Микроконтроллер имеет четыре выхода, но часто, вместо четырех тиристоров на плате установлено только три, а в некоторых случаях всего два.
Необходимый визуальный эффект достигается подключением гирлянд и расположением лампочек: в одной гирлянде запаяны лампочки двух, а то и трех цветов. Как раз такая плата и показана на рисунке 2.
Если посмотреть на эту плату со стороны печатного монтажа, то можно увидеть, что три тиристора запаяны, а под четвертый имеются отверстия с залуженными контактными площадками, как показано на рисунке 3. В некоторых случаях отверстия даже не просверлены, мол, кому заблагорассудится, просверлит сам.
Рисунок 3. Плата контроллера гирлянды. Свободное место для тиристора
Здесь следует заметить такую особенность: если выход контроллера никуда не подключен, это вовсе не означает, что он нерабочий. Программа во всех контроллерах прошита, видимо, одна и та же, все выходы контроллера задействованы.
В этом легко убедиться с помощью стрелочного тестера. Если померить постоянное напряжение на свободной ноге, то стрелка будет скакать, дергаться и отклоняться вместе с миганием других гирлянд. Достаточно просто запаять в плату недостающий тиристор, и, пожалуйста, получаем полноценную четырехканальную гирлянду.
Тиристор можно взять со старой неисправной платы (бывает, что в негодность приходит контроллер) или за сорок рублей купить дополнительную гирлянду и оттуда извлечь тиристор. Для хорошего дела расходы крайне незначительны!
Принципиальная схема гирлянды
По печатной плате несложно составить принципиальную схему. Существуют две разновидности схем, несколько отличающиеся друг от друга. Первый, наиболее совершенный вариант показан на рисунке 4.
Рисунок 4. Контроллер китайской гирлянды. Вариант 1
Питание всей схемы осуществляется через диодный мост VD1…VD4. Гирлянды питаются пульсирующим напряжением и включаются контроллером через тиристоры VS1…VS4. Резистор R1 и микроконтроллер DD1 образуют делитель напряжения, на выходе которого получается напряжение 12В.
Конденсатор C1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Через резистор R7 сетевое напряжение подается на вход контроллера 1 для синхронизации схемы с частотой сети 220В, что позволяет осуществлять фазовое управление тиристорами. Эта синхронизация позволяет осуществлять плавное зажигание и угасание гирлянд. Именно такие платы можно встретить в дорогих гирляндах.
Плата, показанная на рисунке 3, собрана по несколько упрощенной схеме, которая показана на рисунке 5.
Рисунок 5. Контроллер китайской гирлянды. Вариант 2
Сразу бросается в глаза, что тиристоров всего три штуки, а от выпрямительного моста остался всего один диод. Также исчезли резисторы из управляющих электродов тиристоров. Но, в целом, потребительские свойства остались теми же, что и в предыдущей схеме, несмотря на то, что лампочки зажигаются только тогда, когда на верхнем проводе схемы присутствует положительный полупериод сетевого напряжения. Без выпрямительного моста получается однополупериодное выпрямление.
Этот вариант схемотехнического решения присущ тем гирляндам, которые «все по сорок». Вот, собственно, и все, что можно сказать о схемотехнике китайских елочных гирлянд.
Как подключить мощные лампы
Мощность гирлянд невелика, лампочки просто микроскопические, кроме домашней елки вряд ли куда еще подойдут. Но иногда требуется подключить гирлянду с мощными лампами накаливания, например для декоративной подсветки фасадов зданий. Такая доработка уже была приведена в статье «Как устроены новогодние гирлянды». Схема доработанной гирлянды показана на рисунке 8 в упомянутой статье.
Недостатком схемы можно считать необходимость дополнительного источника питания 12В, а также переделку самой платы контроллера: тиристоры предлагается заменить транзисторами КТ3102.
Если не хочется переделывать плату
Гораздо проще обойтись без переделки платы контроллера. Все, что придется сделать, это изготовить четыре мощных выходных ключа с оптронными развязками и присоединить их вместо маломощных гирлянд. Схема силового ключа показана на рисунке 6.
Рисунок 6. Мощный силовой ключ с оптронной развязкой
Собственно, схема типовая, работает безотказно, никаких подводных камней в себе не содержит. Как только засвечивается светодиод оптрона MOC3021, открывается маломощный оптронный тиристор и через выводы 4, 6 и резистор R1 соединяются управляющий электрод и анод симистора BTA16-600. Симистор открывается и включает нагрузку, в данном случае гирлянду.
Оптрон следует применить без встроенной схемы CrossZero (детектор перехода сетевого напряжения через ноль), например, MOC3020, MOC3021, MOC3022, MOC3023. Если оптрон имеет узел CrossZero, то схема РАБОТАТЬ НЕ БУДЕТ! Об этом забывать не следует.
Симистор BTA16-600 обладает следующими параметрами: прямой ток 16А, обратное напряжение 600В. При токе 5А и напряжении 220В мощность нагрузки уже целый киловатт. Правда, потребуется установить симистор на радиатор.
Металлическая подложка изолирована от кристалла, о чем говорит буква А в маркировке симистора. Это дает возможность устанавливать симисторы на радиатор без слюдяных прокладок и изоляторов для винта. Кстати, именно эти симисторы стоят в регуляторах мощности бытовых пылесосов, при этом радиатор обдувается потоком воздуха на выходе пылесоса.
Если мощность нагрузки не более 400Вт, то можно обойтись и без радиатора. Цоколевка симистора показана на рисунке 7.
Рисунок 7. Цоколевка симистора BTA16-600
Этот рисунок будет совсем не лишним при сборке схемы силового ключа. Все четыре силовых ключа, лучше всего, собрать на общей печатной плате. Резистор R лучше собрать из двух резисторов мощностью по 2Вт, что позволит избежать их чрезмерного нагрева. Максимальный ток входного светодиода оптрона 50мА, поэтому ток в 20…30мА обеспечит его долговременную безотказную работу.
Итак, будем считать, что силовые ключи изготовлены, остается только подключить их согласно схеме, показанной на рисунке 8.
Рисунок 8. Подключение силовых ключей к плате контроллера
В целом все понятно и просто. От контроллера отпаиваются гирлянды, а вместо них запаиваются входные цепи силовых ключей. При этом не требуется никакого вмешательства в печатный монтаж контроллера. Исключение составляет только запаивание дополнительного тиристора, при условии, что его удастся найти. Также придется несколько умощнить сетевой шнур с вилкой, поскольку оригинальный имеет очень маленькое сечение.
При правильном монтаже и исправных деталях схема не нуждается в настройке. Конструкция устройства произвольная, лучше всего в металлическом корпусе, подходящих размеров, который будет выполнять роль радиатора для симисторов.
С целью обеспечения электробезопасности устройство следует включать через автоматический выключатель, или хотя бы плавкий предохранитель.
Борис Аладышкин
Источник: http://electrik.info/main/praktika/891-moschnaya-novogodnyaya-girlyanda-s-kitayskimi-mozgami.html
режим мигания
Смотреть что такое «режим мигания» в других словарях:
-
режим мигания, начинающегося с включенного состояния — Тематики автоматизация, основные понятия EN on flasher mode … Справочник технического переводчика
-
режим мигания, начинающегося с отключенного состояния — режим мигания, начинающегося с отлюченного состояния Тематики автоматизация, основные понятия EN off flasher mode … Справочник технического переводчика
-
Батарейные фонари СССР — Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей … Википедия
-
Текстовый видеорежим — Norton Commander работал в текстовом режиме. Текстовый видеорежим режим компьютерного видеоадаптера, в котором экран представлен в виде решётки знакомест (а не пикс … Википедия
-
Видеокарта — семейства GeForce 4, с радиатором и вентилятором Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель) … Википедия
-
Škoda Yeti — Skoda Yeti … Википедия
-
Ту-22М — Не следует путать с Ту 22. Ту 22М … Википедия
-
Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник … Википедия
-
ГОСТ Р МЭК 60204-1-2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р МЭК 60204 1 2007: Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования оригинал документа: TN систем питания Испытания по методу 1 в соответствии с 18.2.2 могут быть проведены для каждой цепи… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Дневной свет — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не… … Википедия
-
Лампа дневного света — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа газоразрядный источник света, световой поток которого определяется в основном свечением люминофоров под воздействием ультрафиолетового излучения разряда; видимое свечение разряда не… … Википедия
Схема
На транзисторе VT4 собран генератор импульсов частота следования которых определяется сопротивлением резистора R7 и ёмкостью конденсатора C1. Данные импульсы через резистор R3 поступают на базу транзистора VT3 и открывают его. В момент открывания транзистора VT3 происходит закрывание транзистора VT1, и светодиоды HL1 — HL18 включенные в цепь коллектора транзистора VT1 гаснут. В результате этого происходит мигание светодиодов гирлянды.
В качестве светодиодов гирлянды HL1-HL18, были использованы светодиоды от однотипных китайских фонарей, у которых вышли из строя аккумуляторы. Конкретный тип светодиодов не был известен. Проведенные замеры показали, что рабочее напряжение светодиодов в схеме фонаря составляет около 3 Вольт, а ток протекающий через них (светодиоды в фонаре были включены параллельно) составляет от 21 до 26 мА. Исходя из этого, резистором R1 был установлен ток через светодиоды гирлянды HL1 — HL18 на уровне 23 мА. Светодиоды было решено разместить вместо ламп накаливания в ёлочной гирлянде отечественного производства, которая состояла из 18 ламп на 13,5 Вольт. Лампы в данной гирлянде находились внутри разноцветных пластмассовых шаров, которые разъединялись на две половинки. Установленные в гирлянде лампы имели гибкие выводы. Поэтому, выводы светодиодов было решено надставить проводами до такой-же длинны которые были у ламп накаливания. В результате этого, светодиоды удалось установить вместо штатных ламп, без каких-либо переделок в конструкции ёлочной гирлянды.
Чтобы случайно не включить в сеть 220 В переделанную ёлочную гирлянду, у ней была удалена сетевая вилка, а провода идущие к ней были подключены непосредственно к печатной плате устройства.
Детали
Транзистор VT1 КТ815Г можно заменить на КТ601, КТ602, КТ940 с любым буквенным индексом. Транзисторы VT2, VT3 — КТ312, КТ315, КТ3102 с любой буквой. Транзистор VT4 — KT117 с любым буквенным индексом. Стабилитрон VD1 КС212Ж можно заменить на КС508(А,Б), КС512А, Д814(Г,Д). Диодный мост КЦ407А заменим на КЦ412(Б,В). Конденсаторы С1, С2 — К50-35 или аналогичные импортные. В качестве трансформатора Т1 был использован трансформатор с выходным напряжением вторичной обмотки около 48 Вольт под нагрузкой, после выпрямления на С2 замеры напряжения показали 68 Вольт. Учитывая, что для питания светодиодов гирлянды требуется 54 Вольта (3В*18шт. =54В), получился запас по напряжению 14 Вольт (68В-54В=14В), на случай снижения напряжения сети. Трансформатор имеет вывод от центра вторичной обмотки, который так же был припаян к плате, чтобы исключить его случайного замыкания на элементы схемы.
Данный трансформатор Т1 вероятно был китайского производства, каких-либо обозначений на нём не было. В разрыв одного провода сетевой обмотки трансформатора был включён кнопочный выключатель, а в разрыв второго впаян предохранитель на 0,1 Ампер, на который надевается трубка ПВХ. При желании конечно можно установить и специальный держатель предохранителя. Трансформатор Т1 можно заменить на ТП-115-16, ТП-113-2*24 вторичные обмотки у которых включаются последовательно. Устройство было размещено в пластмассовой электромонтажной коробки 85*85*42 мм.
Частоту мигания светодиодов гирлянды можно менять путем изменения сопротивления резистора R7. Схему предложил YRIT.
Форум
Обсудить статью МИГАЮЩАЯ СВЕТОДИОДНАЯ ГИРЛЯНДА
Источник: https://radioskot.ru/publ/svetodiody/migajushhaja_svetodiodnaja_girljanda/3-1-0-931