Практически в каждой семье найдется сломанная новогодняя китайская гирлянда, нуждающаяся в ремонте. Декабрь всегда приходит и застаёт в врасплох семьи, которые только накануне, решают поставить новогоднюю елку, и украсить ее красивыми гирляндами.
Как правило, что необходим ремонт китайской гирлянде, мы узнаём в не подходящий момент. На новую вещь, тратиться совсем не охота, а ремонтировать новогоднее китайское чудо собственными силами, может получиться не у всех.
Сейчас мы рассмотрим, как устроена простая китайская гирлянда с регулировкой частоты свечения, распространенные неисправности, методы поиска поломки и способы их устранения. В статье всё будет подробно описано, наглядно показано на фотографиях. Всё будет удобным для восстановления ее работоспособности собственными силами. Справиться с подобным ремонтом, будет по силу, практически каждому человеку.
Схемы новогодних гирлянд
Последовательное соединение лапочек
Для начала рассмотрим простейшую схему новогодней гирлянды. Это последовательное соединение лампочек накаливания, в советские годы, была самой распространённой схемой. В каждом доме была подобная гирлянда.
В последовательном соединении, все лампочки соединены в цепочку, в разрыв провода и подключены к источнику питания, генератор, домашняя электропроводка, аккумулятор. При этом по всей гирлянде протекает одинаковый ток.
Там и не пахло, конечно. Моргать её заставляли стартёры, снятые в школе с люминесцентных ламп. Стартёры просто включали в цепь, аналогично лампочкам, последовательно.
Несколько слов о стартёрах и их значении. Это простая газоразрядная лампа, помещённая в алюминиевый, бумажный или пластмассовый корпус. Для удобства, в корпусе проделано смотровое отверстие.
Состоит он из двух биметаллических электродов, которые изгибаясь от проходящего тока, замыкают и размыкают электрическую цепь. После этого, новогодняя ёлочная гирлянда, начинала, довольно быстро моргать.
Подобная схема очень проста и удобна, но имеет существенный минус. При перегорании одной лампочки, электрическая цепь разрывается и вся гирлянда гаснет.
Параллельное соединение
Современные елочные китайские гирлянды, включены в параллельную электрическую цепь. Этим самым, они продлевает срок службы гирлянды, и отсрочивают ремонт на длительное время.
Вся штука в том, что при параллельном соединение лампочек в елочной гирлянде, напряжение остаётся одинаковое, на каждом элементе цепи. Что даёт массу преимуществ, основное заключается в том, что при перегорании любой лампочки в цепи, она не разрывается и гирлянда продолжает работать. Что касается силы тока, она различна для каждого элемента цепи.
Эта схема наиболее распространена и в домашней электропроводки, благодаря своей надёжности, удобству и простате.
Основные неисправности новогодних гирлянд
Моделируем ситуацию, вы достаёте из чулана свои ёлочные игрушки и новогодние гирлянды, начинаете наряжать ёлку, включаете её в сеть , и не чего не происходит. Разочарование и отчаяние на лицах ваших детей, пропадает вера в новогоднее волшебство, праздник не удался.
Ещё возможно всё исправить, пусть до боя курантов отсталость пятнадцать минут, при помощи своих сил и не замысловатого инструмента.
Гирлянда вообще не подаёт признаков активности. Смотрим электрическую вилку, прозванием её целостность прибором. Для этого разбираем блок управления китайской гирляндой, и смотрите контакты, которые идут от электрической вилки.
Ставим переключатель в измерение диодов, один щуп прижимаем к любому контакту вилки, а второй прикладываем к контакту провода на плате блока управления. Если он прибор издаёт писк, то провод рабочий, если нет, то он в обрыве. Со вторым контактом, поступаем точно так же. Оба оказались целыми, ищем неисправность дальше, если один в обрыве, меняем эту часть провода вместе с вилкой, и повторно включаем. Горит нормально, радуемся, нет, производим поиск дальше.
Небольшое дополнение, блок управления циклами моргания китайской гирлянды, находится на проводе, сразу после вилки. Это та, зелёная коробочка с кнопкой, нажимая на которую, вы меняете частоту мигания новогодней.
Как проверить лампочку от гирлянды
Если гирлянда выполнена с последовательным соединением лампочек, то, скорее всего, перегорела одна из ламп. Электрическая цепь разомкнута, а ток может проходить только по замкнутой цепи.
Для восстановления работоспособности китайской новогодней игрушки, необходимо просто заменить испорченный элемент. Но, для начала нужно проверить лампочку, которая под подозрением.
Можно проверить внешним осмотром, самый простой способ, в стеклянном вакуумном баллоне, находится спираль накаливания. При прохождении через спираль тока, она начинает светиться, в видимом для нашего глаза спектре. Ели она перегорела, это будет видно не вооруженным оком.
Можно её проверить тестером, для этого переводим переключатель в режим измерения сопротивления. Подключаем щупы к электродам лампы накаливания, и смотри на дисплей цифрового тестера. У рабочей лампочки от гирлянды, должно быть сопротивление, и довольно большое, если оно отсутствует, то меняем.
Можно проверить лампочку от гирлянды, с помощью регулируемого блока питания, у кого он есть, конечно. Подключаем к выводам лампочки, выставляем напряжение 1, 5 вольта, спираль должна немного накалиться. Можно немного добавить напряжения, хотя и полтора вольта достаточно.
Если прозвонили все лампочки и питающий шнур с электрической вилкой, оно всё исправно, но гирлянда почему-то не работает? Ищем обрыв провода в самой гирлянде.
Здесь немного проще, устанавливаем тестер в режим проверки диодов, один щуп ставим на начало провода на самой плате, второй толкаем к проводу внутри патрона, где стояла лампочка. Услышали писк, значит провод целый, ставим щуп на следующий провод в цоколе, и продолжаем процедуру до конца новогодней гирлянды.
Ремонт блока управления гирляндой
Бывает, что виноват сам блок управления миганием гирлянд, возможная неисправность, простой отрыв провода от платы, в результате сильного рывка или холодной, некачественной пайки, прочие неполадки.
Для устранения неисправности, нужно разобрать пластмассовую коробочку с самим блоком управления. С обратной стороны есть два шурупа под отвертку под «плюс», фигурную, раскручиваем их и осторожно вынимаем плату.
На плате видим схему состоящею из элементов, электролитического , двух транзисторов, четырёх диодов, одной миниатюрной кнопки. На плате располагается бескорпусная микросхема, с виду напоминающая чёрную каплю, и пара резисторов.
Конденсатор в блоке управления китайской гирляндой, установлен электролит, значит, имеет полярность и её необходимо соблюдать. На плате, что у меня, он имеет номинал 10 микрофарад, на 25 вольт. Транзисторы PCR 406, если вдруг во время работы новогодней гирлянды, один из транзисторов взорвался, скорее всего, второй будет полностью идентичный. Диоды, все четыре имеют маркировку, IN 4007, очень распространённый диод, с заменой проблем не возникнет.
Что касается, бескорпусной микросхемы, её номинал написан на обратной стороне, В – 803, хотя в большинстве случаев, он известен, только производителю.
Устранение неисправностей новогодней гирлянды
Приступаем к ремонту блока управления, китайской новогодней гирлянды. Пропаиваем все контактные места на плате, бывает, что холодную пайку, глазом не заметно, поэтому выполняем нормальную пайку, везде.
Следующим шагом, проверяем полупроводники, это диоды и транзисторы. Их проверка выполняется тестером, диоды должны проверяться в одну сторону, и практически не пропускать сигнал в обратном направлении.
Транзисторы необходимо выпаять, для более точной проверки, проверяем тестером. Испорченные детали меняем на новые или на заведомо исправные, пригодные для ремонта.
Конденсатор, резисторы и мини кнопку, просто проверяем на целостность. При проверке, они не должны показывать короткое замыкание и полное отсутствие сопротивления.
Если вы выполнили все рекомендации по ремонту электрической гирлянды, и она не заработала. Можно исключить этот блок из схемы, и соединить провода по прямой схеме. Можно ещё полностью поменять все провода. Конечно, это долго и трудозатратно, но для начинающих радиолюбителей, будет отличной практикой.
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 . 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 , - 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 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 . Схема доработанной гирлянды показана на рисунке 8 в упомянутой статье.
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.
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.
Новогодние праздники наступают как всегда неожиданно и приносят с собой много приятных хлопот. Пора задуматься о подарках, в первую очередь детям, для взрослых накрыть стол, подобрать хорошую музыку и обязательно поставить елку, которую нарядить, чтобы гостям было весело и уютно. И первое, что предстоит повесить на елку это, конечно, елочные гирлянды. Все остальные игрушки, как правило, вешаются после гирлянд. Далее будет рассказано об устройстве самых разных самых разных новогодних гирлянд - старых и современных.
В давние времена, когда не было электричества, а Новый год уже праздновали, на елке зажигали специальные новогодние свечи. Такое украшение было очень пожароопасным. Но эти времена уже прошли, все стали пользоваться электрическими гирляндами.
Это были обычные маленькие лампочки от карманного фонаря или от подсветки шкалы в радиоприемнике, соединенные последовательно. Из таких лампочек гирлянды делались энтузиастами преимущественно своими руками. Просто брали в руки паяльник, кто, конечно, умел им пользоваться, брали провод и лампочки, и через некоторое время новогодняя гирлянда уже висела на елке.
Несколько позже новогодние гирлянды стали выпускаться промышленным способом. В ход пошли различной конструкции малогабаритные патроны для ламп и цветные плафоны разной формы. Иногда плафоны делались прозрачными, а окрашивались сами лампы.
Мигалки и моргалки
Но спокойно смотреть на светящуюся новогоднюю гирлянду как-то невесело, хочется, чтобы душа развернулась. Видимо, этому способствует какое-то мигание гирлянды. В целом мигающая гирлянда привлекает своей красотой, и даже ожиданием какого-то чуда или сюрприза. Если же гирлянд будет несколько, то возможно получить различные световые эффекты, например, бегущий огонь, бегущая тень, бегущие двойки и тройки, а также много других интересных эффектов.
Когда-то такие конструкции разрабатывали радиолюбители, эти схемы публиковались в радиолюбительских журналах, как правило, в ноябрьских номерах. Но журналы эти в условиях социалистической бесхозяйственности приходили с опозданием чуть не на целый месяц, поэтому к Новому году удавалось сделать только прошлогоднюю мигалку.
В качестве элементной базы использовались микросхемы малой степени интеграции, в первую очередь К155 и К561 и их разновидности. В качестве примеров можно привести схему из журнала «Радио» №11 2002г.
Основой схемы является счетчик DD2 типа К561ИЕ16, который через ключи на микросхеме DD3 и транзисторах VT4…VT7 управляет четырьмя светодиодными гирляндами. Самое интересное, что в качестве задающего генератора используется микросхема музыкального синтезатора УМС8-01. Такие микросхемы использовались когда-то для озвучивания детских игрушек и музыкальных звонков: просто проигрывали записанные в них мелодии.
Так вот в данной схеме выходной звуковой сигнал используется еще и для тактирования счетчика. Можно только догадываться, как будут выглядеть картины, порожденные светодиодами на фоне этого звука. Естественно, что музыка тоже звучит через динамик.
В журнале «Радио» №11 1995 г., опубликована схема под названием «Автомат плавного управления гирляндой» автор А.Чумаков. Схема обеспечивает поочередное плавное зажигание и гашение гирлянды со скоростью, задаваемой блоком управления. Схема устройства показана на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема автомата плавного управления гирляндой
Если присмотреться внимательней, схема представляет симисторный регулятор мощности, выполненный на двухбазовом транзисторе КТ117А. Только скорость заряда конденсатора меняется не вручную с помощью переменного резистора, а переключением отдельных резисторов с помощью счетчика - дешифратора К561ИЕ8. Для сравнения на рисунке 2 приведена схема фазового регулятора мощности с использованием двухбазового транзистора КТ117.
Рисунок 2.
Микроконтроллерное управление новогодней гирляндой
По мере появления в радиолюбительском творчестве конструкций на микроконтроллерах, елочные мигалки, или как их уважительно называют «автоматы световых эффектов» также стали разрабатываться Наиболее экзотичная конструкция была опубликована в журнале «Радио» №11, 2012, стр. 37 под названием «Сотовый телефон управляет ёлочной гирляндой», автор А. Пахомов.
За основу конструкции была взята плата от неисправной китайской гирлянды. Автор пишет, что его привлекла оригинальность выходного каскада, управляемого непосредственно от МК. Он вспоминает те мигалки, которые строились на микросхемах серии К155, мощных тиристорах КУ202 (других просто не было), и в целом на такую мигалку можно было ставить саму елку.
А тут достаточно было на неисправной плате поменять контроллер, написать программу со световыми эффектами и дополнить каким-нибудь пультом управления. Вот этим пультом и стал валявшийся без дела старенький телефон Siemens C60. В качестве управляющего был применен микроконтроллер AT89C51. Что из этого получилось, показано на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема микроконтроллерного управления новогодней гирляндой (для увеличения нажмите на рисунок)
Хотя этот контроллер уже устарел и снят с производства, он является одной из лучших разработок фирмы Intel, в дальнейшем выпускаемый фирмой Atmel. Конструкции на этом МК никогда не зависают, им не требуется сторожевой таймер. Система команд настолько хороша, что до сих пор остается без изменений, несмотря на появление новых моделей семейства MSC-51.
Простая светодиодная мигалка
Чуть выше статьи А. Пахомова в том же журнале «Радио» №11, 2012 опубликована статья И. Нечаева «Из деталей КЛЛ. Светодиодная мигалка для новогодней игрушки». Схема выполнена на трехцветном светодиоде и трех симметричных динисторах DB-3 «добытых» из плат от неисправных .
Рисунок 4. Схема простой светодиодной новогодней гирлянды
Каждый канал трехцветного светодиода управляется от своего релаксационного генератора, собранного на DB-3. Рассмотрим работу схемы на примере одного канала, например красного.
Конденсатор C1 через резистор R3 заряжается от выпрямителя R1, VD1 до напряжения пробоя динистора VS1 (32В). Как только динистор откроется, конденсатор C1 разряжается через красный элемент трехцветного светодиода, резистор R4, и динистор VS1. Далее цикл повторяется.
Красный, зеленый и синий элементы трехцветного светодиода имеют свои генераторы и работают независимо друг от друга. При этом, частота каждого генератора отлична от другого, поэтому вспышки происходят с разным периодом. Конструкция помещена в прозрачный корпус и может использоваться, например, в качестве елочной верхушки. Если в схему добавить белый светодиод HL2, то цветные вспышки будут происходить на белом фоне.
Можно было бы привести еще немало описаний конструкций отечественных радиолюбителей старых или новых, плохих или хороших, но все они были сделаны практически в единичных экземплярах. Современные же магазины сплошь завалены электроникой, сделанной в Китае. Даже новогодние гирлянды и те китайские, к тому же они сейчас ничего и не стоят. Давайте, посмотрим, что же там спрятано внутри.
Контроллер китайской новогодней гирлянды
Внешне все выглядит очень просто. Маленькая пластмассовая коробочка с одной кнопкой, в которую входит сетевой шнур с вилкой, и выходят четыре гирлянды. При включении в розетку гирлянды сразу начинают поочередно показывать все световые эффекты. Всего этих эффектов 8, о чем говорят надписи под кнопкой. Нажатием кнопки можно просто сразу переключаться на желаемую световую картину.
Если коробочку открыть, то внутри тоже все достаточно просто, как показано на рисунке 5.
Рисунок 5.
Здесь можно рассмотреть все детали. Микроконтроллер, как всегда, выполнен в виде капли черного компаунда, около него кнопка управления, единственный диод и три выходных тиристора.
На плате есть место и для четвертого тиристора, и если его запаять, то получится еще один дополнительный канал. В контроллере этот канал, как правило, тоже прошит. Просто наши китайские друзья сэкономили на один тиристор. Те, кому доводилось вскрывать подобные блоки управления, уверяют, что в некоторых коробочках запаяно всего по два тиристора. Экономика должна быть экономной! Наш, еще советский лозунг.
Несмотря на столь малые размеры, тиристоры PCR406 имеют обратное напряжение 400В, а прямой ток 0,8А. Если предположить, что нагрузка потребляет ток всего 25% от максимального, то при напряжении 220В можно коммутировать мощность 220 * 0,2 = 44(Вт).
На рисунке 6 показан печатный монтаж, по которому можно срисовать принципиальную схему, что и было сделано неоднократно. Здесь можно рассмотреть отверстия для четвертого тиристора, как раз того, на котором сэкономили.
Рисунок 6.
Экономия также коснулась диодного моста: вместо четырех диодов на этой плате используется только один. А все остальное соответствует схеме, показанной на рисунке 7.
Рисунок 7.
Сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1…VD4 и через гасящий резистор R1 подается на 10 вывод микроконтроллера. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сюда же подключен электролитический конденсатор C1. Потребление тока у микроконтроллера совсем незначительное, поэтому в дальнейшем вместо моста из четырех диодов китайцы решили обойтись одним.
Небольшое замечание по поводу увеличения надежности всей схемы в целом. Если параллельно конденсатору C1 подпаять стабилитрон с напряжением стабилизации 9…12В, то вероятность выхода из строя микроконтроллер или просто взрывов тиристоров уменьшится намного.
Заслуживает особого внимания резистор R7 подключенный к выводу 1 микроконтроллера прямо от сетевого провода. Это сделано для синхронизации с сетью, чтобы осуществлять фазовое регулирование мощности. Именно это работает в то время, когда лампы гирлянд плавно зажигаются или гаснут.
На правой стороне микроконтроллера расположены выходы управления тиристорами и кнопка управления, про которую было рассказано выше. Тиристоры включаются в момент, когда на соответствующем выходе МК появляется высокий уровень, тогда и зажигается соответствующая гирлянда.
Иногда требуются новогодине гирлянды большой мощности, от нескольких сотен ватт и выше. В этом случае рассмотренную схему можно использовать в качестве «мозгов», достаточно просто дополнить ее мощными симисторными ключами. Как это сделать, показано на рисунке 8.
Рисунок 8. Схема новогодней гирлянды бильшой мощности (для увеличения нажмите на рисунок)
Тут следует обратить внимание на то, что питание МК осуществляется от отдельного источника гальванически развязанного с сетью.
Светодиодные гирлянды
В них используется тот же самый контроллер с одной кнопкой, те же тиристоры, только вместо лампочек гирлянды составляются из светодиодов трех или четырех цветов. Каждая гирлянда содержит не менее 20 светодиодов с токоограничивающими резисторами.
Причем конструкция такой гирлянды, просто китайская загадка: в первой половине гирлянды к каждому светодиоду припаян резистор, а остальные десять штук, просто соединены последовательно. Опять же экономия сразу в десять резисторов.
Такую конструкцию можно, видимо, объяснить технологией производства. Например, на одной линии собирают первую половину, которая с резисторами, а на другой линии без резисторов. Потом останется только соединить две половины в одно целое. Но это только догадка.
Остается надеяться, что все у Вас в порядке, по крайней мере с новогодними гирляндами. Поэтому, наряжайте елку, накрывайте праздничный стол, приглашайте гостей, встречайте Новый год. С Новым годом, товарищи, друзья, господа! Это кому как больше нравится.
Под Новый год хочется украсить свой дом оригинально: чтобы не как у соседей, и разумеется, не так, «как в прошлый раз». С помощью предлагаемых в продаже светодиодных гирлянд можно создать интересные композиции, но цена вопроса перечеркивает смелые дизайнерские решения. Да и выглядят типовые китайские LED украшения одинаково, и как правило – безлико.
Разумное решение – создать гирлянду своими руками
- Во-первых – это будет на 100% оригинальный продукт.
- Во-вторых – конфигурация украшения будет именно такой, как вам нужно.
- В-третьих – это реальная экономия денег.
- И наконец, можно смело сказать членам семьи, и особенно детям: «Папа может!»
Концепция следующая: от вершины к нижним веткам натягиваются провода, светодиоды располагаются с одинаковым интервалом, как бы создавая ярусы.
Свет должен быть динамичным: потребуется управляющий контроллер. Простые светодиоды светят красиво, но точечные огоньки не создают объема. Значит нужны плафоны на каждый LED элемент.
Расчет гирлянды начинается от блока питания. Вариант сугубо индивидуальный: я использовал ненужный БП от ноутбука. Предполагаемое количество светодиодов - не более 100 штук, при использовании стандартных LED 5 мм, суммарный ток потребления (20 mA * 100) равен 2 А при максимальной яркости. Для последовательного соединения 6 диодов (падение напряжения на каждом порядка 3 вольт), напряжение блока питания 18-20 вольт.
Общий расчет питания гирлянды:
Собираем 5 линий. Каждая «нитка» состоит из 18 светодиодов по 6 шт. на канал (вариант RGB). 18*5 = 90 шт., общий ток 1,8 А. Таким образом, блок питания для ноутбука с параметрами: 19 вольт, 4 ампера, подходит. При этом обеспечивается двукратный резерв по мощности.
Подбор необходимых материалов:
1. Светодиоды. Я заказал на красных, зеленых и синих LED элементов типа «соломенная шляпа», угол рассеивания 120 градусов.2. . На этом элементе остановимся подробнее. Если не хочется тратить время на изготовление собственной схемы (вариантов множество, самый дешевый из них – на Arduino), можно взять готовый контроллер для RGB ленты. Все схемы работают по одинаковому принципу: 3 управляемых канала, задается очередность включения, и яркость света. Собственно, трех цветность тут условная, вы можете подключить 3 канала одинаковых светодиодов, и наслаждаться световыми эффектами.
Для питания 19-вольтовых каналов, я выбрал контроллер с универсальным напряжением 12-24 вольта. Управляющая схема питается от любого напряжения в этом диапазоне, на выходе мы получаем вольтаж .
Обязательное условие (для моей схемы) – наличие дистанционного пульта управления режимами.
3. Вместо жгута проводов я выбрал (3 канала + 1 общий).
4. разных цветов.
Для удобства монтажа я использовал 4 pin разъемы типа dupon (шаг 2,54 мм). Соответствующий набор давно приобретен у тех же китайцев, отличное подспорье для различных электронных поделок.
Поскольку я запланировал упрятать светодиоды в плафоны – на Aliexpress была куплена . Посадочный диаметр 5 мм.
Расчет схемы подключения
Светодиоды, даже при последовательном соединении (в моем случае 6 диодов), подключаются через токогасящий резистор. Параметры LED элементов на упаковке:
Расчет резистора выполняется по формуле, или на LED калькуляторе. Я воспользовался онлайн сервисом:
- Для канала RED (падение напряжения 1,8-2,0 В) сопротивление 420 Ом.
- Для каналов GREEN и BLUE (падение напряжения 3,0-3,2 В) сопротивление 82 Ом (зеленый) и 75 Ом (синий). Зеленый LED элемент светит ярче, поэтому резистор с более высоким номиналом, для уравнивания общей картинки.
Я купил контроллер для RGB светодиодов с общим анодом. То есть на каждый канал подается минус, а на общий провод – плюс.
Собираем гирлянду
Можно использовать скрученные провода, как на заводских гирляндах. Мне больше понравилась конструкция на шлейфе.
Делаем укрепленную ножку для каждого LED элемента. Для этого понадобятся зубочистки и термоусадка.
Собираем, греем феном.
Получается вот такая конструкция:
Есть смысл сразу подготовить и проверить все 90 светодиодов.
Затем размечаем шлейф, определяя места установки диодов через равное расстояние. Я сделал аккуратные надрезы вдоль шлейфа на проводах нужного цвета, разрезал и залудил места монтажа.
После сборки каждый светодиод выглядит так:
Получилось аккуратно и надежно.
Паять удобно на приспособлении с лупой, которое именуется «третья рука».
Далее соединяем питающий провод (общий «+») с каналами, через резисторы.
Изолируем детали термоусадкой.
И соединяем с «плюсом».
Эту петлю укрываем термоусадкой большого диаметра.
На противоположный конец монтируем разъемы.
Затем надеваем на светодиоды плафоны-снежинки.
Занятие непростое (все-таки 90 штук!), но увлекательное.
Снова проверяем. Эффект потрясающий.
Замечание: Работающие светодиоды плохо получаются на фотографиях, поэтому изображение существенно хуже оригинала.
Остается смонтировать гирлянду на елку – и позвать детвору: полюбоваться на папину работу.
Итог:
Суммарные финансовые затраты на гирлянду – не более 1000 рублей. Основная расходная часть – готовый контроллер. Блок питания условно бесплатный. Диоды и провода – сущие копейки. Дополнительные затраты: 300 рублей на плафоны-снежинки. Опция не обязательная, но существенно повышает привлекательность гирлянды.
Затраченного времени (4 полных выходных) совершенно не жаль: работать было интересно, и результат того стоит.
Привет, дрУги! Наступают сказочные времена: у детей и взрослых каникулы, ёлка на балконе, водка и колбаса в холодильнике.
А, ёлку уже занесли? Наряжаете? Ясно. А на гирляндах наверное сэкономили, шоб на колбасу хватило.
Тогда не торопитесь. Проведите ревизию продукции китайских братьев прежде, чем наматывать её на праздничное древо.
Китайские гирлянды хороши низкой ценой. На этом прелести заканчиваются, а начинаются неприятности: от угасания в разгар веселья до электрического феерверка с пожаром.
Вариант первый, классический
Фотки моего земляка Павла Шепелева.
Гирлянда из крашеных лампочек накаливания, управляющий блок в зеленой коробушке.
Сценарий: включаем для проверки, получаем «БДЫЩЩЩ!» с огнем и вонью, аж пластмасса потекла. Полностью выгорел контрольный блок, причины не угадываются.
Лечение: зеленую коробку нафиг, гирлянды в параллель. Гирлянды светят, правда не моргают.
Вариант второй, модный
Гирлядна многоканальная многорежимная на LED-ах (светодиодная). Всем хороша: и яркая и цветастая и сотрясений не боится, НО! Китайцы опять чет намудрили из экономических соображений. Последовательно с каждой веткой светиков стоит резистор на 3 кОм и какой-то нечеловеческо низкой мощности, я полагаю - меньше чем 0,125Вт!
Всего таких резисторов 10 шт. и все они греются жестоко. А подлость в том, что это не заметно. Даже о существовании этих резисторов не догадаешься, пока гореть не начнут - так хитро они смонтированы.
Эта гирлянда отработала 1 НГ. Вот что обнаружилось при осмотре сегодня.
Маломощные резисторы перегревались, горели, даже отпаивались от светодиодов и проводов. Держала их на месте только внешняя пластиковая обойма. При отключении припой остывал и все можно было начинать с начала.
Неисправность не проявлялась!
Штатный резистор рядом с резистором 0,25Вт.
Решил поставить резисторы помощнее и пронаблюдать. Пластиковая обойма взрезана канцелярским ножем, резистор заменен. Процедура проделана для всех обнаруженных резисторов.