ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ ЕЛОЧНЫХ ГИРЛЯНД

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Э. Литке

Любителям новогодней иллюминации предлагается несложная схема переключателя елочных гирлянд (рис. 1). Работа его основана на биениях частоты трех­фазного автогенератора с частотой сети 50 Гц.

Переключатель содержит простейший бестрансформа­торный стабилизатор напряжения +5 В, две микросхе­мы К.155ЛА8, на одной из которых собран трехфазный автогенератор, вырабатывающий импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 120°, а на другой — формирователи этих импульсов в прямоугольные и три тринистора КУПОА, в аноды которых включены, соот­ветственно, три последовательные гирлянды. Общая точка гирлянд подключена к сети 220 В через диод, защищающий тринисторы от обратного напряжения. Управляющие электроды тринисторов связаны с выхода­ми формирователей через разделительные конденсаторы. Питание микросхем раздельное. Микросхема D1 пита­ется через реостат R7. Напряжение питания ( + ) пода­ется на вывод 14 микросхемы. Напряжение питания изменяется в пределах 3,8…5,1 В, что позволяет регу­лировать частоту биений между автогенератором и сетью и подобрать желаемый эффект свечения ламп. Напряжение +5 В на микросхему D2 подается напря­мую со стабилитрона V5.

При приближении частоты автогенератора к частоте сети гирлянды переключаются медленно, и если частота автогенератора несколько меньше 50 Гц (на доли герц), то каждая из гирлянд поочередно медленно загорается и быстро гаснет, а если частота автогенератора больше 50 Гц, то, наоборот, быстро загорается и медленно гаснет. Создается впечатление медленного погасания или загорания свечей.

clip_image002

Рис. 1. Принципиальная схема переключателя

Процесс можно иллюстрировать диаграммой рис. 2. При перемещении импульсов управления тринисторами в направлении А, когда частота автогенератора больше частоты сети, вначале ярко загорается, например, гир­лянда HI в момент времени tl. Гирлянда Н2 в момент t2 будет включаться и гореть с небольшим накалом, а НЗ гореть не будет (момент времени t3). При даль­нейшем перемещении импульсов управления на стрел­ке A в момент времени tl, t‘2, t‘3 ярко загорается гир­лянда НЗ, HI будет гореть с небольшим накалом, а гирлянда Н2 гореть не будет. Затем ярко загорится гирлянда Н2 и т. д. по замкнутому кольцу. Угол откры­вания тринисторов изменяется плавно от 0 до 180°.

Если частота автогенератора будет меньше частоты сети (движение импульсов в направлении Б), то гирлян­ды будут загораться в противоположном рассмотренному порядке с той лишь разницей, что загорание их станет медленным, а погасание быстрым. Угол открывания три­нисторов в этом случае изменяется от 180° до 0.

Эффект поочередного загорания гирлянд можно использовать в иллюминации вращающихся огней, на­пример в «мельнице» (рис. 3). Вращение «мельницы» при указанных обозначениях гирлянд происходит либо по часовой стрелке при отставании частоты автогенера­тора от частоты сети, либо против часовой стрелки при опережении ее.

clip_image004

Рис. 2. Диаграмма, иллюстри­рующая переключение гирлянд

clip_image006

Рис. 3. Схема «мельницы»

Мощность ламп и их количество в каждой из трех гирлянд определяется из расчета значения среднего тока, допускаемого для тринисторов КУ110А (Iср<0,3 А), а также номинального напряжения каждой лампы. При последовательном соединении идентичных ламп их коли­чество в гирлянде можно определить по формуле

clip_image008

Если число ламп окажется дробным, то лучше округ­лить их в большую сторону.

| Переключатель не требует регулировки и подбора элементов и при соблюдении указанных номиналов и безошибочном монтаже работает сразу. Диапазон регу­лировки частоты биений можно сузить или расширить, изменяя номинальное сопротивление резистора R7 от 50 до 300 Ом. Для дистанционной регулировки частоты этот резистор рекомендуется закрепить в изолированной ко­робочке на ветках елки. На схеме общая стрелка Dl, D2 показывает подключение этого провода к выводам 7 микросхем D1 и D2.

clip_image010

Рис. 4. а. Печатный монтаж

clip_image012

Рис. 4, б. Расположение элементоз

Печатная плата и расположение элементов на ней приведены на рис. 4, а и 4, б. Переключатель испытывался со стандартными елочными гирляндами, содержа­щими лампы 13,5 В, 0,16 А, при этом число ламп в каж­дой гирлянде было уменьшено до 12.

1 комментарий

  1. Валерий says:

    У этой схемы ошибка на печатной плате — не хватает одного проводника. Проверяйте плату перед сборкой!

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты