Трехцветная светодиодная гирлянда

March 23, 2011 by admin Комментировать »

Для ее изготовления вам потребуются имеющие всего 2 вывода двухцветные сдвоенные светодиоды (рис. 4.13). Как видно из структуры, фактически у них в одном корпусе находятся два свето- диода и в зависимости от полярности приложенного напряжения цвет свечения будет какой-то один — красный или зеленый. Таких светодиодов выпускается довольно много типов — подойдет любой [4]. Правда, при покупке следует знать, что выпускаются также сдвоенные одноцветные светодиоды или с другой комбинацией цвегов – – они не годятся для гирлянды.

Светодиодная гирлянда, по сравнению с широко распространенными на лампочках, имеег ряд преимуществ:

1.       Ресурс непрерывной работы в 100 раз больше, чем у ламп накаливания.

2.       Обладают механической прочностью и не боятся гряски, вибрации,падения.

Рис. 4.12. Топология печатной платы, расположение элементов и внешний вид монтажа

3.      Малые габариты и привлекательный внешний вид корпуса не требуют дополнительных элементов оформления.

4.      Способны светиться достаточно ярко одним из двух цветов на постоянном токе.

5.      Третий цвет будет, если подать питающее переменное напряжение, за счет смешивания двух цвегов при зрительном восприятии – инерции зрения. Так, при смешивании красного и зеленого мы получим желтый цвет.

Рис. 4.13. Внутренняя структура сдвоенныхдвухцветных светодиодов и особенности конструкции разныхтипов

По внешнему виду прозрачного или матового корпуса двухцветные светодиоды ничем не отличаются от обычных светодиодов. Для яркого свечения им достаточно тока всего 10…20 мА. Для ограничения тока последовательно в цепь гирлянды из светодиодов ставится токоограничивающий резистор, величина которого зависит от действующего напряжения в питающей цепи {Un). Учитывая, что на каждом светодиоде при протекании тока выделяется напряжение 1,6 В, для определения величины добавочного резистора при питании гирлянды из N светодиодов непосредственно от сети 220 В можно воспользоваться законом Ома:

R = ^!6W = 220J,6.l00 =3750OM / 0,015

Выбираем резистор 3,6 кОм (результат расчета номинала R1 получен для N = 100 при токе в цепи / = 15 мА).

Два цвета свечения получить довольно просто — такие варианты можно найти в литературе. Теперь о том, как управлять такой гирляндой для того, чтобы сделать ее трехцветной. Схема, обеспечивающая эту возможность, приведена на рис. 4.14. В ней удалось

Рис. 4.14. Схема управления гирляндой из сдвоенных светодиодов

Ш

обойтись всего одной огпопарой для коммутации в нужный момент направления тока в гирлянде.

Схема состоит из трех генераторов импульсов, выполненных на элементах DD1.1, DD1.3 и DD1.4. Самый низкочастотный из них (DD1.1) управляет работой двух других — от него зависит пауза между сериями световых импульсов (пауза регулируется резистором RP1). Генераторы DD1.2 и DD1.4 формируют на выходах меандр, который управляет работой транзисторных ключей VT2, VT3. Каждый из транзисторов питается от своей полуволны выпрямленного сетевого напряжения (т. е. они работают по очереди) — так осуществляется синхронизация с полярностью сетевого напряжения для управления нужным цветом работы гирлянды. Транзисторы могут открыться, только когда на соответствующих выходах микросхем появляется лог. 0. При этом, в зависимости от временных интервалов работы генераторов, гирлянда может находиться в следующих состояниях:

о нетсвечения; о светится красным цветом; о светится зеленым цветом; о светится желтым цветом.

Смена цвета происходит циклически с частотой, регулируемой переменными резисторами (RP1, RP2). От них же зависит продолжительность каждого состояния и очередность вариантов комбинаций свечения. Как видите, вседовольно просто.

Теперь о назначении «лишнего» элемента DD1.2, имеющегося в корпусе микросхемы. На нем, совместно с цепью C3-R3, собран формирователь коротких импульсов (по переднему фронту импульсов с выхода генератора DD1.1). Эти импульсы можно использовать для управления работой любой другой нагрузки: лампой звезды на елке, вспышками стробоскопа, одноцветной гирляндой и другими. Для передачи управляющих импульсов служит транзистор VT1 и оптопара U2.

Монтаж всех элементов устройства, которые попали в пунктирный контур на электрической схеме, можно выполнить на односторонней печатной плате, приведенной на рис. 4.15.

Особых требований к деталям нет — при монтаже можно использовать малогабаритные компоненты любыхтипов. Номиналы допустимо устанавливать ближайшие к указанным на схеме. Сетевой трансформатор T1 обязательно должен иметь две симметричные вторичные обмотки на напряжение 5…10 В и обеспечивать ток во

Рис. 4.15. Топология печатной платы, расположение элементов и внешний вид монтажа

вторичной обмотке не менее 50 мА. Оптопары (U1, U2) также имеют много вариантов для замены (см. справочный раздел книги), но так как все они могут немного отличаться по рабочему току входного светодиода, то, возможно, потребуется подбор резисторов R2, R10. При правильном монтаже в других регулировках нет необходимости — все будет надежно работать.

Источник: Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 6. — M / СОЛОН-Пресс, 2005. 240 с.

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