categorieën: Praktische elektronica, Hoe werkt het
Aantal keer bekeken: 316195
Reacties op het artikel: 20
Hoe zijn de kerstlichten
Nieuwjaarsvakanties komen zoals altijd onverwacht en brengen veel aangename problemen met zich mee. Het is tijd om na te denken over geschenken, in de eerste plaats voor kinderen, voor volwassenen om de tafel te dekken, goede muziek op te pakken en zeker een kerstboom te plaatsen, die moet worden aangekleed, zodat de gasten plezier en gezellig zouden hebben. En het eerste wat aan de boom hangt, zijn natuurlijk kerstboomslingers. Al het andere speelgoed wordt in de regel aan slingers gehangen. Vervolgens zullen we het hebben over het apparaat van verschillende kerstslingers - oud en modern.
In de oudheid, toen er geen elektriciteit was en het Nieuwjaar al werd gevierd, werden speciale Nieuwjaarskaarsen aangestoken op de kerstboom. Deze decoratie was zeer brandgevaarlijk. Maar deze tijden zijn al voorbij, iedereen begon elektrische slingers te gebruiken.
Dit waren gewone kleine gloeilampen van een zaklamp of van de achtergrondverlichting van een weegschaal in een radio-ontvanger, in serie geschakeld. Van deze bollen werden slingers gemaakt door liefhebbers voornamelijk met hun eigen handen. Ze pakten net een soldeerbout, die natuurlijk wist hoe het te gebruiken, pakte een draad en bollen en na een tijdje hing de kerstslinger al aan de boom.
Even later begonnen nieuwjaarsslingers industrieel te worden geproduceerd. Kleine lamphouders voor lampen en gekleurde tinten van verschillende vormen werden gebruikt. Soms werden tinten transparant gemaakt en werden de lampen zelf geverfd.
Zwaailichten en knipperlichten
Maar rustig kijken naar de gloeiende kerstslinger is op de een of andere manier ongelukkig, ik wil dat mijn ziel zich omdraait. Blijkbaar wordt dit vergemakkelijkt door een soort van knipperen van de slinger. Over het algemeen trekt een knipperende slinger aan met zijn schoonheid en zelfs de verwachting van een soort wonder of verrassing. Als er meerdere slingers zijn, is het mogelijk om verschillende lichteffecten te krijgen, bijvoorbeeld stromend vuur, stromende schaduw, lopende tweeën en drievoudige, evenals vele andere interessante effecten.
Nadat dergelijke ontwerpen eenmaal door radioamateurs waren ontwikkeld, werden deze circuits in november in de regel gepubliceerd in amateurradiotijdschriften. Maar deze tijdschriften, onder de voorwaarden van socialistisch wanbeheer, kwamen bijna een hele maand te laat aan, dus tegen het nieuwe jaar kon alleen de flitser van vorig jaar worden gemaakt.
Als elementbasis werden microschakelingen met een kleine mate van integratie gebruikt, voornamelijk K155 en K561 en hun variëteiten. Als voorbeelden kunnen we het schema citeren uit het tijdschrift "Radio" nr. 11 van 2002.
In dit tijdschrift publiceerde de auteur I. Potachin verschillende schema's voor het beheer van slingers tegelijk. Het meest interessante schema wordt "Muzikale slingers" genoemd.
De basis van het circuit is een teller DD2 type K561IE16, die door de toetsen op de chip DD3 en transistors VT4 ... VT7 vier LED-slingers aanstuurt. Het meest interessante is dat de UMS8-01 muzikale synthesizer-chip wordt gebruikt als de master-oscillator. Dergelijke microschakelingen werden ooit gebruikt voor het uiten van kinderspeelgoed en muzikale oproepen: ze speelden gewoon de melodieën die erin waren opgenomen.
In dit circuit wordt het uitgangssignaal dus ook gebruikt om de teller te klokken. Men kan alleen maar raden hoe de afbeeldingen die door de LED's tegen de achtergrond van dit geluid worden gegenereerd, eruit zullen zien. Natuurlijk klinkt muziek ook via de luidspreker.
Verder in hetzelfde tijdschrift, in hetzelfde artikel, werden meerdere circuits van dezelfde auteur gepubliceerd, maar die al gebruik maakten van knipperende LED's. Hier zijn de berekeningen van LED-slingers.
In het tijdschrift "Radio" nr. 11 van 1995 werd een schema gepubliceerd onder de naam "Automatic control unit for garland" door A. Chumakov. Het circuit zorgt voor afwisselend soepel ontsteken en dempen van de slinger met een snelheid die wordt bepaald door de regeleenheid. Het apparaatdiagram wordt getoond in figuur 1.
Figuur 1. Schema van de automatische besturingseenheid voor slinger
Als je goed kijkt, vertegenwoordigt het circuit een triac-stroomregelaar gemaakt op een KT117A dubbele basistransistor. Alleen de laadsnelheid van de condensator verandert niet handmatig met behulp van een variabele weerstand, maar door afzonderlijke weerstanden te schakelen met behulp van een teller - een K561IE8-decoder. Ter vergelijking toont figuur 2 een diagram van een fasevermogenregelaar die een KT117 twee-basistransistor gebruikt.
Figuur 2Stroomfaseschema
Microcontrollerbeheer van een nieuwjaarslinger
Toen structuren op microcontrollers verschenen in amateurradio-creativiteit, begonnen kerstflitsen, of zoals ze respectvol "lichteffecten-automaten" worden genoemd, ook te worden ontwikkeld op microcontrollers. Het meest exotische ontwerp werd gepubliceerd in het tijdschrift Radio, nr. 11, 2012, p. 37, getiteld "Cell Phone Drives a Christmas Garland" van A. Pakhomov.
De basis van het ontwerp werd genomen door een bord van een defecte Chinese slinger. De auteur schrijft dat hij werd aangetrokken door de originaliteit van de output, rechtstreeks bestuurd vanuit MK. Hij herinnert zich die flitsende lichten die werden gebouwd op K155-serie microschakelingen, krachtige KU202-thyristors (er waren gewoon geen andere), en als geheel kon je een kerstboom op zo'n knipperlicht plaatsen.
En hier was het genoeg om de controller op het defecte bord te wijzigen, een programma met lichteffecten te schrijven en aan te vullen met een bedieningspaneel. Deze afstandsbediening was de oude Siemens C60-telefoon die inactief rondslingerde. De microcontroller AT89C51 werd gebruikt als de manager. Wat hieruit is voortgekomen, is weergegeven in figuur 3.
Figuur 3. Microcontroller controleschema voor de Nieuwjaarslinger (klik op de afbeelding om te vergroten)
Hoewel deze controller al verouderd en niet meer leverbaar is, is het een van de beste ontwikkelingen van Intel, later vervaardigd door Atmel. Ontwerpen op deze MK hangen nooit, ze hebben geen waakhond nodig. Het commandosysteem is zo goed dat het nog steeds ongewijzigd blijft, ondanks de opkomst van nieuwe modellen van de MSC-51-familie.
Eenvoudige LED-flitser
Iets hoger dan het artikel van A. Pakhomov in hetzelfde tijdschrift "Radio" nr. 11, 2012, een artikel van I. Nechaev "Uit de details van CFL. LED-knipperlicht voor kerstspeelgoed. " Het circuit is gemaakt op een driekleurige LED en drie symmetrische DB-3-dinistoren die zijn "geëxtraheerd" uit moederborden van defecte spaarlampen.
Figuur 4. Schema van een eenvoudige LED-kerstslinger
Elk kanaal van een driekleurige LED wordt bestuurd door de ontspanningsgenerator, geassembleerd op DB-3. Beschouw de werking van het circuit als een voorbeeld van één kanaal, bijvoorbeeld rood.
De condensator C1 wordt geladen via de weerstand R3 van de gelijkrichter R1, VD1 naar de doorslagspanning van de dynistor VS1 (32V). Zodra de dinistor opent, wordt condensator C1 ontladen via het rode element van de driekleurige LED, weerstand R4 en dinistor VS1. Vervolgens wordt de cyclus herhaald.
De rode, groene en blauwe elementen van de driekleurige LED hebben hun eigen generatoren en werken onafhankelijk van elkaar. Tegelijkertijd is de frequentie van elke generator verschillend van de andere, daarom treden flitsen op met een andere periode. Het ontwerp is geplaatst in een transparante behuizing en kan bijvoorbeeld worden gebruikt als een kerstboomtop. Als u een witte HL2-LED toevoegt aan het circuit, zullen er kleurflitsen optreden op een witte achtergrond.
Veel meer beschrijvingen van de ontwerpen van binnenlandse amateurradiofans, oud of nieuw, goed of slecht, konden worden gegeven, maar ze werden allemaal in bijna afzonderlijke exemplaren gemaakt. Moderne winkels worden volledig overweldigd door elektronica gemaakt in China. Zelfs nieuwjaarsslingers en die zijn Chinees, bovendien zijn ze nu waardeloos. Laten we kijken wat er binnenin verborgen is.
Controlemechanisme van de slinger van het Chinese Nieuwjaar
Uiterlijk ziet alles er heel eenvoudig uit. Een kleine plastic doos met één knop, inclusief een netsnoer met een stekker, en vier slingers komen eruit.Wanneer je de slinger aanzet, beginnen ze onmiddellijk alle lichteffecten achter elkaar te tonen. Er zijn 8 van deze effecten, zoals aangegeven door de inscripties onder de knop. Met een druk op de knop kunt u eenvoudig direct overschakelen naar het gewenste lichtbeeld.
Als je de doos opent, is alles binnenin ook vrij eenvoudig, zoals weergegeven in figuur 5.
Figuur 5
Hier kunt u alle details bekijken. De microcontroller is, zoals altijd, gemaakt in de vorm van een druppel van een zwarte verbinding, in de buurt van een bedieningsknop, elektrolytische condensator, een enkele diode en drie output thyristors.
Er is een plaats op het bord voor de vierde thyristor, en als je het soldeert, krijg je nog een extra kanaal. In de controller knippert dit kanaal in de regel ook. Alleen onze Chinese vrienden gered op één thyristor. Degenen die ooit dergelijke controle-eenheden hebben geopend, zorgen ervoor dat slechts twee thyristors in sommige dozen zijn verzegeld. De economie moet zuinig zijn! Onze nog steeds Sovjet-slogan.
Ondanks zo'n klein formaat hebben PCR406-thyristoren een omgekeerde spanning van 400 V en een voorwaartse stroom van 0,8 A. Als we aannemen dat de belasting een stroom van slechts 25% van het maximum verbruikt, kunt u bij een spanning van 220 V het vermogen 220 * 0,2 = 44 (W) schakelen.
Afbeelding 6 toont een gedrukte bedrading, volgens welke u een schakelschema kunt schetsen, wat herhaaldelijk is gedaan. Hier kunt u de gaten zien voor de vierde thyristor, alleen degene die gered was.
Figuur 6
Besparingen hadden ook invloed op de diodebrug: in plaats van vier diodes wordt er slechts één op dit bord gebruikt. En al het andere komt overeen met het circuit dat wordt getoond in figuur 7.
Figuur 7
De netspanning wordt gecorrigeerd door de diodebrug VD1 ... VD4 en via de blusweerstand R1 wordt toegevoerd aan de 10e uitgang van de microcontroller. Om de rimpel van de gelijkgerichte spanning af te vlakken, is hier ook een elektrolytische condensator C1 aangesloten. Het huidige verbruik van de microcontroller is erg klein, dus in de toekomst hebben de Chinezen in de toekomst besloten er een te doen.
Een kleine opmerking over het vergroten van de betrouwbaarheid van het hele circuit als geheel. Als een Zener-diode met een stabilisatiespanning van 9 ... 12 V parallel aan de C1-condensator wordt gesoldeerd, neemt de kans op een storing in de microcontroller of eenvoudigweg thyristor-explosies veel af.
De R7-weerstand die rechtstreeks op de pin 1 van de microcontroller is aangesloten, verdient speciale aandacht. Dit wordt gedaan om te synchroniseren met het netwerk om de stroom in fase te regelen. Dit is precies wat werkt wanneer de slingerlampen oplichten of uitgaan.
Aan de rechterkant van de microcontroller bevinden zich thyristorbesturingsuitgangen en een bedieningsknop, die hierboven werd beschreven. Thyristors worden ingeschakeld op het moment dat een hoog niveau verschijnt bij de overeenkomstige uitgang van de MK, waarna de bijbehorende slinger oplicht.
Soms zijn nieuwjaars slingers van hoog vermogen vereist, vanaf enkele honderden watt en hoger. In dit geval kan het beschouwde circuit worden gebruikt als een "brein", het is voldoende om het eenvoudig aan te vullen met krachtige triac-toetsen. Hoe dit te doen wordt getoond in figuur 8.
Figuur 8. Schema van de slinger met groot vermogen van het nieuwe jaar (klik op de foto voor een vergroting)
Hier moet u letten op het feit dat de voeding van de MK wordt uitgevoerd vanaf een afzonderlijke bron die galvanisch is geïsoleerd van het netwerk.
LED verlichting
Ze gebruiken dezelfde controller met één knop, dezelfde thyristors, maar in plaats van lampen zijn slingers samengesteld uit LED's in drie of vier kleuren. Elke slinger bevat ten minste 20 LED's met stroombegrenzende weerstanden.
Bovendien is het ontwerp van een dergelijke slinger slechts een Chinees mysterie: in de eerste helft van de slinger wordt aan elke LED een weerstand gesoldeerd en worden de resterende tien stukken eenvoudig in serie geschakeld. Nogmaals, besparing onmiddellijk tien weerstanden.
Dit ontwerp kan blijkbaar worden verklaard door productietechnologie. Op de ene regel verzamelen ze bijvoorbeeld de eerste helft, die met weerstanden is, en op de andere lijn zonder weerstanden.Dan blijft het alleen om de twee helften in één te verbinden. Maar dit is slechts een ingeving.
Het is te hopen dat alles in orde is met u, althans met de slingers van het nieuwe jaar. Versier daarom de kerstboom, bedek de feesttafel, nodig gasten uit, vier het nieuwe jaar. Gelukkig nieuwjaar, kameraden, vrienden, heren! Zo vind je het leuker.
Zie ook over dit onderwerp:Tips voor het repareren van Chinese Nieuwjaarslingers
Boris Aladyshkin
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: