Зеркало — предмет мистический: недаром с ним связано столько примет и поверий. Тем интереснее сделать на его основе что-то нестандартное, позволяющее заглянуть в своего рода рукотворное Зазеркалье. Давно известно, что два параллельно расположенных зеркала создают картинку, уходящую куда-то в бесконечность. А если одно из зеркал будет при этом полупрозрачное, то эту картинку можно будет наблюдать снаружи. Всё остальное зависит только от возможностей и фантазии автора.
Свои «Звёздные врата» я изготовил из корпуса деревянной ключницы. Обычное зеркало разместил на его задней стенке, а в дверцу вставил прозрачное стекло, оклеенное изнутри плёнкой для тонировки автомобильных стёкол (рис. 1). Между ними, на внутренних стенках корпуса, разместил четыре разноцветные (красные, зелёные, жёлтые и синие) светодиодные ленты, рассчитанные на напряжение питания 12 В.
Рис. 1
Чтобы «оживить» устройство, решил заставить светодиоды плавно изменять яркость свечения. Поскольку суммарный ток потребления при максимальной яркости мог достигать 4 А, пришлось разработать узел управления с применением ШИ-регулировки. Однако эта затея явно не понравилась жителям «Зазеркалья», и дело как-то не пошло. Несколько микросхем на макете просто сгорели, ещё две оказались бракованными. Да и этот узел управления получился явно сложным, поэтому захотелось сделать что-то попроще и понадёжнее.
Решение пришло случайно. При номинальном напряжении питания (12 В) яркость свечения светодиодов максимальна, и они «били» по глазам так, что захотелось ограничить яркость, понизив напряжение питания. Известно, что при плавном увеличении напряжения светодиоды загораются поочерёдно: сначала красные, потом жёлтые, затем зелёные и, наконец, синие. Поэтому для поочерёдного их включения достаточно соединить все четыре ленты параллельно, а напряжение питания «заставить» плавно изменяться в определённом интервале. Для моего устройства оказалось, что обеспечивать максимальную яркость светодиодов ни к чему — вполне достаточно напряжения питания 8 В. При этом потребляемый лентами ток не превышает 0,4 А, что позволяет использовать 12-вольтный сетевой блок питания (адаптер) для гаджетов с выходным током до 1 А.
В итоге удалось обойтись вообще без микросхем (рис. 2)! Четыре ленты светодиодов, общее число которых в моём случае составило 4×45 = 180 шт., подключены к эмиттерному повторителю на транзисторах VT1, VT2 Период нарастания и снижения яркости задаёт RC-цепь R1C1. А исполнительным элементом, заставляющим конденсатор то заряжаться, то разряжаться, является электромагнитное реле К1, включённое параллельно светодиодным лентам. Использован тот факт, что любое электромагнитное реле имеет гистерезис: напряжение (ток) срабатывания, как правило, значительно превышает напряжение (ток) отпускания. Конденсатор С2 сглаживает пульсации питающего напряжения.
Рис. 2
Устройство работает так. После подачи питающего напряжения через резистор R1 и нормально замкнутые контакты К 1.1 реле начинается зарядка конденсатора С1. напряжение на нём плавно увеличивается и транзисторы постепенно открываются. Когда напряжение на эмиттере транзистора VT2 достигает около 8 В и все светодиоды уже светят, срабатывает реле, замыкая своими контактами верхний по схеме вывод резистора R1 на минусовую линию питания. Конденсатор С1 начинает разряжаться, транзисторы медленно закрываются, а светодиоды плавно гаснут. После того как они погасли, напряжения на обмотке реле К1 становится недостаточно для удержания якоря и его контакты возвращаются в исходное положение — цикл повторяется снова.
Применены импортные конденсаторы, резистор — МЛТ, С2-23, диод — любой малогабаритный импульсный или выпрямительный. К номиналам деталей устройство не критично, допуск на номиналы может быть ±20 %. Транзистор КТ315Б можно заменить любым серии КТ315 или КТ3102, транзистор КТ819Б — транзистором серии КТ819 с любым буквенным индексом. Транзистор VT2 работает в линейном режиме, а потому заметно разогревается. Рассеиваемая им мощность невелика, поэтому можно обойтись без теплоотвода. Для повышения надёжности желательно применить транзистор VT2 в металлическом корпусе — КТ819АМ, КТ819БМ или аналогичный. Реле — малогабаритное без маркировки от автомобильного противоугонного устройства, которое рассчитано на питающее напряжение 12 В. Но срабатывало оно как раз при 8 В, а отпускало примерно при 4 В. Сопротивление его обмотки — 400 Ом, а потому дополнительная токовая нагрузка не превысила 20 мА. Поскольку ток, коммутируемый контактами реле, не превышает 1 мА, можно применить любое малогабаритное реле с требуемым напряжением срабатывания. Конденсатор С2 из схемы можно исключить, если пульсации питающего напряжения не превышают долей вольта.
Налаживание сводится к установке желаемой скорости увеличения и уменьшения яркости свечения светодиодов. Делают это подборкой конденсатор» С1. Кроме того, может потребоваться изменить порог срабатывания реле. Если, к примеру, оно срабатывает до момента, когда все светодиодные ленты стали светить, последовательно с его обмоткой устанавливают один-два диода, повышая тем самым напряжение срабатывания.
Вопрос «Зачем эта штука нужна?» оставлю без ответа. Ночник, светильник, прибор для релаксации, а для кого-то, возможно, и «Звёздные врата».
Автор: М. КОЛОДОЧКИН, г. Москва
Источник: журнал Радио №11, 2015