Известны декоративные светильники, в которых источники трёх основных цветов (красного, зелёного и синего) поочерёдно плавно изменяют свою яркость, и в результате смешения цветов получается богатая цветовая гамма [1, 2]. Силовые элементы этих устройств работают в линейном режиме, в результате чего на них рассеивается значительная мощность. В предлагаемом светильнике источники света питаются импульсным напряжением с регулируемой скважностью импульсов, что обеспечило устройству более высокий КПД.
Схема предлагаемого устройства показана на рисунке. Основа устройства — три генератора импульсов с регулируемой скважностью на интегральных таймерах DA1-DA3, работой которых управляет трёхфазный мультивибратор на микросхеме DD1 и транзисторы. Выходные сигналы в таком мультивибраторе, которые снимают с выходов логических элементов DD1.2-DD1.4, имеют вид прямоугольных импульсов, смещённых относительно друг друга на 120° [3]. В предлагаемом устройстве выходные сигналы снимаются с фазосдвигающих конденсаторов С3, С6 и С9 и имеют форму, близкую к треугольной с размахом несколько вольт. Причём они также смещены относительно друг друга на 120°. Эти сигналы через токоограничивающие резисторы R1, R5 и R11 поступают на базы транзисторов VT1-VT3. Изменяющееся напряжение на конденсаторах С3, С6 и С9 приводит к изменениям базовых и коллекторных токов этих транзисторов и напряжения на входе UR (вывод 5) — выводе внутреннего резистивного делителя напряжения таймеров DA1—DA3. В результате изменяются частота и скважность выходных импульсов, а значит, ток и яркость светодиодов, подключённых к выходам таймеров.
В светильнике можно применить резисторы и конденсаторы любых типов, подходящие по габаритам и номинальному напряжению. Транзисторы — любые маломощные структуры n-p-n с коэффициентом передачи тока базы не менее 200. Замена микросхемы К561ЛА7 — микросхема К561ЛЕ5, таймеров КР1006ВИ1— импортные микросхемы NE555. Все детали (кроме светодиодов) размещены на универсальной макетной печатной плате размерами 50×50 мм с применением проводного монтажа. Конденсаторы С5, С8 и С11 необходимо установить рядом с выводами питания микросхем DA1 —DA3 соответственно, а конденсаторы С1 и С2 — возле выводов питания микросхемы DD1.
Максимальный выходной ток таймеров КР100ВИ1 — 200 мА, что следует учитывать при подключении нагрузки. Были применены светодиодные ленты разного цвета свечения с номинальным напряжением питания 12 В. Но можно использовать и отдельные светодиоды, объединив их в ячейки. Падение напряжения на светодиодах синего цвета — 2,9…3,3 В, поэтому в каждой ячейке должны быть три последовательно соединённых светодиода и токоограничивающий резистор, обеспечивающий ток через них, не превышающий максимально допустимого. На светодиодах зелёного и красного цветов падение напряжения — 1,8…2,2 В, и в каждой ячейке можно применить четыре штуки. Число ячеек подбирают так, чтобы потребляемый ток каждого канала не превышал 200 мА, а яркость светильника при изменении цвета не изменялась. Интересный эффект получится, если в канал синего цвета включить несколько ячеек зелёного или красного цвета, или наоборот, и разместить светодиоды соответствующим образом.
Устройство начинает работать сразу после подачи питающего напряжения, и его налаживание сводится к установке желаемой скорости переключения светодиодов подборкой резисторов R4, R8, R12 (сопротивление 10…100 кОм) и конденсаторов С3, С6 и С9. Если сопротивление этих резисторов и ёмкость конденсаторов будут равны, то будет равной и продолжительность свечения каждого канала. При желании изменить продолжительность свечения одного из цветов, как, например, в [3], ёмкость соответствующего фазосдвигающего конденсатора следует увеличить. Глубину регулировки яркости можно уменьшить, увеличив сопротивление резисторов R3, R7, R10, и наоборот. Для питания устройства желательно применить стабилизированный источник питания с выходным напряжением 12 В с допустимым током не менее 600 мА.
Конструкция светильника зависит от его назначения, фантазии и возможностей радиолюбителя. Я сделал светильник для беседки, в котором применил плафоны от старой люстры. Внутри них на планках из прозрачного оргстекла смонтировал светодиодные ленты, а весь свободный объём засыпал стеклянной крошкой размером 5…10 мм от разбитого лобового стекла автомобиля. Плафоны закрепил на столбах. Яркость светильника оказалась достаточной для вечерних посиделок.
LITERATUR
- Мороз К. Декоративный светодиодный светильник — Радио, 2013, № 7, с. 50, 51.
- Левашов А. Светодиодный светильник с плавным изменением цвета. — Радио, 2015, № 1, с. 47.
- Мороз К. “Бегущие огни”,— Радио, 2013, № 10, с. 45.
Autor: К. МОРОЗ, г. Белебей, Башкортостан
Источник: журнал Радио №1, 2016
