Светодинамическая светодиодная лампа - из КЛЛ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Некоторые компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) снабжены дополнительным матовым светорассеивателем, стилизованным под классическую лампу накаливания. Если такая КЛЛ вышла из строя, ее корпус можно использовать для сборки простой светодиодной осветительной лампы или сделать из нее светодинамическую или автомат световых эффектов.

Такой доработке подверглась КЛЛ фирмы Osram (рис. 1). Ее особенность - светорас-сеиватель снимается и устанавливается в специальный круговой паз без больших усилий.

Рис. 1. КЛЛ фирмы Osram

Собственно лампа и ее электронная начинка аккуратно удалены. Сначала изготавливают сетевой встраиваемый блок питания (БП) с балластными конденсаторами, схема которого показана на рис. 2.

Рис. 2. Схема блока питания

Ёмкость конденсаторов С1 и С2 выбрана такой, чтобы обеспечить выходной ток БП 140...150 мА. Резистор R2 ограничивает бросок тока при подаче сетевого напряжения, а через резистор R1 конденсаторы разряжаются после выключения лампы. Плавкий термопредохранитель F1 защищает БП от перегрева при неблагоприятных обстоятельствах. Переменный ток выпрямляет диодный мост VD1-VD4, а конденсатор С3 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. На транзисторе VT1 и стабилитроне VD5 собран параметрический стабилизатор напряжения с выходным напряжением 12,5...13 В.

Для подключения нагрузки применено гнездо XS1. Это позволило оперативно изменять функциональное назначение лампы простой заменой модулей, снабженных ответным разъемом. Всего таких модулей было изготовлено три: осветительный, светодинамический и для световых эффектов. Во всех случаях в качестве источника света применены светодиодные ленты с номинальным напряжением 12 В. В первом случае число ячеек светодиодной ленты выбрано так, чтобы ее номинальный ток был немного больше максимального выходного тока БП. Поэтому выходное напряжение БП меньше напряжения стабилизации, и весь ток потребляет светодиодная лента. В остальных случаях часть тока потребляет сам БП.

Плавкий предохранитель F1 (температура срабатывания 125 ^оС) был установлен в КЛЛ, он припаян к цоколю лампы (XP1). Балластные конденсаторы должны быть рассчитаны на работу при переменном напряжении 250 В, они извлечены из импульсных БП компьютеров, а их число может быть и другим, главное, чтобы суммарная емкость соответствовала указанной на схеме. Конденсаторы склеены вместе и размещены в цоколе лампы (придется подобрать такие, чтобы они входили в него). Там же расположены резисторы R1 и R2 (МЛТ или импортные), причем резистор R2 составлен из двух одноваттных сопротивлением по 20 Ом, соединенных параллельно, и термопредохранитель Fl. Остальные элементы размещены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, чертеж которой показан на рис. 3. Применен резистор МЛТ (R3), оксидный конденсатор С3 - импортный. Стабилитрон - любой маломощный (в том числе и двуханодный) на напряжение стабилизации 12...12,5 В. Транзистор КТ837Т заменим любым из серии КТ818 в корпусе ТО-220, чтобы он мог рассеивать без теплоотвода мощность до 1,5 Вт. Гнездо XS1 - шестиконтактное двухрядное с шагом 2,54 мм (PBD-6). Следует отметить, что гнездо в БП и вилка у модулей не имеют ключа. Поэтому вставлять их можно, не обращая внимания на его отсутствие, главное, чтобы все контакты вилки попали в отверстия розетки. В любом случае плюсовая линия питающего напряжения будет на средних контактах, а минусовая - на крайних. Так надо подключать линии питания и у модулей.

Рис. 3. Печатная плата

Плата БП с помощью клея закреплена в верней части цоколя от КЛЛ (рис. 4) и проводами соединена с остальными элементами БП. После проверки работоспособности БП цоколь собирают, а оставшиеся от баллона КЛЛ отверстия заклеивают герметиком или клеем (рис. 5). Розетка XP1 необязательно должна выступать над слоем герметика и может находиться с ним на одном уровне.

Рис. 4. Плата БП, закрепленная в верней части цоколя от КЛЛ

Рис. 5. Оставшиеся от баллона КЛЛ отверстия заклеивают герметиком или клеем

Схема первого модуля (осветительного) показана на рис. 6. Она содержит светодиодную ленту, содержащую несколько ячеек с суммарным номинальным потребляемым током, о котором сказано ранее. К пластмассовой пластине толщиной 1,5 мм размерами 20x55 мм (зависит от габаритов светорассеивателя) приклеены вилка ХР1 (PLD-6) и светодиодная лента (рис. 7). Вилка вставляется в гнездо XS1 БП и достаточно надежно в нем фиксируется, сверху надевают светорассеиватель. Поскольку мощность лампы не превышает 1,8 Вт, ее яркость невелика, и ее можно использовать в подсобных помещениях или для дежурного освещения.

Рис. 6. Схема первого модуля (осветительного)

Рис. 7. Вилка и светодиодная лента

Второй модуль предназначен для создания световых эффектов, его схема показана на рис. 8. На трех логических элементах DD1.1-DD1.3 собран трехфазный мультивибратор с частотой следования импульсов несколько долей герца, который управляет транзисторами VT1-VT3. Импульсы появляются на выходах логических элементов друг за другом с задержкой во времени. Поэтому кристаллы разных цветов включаются поочередно. Чтобы при включении яркость нарастала относительно плавно, установлены конденсаторы С2, С4 и С6. Частота следования импульсов зависит от постоянной времени цепей R1C1, R3C3и R5C5. Изменяя номиналы этих элементов в широких пределах, можно изменять и частоту следования импульсов.

Рис. 8. Схема второго модуля (нажмите для увеличения)

Все элементы второго модуля установлены на плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, ее чертеж показан на рис. 9. Применены резисторы Р1-4, С2-23, оксидные конденсаторы - импортные низкопрофильные, чтобы плата могла свободно проходить через горловину светорассеивателя. Транзисторы PN2222 можно заменить отечественными серии КТ503. Вид смонтированной платы показан на рис. 10.

Рис. 9. Чертеж платы второго модуля

Рис. 10. Вид смонтированной платы

В этом модуле применена лента с номинальным напряжением 12 В, содержащая три ячейки, в каждой из которых установлены по три трехцветных светодиода. Лента закручена вокруг платы и закреплена по ее краю клеем. Суммарный потребляемый ток кристаллами одного цвета - 45...55 мА. Поскольку не все светодиоды включены одновременно, суммарный ток ленты не превышает 150 мА, т. е. максимального выходного тока БП.

Если свечение этой лампы на основе трехфазного мультивибратора может показаться монотонным, схему модуля можно изменить, превратив трехфазный мультивибратор в три независимых генератора. Для этого следует устранить связь между логическими элементами, перерезав соответствующие печатные проводники. На рис. 8 они показаны крестами красного цвета, на рис. 9 - более тонкими линиями. Затем отрезками изолированного провода делают соединения, показанные на рис. 8 штриховыми линиями.

Третий модуль - светодинамический. У него источник света - также отрезок светодиодной ленты с трехцветными светодиодами. Цвет свечения лампы с этим модулем будет изменяться в такт с музыкой или другими звуками, а также с их спектральным составом. Схема модуля показана на рис. 11 . В его состав входят микрофонный усилитель на ОУ DA1.1 и три активных полосовых фильтра на ОУ DA1.2-DA1.4. На ОУ DA1.2 собран фильтр с центральной частотой около 3 кГц, на ОУ DA1 .3 - с частотой около 1 кГц, на ОУ DA1.4 - с частотой около 150 Гц. Коэффициент усиления активных фильтров - 20...25 дБ. Сигнал с выхода фильтров поступает соответственно на транзисторы VT1-VT3. В базовые цепи транзисторов включены цепи автоматического смещения C9R11, C10R12 и C11R13. Через резисторы R11-R13 в базы транзисторов поступает ток, поэтому транзисторы приоткрываются и через светодиоды протекает небольшой ток, вызывая их слабое свечение. При появлении на выходе фильтров сигнала ток начинает протекать через конденсаторы С9-С11, транзисторы открываются больше и светодиоды начинают светить ярче. Конденсаторы не успевают быстро разрядиться через "свои" резисторы, поэтому на них появляется напряжение, которое закрывает транзисторы. Чем больше напряжение сигнала, тем больше закрывающее напряжение. При этом происходит сжатие динамического диапазона выходных сигналов, что поддерживает динамическое изменение яркости светодиодов.

Рис. 11. Схема третьего модуля (нажмите для увеличения)

Чертеж платы третьего модуля показан на рис. 12, а вид смонтированной платы - на рис. 13. Применены керамические импортные или отечественные (К10-17) конденсаторы, остальные элементы - как в предыдущем модуле. Светодиодная лента закручена вокруг платы (рис. 14) и закреплена клеем. Чтобы модуль работал нормально, в светорассеивателе придется сделать акустические отверстия.

Рис. 12. Чертеж платы третьего модуля

Рис. 13. Вид смонтированной платы

Рис. 14. Светодиодная лента

Налаживание начинают с подборки резистора R1 (а при необходимости и R3). С его помощью устанавливают на выходе ОУ DA1.1 постоянное напряжение 5...6 В. Такое же напряжение должно быть и на выходе остальных ОУ. Подборкой резистора R4 устанавливают желаемое усиление микрофонного усилителя. Резисторами R11-R13 устанавливают начальный ток транзисторов. Налаживать и проверять работоспособность всех модулей следует только совместно с лабораторным БП напряжением 12 В, поскольку БП лампы имеет гальваническую связь с сетью!

Следует отметить, что предложенная конструкция доработанной лампы позволяет подключать к ней модули самого различного назначения, например, с датчиком движения и пр.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Километровая солнечная электростанция над конвейерной лентой завода 26.04.2023 Sinn Power, немецкий стартап, специализирующийся на плавучих фотоэлектрических элементах, и французский производитель солнечных модулей Recom развернули 1-километровую солнечную батарею на ленте конвейера на гравийном заводе в Баварии, Германия. Компания "Recom" поставила для проекта 1760 двухсторонних гетеропереходных модулей, каждый из которых имеет выходную мощность 470 Вт. Массив имеет общую мощность 850 кВт и генерирует 877 Вт на м2. Sinn Power спроектировала и предоставила алюминиевую монтажную конструкцию для проекта. Алюминиевая конструкция может использоваться с конвейерными лентами высотой до 2,5 м и опирается на бетонные основания. Каждая монтажная конструкция имеет длину 5,5 м и может вмещать до 10 солнечных модулей. Он имеет ветровую нагрузку 27,5 м/с (99 км/ч) (WLZ3) и снеговую нагрузку 2,06 кН/м 2. Монтажная конструкция может быть прикреплена к существующей конструкции конвейерной ленты с помощью зажимной системы. Компания Recom заявила, что фотоэлектрическая система конвейерной ленты спроектирована в соответствии с Еврокодом 1DIN1991-1-3 и Еврокодом DIN1991-1, и что проверка структурной стабильности системы выполняется с помощью моделирования методом конечных элементов (МКЭ) и анализа вычислительной гидродинамики (CFD). По словам компаний, это инновационное решение максимизирует рентабельность за счет прямой подачи электроэнергии на конвейерную ленту, где это необходимо без потери производительности. Алюминиевая конструкция надежна и может выдерживать воздействие окружающей среды, при этом легко транспортировать и устанавливать.

Другие интересные новости:

▪ Датчики Sony Mocopi для анимации движения аватаров

▪ Сверхтонкие линзы из фрактального метаматериала

▪ LM27761 - инвертор напряжения на переключаемых конденсаторах с LDO

▪ Карты microSD повышенной надежности Transcend High Endurance

▪ Nokia 106 с рекордным временем работы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Скрябин Александр Николаевич. Знаменитые афоризмы

▪ статья В каком направлении сливается вода в ванне? Подробный ответ

▪ статья Елоха. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенны. Справочник

▪ статья Стабилизированный преобразователь, 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026