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:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Повторители USB 3.0 от Parade Technologies 15.12.2013 Повышение плотности компоновки мобильных устройств делает условия прохождения сигналов далекими от оптимальных. Потери и наводки нарушают целостность сигнала, мешая нормальной работе высокоскоростных интерфейсов. Это приходится учитывать при размещении компонентов и проектировании топологии печатных плат. Однако, например, выходы контроллеров USB 3.0, интегрированных в однокристальные системы, не рассчитаны на влияние разъемов, кабелей и неоптимального размещения компонентов. Выходом является использование повторителей, восстанавливающих форму сигнала и гарантирующих соответствие требованиям спецификаций. Компания Parade Technologies представила две модели повторителей USB 3.0, оптимизированных для использования в смартфонах, планшетах и других мобильных устройствах следующего поколения. По словам производителя, микросхемы PS8731 и PS8733 характеризуются минимальным энергопотреблением и размерами среди повторителей USB 3.0. PS8731 - одноканальный ненаправленный повторитель USB 3.0, PS8733 - однопортовый двунаправленный повторитель USB 3.0 Модель PS8731 - одноканальный ненаправленный повторитель USB 3.0, PS8733 - однопортовый двунаправленный повторитель USB 3.0. Оба изделия выпускаются в корпусах типа TQFN размерами 2 x 2 мм и рассчитаны на напряжение питания 1,2 В. В настоящее время доступны их ознакомительные образцы, а серийные поставки производитель рассчитывает начать в первом квартале будущего года. Оптовая цена PS8731 - $0,49, PS8733 - $0,69 за штуку.

Другие интересные новости:

▪ Отопление компьютерами

▪ Трекеры для отслеживания колибри

▪ Внутрисосудистая хирургия

▪ Вкус мяса и гуманное обращение со скотом

▪ Наушники высокой четкости звука Onkyo H500M и E700M

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Анализ и диагностика финансово-хозяйственной деятельности. Шпаргалка

▪ статья Все ли кошки мурлыкают? Подробный ответ

▪ статья Поллиноз. Медицинская помощь

▪ статья Идентификация систем впрыска различных производителей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Из одной монеты - три. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026