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:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Разработано стекло, снижающее энергопотребление и регулирующее температуру в помещении 16.04.2021 Ученые Кассельского университета разработали стекло, которое снижает энергопотребление и регулирует температуру в помещении. Матрица микрозеркал неуязвима для ветра, мытья окон или любых погодных условий, поскольку она находится в пространстве между оконным стеклом, заполненным газом, таким как аргон или криптон. Остекление обеспечивает бесплатное солнечное тепло зимой и предотвращает перегрев летом, а пропускает естественный дневной свет, экономит энергию до 35%, значительно сокращая выбросы CO2 до 30% и сокращает использование на 10% стали и бетона в многоэтажных домах. Если летом нет пользователя в помещении, все зеркала переключаются вертикально, сохраняя солнечное тепло снаружи, это экономит энергию за счет минимизации теплопередачи. Когда датчики обнаруживают присутствие пользователя, верхние зеркала открываются и отражают дневной свет на потолке. Помещение остается прохладным, экономя энергию на кондиционировании. Части комнаты, которые подальше от окна, можно эффективно освещать дневным светом, экономя энергию на искусственном освещении. Если зимой нет пользователя, все зеркала открываются и собирают энергию, отражая солнечное излучение на стену, действуя как солнечный обогреватель. Это экономит энергию для обогрева. Как только датчики обнаруживают присутствие пользователя, все зеркала перенаправляют всю солнечную энергию в потолок, чтобы минимизировать блики. Теперь потолок действует как солнечный обогреватель, экономя тепловую энергию. Микрозеркала MEMS интегрированы в изоляционное остекление и управляются электронной системой. Ориентация зеркал регулируется напряжением между соответствующими электродами. Датчики движения в комнате определяют количество, положение и перемещение пользователей в комнате.

Другие интересные новости:

▪ Сверхбыстрый интернет от Google

▪ Смех помогает от сухости глаз

▪ Обезьяны способны к долгим размышлениям

▪ Деревья помогут отыскать тела пропавших в лесу людей

▪ Искусственная радуга для солнечных батарей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Домострой. Крылатое выражение

▪ статья Какая птица лучше разговаривает? Подробный ответ

▪ статья Приметы на изменение погоды. Советы туристу

▪ статья Малогабаритная АС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Туз Гудини. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026