Цветомузикальний перемикач гірлянд

Принципова схема такого варіанту перемикача наведена на рис. 1. На мікросхемі DD1 зібраний трифазний керований генератор. Оскільки на всіх виходах елементів 2И-НЕ форма імпульсів прямокутна, то формувач імпульсів генератора відсутній і виходи елементів мікросхеми підключені через розділові конденсатори С1 – С3 до керуючих електродів тріністоров VS1 – VS3. Струм, потреребляемий перемикачем від мережі, не перевищує 4 мА.

Принципова схема такого варіанту перемикача

Керування частотою генератора виробляється одним змінним резистором R5, з движка якого на входи елементів мікросхеми подається постійне напрярженіе зміщення (через діоди VD4-VD6). Частота генератора при нижньому (за схемою) положенні движка резистора R5, коли діоди VD4-VD6 закриті, визначається з виразу:

f = 1/T = 1/3t

де t – постійна часу, рівна R7C7.

Якщо t обчислено в мілісекундах, то f = 1000 / 3t (Гц).

Розрахунок починають, здався нижньої частотою генератора 40 Гц і ємністю одного з конденсаторів С7-С9, близькими за номіналом, наприклад 0,115 … 0,12 мкФ. ТКЕ цих конденсаторів повинен бути мінімальним, щоб зменшився догляд частоти від нагрівання. Ємність конденсатора С7 підставляють у формулу і визначають номінал резистора R7.

Далі, після збирання перемикача і монтажу друкованої плати (Див. рис. 2, 3 і 5, б), пристрій включають з одного гірляндою і підбирають номінал резистора R4 в залежності від наявного змінного резистора R5 (22 … 33 кОм) так, щоб верхня межа частоти генератора був 63 … 65 Гц. При підборі резистора R4 і вимірюванні частоти необхідно дотримуватися заходів обережності, так як перемикач не має гальванічної розв'язки з живильної електромережею. Для розв'язки бажано використовувати тимчасово невеликий розділовий трансформатор.

  • Роботу генератора перевіряють, обертаючи вісь резистора R5. Переключення ламп гірлянди в момент збігу частот мережі і генератора повинне припинитися або стати дуже повільним поблизу середнього положення движка резистора R5. У крайніх його положеннях лампи гірлянди повинні мерехтіти.

    Потім перевіряють роботу перемикача при включених трьох гірляндах. Гірлянди повинні перемикатися суворо по черзі з невеликим перекриттям за напруженням.

    Для створення ефекту цветомузикальний що біжать або обертових вогнів зі зміною частоти перемикання в такт мелодії, перемикач доповнений розділовим підвищують трансформатором Т1 (рис. 1). Його первинну (низькоомних) обмотку підключають через резистори R11 і R10 до виходу підсилювача звукової частоти або безпосередньо до звукової котушці динамічної головки, а вторинну – через діод VD10 до резистори R6.

  • Напруга звукової частоти, підвищений трансформатором до 5 … 6 В, подається в ланцюг зміщення на входи елементів мікросхеми. Керований генератор при цьому працює як нелінійний перетворювач "напруга-частота", здатний збільшувати частоту генерації в 10 разів.

    Переключення гірлянд виходить оригінальним і своєрідним завдяки тому, що при малому рівні сигналу частота перемикання змінюється спочатку повільно, потім із збільшенням амплітуди – швидко з невеликою затримкою, яка визначається постійною часу ланцюжка R5, С7-С9. При великому рівні сигналу звукової частоти генератор переходить в режим порогового посилення напруги, і гірлянди починають загорятися з різним напруженням в такт звучання мелодії. Стабілітрони VD8 і VD9 захищають трансформатор і мікросхему від перевантаження.

    Налаштування перемикача в цветомузикальний режимі виробляють в останню чергу. Регулюванням резистора R5 домагаються самого уповільненої перемикання гірлянд або повної зупинки без подачі звукового сигналу. Включають підсилювач на потрібну гучність і резистором R11 підбирають бажаний ефект перемикання.

    Для підвищення інтенсивності світіння ламп в освітленому приміщенні потужність їх необхідно значно збільшити. У цьому випадку тріністори КУ110А (VS1-VS3) замінюють на КУ202Н, діод Д226Б (VD1) на Д246-Д248 і перемикач доповнюють емітерний повторювачами (рис. 4).

    Емітерний повторювачі

    Тріністори і діод встановлюють на друковану плату на невеликих тепловідвідних П-подібних алюмінієвих радіаторах площею 20 … 25 см 2 . Природно, що друковану плату для такого варіанту перемикача доведеться переробити і розміри дещо збільшити.

    Лицьову панель (див. рис. 3 ) Виготовляють з одностороннього фольгованого склотекстоліти. Кожух для перемикача можна виготовити з щільного картону товщиною 1,5 мм ( рис. 5, а) . Спочатку розмічають і вирізають п'ять заготовок, потім промащують місця склеювання клеєм "Момент-1" і дають просохнути 15 хв. Коробку збирають послідовно склеюючи кожну заготовку (порядок складання зазначений на рис 5а, цифрами 1-4). Готовий кожух просочують безбарвним лаком або фарбують. Для друкованої плати з потужними тріністорамі кожух бажано виготовити з міцнішого матеріалу, передбачивши в ньому отвори для вентиляції.

    У описуваному перемикачі для підключення гірлянд і подачі звукового сигналу використані контрольні гнізда МГК1 і штекери МШ1. Для перемикача другого варіанту гнізда слід застосовувати з більшою контактної поверхнею або використовувати роз'єм. Конденсатори С1-С3 КЛС, С7-С9-К10-9 на будь-який номінальна напруга; С4 і С5-С6 МБМ – К50-6. Всі постійні резистори МЛТ-0, 125 або МЛТ-0, 25 Змінні резистори R5 і R11 СП3-9а. Резистори R5, R10, R11 та гнізда МГК1 встановлюють на лицьовій панелі. Статичні коефіцієнти передачі струму транзисторів (див. рис. 4) повинні бути не менше 100.

    Трансформатор Т1, спожитий в перемикачі від портативного радіоприймача. Його магнітопровода Ш3Х6, обмотка 1 (за схемою) містить 102 витка проводу ПЕВ-1 0,23, обмотка 2 – 450 +450 витків дроту ПЕВ-1 0,09. Але трансформатор може бути саморобним з дещо великим перетином сердечника магнітопроводу і коефіцієнтом трансформації 10:1. Обмотки потрібно добре ізолювати один від одного.

    Схематичне розташування ламп у "Сніжинка" показано на рис.6 . Лампи на ізольованій термостійкої площині об'єднують у три групи – гірлянди по 24 штуки в кожній і з'єднують послідовно у вигляді шести концентричних кіл, чередуемих через дві: 1-2-3, 1 – 2-3 і т. д.

    Послідовно з кожною гірляндою включають гасящій резистор опором 100 Ом типу ПЕВР-20 для підбору оптимального сяють ниток ламп. Центральну лампу підключають до гірлянді 3. Таке розташування ламп дозволяє отримати хвилеподібний рух світлового потоку від центру до периферії і навпаки – залежно від амплітуди звукового сигналу (як хвиля, утвореним від кинутого у воду каменя) Коливання хвиль різні, тому що виникають вони за рахунок биттів на гармонійних складових частот мережі і трифазного генератора.

    "Сніжинку" легко перетворити на ілюмінацію "Веселка", якщо лампи, що утворюють концентричні кола, забарвити послідовно в кольори веселки, починаючи з червоного. Один з квітів, наприклад блакитний, пропускають.

    Потужність, споживана однієї гірляндою (без урахування резистором в її ланцюга), склала:

    Рг = NP * Л1 * SQR2 = 24 * 25 * 1 * 1,41 = 840 (Вт).

    Площа тепловідвідних радіаторів для діода і тріністоров була збільшена до 50 см 2 .

    http://www.radioman-portal.ru/pages/143/index.shtml


    Е. Літке (На допомогу радіоаматори, Вип.90)