Переключатель гирлянд из двухцветных светодиодов

Устройства световых эффектов

Применение в переключателе гирлянд двухцветных светодиодов позволяет получить эффект периодического изменения цвета отдельных светодиодов при сохранении общей яркости гирлянды.

На рис. 3 приведена схема переключателя трех гирлянд для двухцветных светодиодов с встречно-параллельным включением излучающих кристаллов. В нем три генератора прямоугольных импульсов на логических элементах микросхемы DD1, три коммутатора на транзисторах VT1 — VT6 и блок питания. Со вторичной обмотки трансформатора Т1 переменное напряжение поступает через гасящие резисторы R7—R9 на три гирлянды, собранные из последовательно включенных светодиодов.

Одновременно переменное напряжение выпрямляется диодом VD8. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С8 и поступает на параметрический стабилизатор R10VD7. от которого питаются генераторы. Стабилизированное напряжение дополнительно сглаживается конденсатором С7

Схема

Каждый генератор собран по известной схеме на двух инверторах с частотозадающими RC-цепочка-ми со своими номиналами деталей. Поэтому импульсы на выходах генераторов следуют с разной частотой.

Коммутатор, управляющий первой гирляндой на светодиодах HL1—HL10. собран на транзисторах VT1, VT2. На коллектор транзистора VT1 через диод VD1 поступает положительная полуволна сетевого напряжения, а на транзистор VT2 — отрицательная (через диод VD2). Одновременно на базы транзисторов через резистор R4 и конденсатор С4 поступают импульсы с выхода первого генератора на элементах DD1.1, DD1.2.

Когда на выходе генератора будет высокий логический уровень, начнется зарядка конденсатора С4 через резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1. Транзистор откроется, будут светиться нижние по схеме кристаллы каждого светодиода в первой гирлянде. Транзистор VT2 при эгом будет закрыт плюсовым напряжением (примерно 0.7 В) на базе, поэтому верхние по схеме кристаллы светодиодов в гирлянде не горят.

Когда же на выходе генератора появится низкий логический уровень, начнется разрядка конденсатора С4 через резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT2 — он откроется, начнут светиться верхние по схеме кристаллы светодиодов, а нижние погаснут, поскольку транзистор VT1 окажется закрытым.

Аналогично работают и другие генераторы и коммутаторы. Поскольку частоты генераторов отличаются друг от друга, гирлянды переключаются случайным образом.

Печатная плата

В устройстве допустимо установить любые другие маломощные транзисторы соответствующей структуры с максимальным током коллектора более 30 мА и допустимым напряжением на коллекторе не менее 30 В. Диоды VDl — VD6 — любые выпрямительные маломощные. VD8 должен иметь допустимое обратное напряжение хотя бы втрое большее напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Стабилитрон можно использовать на напряжение 12… 15 В с током стабилизации не менее 10 мА. Светодиоды желательно применить с возможно большим углом излучения и выполненными в корпусе из прозрачного материала с линзой — КИПД41А—КИПД41М, КИПД45А—КИПД45М. Их лучше всего включить в гирлянде так, чтобы при каждой полуволне переменного напряжения они светились одним цветом.

Резисторы — МЛТ, С2-33 соответствующей мощности, оксидные конденсаторы — К50-35 или аналогичные, остальные — KM. К73.

Трансформатор должен обеспечивать на вторичной обмотке напряжение, достаточное для питания выбранного количества светодиодов в гирляндах. К примеру, на светодиоде падает напряжение Un = 1,8…2.2 В, значит, для питания гирлянды из десяти светодиодов нужно переменное напряжение на вторичной обмотке U„ = 10UA + +(4…10 В). Дополнительное напряжение падает на коммутаторе и гасящем резисторе R10.

Если есть готовый трансформатор с иным напряжением на вторичной обмотке, по приведенным сведениям нетрудно определить количество светодиодов в гирлянде.

Большинство деталей устройства размещают на печатной плате (рис. 4) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. При проверке устройства необходимо установить одинаковые значения переменного тока через светодиоды подбором резисторов R7—R9. Для этого миллиамперметр включают последовательно с проверяемой гирляндой.
Если постоянные резисторы R1 — R3 заменить подстроечными. удастся быстро подобрать наиболее подходящий режим работы генераторов.

При желании можно добиться, чтобы вместе с цветом немного изменялась и яркость светодиодов, что дает лучший эффект. Тогда придется после установки частоты генераторов подобрать конденсаторы С4 — С6 разной емкости, а транзисторы заменить более мощными, например. КТ815Б — КТ815Г (VT1, VT3, VT5). КТ814Б — КТ814Г (остальные), и установить их на небольшие теплоотводы.

И. НЕЧАЕВ, г. Курск