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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Lâmpada LED dinâmica de luz - da CFL. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / iluminação Algumas lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs) são equipadas com um difusor fosco adicional, estilizado como uma lâmpada incandescente clássica. Se tal CFL estiver fora de serviço, seu corpo pode ser usado para montar uma simples lâmpada de iluminação LED ou torná-la dinâmica de luz ou efeitos de luz automáticos. O CFL da Osram passou por tal refinamento (Fig. 1). Sua peculiaridade é que o difusor pode ser removido e instalado em uma ranhura circular especial sem muito esforço.
A própria lâmpada e seu preenchimento eletrônico são cuidadosamente removidos. Primeiro, é feita uma fonte de alimentação de rede (PSU) integrada com capacitores de lastro, cujo circuito é mostrado na Fig. 2.
A capacitância dos capacitores C1 e C2 é escolhida para fornecer a corrente de saída da PSU de 140...150 mA. O resistor R2 limita a corrente de pico quando a tensão de rede é aplicada e, através do resistor R1, os capacitores são descarregados depois que a lâmpada é desligada. O fusível térmico F1 protege a PSU contra superaquecimento em circunstâncias adversas. A corrente alternada retifica a ponte de diodos VD1-VD4 e o capacitor C3 suaviza a ondulação da tensão retificada. Um regulador de tensão paramétrico com uma tensão de saída de 1 ... 5 V é montado no transistor VT12,5 e no diodo zener VD13. O soquete XS1 é usado para conectar a carga. Isso possibilitou alterar rapidamente a finalidade funcional da lâmpada simplesmente substituindo os módulos equipados com um conector correspondente. No total, foram feitos três desses módulos: iluminação, dinâmica de luz e efeitos de iluminação. Em todos os casos, foram utilizadas como fonte de luz fitas de LED com tensão nominal de 12 V. No primeiro caso, o número de células da faixa de LED foi escolhido de forma que sua corrente nominal fosse um pouco maior que a corrente máxima de saída do PSU. Portanto, a tensão de saída da PSU é menor que a tensão de estabilização e toda a corrente é consumida pela faixa de LED. Em outros casos, parte da corrente é consumida pela própria fonte de alimentação. Fusível F1 (temperatura de operação 125 оC) foi instalado no CFL, é soldado à base da lâmpada (XP1). Os capacitores de lastro devem ser projetados para operar com tensão alternada de 250 V, são removidos das fontes de alimentação dos computadores, e seu número pode ser diferente, o principal é que a capacitância total corresponda à indicada no diagrama. Os capacitores são colados entre si e colocados na base da lâmpada (você terá que escolher de forma que caibam nela). Os resistores R1 e R2 (MLT ou importados) também estão localizados lá, e o resistor R2 é composto por duas resistências de um watt de 20 ohms conectadas em paralelo e um fusível térmico Fl. Os demais elementos são colocados em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro laminada em um dos lados com espessura de 1 ... 1,5 mm, cujo desenho é mostrado na Fig. 3. O resistor MLT (R3) é usado, o capacitor de óxido C3 é importado. Diodo Zener - qualquer baixa potência (incluindo dois anodos) para uma tensão de estabilização de 12 ... 12,5 V. Substituiremos o transistor KT837T por qualquer um da série KT818 no pacote TO-220 para que ele possa dissipar a energia para 1,5 W sem um dissipador de calor. Soquete XS1 - linha dupla de seis pinos com passo de 2,54 mm (PBD-6). Deve-se notar que o soquete na fonte de alimentação e o plugue nos módulos não possuem chave. Portanto, você pode inseri-los sem prestar atenção à sua ausência, o principal é que todos os contatos do plugue caiam nos orifícios do soquete. Em qualquer caso, a linha positiva da tensão de alimentação estará nos contatos do meio e a linha negativa nos extremos. Então você precisa conectar as linhas de energia e os módulos.
A placa de alimentação é fixada com cola na parte superior da base do CFL (Fig. 4) e ligada com fios ao resto dos elementos de alimentação. Depois de verificar o desempenho do PSU, a base é montada e os orifícios restantes do cilindro CFL são selados com selante ou cola (Fig. 5). O soquete XP1 não precisa se projetar acima da camada de selante e pode ser nivelado com ela.
O esquema do primeiro módulo (iluminação) é mostrado na fig. 6. Contém uma faixa de LED contendo várias células com um consumo total de corrente nominal, que foi mencionado anteriormente. Uma placa de plástico de 1,5 mm de espessura medindo 20x55 mm (dependendo das dimensões do difusor) é colada a um plugue XP1 (PLD-6) e uma faixa de LED (Fig. 7). O plugue é inserido no soquete XS1 da PSU e fixado com bastante segurança, um difusor de luz é colocado na parte superior. Como a potência da lâmpada não ultrapassa 1,8 W, seu brilho é baixo, podendo ser utilizada em despensas ou para iluminação de emergência.
O segundo módulo é projetado para criar efeitos de iluminação, seu diagrama é mostrado na fig. 8. Um multivibrador trifásico com uma taxa de repetição de pulso de algumas frações de hertz é montado em três elementos lógicos DD1.1-DD1.3, que controlam os transistores VT1-VT3. Os pulsos aparecem nas saídas dos elementos lógicos um após o outro com um atraso de tempo. Portanto, cristais de cores diferentes são ligados alternadamente. Para aumentar o brilho de forma relativamente suave quando ligado, os capacitores C2, C4 e C6 são instalados. A taxa de repetição do pulso depende da constante de tempo dos circuitos R1C1, R3C3 e R5C5. Ao alterar os valores desses elementos em uma ampla faixa, é possível alterar a taxa de repetição do pulso.
Todos os elementos do segundo módulo são instalados em uma placa de fibra de vidro com espessura de 1 ... 1,5 mm, folheada de um lado, seu desenho é mostrado na Fig. 9. Resistores R1-4, C2-23 são usados, capacitores de óxido são importados de baixo perfil para que a placa possa passar livremente pelo pescoço do difusor. Os transistores PN2222 podem ser substituídos pela série doméstica KT503. A vista da placa montada é mostrada na fig. 10.
Este módulo utiliza uma fita com tensão nominal de 12 V, contendo três células, cada uma com três LEDs tricolores. A fita é enrolada em volta da placa e presa ao longo de sua borda com cola. A corrente total consumida pelos cristais da mesma cor é de 45 ... 55 mA. Como nem todos os LEDs acendem ao mesmo tempo, a corrente total da fita não excede 150 mA, ou seja, a corrente máxima de saída da PSU. Se o brilho desta lâmpada baseada em um multivibrador trifásico pode parecer monótono, o circuito do módulo pode ser alterado transformando o multivibrador trifásico em três geradores independentes. Para fazer isso, elimine a conexão entre os elementos lógicos cortando os condutores impressos correspondentes. Na fig. 8 eles são mostrados com cruzes vermelhas, na fig. 9 - linhas mais finas. Em seguida, com pedaços de fio isolado, as conexões mostradas na fig. 8 linhas tracejadas. O terceiro módulo é leve-dinâmico. Possui uma fonte de luz - também um pedaço de faixa de LED com LEDs de três cores. A cor do brilho da lâmpada com este módulo mudará no tempo com música ou outros sons, bem como com sua composição espectral. O diagrama do módulo é mostrado na fig. onze . Ele consiste em um amplificador de microfone no amplificador operacional DA11 e três filtros passa-banda ativos no amplificador operacional DA1.1-DA1.2. Um filtro com uma frequência central de cerca de 1.4 kHz é montado no amplificador operacional DA1.2, no amplificador operacional DA3 - com uma frequência de cerca de 1 kHz, no amplificador operacional DA3 - com uma frequência de cerca de 1 Hz. Ganho dos filtros ativos - 1.4...150 dB. O sinal da saída dos filtros é alimentado respectivamente para os transistores VT20-VT25. Os circuitos básicos do transistor incluem os circuitos de polarização automática C1R3, C9R11 e C10R12. A corrente flui através dos resistores R11-R13 para as bases dos transistores, então os transistores se abrem ligeiramente e uma pequena corrente flui através dos LEDs, fazendo com que eles brilhem fracamente. Quando um sinal aparece na saída dos filtros, a corrente começa a fluir pelos capacitores C11-C13, os transistores se abrem mais e os LEDs começam a brilhar mais. Os capacitores não têm tempo para descarregar rapidamente através de "seus" resistores, então uma tensão aparece neles, o que fecha os transistores. Quanto maior a tensão do sinal, maior a tensão de fechamento. Isso comprime a faixa dinâmica dos sinais de saída para suportar mudanças dinâmicas de brilho do LED.
O desenho da placa do terceiro módulo é mostrado na fig. 12, e a vista da placa montada - na fig. 13. Capacitores cerâmicos importados ou domésticos (K10-17) usados, outros elementos - como no módulo anterior. A faixa de LED é enrolada em volta da placa (Fig. 14) e fixada com cola. Para que o módulo funcione corretamente, será necessário fazer furos acústicos no difusor.
O ajuste começa com a seleção do resistor R1 (e, se necessário, R3). Com sua ajuda, uma tensão constante de 1.1 ... 5 V é definida na saída do amplificador operacional DA6.A mesma tensão deve estar na saída dos amplificadores operacionais restantes. Uma seleção do resistor R4 define o ganho desejado do amplificador de microfone. Os resistores R11-R13 definem a corrente inicial dos transistores. É necessário ajustar e verificar o desempenho de todos os módulos apenas em conjunto com uma fonte de alimentação de laboratório com tensão de 12 V, pois a fonte de alimentação da lâmpada possui uma conexão galvânica com a rede! Deve-se notar que o design proposto da lâmpada modificada permite conectar módulos para vários fins, por exemplo, com um sensor de movimento, etc. Autor: I. Nechaev
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