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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ghirlanda sui diodi emettitori di luce lampeggianti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Tra la varietà di ghirlande lampeggianti per alberi di Natale, stanno diventando sempre più popolari quelle "semplici ultramoderne", costituite ... solo da LED. Invece della solita pila di soluzioni circuitali (con chiavi elettroniche che vengono periodicamente aperte e chiuse da generatori RC, RL o LC a bassa frequenza), ci sono emettitori di luce a semiconduttore di piccole dimensioni. È vero, i LED, che agiscono come una sorta di microinterruttori, non sono semplici (Fig. 1a-1c). Il nome di questa classe di dispositivi optoelettronici, sviluppata all'intersezione di microelettronica integrata e ottica, è Lampade a LED lampeggianti (LED lampeggianti o MSV). Il LED lampeggiante si basa su un generatore CMOS frameless A1 (Fig. 1c). È lui che periodicamente apre e chiude la chiave elettronica A2. Il LED HL1 situato qui, rispettivamente, lampeggia a una frequenza di 1,5-2,5 Hz. Inoltre, il design stesso è tale che l'MCB può essere collegato direttamente (grazie al resistore integrato R2) a una sorgente di tensione continua, senza un limitatore di corrente esterno. A rigor di termini, in questo dispositivo optoelettronico a semiconduttore è presente anche un resistore a bassa resistenza R1 con un valore di 5-8 Ohm, ma può essere ignorato se si considera il principio generale di funzionamento. Le caratteristiche tipiche dell'MCB sono tali che quando l'alimentazione cambia da 3,5 a 13 V, la corrente diretta è compresa tra 6 e 60 mA. Il diodo VD1 svolge una funzione protettiva (in caso di tensione inversa). Ebbene, un lungo flusso di una grande corrente attraverso di esso (150-200 mA) minaccia di disabilitare l'MCB. Come si può vedere dallo schema funzionale generalizzato di un LED lampeggiante, ha un proprio condensatore di impostazione della frequenza C1, come i precedenti dispositivi con chiavi elettroniche. Solo che ha una bassa capacità, poiché è implementato come una struttura integrata distribuita su un substrato comune. La bassa frequenza di generazione (2 Hz) è dovuta principalmente ai resistori CMOS interni ad altissima resistenza. L'inevitabile diffusione tecnologica nella produzione porta al fatto che è molto raro incontrare due RSU assolutamente identiche (in termini di frequenza di generazione). I LED lampeggianti (Fig. 1a) differiscono leggermente dall'esterno dal tipico AL307, ben noto a molti radioamatori. Anche ad occhio nudo, in ciascuno dei "nuovi arrivati" optoelettronici si può vedere un "chip" (in questo caso si tratta di un substrato con elementi integrati), una guida di luce monolitica in plastica superdispersiva, nonché un catodo e un anodo. Sugli schemi elettrici, gli MCB sono rappresentati allo stesso modo dei LED convenzionali. L'unica differenza grafica è che invece di una coppia di frecce solide "emettitore di luce", ne vengono disegnate due tratteggiate.
HL1, HL8, HL15 L-56 BHD (L-56 BGD, L-56 BYD) НL2-НL7, НL9-НL14, НL16-НL21 AL307BM (AL307GM) Х2.ХЗ Dendy - connettori (СГ5, СШ 5)
Accanto all'icona LED lampeggiante ci sono le lettere HL con il numero di serie corrispondente (secondo lo schema), nonché un nome in codice, in base al quale è possibile determinare il colore della radiazione e altre caratteristiche di questo MSV. Tra i più comuni ci sono L-56BHD (rosso), L-56BGD (verde), L-56BYD (giallo) relativamente economici di King-bright o i loro analoghi. Il diametro esterno di questi dispositivi è di circa 5 mm, il che consente di posizionare con successo gli interruttori automatici su pannelli con LED convenzionali dei tipi AL307BM e KIPD40A1 - K (rosso), AL307GM e KIPD40A1-L (verde), AL307ZhM e KIPD40A1-Zh ( giallo). Ora, dopo una breve conoscenza di una nuova classe di dispositivi optoelettronici disponibili, si propone di realizzare un originale souvenir di Capodanno utilizzando LED lampeggianti e ordinari (Fig. 2a). Si tratta infatti di una ghirlanda luccicante di luci multicolori (Fig. 2b) di tre sezioni emettitrici di luce di sette dispositivi a semiconduttore ciascuna, realizzata sotto forma di un albero di Natale stilizzato. Un alimentatore già pronto è adatto come fonte di energia. Ad esempio, dalla console di gioco DENDY o dal più potente SEGA MEGA DRIVE-2. Ma anche un dispositivo fatto da sé (con una tensione costante di 14-16 V e una corrente di 0,1-0,2 A in uscita) è abbastanza accettabile, realizzato sotto forma di una spina dell'adattatore e comprendente un trasformatore step-down T1, un ponte raddrizzatore VD1 -VD4, un condensatore di filtro C1, connettori elettrici di ingresso X1 e di uscita X2. Quando viene applicata l'alimentazione, le catene di LED iniziano a lampeggiare a breve intervallo (circa 2 volte al secondo). Ciascuno dei tre MSV ha una propria frequenza di flare, leggermente diversa da quella indicata; pertanto, la ghirlanda brilla di luci, formando una varietà di combinazioni di forme geometriche leggere. Oltre a tutto, qui influisce anche l'assenza di una sincronizzazione dura tra i generatori CMOS, che, come sottolineato sopra, fanno parte dei LED lampeggianti. C'è un elemento di casualità nel funzionamento dello schema e l'illuminazione che ne deriva non infastidisce il pubblico. Il design della base dell'albero di Natale stesso può essere diverso, a seconda dei gusti e dell'esperienza del produttore. Ad esempio, nella versione standard per il montaggio, viene utilizzato un pannello frontale in textolite 200x150x0,5 mm con fori da 3 mm praticati secondo il piano (Fig. 5a) per 21 LED. La custodia di ciascuna delle future luci di Capodanno viene inserita e incollata a tale tavola con un composto o un "Momento" ad asciugatura rapida, e il collegamento elettrico degli elementi della ghirlanda in un unico insieme viene effettuato con un filo del tipo MGPV-0,2 utilizzando un saldatore di piccole dimensioni, colofonia e saldatura a basso punto di fusione (il tempo di saldatura dei cavi non deve superare 1-2 s). Le pareti posteriori e laterali della base dell'albero di Natale possono essere realizzate in lamina di fibra di vetro su un lato, fissata lungo le nervature mediante saldatura. Per realizzare una versione altrettanto attraente del souvenir di Capodanno, prendono la gommapiuma di dimensioni 200x150 mm e 10-20 mm di spessore, in cui sono attaccati i LED in modo da formare un motivo ad albero di Natale. Le conclusioni di ciascuno di questi dispositivi a semiconduttore sul retro della gommapiuma sono accuratamente piegate e collegate con fili sottili secondo lo schema elettrico (Fig. XNUMXa). Come dimostra la pratica, la creazione di un prodotto fatto in casa, assemblato in stretta conformità con lo schema elettrico da noti componenti radio di buona qualità, non crea difficoltà nemmeno ai principianti inesperti. L'errore più comune è l'errata polarità di accensione di uno o più LED. Per sicurezza, si consiglia di saldare nella struttura (prima del primo test dell'albero di Natale-ghirlanda) un resistore limitatore di corrente R1, evidenziato nello schema elettrico (Fig. 2b) da una linea tratteggiata. Quindi il souvenir è incluso nella rete. Misurando la caduta di tensione su R1 con un voltmetro (preferibilmente digitale), si assicurano che, sebbene il valore controllato cambi costantemente, le letture del dispositivo, anche con il lampeggio simultaneo di tutti i LED, non superino i 3 V. Altrimenti , è necessario cercare errori nell'installazione. Se all'improvviso si scopre: il circuito è assemblato in modo impeccabile, e per qualche motivo il valore controllato è inferiore a 1,5 V, allora vanno a sostituire il resistore sopra indicato con un semplice ponticello. L'opzione ottimale può essere considerata in cui il limitatore di corrente rimane nel circuito. In questo caso, il valore di R1 viene selezionato in modo tale che il rapporto tra U in volt e R1 in ohm non superi 0,06 (ovvero, la corrente massima che scorre attraverso il resistore di limitazione non era superiore a 60 mA). Gli appassionati di esperimenti, ovviamente, hanno il diritto di disporre a modo loro gli emettitori di luce a semiconduttore per ottenere gli effetti di luce più espressivi da un circuito già sottoposto a debug. È importante osservare le regole di simmetria, compreso il colore e il tipo di LED per ciascuna catena a margherita. E se la riserva di carica dell'alimentatore lo consente, a quanto pare ha senso aumentare il numero di luci di Capodanno in un souvenir a 27 pezzi, utilizzando, ad esempio, una modifica (Fig. 3b) dello schema elettrico del dispositivo. L'affidabilità di tale soluzione tecnica è garantita se la corrente massima attraverso il resistore R1 durante il debug della ghirlanda non supera i 120 mA. Autore: S.Ryumik
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