03_04.pdf

FORUM CZYTELNIKÓW

W redakcyjnej poczcie otrzymujemy coraz więcej tekstów kierowanych do nas w celu opublikowania na łamach EdW. To

znak, że przyszła już pora na powołanie do życia stałej rubryki, poświęconej publikacjom naszych Czytelników. Tę nową

rubrykę nazwaliśmy „Forum Czytelników", gdyż naszą nadrzędną intencją jest spożytkowanie tych publikacji w celach

edukacyjnych poprzez zaproszenie Czytelników do swobodnej wymiany myśli. Reguły działania „Forum Czytelników" są

następujące:

− publikujemy wyłącznie projekty układów opracowane samodzielnie i nigdzie dotychczas nie publikowane;

− poza tekstem i rysunkami pożądane jest przysłanie działającego modelu (nie jest to jednak warunek konieczny);

− publikacja projektu nie oznacza jego pozytywnej oceny przez redakcję EdW lecz stanowi punkt wyjścia do publicznej

dyskusji nad proponowanym rozwiązaniem. Etap dyskusji, nazwany „Dogrywką", trwa 2 miesiące. W czasie

„Dogrywki" oczekujemy nie tylko listów z uwagami krytycznymi, ale przede wszystkim propozycji innych, lepszych

rozwiązań (wystarczy schemat elektryczny z opisem działania układu);

− nagroda za opublikowany projekt wynosi k*100 zł, przy czym k jest liczbą stron danego artykułu w EdW. Nagroda nie

jest przyznawana, jeżeli „Dogrywka" wykaże, że opublikowany projekt stanowi plagiat. Jeżeli w „Dogrywce" zostaną

zaproponowane lepsze rozwiązania wówczas część nagrody (w proporcji uznanej przez Redakcję EdW) jest

przeznaczana dla autorów lepszych rozwiązań.

Takie są podstawowe zasady działania „Forum Czytelników". Chętnie będziemy prezentować sylwetki autorów. Prosimy

więc o załączenie do przysyłanych projektów fotografii paszportowej i ok. 5 zdań życiorysu. Znając już wielką aktywność

Czytelników EdW mamy silne przekonanie, że „Forum Czytelników" będzie dobrym i bardzo ciekawym działem naszego

pisma. Zaczynamy!

Na początek wybraliśmy dwa projekty − w tym jeden aż z dalekich Włoch.

Szopka w Mediolanie

Przed świętami w jednej z Bazylik

Mediolanu przygotowano szopkę i za−

szła konieczność oświetlenia kominka.

Sama żarówka nie dawała żądanego

efektu, konieczność jest jednak matką

pomysłów, po dwóch godzinach układ

imitujący żywy ogień był gotowy ( rys. 1 ).

Ponieważ ten efekt świetlny u nas zrobił

karierę, wysyłam Wam jego schemat, je−

żeli go opublikujecie sprawicie mi przy−

jemność, jeżeli nie − nikt się nie obrazi.

Jako podstawy użyłem prostego sche−

matu dyskotekowej lampy migającej,

w którym znajduje się tylko 8 elemen−

tów, nie są one krytyczne, jednakże mu−

szą odpowiadać kilku warunkom ( rys. 2 ).

Triak jako element pracujący połączony

w szereg z żarówką musi oczywiście

wytrzymać przewidziane natężenie. Po−

winien on także mieć jak najniższą war−

tość napięcia i natężenia, przewidziane

dla Gate − czyli jak największą “czułość”.

Nie podaję symbolu ani triaku, ani diaku,

gdyż po prostu nie wiem jakich się w Pol−

sce używa.

Rys. 1.

Po podłączeniu napięcia sinusoida do−

datnia sieci poprzez D1−R1−P1 ładuje

elektrolit C2. Zaledwie napięcie na C2

przekroczy napięcie załączenia diaku,

triak zaczyna przewodzić załączając ża−

rówkę − równocześnie poprzez diak−R2−

gate elektrolit rozładowując się obniża na−

pięcie, gasząc ją. Następuje powtórzenie

całego cyklu, częstotliwość (błyski) moż−

na regulować P1 od około 1 błysku co 10

sekund do około 20Hz. Wartość R2 zale−

ży od “czułości” triaku, C1 spełnia funkcję

filtru.

Myślę, że podstawową zasadą tego

układu jest to, że błysk uzyskuje się

z opóźnieniem (czas pierwszego łado−

wania C2).

Trzy podobne układy ułożone w od−

powiedni sposób (pokazany na dołączo−

nym rysunku 3) i z inną częstotliwością

migania powodują złudzenie przechodze−

nia światła w sposób przypadkowy

z jednej strony na drugą. Ażeby móc

użyć kondensatorów o niższym napięciu

(tych tańszych) zwiększyłem wartość R1

rezygnując z potencjometrów. Żółte

10W żarówki pokryte pomarańczową

uformowaną w kształcie płomienia bibu−

łą robią resztę − efekt jest zadawalający.

Myślę, że nie trzeba dodawać, że mając

do czynienia z układami bezpośrednio

połączonymi z siecią, należy zachować

szczególną ostrożność.

Mauro Frassinelli, Milano

Rys. 2.

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/96

FORUM CZYTELNIKÓW

Skala LED − SLED

W artykule tym przedstawię skalę

LED − SLED do roweru (jako wskaźnik na−

pięcia lub prędkości), do zastosowania

w sprzęcie audio (jako wskaźnik wyste−

rowania lub mocy) i do wielu innych za−

stosowań. SLED składa się z 12 tranzys−

torów, 25 rezystorów, 13 diod LED, 11

diod. Ogromną zaletą zastosowania tran−

zystorów w tym układzie jest możliwość

dowolnego zwiększania lub zmniejszania

(w zależności od potrzeb) ilości diod LED

− można równie dobrze zastosować ich

5 jak i 50!!! 12 diod przyjęto jako najlep−

sze rozwiązanie, o czym dalej.

A oto opis działania układu, którego

schemat przedstawiony jest na rys. 1 .

Jeśli napięcie wejściowe (z prądnicy,

wzmacniacza, etc.) jest niższe od 0,7V,

wtedy wszystkie tranzsystory są zatkane,

prąd nie płynie i żadna dioda LED nie

świeci. Kiedy przyłożone napięcie będzie

wyższe od 0,7V tranzystor T1 zaczyna

przewodzić i dioda LED D2 (pierwsza)

w obwodzie kolektora zaczyna świecić.

Dalsze zwiększanie napięcia wejściowe−

go o dalsze 0,7V, tzn. do wartości 1,4V

powoduje świecenie drugiej diody LED

D4, przy napięciu 2,1V świeci trzecia dio−

da itd. Napięcie powyżej ok. 8,4V powo−

duje świecenie wszystkich dwunastu diod

elektroluminescencyjnych.

Napięcie dostarczane z prądnicy wy−

nosi maksymalnie ok. 8,2...9,1V, a więc

jest idealne do sterowania skalą złożoną

z 12 diod świecących. Za pomocą tej

skali można cały czas śledzić napięcie

dostarczone z dynama, a co za tym

idzie i prędkość jazdy. Oprócz zastoso−

wania praktycznego, tzn. jak wspomnia−

no, wskazywania napięcia i prędkości,

SLED jest także bardzo efektywnym urzą−

dzeniem do zestawu audio, co niewątpli−

wie podnosi walory użytkowania tych

urządzeń, nie mówiąc o jeździe wieczo−

rem z włączoną skalą LED, która daje

prawdziwą przyjemność i niezapomnia−

ne wrażenia wizualne. Sprawdzono! −

urządzenie zamontowane przy rowerze

autora, było tak oblegane przez ciekaws−

kich i chcących się “przejechać” (nie tyl−

ko nastolatków), że autor musiał wykonać

jeszcze kilka takich urządzeń.

Urządzenie to można “odchudzić” po−

przez połączenie dwóch diod BAVP17...

zamiast jednej (w tym wypadku będzie

6 diod LED) lub czterech diod BAVP17...

zamiast jednej (teraz będą świeciły

3 diody LED). Najlepiej jest zastosować

po cztery diody świecące prostokątne

2x5mm o kolorach: żółte, zielone, czer−

wone. Diody żółte wskazują, że napięcie

jest niższe niż powinno być (a co za tym

idzie, i świecenie żarówek i ewentual−

nych innych urządzeń, o ile takie są przy

rowerze), diody zielone informują, że na−

pięcie jest zbliżone do 6V, czyli do pozio−

mu normalnego, diody czerwone zaś, że

zostało przekroczone napięcie 6V, co mo−

że uszkodzić urządzenie zasilane

z prądnicy − dynama (żarówki i inne), to

samo dotyczy prędkości − każdą diodę

można sprawdzić przy jakiej prędkości

świeci i wyskalować SLED. Dioda LED

D24 i rezystor R25 służą do sygnalizo−

wania, że zasilanie jest włączone i skala

powinna działać. Właśnie ze względu na

diodę LED D24 a dokładnie: ze względu

na pobierany przez nią prąd, rzędu ok.

20mA, warto zastosować wyłącznik zasi−

lania, co znacznie zwiększy żywotność

baterii (na schemacie nie zaznaczono).

Na rys. 4 przedstawiono rozmiesz−

czenie elementów na płytce drukowanej,

a na rysunkach 2 i 3 − schematy płytek

drukowanych dla montażu stojącego (pio−

nowego) i leżącego (poziomego).

W przypadku SLED do wzmacniacza

(czy innego urządzenia audio o mocy

wyjściowej minimum ok. 5W) wszystko

jest tak samo, z tą tylko różnicą, że moż−

na dowolnie zwiększyć ilość diod a licz−

ba ich jest uzależniona tylko od mocy

wzmacniacza, do którego jest podłączo−

na.

Ale uwaga! Przy większych mocach

wzmacniacza trzeba na wejściu We do−

dać potencjometr o rezystancji 10k lub

100k (w zależności od mocy) i wyregulo−

wać tak, aby wszystkie diody świeciły się

przy pełnej mocy wzmacniacza (chyba,

że chcemy inaczej).

I jeszcze kilka uwag. Po pierwsze: nie

należy dawać do wszystkich diod elektro−

luminescencyjnych takich samych rezys−

torów (o takich samych rezystancjach),

ponieważ diody żółte, a tym bardziej zie−

lone mają wyższe napięcie zaświecenia

się i gdybyśmy do wszystkich diod dali

takie same rezystory efekt byłby o wiele

gorszy, ponieważ diody żółte i zielone

świeciłyby ciemniej od czerwonych nie

dając pełnego efektu, a nieraz nawet (w

przypadku diod o małej jasności świece−

nia) całkowicie ten efekt zepsuć. Warto

więc poszukać najlepszych diod i poek−

sperymentować z nimi aż do uzyskania

najlepszego efektu.

Po drugie: zastosowane były tranzys−

tory C1815, ale można zastosować inne

tranzystory o podobnych parametrach

i wyprowadzeniach (kilka takich tranzys−

torów przedstawiono na rys. 5 ), to samo

dotyczy diod − mogą być dowolne − np.

1N4001, 1N4004, 1N4148,

BAVP17...BAVP21, itd.

Uwaga! Jeśli chcemy aby rozdziel−

czość skali była nie co 0,7V lecz co ok.

0,6V można to zrobić stosując zamiast

diod krzemowych − diody germanowe np.

AAP152−153, DOG 52−60 czy dowolne in−

ne diody będące “pod ręką”.

Następna uwaga: płytka na rys. 3 . jest

zaprojektowana do montażu poziomego,

tzn. elementy są montowane leżąco − w

tym wypadku płytka jest duża, ale za to

"cienka" (tranzystory należy montować

najniżej, na najkrótszych

wyprowadzeniach nie grożących

uszkodzeniem tranzystora przy lutowaniu

czyli ok. 2−3mm nad płytką przy lutowaniu

lutownicą 40W ok. 5−7s. Można

zastosować jakąś obudowę o niewielkiej

"grubości" (np. jak w urządzeniu

modelowym − pudełko kasety

magnetofonowej, w której wycięto otwory

na włączniku i diody oraz z tyłu

urządzenia na przewody, całość

Rys. 1. Schemat SLED.

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/96

FORUM CZYTELNIKÓW

Rys. 2. Rysunek płytki drukowanej do montażu

pionowego (elementy stojące).

dem, gdyż taki może bardzo szy−

bko się ułamać i jest o wiele bar−

dziej delikatny niż linki bardziej od−

porne na uszkodzenia mechanicz−

ne.

Tym, którzy sądzą, że urządzenie

takie pobiera dużo prądu z dynama

i baterii przedstawiam dane SLED;

pobór prądu do sterowania (z dyna−

ma, wzmacniacza, itp.) − max. 10mA,

z baterii (do zasilania diod) − max

200mA (przy wszystkich dwunastu

diodach świecących). Ponieważ rza−

dko wszystkie diody będą się świeciły

jak widać pobór prądu z baterii jest

niewielki, a z dynama wręcz cał−

kiem znikomy i pomijalny. Warto do−

dać, że w urządzeniu modelowym,

pomimo dość intensywnego eksploa−

towania układu, bateria 4,5V starczy−

ła na 5−mcy pracy (zastosowano wy−

łącznik zasilania).

I jeszcze o uruchomieniu układu.

Jest ono bardzo proste. Montujemy pier−

wszy człon, tzn. R1, R2, D1, D2, T1

i podłączamy zasilanie (+ do + baterii, −

do − baterii 4,5V). Dioda LED nie powinna

świecić. Teraz łączymy wejścia do baterii

(masa wejścia do − baterii a przewód

“gorący” do + baterii) − dioda powinna się

zaświecić. Jeżeli tak nie jest, należy

sprawdzić poprawność połączeń − szcze−

gólną uwagę należy zwrócić na polaryza−

cję diod LED (patrz rysunek 6 ) oraz tran−

zystorów ( rysunek 5 ). Warto także przed

montażem sprawdzić wszystkie elementy

aby uniknąć przykrych niespodzianek.

Jeśli pierwsza dioda świeci, montujemy

człon drugi i postępujemy tak samo jak

z pierwszym.

Przy 6 lub 7 członie dioda nie za−

świeci się ze względu na zbyt niskie na−

pięcie sterujące z baterii. W tym wy−

padku postępujemy następująco: zo−

stwiamy zsilanie diod tak jak było czyli

z baterii 4,5V, a do wejścia doprowa−

dzamy sygnał o napięciu 9V (bateria 9V,

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R3, R5, R7, R9, R11, R13,

R15, R17, R19, R21, R23: 2,2k W

(czerwony, czerwony, czerwony)

R2, R4, R6, R8: 240 W (czerwony,

żółty, brązowy)

R10, R12, R14, R16: 180 W

(brązowy, zielony, brązowy)

R18, R20, R22, R24: 280 W

(czerwony, zielony, brązowy)

R25: 240 W

Półprzewodniki

D1, D3, D5, D9, D11, D13, D15,

D17, D19, D21: bavp 17...21;

1N4148, 1N4448 lub inna

krzemowa małej mocy

D2, D4, D6, D8: prostokątne diody

LED − żółte

D10, D12, D14, D16: prostokątne

diody LED − zielone

D18, D20, D22, D23: prostokątne

diody LED− czerwone

Rys. 3. Rysunek płytki drukowanej z montażem

poziomym (elementy leżące).

wyklejono folią aluminiową ("pazłotko") co

dało dodatkowy odblask i dawało

wrażenie zastosowania większej ilości

diod. Na rys. 2 przedstwiono płytkę do

montażu pionowego (stojąco) elementów

co znacznie zmniejszyło wymiary płytki,

lecz znacznie ją "pogrubiło" (ok.

dwukrotnie). W niektórych przypadkach

najlepsze będzie rozwiązanie pierwsze −

w niektórych zaś drugie, w zależności od

miejsca zastosowania tego urządzenia.

Teraz o zasilaniu. Rezystory są wyli−

czone na zasilanie napięciem 4,5V (z ba−

terii płaskiej 4,5V−3R12) lecz wyliczając

samemu rezystancję można zmienić re−

zystory na inne napięcie, np. 6V

(4x1,5VR6) czy 9V (bateria 6F22 lub

6F25) czy jeszcze inne. I jeszcze kilka

porad praktycznych. Utworzona z diod li−

nijka łatwo się “rozsypuje”, tzn. diody

przechylają się, wyginają itd. co psuje

efekt i utrudnia pracę przy montowaniu,

warto więc skleić je klejem (np. Super

Glue lub inny). Wszystkie przewody wy−

prowadzone na zewnątrz powinny być so−

lidną linką, a nie pojedynczym przewo−

zasilacz, wzmacniacz...) − diody powinny

świecić. Teraz można dokończyć urucha−

mianie reszty członów tak samo jak po−

przednich. Co do diody D24 powinna się

świecić cały czas po włączeniu zasilania.

Przed montażem radzę dokładnie prze−

czytać i przeanalizować każdy punkt

z powyższego artykułu, gdyż od tego za−

leży w znacznym stopniu zrozumienie

zasady działania i co za tym idzie − po−

prawności montażu.

Jarosław Baran

Rys. 5. Wyprowadzenia tranzystorów nadających

się do skali LED (z emiterem w środku) −

przedstawiono kilka najpopularniejszych;

oczywiście mogą być inne NPN z E w środku.

Rys. 4. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej z montażem poziomym (elementami

leżącymi) − tak samo postępuje się z płytką z rys. 2 (elementy stojące).

Rys. 6. Wyprowadzenia diod i diod

elektroluminescencyjnych LED.

ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 3/96

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: