Как сделать мощную новогоднюю гирлянду с китайскими мозгами. Схема китайской гирлянды Проблема замены элементов

В этой статье предложена отличная подборка схем новогодних гирлянд и других электронных игрушек для новогоднего интерьера, основанная на принципах автономного и экономного питания, а также простоте и надежности сборки радиолюбительских конструкций.

В качестве основного радио компонента испускающего свет во всех схемах гирлянд используются светодиоды, разных типов. В первую очередь это позволяет существенно снизить расход источника аккумулятора или батарейки, а также добиться неповторимых и непредсказуемых новогодних картинок в волшебную ночь.

Дети очень любят интересные и необычные вещи, особенно мигающие огоньки, на радость малышне предлагаю собрать достаточно простой вариант схемы мини гирлянды. Печатная плата в популярном радиолюбительском формате Sprint Layout, прилагается в архиве выше.

Схема состоит из генератора тактовых импульсов на отечественной цифровой микросхеме DD1 типа К155ЛА3, "силовая" часть выполнена на биполярных транзисторах VT1-VT4, можно использовать практически любые структуры n-p-n, хоть КТ315, если они у вас конечно остались. К Транзисторам подсоединяется светодиодная нагрузка и "переключатели" на логических элементах DD2-DD4 с RC-цепочками R5C2, R7C3 между ними для задания времени задержки включения трех выводных полупроводников.

В целом, "детская радость" работает следующим образом: С генератора следуют импульсы на DD1.2, затем открывает VT2, далее заряжается C2 и как только напряжение на нём достигнет уровня логической единицы "1", то на выходе элемента DD1.3 будет также единица, которая открывает VT3. С DD1.4 работа анологичная. Частота переключения подстраивается подбором C1. В итоге появляется ощущение бегущих огней.

Предлагаю вниманию читателей схему простой новогодней мигалки , которая может быть изготовлена первоначально в форме креста как сувенир к пасхальным или рождественским праздникам. Форма мигалки можно легко изменить и использовать как элемент световой рекламы.

Принципиальная схема приведена на рисунке. Светодиоды расположены в форме креста, схема выполнена с использованием микросхемы К561ЛА7. На элементах DD1.1, DD1.2, С1, R1 собран генератор прямоугольных импульсов частотой около 1 Гц, транзисторный ключ VT1 обеспечивает необходимый ток светодиодов HL1. . . HL10, конденсатор С2 необходим, если требуется плавное увеличение-уменьшение яркости светодиодов - это более приятно для глаз. Сопротивление резисторов R3... R6 подбирают (270-620 Ом) таким образом, чтобы уровень свечения светодиодов был одинаковым. Переключателем SA1 табло можно выключить или включить в режим непрерывного свечения.

В данной схеме количество светодиодов можно увеличить и до 12, из которых можно составить различные декоративные геометрические фигуры. Если использовать импортные светодиоды типа или AND123R, которые появились на наших радиорынках, яркость свечения значительно увеличится.

Этой несложной схеме лет тридцать, но она отлично работает каждый новый год у нас дома. Питается схема от параметрического стабилизатора на стабилитроне Д814Д. Задающий генератор выполнен на счетчике К176ИЕ12 с кварцевым резонатором с периодом 1 секунда. Сигнал с выхода счетчика поступает на дешифратор выполненный на микросхеме К561ИЕ8. Положительные импульсы с ее выходов через диоды поступают на транзистор КТ315, и открывается тиристор.

Для более мягкого и комфортного уютного свечения, лучше применять обычные лампочки, которые обеими ветвями подходят к мостовому выпрямителю и загораются в полнакала. В момент времени, когда тиристор открывается, часть ламп шунтируется и остальные начинают светиться в полный накал - это требуется учитывать. Трансформатор можно взять из старого телевизора.

В схеме присутствует развязка по сетевому напряжению, и даже при случайном касании проводов питания ламп, беды не случится.

Думаю каждый узнает схему этого простого мультивибратора для двух каналов на двух транзисторах. Светодиодов в каждом плече может быть много. Ну чем вам не супер простая новогодняя мигалка, которую можно собрать на монтажной плате за 5 минут.

А если захочется использовать три плеча, можно вспомнить из курса электроники схему мультивибратора на трех транзисторах.

Правильно собранная схема начинает работать сразу же. Напряжение питания от 5 до 9 В. Частоту мигания, т.е. следования импульсов подбирают конденсаторами. Желательно использовать светодиоды малой мощности с одинаковыми параметрами.

Рассмотрим несколько простых схемотехнических реализаций. Первая схема воспроизводит эффект "бегущих огней" для трех гирлянд. Основа схема три инвертора цифровой микросхемы К555ЛН1. Схема работает так, что в любой момент времени только на одном из инверторов есть сигнал, соответственно горит только одна из трех гирлянд, а следующая загорается тогда, когда гаснет предыдущая.

Вторая схема также позволяет достигнуть эффекта «бегущие» огни, но уже с возможностью регулирования скорости переключения гирлянд, за счет генератора прямоугольных импульсов. Частоту переключения гирлянд изменяют с помощью резистора R3.

Еще один вариант схемы переключателя елочных гирлянд похож на предыдущую, но собран на КМОП микросхемах и регулировка частоты осуществляется резистором R2.

Схема используется для управления елочной гирляндой. На биполярных транзисторах VT1, VT2 и резисторах R3-R6 построен модуль управления тиристором. Частоту вспышек гирлянды можно регулировать в широких пределах изменяя параметры сопротивлений R1, R2 и конденсатора C1.

Часто бывает так, что пролежавшая весь год в шкафу гирлянда перестает работать. Многие находят выход в покупке новой гирлянды. Однако при желании и наличии минимальных знаний ремонт светодиодной гирлянды можно произвести своими руками.

Составляющие светодиодной гирлянды

Внешне гирлянда на основе светодиодов похожа на устройство старого типа: те же провода, лампочки, блок управления. Однако техническая суть системы кроется в блоке управления. Он представляет собой небольшую коробку из пластика, на которой отображены различные возможности функционирования подсветки. Чтобы изменить режим освещения, достаточно просто нажать на соответствующую кнопку. Выпускаются блоки разного исполнения, в том числе с высоким уровнем защиты от влаги и пыли (класс защищенности - IP44).

Чтобы увидеть внутреннюю часть блока, необходимо снять защитную крышку. Для этого используют тонкую отвертку или нож, чтобы поддеть крышку. На некоторых моделях крышка установлена на защелках, поэтому никакой специальный инструмент не понадобится. Внутри блока есть припаянные к плате проводники. Самый толстый провод обычно является сетевым (он подает напряжение).

На плате имеются такие компоненты:

• контроллер для создания осветительных эффектов;
• тиристоры (по одному на каждый канал);
• резисторы;
• конденсатор;
• диодные мосты.

Количество составляющих платы определяется числом каналов гирлянды. Наиболее дорогостоящие модификации оснащаются предохранителями.

Схема гирлянды

Схема функционирования светодиодной гирлянды показана ниже. Сетевое напряжение поступает на питающий контроллер, проходя по резисторам и диодному мосту. Напряжение заходит в контроллер в выпрямленном и сглаженном состоянии (благодаря конденсатору).

Напряжение проходит через кнопку, разомкнутую в нормальном положении. Если кнопку замкнуть, осуществляется замена режимов контроллера. Что касается контроллера, то этот компонент отвечает за управление тиристорами. Количество тиристоров определяется числом каналов в осветительной системе.

Пройдя через тиристоры, выходное электропитание направляется на световые диоды в гирлянде. Количество выходов непосредственно влияет на разнообразие цветов, выдаваемых осветительным устройством. Если имеется только пара выходов, то реализуется наиболее простая схема, при которой одна половина лампочек затухает, а другая - загорается.

Две диодные линейки присоединяют к двум каналам последовательно. Соединение осуществляется в последней точке - световом диоде.

Обратите внимание! Один из проводов сетевого напряжения всегда направляется прямиком (обходя все компоненты схемы) на конечный диод гирлянды.

Причины поломки

Существует множество причин, способных привести гирлянду в неисправное состояние:

• недостаточный контакт на проводниках;
• вышедший из строя световой диод в одной из ламп;
• поломка конденсатора или тиристора;
• сгоревшая микросхема контроллера.

Микросхема на плате горит не часто. Среди всех причин сгоревшие микросхемы встречаются примерно в каждом десятом случае.

Проблемы и их решения

Ниже приведены наиболее часто встречающиеся поломки. Починить гирлянду реально своими руками: для этого понадобятся внимательность и аккуратность.

Плохое качество пайки

Некачественная пайка питающих и отходящих проводников - наиболее часто встречающаяся причина неисправности подсветки. В некоторых случаях контакт удерживается исключительно на термоклее, поэтому о его работоспособности не может быть и речи. Достаточно слегка дотронуться до проводника, и контакт полностью разрывается.

Особенно часто некачественные соединения встречаются в гирляндах китайского производства. Также производители из Китая в целях экономии нередко используют слишком тонкие провода, которые легко переламываются в местах соединения с платой.

Совет! Чтобы избежать отрывания контактов, места пайки нужно заливать слоем термоклея достаточной толщины.

Еще один способ избежать проблем с проводами - отказаться от зачистки проводов ножом. В ходе такой операции легко чрезмерно истончить провод. Лучше зачистить проводник с помощью термической обработки огнем зажигалки.

Повреждение светодиода

Чтобы найти неисправный диод, отключаем гирлянду от электропитания. Проверку начинаем с последнего светодиода в схеме (к нему напрямую идет проводник с блока питания). К той же самой ножке присоединен отходящий провод, идущий дальше, к следующему ответвлению светового канала.

Понадобится тестирование светодиода между парой проводов питания (на входе и на выходе). В качестве тестового прибора используем мультиметр с немного измененными щупами. Чтобы модернизировать щупы, на их концы с помощью нитки приматываем тонкие иглы. Острие игл должно выступать совсем чуть-чуть - на 5–7 миллиметров. Сверху наносим слой изоляционной ленты.

Поскольку все диоды соединены со схемой пайкой, просто изъять их из лампы (как в случае с обычной гирляндой) не получится. Протыкаем изоляционный слой жил, чтобы найти медные провода.

Переключаем прибор в режим прозвона светодиодов. Начинаем раз за разом протыкать питающие проводники возле каждого диода.

Если проверяемая гирлянда не на 220 В, а на 12 или 24 В, рабочий светодиод загорится. Если же проверяем систему на 220 В, обращаем внимание на показатели мультиметра. На исправных частях схемы показатели будут приблизительно равными, а вот дефект обнаружит себя обрывом.

Хаотичное мерцание

Еще одна распространенная проблема - беспорядочное мерцание лампочек. Диоды мигают без какой-либо видимой причины, их яркость хаотично изменяется.

Причина данной неисправности состоит в неправильной работе электролитического конденсатора. Данный элемент при этом обычно подвергается деформации - выглядит несколько раздутым.

Выход из данной ситуации - замена конденсатора. Его номинальное значение всегда написано на корпусе.

Если после замены конденсатора ситуация не исправилась, проблема может заключаться в перегоревшем резисторе. Визуально такой дефект не обнаружить, поэтому в данном случае не обойтись без тестера. Измеряем сопротивление, не забыв заранее узнать номинал для компонента. Если полученный результат не соответствует номинальному значению, меняем резистор.

Нет света на одном из участков

Если на каком-то из каналов полностью отсутствует свет, причиной тому может быть один из двух факторов:

1. Пробой на тиристоре или диоде данного канала. Чтобы удостовериться в правильности определения причины неисправности, отпаиваем провод канала на плате и подключаем вместо старого канала новый (который точно работает).
2. Если вышеуказанный способ не принес положительного результата, проблема заключается не в гирлянде, а в каком-либо из элементов платы - диоде или тиристоре. С помощью мультиметра проверяем эти компоненты и, в случае необходимости, меняем их на рабочие.

Тусклое освещение

Бывают ситуации, когда освещение есть, но один из каналов дает слишком тусклый свет. При этом схема контроллера функционирует без проблем, а при нажатии кнопок происходит нормальное переключение режимов.

Прозвон диодов с помощью мультитестера также не дает результата. Остается лишь одна возможная причина - некачественные провода. Если произошел надрыв какой-то части многожильного проводника, общее сечение уменьшается, что выражается в тусклости света. Происходит это вследствие того, что к светодиодам не поступает нужного объема напряжения.

Чтобы отыскать разрыв, понадобится в ручном режиме проверить всю линию провода. Придется набраться терпения, поскольку дефект на линии, вполне возможно, расположен на последней проверяемой нити.

Когда проблемное место найдено, разбираем проводники на светодиоде, зачищаем их (лучше зажигалкой) и заново спаиваем. Далее наносим изоляционный слой с помощью термоусадки.

Разбитые лампы

Если разбитой оказалась одна или несколько ламп и решено починить гирлянду, рекомендуется просто поменять один светодиод на другой. Ремонтировать такие лампочки технически нецелесообразно.

Обратите внимание! Замена диодов осуществляется только при выключенном электропитании.

Если же запасной лампочки нет, удаляем разбитый источник света и соединяем провода уже без его участия.

Прозвон светодиода

Найти сгоревший провод и другие дефекты несложно с помощью прозвона. Для светодиодов характерны показатели, определяющие их рабочую среду. К таковым относят напряжение и рабочий ток. Данные параметры меняются в зависимости от разновидности светового диода. Наиболее важный параметр - сила тока. Указанные показатели следует учитывать при самостоятельном прозвоне светодиода. Если же ток и напряжение неизвестны, рекомендуется использовать один из двух надежных способов прозвона:

• с помощью мультиметра;
• с использованием стандартной батарейки.

Обратите внимание! До проверки LED-лампочки ее нужно открепить или отпаять от контактов.

Диод является полупроводниковым изделием (то есть пропускает электричество в одном направлении) и оснащен двумя контактными частями (анод и катод). Контакты выполнены в виде медных ножек.

Ставим тестер в режим прозвона. В данном положении ток, идущий через световой диод, составит приблизительно 1 мА. Прикасаемся щупами мультитестера к ножкам и смотрим на показания, изображенные на мониторе прибора.

Совет! Заметить свечение светодиода будет проще, если затемнить помещение.

Делаем прозвон в двух позициях - это позволит установить положение катода и анода рабочего светового диода. Если устройство неисправно или дает недостаточно света, то мультиметр покажет единицу.

При отсутствии тестера прозвон выполняют с помощью стандартной 9-вольтной батарейки. Поскольку непосредственное соединение диода с батарейкой ведет к его поломке, понадобится понижающее устройство - резистор сопротивления. Однако, так как операция предполагает отсутствие каких-либо вспомогательных средств, кроме батарейки, в качестве резистора используем смоченный в воде палец. Анодом касаемся плюса батарейки, а на минус кладем палец и подводим к нему катод.

Гирлянды, выпущенные в советские времена, отличаются надежностью. Еще одна их особенность - их можно отремонтировать, в то время как далеко не все изделия китайского производства поддаются ремонту. Современные приборы и инструменты позволяют выявить неисправность и произвести ремонтные работы.

Необходимый набор инструментов и материалов:

• паяльник;
• отвертка-индикатор;
• изоляционный материал;
• пассатижи.

В гирлянде используется последовательная схема подключения. Иными словами, если перегорает одна лампочка, вся система перестает функционировать.

Проверяем лампы на целостность. Если источники света не повреждены, проверяем, как они ввинчены в патроны. В случае надобности докручиваем лампу в патрон до конца.

Совет! Если нужно заменить цветную лампочку, но замены нет в наличии, рекомендуется покрасить источник света цапонлаком.

Если описанные выше действия не дали положительного результата, берем отвертку-индикатор и разыскиваем участок прерывания контакта в проводнике. Разорванный контакт не обязательно находится в проводе, поэтому проверяем и патрон. Если проблема в нарушенном контакте, восстанавливаем его функциональность с помощью паяльника. При необходимости соединяем проводники напрямую.

Переделка китайской гирлянды

О китайской продукции у большей части потребителей сложилось не очень хорошее мнение. Гирлянды также не выделяются на общем фоне товаров из Китая: некачественные соединения, слишком тонкие проводники, дешевые конструкционные материалы. В результате такие гирлянды (в том числе блоки их управления) часто выходят из строя.

Поломка любого из элементов схемы способна повлиять на функционирование гирлянды. К примеру, нерабочий конденсатор становится причиной мерцания лампочек. Поломка тиристора влечет за собой отключение одного из каналов. Перегоревший диод, вышедший из строя диодный мост приводят к полной неработоспособности системы.

Совет! Если нужно изменить частоту мерцания, рекомендуется добавить в схему конденсатор на 0,5–2 мкФ.

Испорченные детали нужно менять на новые. При отсутствии достаточных знаний в области электротехники или нежелании возиться с ремонтом, рекомендуется предельно простая, но действенная схема. Подключаем гирлянду напрямую с вилкой, а в один из проводников кабеля встраиваем стартер от люминесцентного светильника. Однако данная схема эффективна только для обычных лампочек. Что касается светодиодной гирлянды, ее работоспособность в таком случае будет восстановлена, но свет станет более тусклым.

Наступает Новый год - и вот из коробок на свет достаются ёлочные украшения и гирлянды. И если игрушка просто вешается на выбранное для неё место, то с гирляндами бывают разные случайности. Особенно это касается дешёвых вариантов. Каждый, кто хоть раз ремонтировал это чудо техники, знает, что китайская гирлянда, схема которой проста, имеет некоторые особенности.

Особенности гирлянды из Китая

Чаще всего новогоднее украшение китайских мастеров привлекает приятной ценой (от 150 рублей за штуку) и яркими огоньками, которые мигают в нескольких режимах. Четыре вида лампочек, а иногда и светодиодов, радуют глаз и кошелек. Правда, через некоторое время один или сразу несколько цветов перестают гореть. Причин может быть несколько, но факт остаётся фактом - гирлянда уже не работает на все 100 %.

Если изделие испортилось, его необязательно менять на новое. Хотя в Новый год и принято вступать во всём новом, но наши руки созданы не для скуки. Неужели сложно поменять перегоревшую лампочку? Дело здесь не в цене и не в затраченном на ремонт времени. Дело в принципе. И каждый человек, впервые решивший отремонтировать китайскую гирлянду, начинает удивляться.

Недоразумения

Самый неприятный сюрприз при ремонте - тонкие жилы проводов. Начинаешь удивляться, как всё это работает и до сих пор не рассыпалось. Становится понятной и цена изделия, и надёжность эксплуатации. Это и есть китайская гирлянда. Схема, ремонт и поиск разрывов - вот ваша дальнейшая участь. Соединение проводков, естественно, является самым слабым местом. Поэтому начинать поиск разрыва следует с коммутирующей коробочки.

Кроме удивительно тонких проводков, китайское изделие может порадовать быстрым выходом из строя управляющих цветовыми линиями тиристоров, а также основным контроллером. Для замены неисправных элементов чаще всего приходится искать отечественные аналоги либо переделывать схему целиком.

Виды неисправностей

Рассмотрим некоторые из возможных случаев, когда схема китайской гирлянды не понадобится. Из курса электротехники известны всего 2 проблемы, связанные с неполадками электричества: короткое замыкание и разрыв цепи. В случае с неработающей гирляндой нужно искать разрыв. Допустим, не горит синий цвет. Возможно 2 варианта:

• где-то порвался провод, соединяющий синие лампочки;
• перегорел один из элементов синего цвета.

Теперь следует найти разрыв или сгоревшую лампочку. Как правило, в этом нам поможет визуальный осмотр. Чаще всего разрыв видно невооруженным взглядом, и ремонт на этом быстро заканчивается. Чтобы соединить два конца провода, не нужно даже иметь под рукой паяльник - помогает простейшая скрутка. в обязательном порядке необходимо замотать изолентой.

Внимание! Любой ремонт электрического изделия производится без подключения к сети.

Если разрыва не видно, следует обратить внимание на коробочку с кнопочкой. Китайская гирлянда, схема которой не отличается от стандартной, имеет управляющий блок в плоской коробочке. Открутив 2 или больше винтика, можно увидеть маленькую печатную плату с несколькими элементами. К ней подходит 2 провода от вилки: фаза и ноль, а также 4 провода с лампочками четырех разных цветов. Разрывы чаще всего происходят в месте соединения жил проводков.

Целый ряд неисправностей связан с нарушением работы Здесь может выйти из строя сама кнопка переключения режимов. "Лечится" такая проблема чисткой контактов либо полной заменой. Китайская гирлянда, схема которой стандартная, обязательно имеет в своём составе контроллер. Он также может испортиться, и его тоже можно заменить. Слабым звеном может стать любой из 4 тиристоров - по одному на каждый цвет.

Проблема замены элементов

Для замены неисправных элементов китайские коллеги предлагают свою Вся проблема в том, что лампы достаточно быстро устаревают, и найти нужный вариант китайского производства бывает проблематично. В этом случае на помощь приходит отечественная элементная база. Самое главное - правильно подобрать аналог.

Для подбора аналога нужного элемента важно знать параметры китайского изделия. Часто на форумах ищут транзистор PCR406J. Китайская гирлянда, схема которой выполнена на таких элементах, знакома. Только искомый элемент на деле оказывается тиристором, а его русский аналог MCR100 практически идентичен по параметрам.

В поисках разрыва цепи

Что же делать, если разрывов не обнаружено? Схема китайской гирлянды проста. Все лампочки соединены между собой последовательно. Значит, если не горит синяя линия, необходимо найти как минимум одну перегоревшую Есть два варианта.

• Проверить последовательно все элементы в цепи.
• Искать неисправную лампочку делением линии пополам. Найдя половину, не пропускающую ток, нужно разделить её ещё раз пополам. И так до тех пор, пока не найдётся неполадка. После замены лампы все кусочки необходимо заново собрать. Лучше сделать это с паяльником, но можно обойтись скруткой или изолентой.

Второй способ можно не использовать, если применить мультиметр с прикреплёнными к концам щупов тонкими иголками. Однако жилки проводников, применяемые в китайских изделиях, настолько тонкие, что могут порваться даже иглой.

Бывает, что под рукой нет второй испорченной гирлянды и новой лампочки. В этом случае можно просто соединить два конца вместе. Это чревато повышением напряжения на оставшихся лампочках, так как по законам электротехники в последовательной цепи напряжение делится поровну. Но если убрать один или два элемента, это не сильно скажется на сроке службы. Несмотря на то что китайские, работает всё на общих принципах.

Светодиодные гирлянды

Такие изделия в последнее время получили большое распространение. В связи с этим на гирляндах вместо лампочек появились маломощные элементы. Схема китайской мало отличается от стандартной. Но, учитывая тот факт, что светодиод рассчитан на гораздо меньшее напряжение, в цепи для сети в 220 В у каждого из них будет стоять резистор. В другом варианте на входе системы будет реализован понижающий трансформатор.

Кроме привычной схемы, где элементы расположены последовательно, существует схема китайской гирлянды на светодиодах, размещённых параллельно. При таком варианте даже перегорание сразу нескольких световых элементов не внесет диссонанса в общую картину.

Преимущества светодиодных изделий

Китайская гирлянда, схема которой построена на светодиодах, обладает целым рядом преимуществ.

• Экономичность. Связано это с малым потреблением электричества светодиодами. Отсюда сразу вытекают два следующих преимущества.
• Долговечность. Срок службы светодиодных изделий в два и более раз превышает срок службы ламп накаливания.
• Безопасность. Светодиоды, в отличие от ламп накаливания, могут нагреться максимум до 60 градусов. Поэтому они менее пожароопасные, чем их аналоги.
• Яркость. Гирлянды на светодиодах более яркие и приятные для глаз.
• Морозоустойчивость. Светодиодные изделия выдерживают понижение температуры до 40 градусов мороза без изменения в работоспособности.
• Влагоустойчивость. Такие гирлянды можно использовать для украшения ванных комнат и влажных оранжерей.

Светодиодные китайские гирлянды очень удобно использовать для украшения уличной части дома. Благодаря высокой влаго- и морозоустойчивости такие изделия будут радовать глаз длительное время без ремонта.

Вывод

Покупая такое изделие, не всегда получается порадовать себя и близких качественным украшением. Иногда за яркими огоньками и привлекательной стоимостью спрятана довольно простая и дешевая китайская гирлянда. Схема её будет легка для изучения и удобна для применения электротехнических навыков. Ремонт изделия также может принести моральное удовлетворение. Каждый сам определяет для себя, стоит ли это времени и сил. А может, лучше сразу взять вариант подороже? Ведь даже китайские гирлянды за большую цену гораздо качественнее своих дешевых "соотечественниц". Выбор за вами!

Признаюсь, полноценный обзор я писать не планировал.
Ну, купил когда-то эти светодиоды, «про запас». Ну.., светодиоды..., чего про них писать-то? Только год назад в одном из комментариев обмолвился про них, да и посчитал тему закрытой.

А вот буквально сегодня на работе сотрудник, глядя на паяльник в моих руках и код для ардуины на экране, посетовал, что есть на свете отцы (их их большинство), кто дальше конструктора с батарейкой и лампочкой на уроке труда в электронике «не сечёт». Зато, например, «сечёт» в чём-то другом. А вот что-то сделать своими руками, да ещё в выходные вместе с сыном, совсем бы неплохо. И в самом деле: это поднимает престиж отца в глазах всей семьи, это безусловно способствует воспитанию, и, главное, именно так и закладываются основы творчества в формирующуюся личность.

Вот этот разговор и послужил толчком к написанию обзора. А тематика очевидна: ещё с давних времён в советских журналах, начиная с «Юного техника» и заканчивая «Радио», именно в ноябре печатали самоделки, посвящённые Новому году. Есть время подумать, сделать и успеть к празднику.
Чем наш ресурс хуже?

В сегодняшнем обзоре мы будем строить красивую переливающуюся новогоднюю гирлянду. Своими руками. Безо всяких «ардуин», «скриптов», «контроллеров», «даташитов» и прочих непонятностей. Я даже постараюсь избегать слов «анод» и «катод».

Всё будет по-дилетантски, просто и «на пальцах». Опытным специалистам, совершенно точно, будет скучно, примитивно, «детский сад» и не интересно. Где-то даже смешно.

Вот он, герой обзора:

Светодиод необычный. У него не какой-то один цвет свечения.
Светит он так: он плавно (хамелеон) меняет семь цветов по кругу: красный, через оранжевый и желтый в зелёный, через голубой в синий и фиолетовый, и т.д. Каждый цвет держится секунду-полторы и плавно заменяется следующим.
Цвета очень сочные, яркие. Радуют даже взрослых, чего уж говорить про детей.

Для понимания размеров, рядом с рублёвой монетой:

Сам светодиод имеет форму ребристой «ракеты», что, при наличие детской фантазии, тоже немаловажно.

Раз уж специалисты всё равно зашли под кат, то вот

немного технических деталей, остальным можно не читать

Светодиоды приходят запаянными в металлизированный антистатический пакет:

Бирка, вложенная продавцом. Подозреваю, что и почерк тоже его.

Размеры: L = 13мм, Ø 5мм.

Померил потребляемый ток при напряжении 3.3V.
Он колеблется (в зависимости от включённых кристаллов) в пределах 9-14 mA.
Продавец пишет 20mА, но, думаю, это предельное значение.
Номинальным напряжением считаю 3.2 - 3.4 вольта, 5v - предельный максимум, указанный продавцом.

Что нам нужно знать про этот светодиод.
Он будет работать от любого источника напряжением 3 вольта (литиевой батарейки-таблетки или пары пальчиковых/мизинчиковых батареек).

Никаких схем и дополнительных деталей. Только батарейка и эти диоды. Всё.
В любом ларьке по ремонту часов можно сказать: «Дайте батарейку размером 2032 или 2025», или даже так: «Таблеточную батарейку для материнки».

Подключать очень просто.
У светодиода два вывода. Причём один длиннее другого. Длинный вывод подключается к «плюсу» источника, короткий - к «минусу». У батарейки-таблетки всё то же самое - бóльшая по площади рубашка - это плюс, пятачок-контакт - это «минус».

Если таких диодов взять сразу несколько и подключить к батарейке, то они, несинхронно, будут постепенно расходиться по времени; получится эдакая разноцветная радуга-плазма-россыпь. Можно с ребёнком делать светильники, ночники, ну, или или что-то подобное; встраивать туда, где это будет уместно. Тут дело уже за творчеством и фантазией. Можно, скажем, склеить из тонкой бумаги фигурки и подсветить их (изнутри или снаружи). Вставить в какие-то игрушки, и т.д.

В принципе, на этом можно было бы поставить промежуточную точку. Про светодиоды я рассказал, как их запитать - объяснил.
Но мы строим новогоднюю гирлянду.
Значит, переходим ко второй части обзора.

Пора доставать паяльник и запасаться другими вспомогательными материалами. Я очень надеюсь, что слово «паяльник» не сильно отпугнёт начинающих конструкторов. Возможно, кто-нибудь в комментариях предложит какое-то изящное решение, как можно обойтись без пайки. Мне, кроме клеммников «Ваго» ничего не приходит в голову, но это громоздко, для гирлянды некрасиво и ненадёжно для устройства, которое постоянно будет разматываться/доставаться/убираться. Поэтому альтернатив пайке для данного случая я не вижу.
Но пайка - не так уж это и страшно. Плюс дополнительный экспиренс.

Помимо собственно паяльника, нам понадобятся
- Термоусадочная трубка двух диаметров (предполагаю, что Ø 2мм и Ø 3мм). Можно обойтись без термоусадки, заменив её изолентой, но будет не так художественно и удобно.
- Безотмывный вазелинообразный флюс (что новичку будет намного удобнее). Или канифоль, она доступнее.
- Припой.
- Сами провода, из которых мы будем делать гирлянду.

Провода предлагаю извлечь из куска компьютерного кабеля «витая пара», желательно с многожильными проводниками (такие кабели мягче, как правило, они промышленного изготовления). Думаю, пару-тройку метров «витой пары» можно попросить у знакомого сисадмина на работе или купить на ближайшем строительном рынке.
Вся прелесть такого решения в том, что там гарантированно есть зелёный и коричневый проводники, что очень хорошо для ёлочной гирлянды - её будет менее заметно. Остальные шесть проводников из распотрошённой пары нам не потребуются в данной конструкции. Можно делать только из зелёного проводника, но у новичка будет шанс запутаться в «плюсах» и «минусах» светодиодов в гирлянде; на мой взгляд, зелёный и коричневый - в самый раз.

Провода имеет смысл заранее нарезать отрезками нужной длины. Я для себя выбрал интервал 10-12 см между соседними светодиодами, хотя всё индивидуально.
Каждый отрезок провода зачищается миллиметра на 3 с обоих концов, и, с помощью флюса и припоя, облуживается до блестящего состояния. Думаю, целесообразно сразу проделать эту рутинную работу, чтобы в процессе сборки гирлянды на это не отвлекаться. Кусочки термоусадки тоже имеет смысл нарезать заранее (об их длине я скажу чуть ниже). На этом подготовительный этап можно считать законченным.

Количество светодиодов в нашей гирлянде определяется планируемой длиной гирлянды, терпением и желанием. Уже полтора-два десятка - будет красиво на небольшой настольной ёлочке. А полсотни диодов украсят даже полутораметровую лесную красавицу.

Все светодиоды подключаются параллельно друг другу. Это значит, что все длинные выводы всех светодиодов должны быть соединены вместе и подключаться к общему плюсу; все короткие выводы - также соединены и подключаются к общему минусу.
Если изобразить на схеме, то это вот так:

При таком соединении повреждение и перегорание одного светодиода не приведёт к поломке всей гирлянды, всё будет так же работать, только без «выбывшего» диода.

Конструктивно предлагаю собирать гирлянду так. Подпаиваем к светодиоду один проводник, изолируем его термоусадочной трубкой малого диаметра. Усаживаем зажигалкой или строительным феном. Затем подпаиваем другой проводник, и всё вместе изолируем трубкой бóльшего диаметра. Усаживаем готовое соединение.

Такой способ сэкономит трубки малого диаметра (поскольку изолируем только одну ножку), и сделает конструкцию аккуратной, поскольку всё место пайки будет закрыто большой трубкой.
Вот таким образом:

И вот так, звено за звеном, собираем всю гирлянду.

Сразу несколько ремарок.
Во-первых, при подпайке очередного контакта светодиода, очевидно, в трубочку надо будет пропускать сразу два одноимённых проводника - от предыдущего звена и для текущего. С тем, чтобы обжались сразу оба провода.
Во-вторых, ножки светодиодов надо будет обкусывать до длины 6-7 мм и облуживать, и это разумно делать не заранее, а непосредственно перед подпайкой очередного диода. Для того, чтобы до последнего была видна разница в длине ножек. Ну или заранее с помощью фломастера понаставить точек возле плюсовых ножек светодиодов, потом сразу всё обрезать и облудить.
Теперь стала очевидна и длина трубочек. Тонкие должны быть чуть длиннее обкусанной ножки, т.е. около сантиметра. Толстые - чуть подлиннее, чтобы закрыть всю конструкцию, сантиметра полтора.

Сборка, несмотря на такое изобилие текста в обзоре, совсем не сложна, просто рутинна. Но, по мере «набивания руки», процесс будет ускоряться.

Необязательным, но оправданным действием будет лёгкое перевитие проводников. Свитые проводники не так топорщатся, выглядят аккуратнее и легче разматываются.

Готовый узел при пристальном и увеличенном рассмотрении будет выглядеть вот так:

В процессе сборки звеньев разумным будет контролировать процесс с помощью трёхвольтовой батарейки, чтобы убедиться, что полярность очередного подпаянного светодиода не перепутана.

Проводники от источника питания до ближайшего светодиода имеет смысл сделать подлиннее.

А вот чем запитать нашу гирлянду - каждый решит сам.
Предлагаю несколько вариантов.

Вариант 1. Лучшее, что мне видится - это сетевой адаптер питания на 3,3 вольта. Это значит, что на нём должно быть написано «DC 3,3V». Максимум, что можно допустить - это 5 вольт, но светодиоды будут работать на пределе. Девятивольтовые, двенадцативольтовые и т.д. блоки питания гарантированно убьют гирлянду.
Также можно попробовать приспособить старую зарядку от ненужного телефона, если на ней будет написано DC 5V.


Значения тока, указанные на адаптере питания (это то, что в амперах или миллиамперах, mA) для данного случая не важны, не забивайте себе голову.

Для специалистов, которых возмутила последняя фраза. Остальным можно не читать

Даже стомиллиамперный БП запитает десяток диодов. Вряд ли попадётся зарядка с током менее 200mA, что, с учётом рассинхронности свечения диодов, позволит комфортно работать гирлянде из любого разумного количества диодов.

При подключении адаптера питания придётся разобраться, где у него «плюс», а где «минус».

Выясняем полярность адаптера питания

Если вы умеете пользоваться тестером, вольтметром или мультиметром, то можете сворачивать этот спойлер, вопрос решён.
Для тех, кто не знает, о чём это я тут говорю, начинаем разбираться.
Скорее всего, нам придётся анализировать адаптер питания без разъёма. Либо он был срезан и откушен до нас, либо нам всё равно его надо будет срезать, поскольку ответными разъёмами от старых сименсов, нокий, самсунгов и эриксонов мы всё равно не обладаем. Смотрим на жилы провода.
Если они цветные, то плюс обычно более «тёплого» цвета. Например, в паре «красный-чёрный» минус, скорее всего, будет на чёрном проводе; в паре «красный-синий» минус будет, скорее, синим.
Если провод выглядит как «тонкий проводок, а вокруг него плетёная рубашка» (это называется «экранированный» или даже «коаксиальный»), то наружний слой - это минус, внутренняя жила - это плюс.
В любом случае - возьмите отдельный светодиод и попробуйте мгновенно подключить наугад к адаптеру питания, - максимум два варианта, в одном положении он засветится, в другом - нет.

Вариант 2. Батарейки. Неплохой вариант для случая, когда розетки рядом нет. Скажем, украшаем ёлку во дворе или на даче. Лучше всего использовать батарейки или аккумуляторы формата AA («пальчиковые»). Их надо две штуки, соединённые «паровозиком» (это называется «последовательно») - в середине «плюс» одной касается «минуса» другой. По краям снимаем «плюс» и «минус» для питания гирлянды. Для батареек есть специальные коробочки, сразу с контактами. Ну, или по-простому, собрать их изолентой, облудить контактные площадки с флюсом (канифолью трудно лудится) и подпаять провода.

Немаловажным фактором является то, что питание гирлянды пониженным и развязанным от сети напряжением (будь то батарейки или хороший исправный адаптер питания) абсолютно пожаро- и электробезопасно. Напряжение на любом участке нашей наряженной ёлки не будет превышать 3-5 вольт, что абсолютно безопасно.

В конце обзора, разумеется, покажу минутное видео с работой готовой гирлянды.
Каждый, кто хоть раз снимал светодиоды, знает, что правильно передать цветность и яркость светодиода бытовыми средствами видеозаписи практически невозможно. Поверьте, в реальности всё смотрится куда красочнее и красивее. Цвета получаются сочные. Засветов возле самих светодиодов нет, это недостаток съёмки. Мерцание на видео во время смены цветов каждого светодиода - это стробоскопический эффект от съёмки ШИМ, в реальности его тоже нет.

Подозреваю, что лот из 250 штук для большинства покажется избыточным. Я лишь привёл ссылку, по которой покупал сам. Это не значит, что надо покупать именно этот лот именно у этого продавца. Наверняка будут предложения данного товара и меньшими партиями.

Всё в данном обзоре покупал сам в разное время; никто ничего для обзора не предоставлял и никаких условий не ставил.

Планирую купить +80 Добавить в избранное Обзор понравился +100 +180

Всем нам хорошо знакомы елочные гирлянды, состоящие из разноцветных лампочек. Однако в последнее время большую популярность приобретают изделия на основе led светодиодов.

Как они устроены, какую имеют схему подключения и что делать, если гирлянда перестала светиться, подробно рассмотрим в данной статье.

Из чего состоит елочная гирлянда

Что же из себя представляет гирлянда из светодиодов, хуже она или лучше обычной?

Внешне это почти то же самое изделие, что и раньше — провода, лампочки (светодиодные), блок управления.

Самый главный элемент — это конечно блок управления. Маленькая пластиковая коробочка, на которой указаны всевозможные режимы работы подсветки.

Меняются они простым нажатием кнопки. Сам блок может быть с довольно хорошо защищенным уровнем влаго и пылезащиты IP44.

Что у него внутри? Чтобы его вскрыть, острым кончиком ножа или тонкой отверткой поддеваете защелки снизу и скидываете защитную крышку.

Кстати, иногда она бывает приклеена, а не просто сидеть на защелках.

Первым делом, внутри увидите припаянные к плате провода. Более толстый провод, это как правило сетевой, подающий напряжение 220В.

На плате припаяны:

• контроллер, который и создает все световые эффекты

• тиристоры, каждый из них идет на отдельный канал гирлянды

• резисторы

• конденсатор

• и диодные мосты

Количество элементов платы, зависит в первую очередь от числа световых каналов гирлянды. В более дорогих моделях может присутствовать предохранитель.

Схема светодиодной гирлянды

Сетевое переменное напряжение через резисторы и диодный мост, уже в выпрямленном виде и сглаженное через конденсатор, подается на питающий контроллер.

При этом данное напряжение поступает через кнопку, разомкнутую в нормальном состоянии. Когда вы ее замыкаете, происходит переключение режимов контроллера.

Контроллер в свою очередь управляет тиристорами. Их число зависит от количества каналов подсветки. И уже после тиристоров выходное питание идет непосредственно на светодиоды в гирлянде.

Чем больше таких выходов, тем разнообразнее цветовых расцветок может иметь изделие. Если их всего два, это означает, что только две части (или половинки) гирлянды будут работать в различных режимах - одни лампочки тухнуть, другие загораться и т.д.

Фактически эти две линейки диодов будут подключены по двум каналам последовательно. Соединяться они будут между собой в конечной точке - последнем светодиоде.

Если вас по какой-то причине раздражает мигание гирлянды и вы захотите, чтобы она ровно светилась только одним цветом, достаточно на обратной стороне платы, с помощью пайки закоротить катод и анод тиристора.

Чем более дорогая гирлянда у вас в распоряжении, тем больше отходящих каналов и проводков будут уходить от платы управления.

При этом, если проследить по дорожкам платы, один из выводов сетевого напряжения, всегда подается напрямую на конечный светодиод гирлянды, минуя все элементы схемы.

Причины неисправности

Ситуации с неисправностями гирлянды бывают самыми разнообразными.

При этом запомните, что самый главный элемент - микросхема на плате, "горит" очень-очень редко.

Примерно в 5-10% всех случаев.

• Плохой контакт на проводах

• Светодиод в одной из лампочек

• Конденсатор

• Сопротивления

• Один из диодов

• Один из тиристоров

• Микросхема контроллера

Плохая пайка

Если у вас вдруг перестала работать подсветка, в первую очередь всегда проверяйте именно пайку питающих и отходящих проводов. Вполне возможно, что весь контакт держался только за счет термоклея.

Стоит пошевелить проводок и контакта как ни бывало.

Самая распространенная проблема китайских гирлянд - это использование очень тонких проводков, которые просто отламываются в местах пайки на плате.

Чтобы такого не происходило, все контакты после припаивания должны быть залиты толстым слоем термоклея.

А еще при зачистке таких жил, советуют использовать не нож, а зажигалку. Вместо состругивания изоляции лезвием, слегка нагрейте и расплавьте ее огнем зажигалки.

После чего, ногтями просто снимите внешний слой, не повреждая сами жилы.

Повреждение светодиода

Если контакты проводов в порядке и вы грешите на один из диодов, как можно проверить его неисправность? И самое главное, как его найти среди всей череды лампочек?

Прежде всего выключаете гирлянду из розетки. Начинаете с последнего диода. На него напрямую с блока управления приходит провод питания.

К этой же ножке припаян отходящий проводник. Он идет на следующую ветку светового канала. Вам же нужно тестировать диод между его двумя проводами питания (вход-выход).

Понадобится мультиметр и его несколько модернизированные щупы.

К кончикам щупов тестера, ниткой плотно приматываете тонкие иголки так, чтобы их острие выступало максимум на 5-8мм.

Сверху все заматываете плотным слоем изоленты.

Так как светодиоды припаяны, то просто вытащить их из лампочки как в обычных гирляндах здесь не получится.

Поэтому придется протыкать изоляцию жил, чтобы добраться до медных жил проводков. Переключаете мультиметр в режим прозвонки диодов.

И начинаете последовательно протыкать питающие провода возле каждого подозрительного диода.

Если у вас гирлянда не 220В, а 12В или 24В, которая подключается вот от такого блока питания:

то исправный светодиод от батарейки мультиметра должен загореться.

Если это подсветка 220V, то сверяете показания мультиметра.

На рабочих элементах они будут примерно одинаковыми, а вот неисправный покажет обрыв.

Метод конечно варварский и повреждающий изоляцию, зато вполне рабочий. Правда уличные гирлянды после таких проколов, лучше вне помещений уже не использовать.

Хаотичное моргание

Бывает ситуация, когда вы включаете гирлянду и она у вас начинает хаотически мигать, то ярче, то тусклее. Сама собой перебирает каналы.

В общем складывается впечатление, что это не какой-то заводской эффект, а как будто гирлянда "сошла с ума".

Чаще всего проблема здесь заключается в электролитическом конденсаторе. Он немного может вздуться, вспухнуть, причем это будет хорошо заметно даже не вооруженным глазом.

Все решается его заменой. Номинал указан на корпусе, так что без труда можно приобрести и подобрать аналогичный в магазинах радиодеталей.

Если поменяли конденсатор, а эффекта это не дало, где искать далее? Скорее всего сгорел один из резисторов (пробит). Пробой визуально определить довольно проблематично. Понадобится тестер.

Делаете замеры сопротивления, предварительно по маркировке узнав его номинальное (нормальное) значение. Если не соответствует - меняете.

Не светит часть гирлянды

Когда полностью не работает какой-либо из каналов на гирлянде, причины может быть две.

Например, пробой на одном из тиристоров или диодов отвечающих за него.
Чтобы убедиться в этом наверняка, просто отпаиваете проводок этого канала на плате со своего места и подключаете туда соседний канал, заведомо рабочий.

И если при этом другой канал, также перестает работать, то значит проблема не в самой гирлянде, а в компонентах его платы - тиристоре или диоде.

Проверяете их мультиметром, находите подходящие по параметрам и меняете.

Гирлянда тускло светит

Попадаются и не совсем очевидные аварии, когда светодиоды отдельного канала, вроде бы и горят, но довольно тускло по сравнению с остальными.

Что это значит? Схема контролера работает нормально. При нажатии кнопки, все режимы переключаются.

Прозвонка тестером параметров диодного моста и сопротивлений также не выявляет проблем. В этом случае остается грешить только на провода. Они и так довольно хилые, а при надрыве такого многожильного провода его сечение уменьшается еще больше.

В итоге гирлянда просто не способна запустить светодиоды в номинальном режиме яркости, так как им элементарно не хватает напряжения. Как найти в длинной гирлянде эту надорванную жилку?

Для этого вам придется ручками пройтись вдоль всей линии. Включаете гирлянду и начинаете шевелить проводки возле каждого светодиода, пока вся подсветка не загорится в полную силу.

По закону Мерфи, это может быть самый последний отрезок гирлянды, так что наберитесь терпения.

Как только находите этот участок, берете в руки паяльник и разбираете провода на светодиоде. Зачищаете их зажигалкой и заново все паяете.

После чего изолируете место пайки термоусадкой.