Jump to content
СофтФорум - всё о компьютерах и не только
Sign in to follow this  
Valery

Простая светодиодная цветомузыка

Recommended Posts

Простая светодиодная цветомузыка (ЦМУ) с микрофоном. Назначение - игрушка или настольный сувенир. Реагирует на любые звуки в помещении. Не требует каких-либо подключений. Напряжение питания 9 вольт от двух последовательно соединенных плоских батареек (3R12).
Что бы не было двояких толкований, не следует путать такие устройства со светодинамическими установками (СДУ), в отличие от которых ЦМУ реагируют на разные полосы частот звукового спектра. Структурная схема такая:
zvetomuz-struct.GIF.aecf681f73d0d63ee69240b865f9301d.GIF

Сигнал от микрофона 1, усиливается широкополосным усилителем 2, сигнал с которого подается на три частотных фильтра 3, каждый из которых пропускает только свою полосу частот. Далее сигнал через ключевые устройства подается на излучатели 4, каждый своего цвета.
Это конечно всё в идеале, а данная ЦМУ не обладает такими качествами, так как имеет крайне простую схему. Деление частот весьма приблизительное.
Принципиальная схема такая:
zvetomuz-ims-fine.thumb.GIF.a67e8244c364c0eb83f5d72d82c5e84b.GIF
Настройка усилителя:
Коэффициент усиления микросхемы задается цепочкой подключенной к выводам 1 и 8. Примерно так: Ничего не подключено, 20dB. Конденсатор на 10 микрофарад, как на схеме - 200, если добавить последовательно с конденсатором резистор, то им можно добиться промежуточных значений. Например резистор на 1,2k устанавливает усиление 50.
Возможно применение и других усилителей, например на операционных усилителях (ОУ), или на транзисторах. Только следует помнить что тут требуется не просто микрофонный усилитель, а усилитель мощности где-нибудь хотя бы на 0,5 ватта, или специальный усилитель для цветомузыки, схемы можно загуглить. Может быть позже испытаю другую схему, тогда отпишусь.
Но проще и дешевле приведенного на схеме, вряд ли можно что-то придумать. Усилитель должен иметь достаточно неплохое качество. Если нет осциллографа, готовый усилитель перед дальнейшей сборкой можно отслушать, подключив наушники к выходному конденсатору и "массе". Непосредственно подключать наушники к выходу микросхемы нельзя.
Если устройство планируется использовать в помещении с очень громкой музыкой, или другими звуками, и светодиоды "зашиваются" светясь непрерывным светом, - это скорее всего вызвано перегрузкой усилителя. Тут можно либо убрать конденсатор C4, либо ввести общий регулятор уровня, по типу регуляторов громкости в звуковых усилителях. Либо и то и другое. Потребуется переменный резистор на 10-50 килоом, включенный "потенциометром" на вход усилителя. Как на схеме:
zvetomuz-ims-new-level-1.GIF.9c9cad365b0e04daaf029014dccd7e9e.GIF

Настройка канала фона:
Желтый светодиод должен пригасать в такт с музыкой, или иными звуками. Немного изменить работу канала фона можно подбором резистора R4. При чем происходит это достаточно вяло, и вроде как с некоторой задержкой. На слишком короткие звуки светодиод может вообще не среагировать. Это не баг, это фича. :) Если канал фона не нужен, его можно не устанавливать.
Настройка частотных каналов:
На выходе усилителя не хватает мощности, что бы преодолев фильтры, открыть ключи на биполярных (даже составных) транзисторах. Потому пришлось использовать в ключах полевые транзисторы.
После сборки фильтров и ключей, и включения устройства можно будет убедиться, что все светодиоды светятся по-разному, одни ярко, другие не очень. Это зависит от многих причин, например зашумленности помещения, АЧХ сигнала поступающего с усилителя, так и качества или визуальной яркости самих светодиодов.
Что бы этого избежать, устанавливаем на самый яркий канал подстроечный (переменный) резистор, как R2 на полной схеме. У меня самый яркий канал - синий, мне хватило и одного, но может быть потребуется два, или три, или ни одного. Хорошо бы добиться такого, что бы в "местной" тишине все частотные светодиоды чуть-чуть светились. Но мне такого достичь не удалось. Включите музыку на обычной громкости, светодиоды должны ритмично вспыхивать в такт с ней. На особую яркость, или четкость срабатывания надеяться не стоит.
О деталях:
Звук воспринимает микрофон BM1, электретный "таблеточный", любого типа.  Напротив микрофона нужно сделать отверстие в корпусе, которое можно прикрыть редкой тканью типа марли. На микросхеме DA1 типа LM386 собран микрофонный усилитель. С него сигнал поступает на один фоновый, и три пассивных частотных фильтра. Затем на транзисторные ключи, зажигающие соответствующие светодиоды. Желтый светодиод у меня реагирует на все частоты, только с обратной зависимостью, синий реагирует на высокие частоты, зеленый - на средние, красный - на низкие. Можно изменить этот порядок, установив любые другие светодиоды. Светодиоды я взял яркие, круглые, матовые, диаметром 10 мм. Подключено по одному светодиоду на канал, как на схеме. Можно добавить еще светодиодов параллельно, с собственными гасящими резисторами на 200 Ом. Соединять светодиоды последовательно, или использовать светодиодные ленты не рекомендую, из-за увеличения напряжения зажигания такой сборки, а значит снижения чувствительности.
Ключевые транзисторы использованы BC547C, это полный аналог КТ3102Г, и полевые транзисторы 2N7000. Остальные детали каких-то особенностей не имеют.
Питание: А с питанием проблемы. Сразу решил отказаться от какого-то специального блока питания, так как его стоимость может сильно превысить стоимость самого устройства. Пытался использовать разные зарядные устройства от телефонов - результат отрицательный. В общем не пригодился ни один импульсный БП из бывших в доме. Конденсатор по питанию не помогает.  Нужно использовать чисто аналоговый БП. Что бы не городить огород, просто применил батарейки. Конденсатор C11 может немного продлить время работы батареек, когда они начнут разряжаться. Конденсаторы C1 и C2 находятся на плате микрофонного усилителя, а С11 на вводе питания в схему. Выключателем питания у меня является микротумблер SA1 типа MTS101, хотя можно применить любой выключатель с фиксацией, на достаточный ток.
Конструкция устройства может быть самая разная, у кого что есть, то и используется. В моем случае была использована коробка от губки для чистки обуви. Сами схемы собраны на покупных макетных платах, от которых были отрезаны кусочки нужного размера. Светодиоды расположены в ряд, и расположены горизонтально. Порядок слева-направо такой: желтый, синий, зеленый, красный. Конечно это всё можно решить и по-другому.
Устройство состоит из двух узлов, - усилитель, и фильтры с ключами, соединенные между собой проводами. Что позволяет проводить различные эксперименты, например заменять один узел на другой без глобальной переделки. К тому же это позволяет более рационально использовать место внутри корпуса. Применять экранированные провода нет нужды, но нужно делать их минимально достаточной длины.
Устройство во время работы потребляет от 25 до 40 mA. Что в общем обещает долгую работу батареек. Стоимость деталей и материалов включая батарейки примерно 300 рублей. Был бы блок питания, было бы минимум в два раза дороже.

Изнутри всё выглядит так:

zvet-2.thumb.jpg.938a7ad313314b15120955cdf85f534a.jpgzvet-1.thumb.jpg.86a040e3875528b8e30b4d1720d96f7e.jpg
Посмотреть видео:

https://www.dropbox.com/s/bl6hxk3ypsokpb4/zvet-3.mp4?dl=0

https://www.dropbox.com/s/p7nzb3o066czrr3/zvet-4.mp4?dl=0

Как видим получилась довольно интересная игрушка, правда не имеющая какого-то практического значения. Возможно в дальнейшем соберу что-то другое по этому направлению. Продолжение следует.

Edited by Valery
Перезаливка фотографий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как обещал, выкладываю еще один усилитель. Он получился не то что бы качественней, но гораздо более чувствительный. Тут добавлен предусилитель на транзисторе VT1, и регулятор уровня на R5.
Коэффициент усиления транзистора в небольших пределах можно менять подбором резистора R3. Микросхема имеет полную внешнюю обвязку, как ей положено по даташиту. При необходимости С3 и С4 можно убрать. Цепочка C6-R6 вообще-то служит для согласования усилителя с динамиком, и тут не особо нужна, но у нее так же имеется свойство препятствовать самовозбуждению по высокой частоте, так что пусть будет.

usil-s-predusil.GIF.f2b4e30a7e2713633fdbebdf902b4839.GIF
Тот усилитель что в первом посте лучше использовать для громкой музыки, а этот - для тихой музыки и тихих помещений. Так или иначе оба работают нормально. Усилитель перед установкой можно сначала проверить на слух, подключив наушники к "Выходу" и минусу питания (массе). Ёмкость конденсатора (ов) по питанию не критична, но желательно что бы были хоть какие-нибудь, какие не жалко.
В общем заменяем этой схемой усилитель показанный в первом посте. После чего настраиваем минимально необходимую чувствительность резистором R5 как это требуется по месту. Если сильно поднять уровень, то светодиоды начинают мигать, даже вроде бы как "дрожать", очевидно это реакция на фоновый шум помещения, например шум компьютера, и других бытовых приборов. Резистор R5 у меня подстроечный, если требуется, то можно поставить переменный, и вывести его вал наружу.

Можно увеличить ёмкость C7 где-нибудь до 220 - 470 микрофарад, и подключить к выходу динамик на 1-3 ватта. Получится звуковой усилитель с микрофоном. Только никак не смог придумать на кой фиг такой усилитель был бы нужен.

Edited by Valery
Перезаливка фотографий

Share this post


Link to post
Share on other sites

О КАК!

Оказывается мой друг был создателем СДУ!

Хотя в то время некий журнал "Радио" назвал принцип схемы "порочным" и отказался публиковать.

Принцип устройства очень прост, и, субъективно, работает лучше, чем традиционная ЦМ (с разделением по частотам).

Принцип такой:

Усилитель с АРУ,,с переусилением, которое задает чувствительность и работу всей схемы.

Генератор случайных чисел (обычная логика с 4-мя (например) выходами. 

Длительность генерации и показа определяет длительность импульса поступающего с АРУ.

Вот и вся схема.

Попробуйте на досуге - понравиться больше, чем традиционная ЦМ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На самом деле схем и принципов действия СДУ было придумано до фигища. Это и простые мигалки на цифровых микросхемах, и что посложнее. А сейчас их делают даже на микроконтроллерах и микрокомпьютерах (Arduino и т.п.)..

Были, и есть и музыко- зависимые. Например музыка быстрая, значит и бегущие огни (или что другое) быстро бегут, или что другое меняется. Музыка стихла - всё замерло. И в том духе.

Меня в общем на данный момент интересуют только крайне простые схемы, типа "конструкция выходного дня", сложностями особо не заморачиваюсь.

Edited by Valery
Перезаливка фотографий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Внезапно попалась на глаза простая и при том неплохая схема СДУ на одном светодиоде, то есть мигалка в такт с различными звуками. Сам оригинал к сожалению утерян, но есть доработанная схема.

chin-mig-fine.thumb.jpg.f4861583024172395b760c550668d4bc.jpg

Слева: Схема как она есть, только переделал цепь включения (нескольких) светодиодов, которые ранее включались параллельно  без резисторов и питание было 3,7 вольта от литиевого аккумулятора. Теперь установлен только один светодиод, и добавлен резистор R4.  Наблюдается хорошая динамика и яркость. Всё что я говорил выше про выбор светодиодов верно и тут. Питание 4.5 вольт от одной батарейки 3R12.Чувствительность можно менять при помощи резистора R2, чем больше сопротивление, тем больше усиление, но до разумных пределов, иначе схема затыкается, и светодиод мигает что-то своё. :)

Справа, - схема приспособленная для моих конкретных нужд (садовый оптоакустический фонарик, см. тему про фонарики). Усиление задрано насколько возможно, конденсатор уменьшен до 0,1 микрофарад, что бы усилитель лучше работал в высоко- средне- частотной полосе. Сделать так что бы светодиод в тишине слегка светился не получилось, потому задействовал RGB светодиод. Один канал у меня работает от схемы, а другой постоянно немного светится. Таким образом у меня светодиод в целом не мигает, а меняет цвет и яркость.

PS: Исходная схема:

HTB1.c6mdjfguuRjy1zeq6z0KFXaK.jpg.470de026650188b0a9be301a9853b3c2.jpg

Edited by Valery
Перезаливка фотографий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для одного несостоявшегося проекта заказал несколько наборов деталей для сборки индикатора уровня звукового сигнала на ИМС KA2284. (Подобные ИМС еще иногда называют усилителями индикации). И подумал, как же мне теперь их использовать. :) Эта микросхема содержит пять компараторов, которые нагружены на пять светодиодов, которые последовательно зажигаются, в зависимости от амплитуды сигнала поступающего на вход ИМС. Регулировка уровня сигнала осуществляется подстроечным резистором R3 (Нумерация всех деталей по приведенной схеме). Сразу скажу, эта микросхема так себе по своим свойствам, к тому же она имеет один канал и всего пять светодиодов, хотя существуют и более сложные разновидности подобных ИМС, о чём можно загуглить.
Можно заметить по схеме, что светодиоды зажигаются нулями, и стоят как бы "наоборот", то есть они загораются тогда, когда ИМС соединяет свой тот или иной выход с минусом питания. Если планируется самостоятельное изготовление такого модуля, то лучше сделать доработки, - удалить светодиод VD1, светодиод VD4 заменить на желтый. Удалить резистор R5, но добавить по такому же резистору последовательно с каждым светодиодом.

Ну и к чему это всё я веду. Можно на вход такого модуля добавить простой усилитель с микрофоном на LM386, который уже был описан в данной теме, и получим некое подобие индикатора уровня звука (шума) в помещении, правда имеющий всего пять градаций уровня. Помнится я как-то пытался сделать мигающий под музыку светодиод, хотя бы например описанный в предыдущем посте. Можно сказать что это более продвинутая версия того светодиода. Правда первые два светодиода не гаснут, видимо из-за фонового шума помещения. Да и вообще настройка такого устройства дело непростое и индивидуальное.

А потом мне пришло в голову, (но не было сделано) что если к последнему красному светодиоду привязать скажем транзисторный ключ, включающий какое-то устройство, то это может иметь и некоторое практическое применение, например как сигнализатор достижения некоторого произвольно заданного уровня шума. Конечно практическое применение тут эфемерное, я например так и не смог придумать для чего это надо было бы мне. Это могло бы быть некое устройство для борьбы с антропогенным шумом, таким как например громкий разговор, громкая музыка, работа инструментов и т.д. В качестве подключенного на выходе устройства используется очень громкий зуммер, и если он запищал, то значит хорош шуметь. :) Если такую схему доработать, и довести до ума, то можно найти и какие-то более полезные применения. Например автоматическое отключение какого-то аппарата если издаваемый им шум усилился, что может говорить о какой-то неисправности. Или если вместо VD5 поставить яркую лампочку, это всё может служить индикатором шумовой обстановки в квартире для слабо слышащих, в том числе например реагировать на обычный стук в дверь, конечно если он достаточно громкий, и заметно выделяется на общем шумовом фоне квартиры. Ну а по сути конечно это так себе отмазки, главное назначение - игрушка.
Привожу полную схему устройства как она собрана у меня. Приводится схема и модуля-индикатора.

KA2284.thumb.GIF.2b63e139786aea59cf63ace934d780a6.GIF


Готового устройства у меня нет, и вряд ли будет. Пока всё существует только на "коленке", усилитель собран на макетной плате, индикатор уровня имеет собственную плату. Напряжение питания - 9 вольт от батарейки "Крона". Но это не самый лучший вариант, так как ток потребления достигает 50 mA, что для "Кроны" многовато.

Видео, (6,2 МБ)

Share this post


Link to post
Share on other sites

На Алиэкспрессе увидел светодиодную мигалку:

migalka-ie8.thumb.jpg.ab6533c75ff8f3e27c7732c59a81b6d0.jpg

И грешным делом подумал что это такой же "усилитель индикации" (VU-meter) как и описанный в предыдущем посте, только имеющий больше выходов. Как видно на рисунке схема уже имеет в составе микрофон, так что проблема постоянного свечения первых светодиодов должна быть решена. Даже не удосужился проверить что это за микросхема CD4017.
Оказалось что эта микросхема аналог советской очень популярной микросхемы К561ИЕ8*, о которой я уже писал в теме про светодиодные ленты, и вроде где-то еще. Эта ИМС преобразует последовательный двоичный код в десятичный позиционный, то есть это готовые бегущие огни на 10 выходов. На выходы можно подключить как просто светодиоды (ток не более 10 mA), так и через ключи любые другие нагрузки. Микросхема требует наличия задающего генератора, который будет подавать импульсы на вход. И тут таким задающим генератором является усилитель с микрофоном. То есть, это то, о чем я уже упоминал - "музыкозависимая" СДУ, - чем музыка быстрее, тем быстрее бегут огни. Схемы не было, но я её "среверсинжинирил" :) :

audio_beg_ogni.thumb.GIF.e2ee32f82a3742fbbdf73c090fb6ffbc.GIF

Как видим схема очень простая, можно сделать эффект на ёлку, или использовать как практику для начинающих. Сделать можно даже на простой макетной плате. Разумеется светодиоды не обязательно размещать в линию, их можно разместить по кругу, и как угодно ещё.
Светодиоды в комплекте были со встроенными эффектами, я их приватизировал, и вместо них поставил монохромные, правда разных цветов. Использовать многоцветные светодиоды со встроенными эффектами тут как раз смысла очень мало, так как они светятся недолго, и не раскроют все свои возможности. В оригинале сопротивление резистора R1 - 20k. Я его уменьшил до 5,6k. Чувствительность усилителя задаётся резистором R2, чем больше сопротивление, тем выше чувствительность. В оригинальной схеме - 1М, я поставил на 3М. Конденсатор C1 в оригинале электролит на 1 мкф, я поставил керамику на 4,7 мкф. Единица на выходе 12 появляется в тот момент, когда микросхема досчитала до 10, и сбросилась на 0, и снимается при "втором круге". Потому тут получились бегущие огни как бы на 11 позиций.

*Можно использовать ИМС К176ИЕ8, но тогда напряжение питания должно быть точно 9 вольт. ИМС серии К561 работают при напряжении 3-15 вольт, но не знаю как поведет себя усилитель при низком напряжении, потому рекомендую 9-12 вольт. (Испытывалось при 12 вольтах).

Видео (12,3 МБ): https://www.dropbox.com/s/lx2heo39b0wf1hh/led_audio_migalka_ie8.mp4?dl=0

Share this post


Link to post
Share on other sites

И тут я подумал, а чего бы не взять усилитель от предыдущей схемы, и не подключить его к ИМС KA2284 (через пост назад). И вуаля, всё работает очень четко, никакого постоянного свечения первых светодиодов не наблюдается. Схему я перерисовывать не стал, просто скомпоновал две схемы в одну в Фотошопе. Потому теперь наблюдается неправильная нумерация деталей, но при такой простоте это не важно.

KA2284.thumb.jpg.bf6170e4b55b691c3803b591d50f52e6.jpg

Насчет транзистора. Я поставил BC547C по двум причинам, - это неплохой транзистор, полный аналог советского КТ3102Е, у него коэффициент передачи более 400. Вторая причина - их есть у меня. :) Родной транзистор S9014C так же неплох. А вообще конечно можно поставить любой обычный npn маломощный транзистор.

Вообще этот набор можно использовать как хороший набор деталей за ~100 рублей. 11 светодиодов, микрофон, транзистор, микросхема с "кроваткой", конденсаторы и прочее. В местных магазинах это всё бы обошлось рублей в 500. :)

UPD: Собрал схему и снял видео (3,5 МБ): https://www.dropbox.com/s/g3i6uolpwf0k1u5/КА2284%2Btrans_amp-V2.mp4?dl=0

Светодиоды поставил разных цветов, но на видео это не понятно, на самом деле снизу-вверх: синий, зеленый, желтый, какой-то морковный, и красный.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By Valery
      В этой теме попробую немного рассказать о таком перспективном и популярном осветительном или декоративном средстве как светодиодная лента. Какие бывают, как их подключить и использовать в домашних условиях, что называется "на коленке", без особых заморочек и специальных знаний. И, как я уже упоминал в других темах, - недорого. В данной теме я не собираюсь писать что-то вроде "купите устройство за 2,5 - 5 тыс. руб.". Обойдемся и дешевле. В данном тексте я буду касаться только лент, да и то не каждых, потому как со всеми возможными их видами и типами я дела не имел. В любом случае, в данном тексте если я чего-то не указал, это не значит что этого нет, это значит что оно мне не встречалось, или что более вероятно - не интересовало. Если же что-то указано неверно для каких-то случаев, то значит это верно в указанных рамках. Возможно в следующих постах внесу некоторые коррективы, или дополнения к уже сказанному.
      Что называется светодиодными лентами?
      Светодиодными лентами называются светотехнические изделия на гибкой подложке (гибкой плате). Представляющие из себя полосу (ленту) пластика, на котором размещены светодиоды (SMD, или как еще говорят чип-светодиоды, иногда - обычные светодиоды), гасящие резисторы, или иные схемы управления светодиодами. Обратная сторона ленты может иметь клеящий слой (скотч), для её наклеивания на какие-либо поверхности при монтаже. Продаются они намотанными на катушки. Максимальная длина ленты на катушке, используемая в бытовых целях чаще всего 5 метров. Могут продаваться нарезанными и меньшими кусками, например по метру, или любой длины кратно 5 см, в зависимости от решения продавца по этому вопросу.

      Светодиодная лента, это своебразная заготовка, полуфабрикат, для создания осветительных приборов, или применяемый как средство для декоративного освещения, подсветки, и т.д. О применении светодиодных лент и линеек в быту, в дизайне интерьеров, фасадов, витрин, и т.д. можно найти много материала в интернете.
      Светодиодные ленты вряд ли могут быть использованы в качестве "верхнего света", их основное назначение - подсветка и различные иллюминации. Для верхнего света лучше использовать люминесцентные лампы, или светодиодные лампы более высокой мощности.
      Светодиодными линейками называется почти то же самое, только не на гибкой пластиковой, а на жесткой алюминиевой подложке, длиной как правило 20 - 50 см. Линейки так же подразделяются по мощности, количеству светодиодов, исполнению, и т.д.
      По цвету свечения лент, их можно условно разделить на три группы:
      - Монохромные, то есть вся лента одного цвета, например красные, синие, зеленые, желтые, холодные белые, теплые белые, и т.д.
      - RGB цветные, они собраны на специальных трехцветных RGB светодиодах, и могут излучать различные цвета, в зависимости от интенсивности излучения каждого цвета. Например одновременное свечение синего и красного, при отключенном зеленом канале, даст цвет похожий на сиреневый или фиолетовый, а всех трех каналов с одинаковой интенсивностью, - белый. Но как показывают опыты, белый цвет всё равно не очень чистый, потому такие ленты применяются только для декоративных целей, а не для освещения.
      - Многоцветные (разноцветные) ленты. Такие ленты имеют отдельные группы светодиодов разного цвета (в отличие от RGB), например 5 см красного, потом 5 см синего, и т.д. Хотя, очевидно для того что бы добавить путаницы их тоже часто называют RGB - лентами. Есть ленты с отдельно управляемыми группами светодиодов, есть такие в которых нет такой возможности.
      Существуют и другие ленты, в которых имеются встроенные контроллеры различных световых эффектов, например бегущие огни, или более сложные, как работающие сами по себе, так и управляемые извне, но таких я касаться не буду.
      Ленты так же различаются по размеру светодиодов, а значит потребляемой мощности, об этом я скажу ниже, их количеству, виду исполнения, - обычное или защищенное для наружных работ, по напряжению питания, направлению излучения - обычное или боковое, и еще по очень многим параметрам.
      Маркировка светодиодных лент часто представляет из себя такую строку:  3528/60 IP67 холодный белый 4,8W 12VDC ELK
      Это означает что лента состоит из светодиодов размером 3,5х2,8 мм, имеет 60 светодиодов на метр, полную защиту от пыли, частичную защиту от воды, цвет холодный белый, потребляет 4,8 ватта на метр, напряжение питания 12V, производитель - ELK.
      5050/60 холодный белый 14,4W 12VDC GREEN - светодиоды 5,0х5,0 мм, 60 штук на метр. Питание 12V постоянного тока, мощность 14,4 ватта на метр. Цвет холодный белый, производитель - GREEN.
      5050/60 IP68 холодный белый 15W 220V - светодиоды 5,0х5,0 мм, 60 штук на метр, полная защита от пыли, способна длительно работать под водой не глубже 1м, потребляет 15 ватт на метр, питается непосредственно от сети 220V.
      Немного о цветовой температуре: Иногда в обозначении светодиодных изделий присутствует такой пункт, который может выглядеть как например 2300K, 6400K, и т.п. Это означает что цвет излучения этого изделия соответствует цвету излучения предмета нагретого до такой температуры в градусах Кельвина (0оК = -273,15оС). Значит чем число больше, тем цвет синее, а чем меньше, тем краснее, а между ними размещены все остальные цвета. Можно заметить что например дрова горят красно-оранжевым пламенем, металл можно раскалить сначала до красного, потом до желтого и белого цвета, а автогенная горелка горит голубым, как и электрические разряды. Как раз по этой причине. Иногда задают такой каверзный вопрос, - у какого объекта цветовая температура выше, - у неба или у Солнца? Правильный ответ, - выше температура у неба, так как оно голубое, а Солнце желтое.
      Но что считается например теплым или холодным белым? Похоже цветовая температура тут совершенно не при чем. Тут вступают в силу не физические законы, а художественные представления. Теплым белым считается как раз более физически холодный цвет, то есть имеющий желтоватый оттенок. А холодным белым, - имеющий голубоватый оттенок. Очевидно из-за психофизического восприятия человека, которому желтый (Солнце) кажется более теплым чем голубой (лёд). Отсюда можно предположить, что теплый оттенок будет создавать уют, а холодный наоборот взбадривать, хотя совсем не обязательно. Как говорится, на вкус и цвет товарища нет.  Я например во всех случаях предпочитаю холодный, просто потому как теплым уже миллионы лет освещаемся, пора попробовать что-то другое. Нейтральным белым, или дневным белым называются цвета где-то между теплым и холодным.
      Какой цвет лучше, сказать невозможно. Какой цвет применять для освещения различных объектов необходимо решать индивидуально по месту, отдельно для каждого случая. Как мне представляется в спальне, или детской комнате лучше теплый, а в коридоре, в ванне, или на кухне, - холодный. Но не факт.
      Расшифровка стандарта IPxx: Первая цифра (0-6) - защита от проникновения посторонних предметов, пыли, грязи. Вторая (0-8) - защита от воды. Чем цифра больше, тем защита выше. Ноль - отсутствие защиты. Отсюда видно что IP68, это максимальная защита от всех воздействий. Но применять такую ленту внутри жилого помещения нет особой нужды. Да она кстати и дороже лент с меньшей степенью защиты.
      Питание светодиодных лент:
      Сначала разберемся с терминами.
      - Блок питания (далее по тексту - БП)- электрический преобразователь, формирующий напряжение питания светодиодной ленты, от какого-то другого источника питания, чаще всего сети 220V. БП могут быть самые разные по конструкции и варианту исполнения. Потому их нужно правильно выбирать для каждого случая использования.
      - Трансформатор [для светодиодных лент] - так часто называют БП для светодиодных лент, которые хотя и содержат трансформатор, но фактически это не трансформаторы. Их ни в коем случае нельзя путать с т.н. "электронными трансформаторами" для галогеновых или иных низковольтных ламп накаливания, которые так же на 12 вольт, только выдают переменное импульсное напряжение. Такие "трансформаторы" применять для лент нельзя. При использовании такого устройства лента может выйти из строя, или будет работать нестабильно (мигать), и сильно сократится срок её службы. При том, некоторыми продавцами эти устройства считаются одним и тем же, и они могут быть размещены в одном месте рядом, что может внести путаницу. Нельзя так же использовать и обычные понижающие трансформаторы, не оснащенные выпрямителями. Лента хоть и будет светиться, но хватит её не надолго, так как светодиоды, хоть и являются диодами, но не предназначены для работы с переменным напряжением (могут пробиться обратным током).
      - Драйвер - управляющее устройство для подключения светодиодов к источнику питания. По сути - стабилизатор или регулятор тока, которым питается светодиод, или группа светодиодов. В нашем случае специальные драйверы не требуются, так как их роль выполняют резисторы, размещенные непосредственно на ленте.
      - Диммер - Регулятор яркости, светорегулятор. О диммерах, и о том как их можно недорого соорудить я расскажу ниже.
      - Контроллер - Управляющее устройство для светодиодных лент. Может совмещать функции драйвера и диммера, и\или создавать различные световые или цветовые эффекты. Некоторые контроллеры оснащены пультами дистанционного управления.
      - Мощность - электрическая мощность в ваттах, потребляемая лентой. Не имеет ничего общего с мощностью ламп накаливания, с которыми часто сравнивают светодиодные или люминесцентные светильники.
      Встречаются светодиодные ленты имеющие разные напряжения питания, но мне не попадались никакие кроме лент с питанием 12V. Пожалуй такие ленты встречаются чаще всего. Именно о таких лентах и будет вестись речь ниже. Если у кого-либо имеются ленты на другие напряжения, то значит он по всему тексту должен заменить "12V", на напряжение своей ленты.
      На источнике питания для лент, или в его документации должно быть четко прописано, что на выходе имеется постоянный ток (DC), обозначено напряжение (12V), указаны либо ток (в амперах), либо мощность (в ваттах), и на выводах, либо в документации обозначены плюс и минус. При подключении светодиодных лент следует обязательно соблюдать полярность включения.
      БП для подачи напряжения на светодиодные ленты не обязательно должны быть какими-то специальными, можно применить любые доступные БП, как импульсные, так и трансформаторные, лишь бы обеспечивали положенное напряжение и ток. Выбор БП зависит от нагрузки, которую будет требовать используемая лента.
      БП могут быть стабилизированными, и не стабилизированными. Что это значит? Это значит что стабилизированный БП удерживает заданное напряжение независимо от нагрузки, и от напряжения питания, в тех пределах на которые он рассчитан. Нестабилизированный, - без нагрузки имеет несколько завышенное напряжение, которое снижается при увеличении нагрузки. Кроме того выходное напряжение зависит от напряжения питания. Нестабилизированные БП обычно самые простые и дешевые, чаще всего содержат трансформатор с выпрямителем и конденсатором для сглаживания пульсаций напряжения. Как сделать простой трансформаторный БП может быть расскажу отдельно, в другой теме.
      Рассмотрим конкретный пример выбора БП, - допустим нам нужно запитать 3 метра ленты на 12V, 8 Ватт на метр. Значит в сумме это будет 8х3 = 24 ватта. Значит нужно взять БП мощностью не менее 24 ватт.
      Иногда на БП указывается не мощность в ваттах, а ток в амперах. Перевести амперы в ватты можно по формуле P=UI, то есть мощность P равна произведению напряжения U (в вольтах), и тока I (в амперах). Значит в нашем случае 24=12х?, отсюда видно что ток равен 2 А. Значит нам нужно найти БП любой подходящей нам конструкции, на 12V, с током не меньше 2 A. Но лучше с запасом по току (мощности), для надежности, например на 2,5, или 3 ампера. В общем желательно всегда выбирать БП на 20-40% мощнее чем требуется.
      Далеко не все магазины указывают полное наименование светодиодных лент, например может не указываться мощность, или стандарт исполнения. В этом случае можно определить мощность на глазок по размеру светодиодов и их количеству. А если необходимы точные данные, то можно их получить замерив самостоятельно. Допустим есть один метр RGB ленты неизвестной мощности. Подключаем все её каналы (цвета) к мощному источнику питания, с использованием вольтметра и амперметра. Измерения дают напряжение 12,7 вольт, и ток 1,1 ампер. По формуле P=UI умножаем одно на другое. Получаем что-то около 14 ватт на метр. Но учитывая что у нас напряжение питания было несколько выше нормы, решаем что мощность всё же около 12 ватт. Для питания этого отрезка нужно выбрать БП на 12V, 12 Вт, (или на 1-1,5A).
      Если мощность имеющегося БП больше чем требуется, то нет никаких проблем. Если не очень намного меньше, то можно попробовать помолясь подключить ленту на короткое время, и посмотреть что будет. При этом полезно подключить параллельно ленте вольтметр или мультиметр, что бы оценить работу БП. У БП имеющихся в продаже может быть разное качество. Некоторые не смогут развить и номинальную мощность, а некоторые сделаны с очень большим запасом надежности, и вытянут по крайней мере полуторную нагрузку. Или же они могут нормально работать при повышенной нагрузке, только напряжение на выходе уменьшится. В любом случае нельзя эксплуатировать БП при его сильном нагреве, появлении гудения или свиста, а так же неприятного запаха, и тем более дыма.
      Работоспособность БП нельзя проверять "на искру", путем создания короткого замыкания. Это действие может мгновенно вывести его из строя, а ремонт обойдется дороже покупки нового. Особенно это касается недорогих импульсных БП, не имеющих защиты от короткого замыкания. При монтаже необходимо исключить вероятность самопроизвольного замыкания.
      Питание ленты пониженным напряжением увеличивает срок её службы. Минимальное напряжение зажигания ленты - около 7,5 вольт.
      Можно попробовать подать и немного повышенное напряжение, например до 14 вольт, особенно в тех случаях если лента работает время от времени, не очень долго. В этом случае обязательно проверить, нет ли опасного нагрева светодиодов и гасящих резисторов, и обеспечить естественное движение воздуха в месте установки, почаще убирать пыль. Срок службы при этом конечно сократится, ну да как я уже говорил в другой теме, - ничего страшного в том, если лента сможет проработать пять лет, вместо того что бы проработать десять, при том что будет выброшена через год. Не всегда что-то следует строить в расчете на внуков, особенно в наше время, когда постоянно появляется что-то новое, а устаревшее морально, выбрасывается в еще рабочем состоянии. Это же относится и к автомобилистам, украшающим свои автомобили лентами. Как известно в автомобиле напряжение хоть и считается 12 вольтовым, но на самом деле может достигать и 15-16 вольт. Сколько интересно протянет лента, установленная на автомобиле, для подсветки днища, в зимний период? И от чего она погибнет раньше, от перенапряжения, или механических повреждений.

      Продолжение следует.
       
  • Recently Browsing   0 members

×
×
  • Create New...