Энциклопедия Технологий и Методик

оооооооооооооооооооооооо

Энциклопедия Технологий и Методик
 
Световые и звуковые спецэффекты
 

Цветомузыкальный переключатель гирлянд

Принципиальная схема такого варианта переключателя приведена на рис. 1. На микросхеме DD1 собран трехфазный управляемый генератор. Поскольку на всех выходах элементов 2И-НЕ форма импульсов прямоугольная, то формирователь импульсов генератора отсутствует и выходы элементов микросхемы подключены через разделительные конденсаторы С1—С3 к управляющим электродам тринисторов VS1—VS3. Ток, потреребляемый переключателем от сети, не превышает 4 мА.

Управление частотой генератора производится одним переменным резистором R5, с движка которого на входы элементов микросхемы подается постоянное напряржение смещения (через диоды VD4—VD6). Частота генератора при нижнем (по схеме) положении движка резистора R5, когда диоды VD4—VD6 закрыты, определяется из выражения:

f = 1/T = 1/3t

где t — постоянная времени, равная R7C7.

Если t вычислено в миллисекундах, то f =1000 /3t (Гц).

Расчет начинают, задаваясь нижней частотой генератора 40 Гц и емкостью одного из конденсаторов С7—С9, близкими по номиналу, например 0,115...0,12 мкФ. ТКЕ этих конденсаторов должен быть минимальным, чтобы уменьшился уход частоты от нагрева. Емкость конденсатора С7 подставляют в формулу и определяют номинал резистора R7.

Далее, после сборки переключателя и монтажа печатной платы (см. рис. 2, 3 и 5,б), устройство включают с одной гирляндой и подбирают номинал резистора R4 в зависимости от имеющегося переменного резистора R5 (22...33 кОм) так, чтобы верхний предел частоты генератора был 63...65 Гц. При подборе резистора R4 и измерении частоты необходимо соблюдать меры предосторожности, так как переключатель не имеет гальванической развязки с питающей электросетью. Для развязки желательно использовать временно небольшой разделительный трансформатор.

Работу генератора проверяют, вращая ось резистора R5. Переключение ламп гирлянды в момент совпадения частот сети и генератора должно прекратиться или стать очень медленным вблизи среднего положения движка резистора R5. В крайних его положениях лампы гирлянды должны мерцать.

Затем проверяют работу переключателя при включенных трех гирляндах. Гирлянды должны переключаться строго поочередно с небольшим перекрытием по накалу.

Для создания цветомузыкального эффекта бегущих или вращающихся огней с изменением частоты переключения в такт мелодии, переключатель дополнен разделительным повышающим трансформатором Т1 (рис. 1). Его первичную (низкоомную) обмотку подключают через резисторы R11 и R10 к выходу усилителя звуковой частоты или непосредственно к звуковой катушке динамической головки, а вторичную -- через диод VD10 к резистору R6.

Напряжение звуковой частоты, повышенное трансформатором до 5...6 В, подается в цепь смещения на входы элементов микросхемы. Управляемый генератор при этом работает как нелинейный преобразователь “напряжение—частота”, способный увеличивать частоту генерации в 10 раз.

Переключение гирлянд получается оригинальным и своеобразным благодаря тому, что при малом уровне сигнала частота переключения изменяется сначала медленно, затем с увеличением амплитуды — быстро с небольшой задержкой, определяемой постоянной времени цепочки R5, С7- С9. При большом уровне сигнала звуковой частоты генератор переходит в режим порогового усиления напряжения, и гирлянды начинают загораться с разным накалом в такт звучания мелодии. Стабилитроны VD8 и VD9 защищают трансформатор и микросхему от перегрузки.

Настройку переключателя в цветомузыкальном режиме производят в последнюю очередь. Регулировкой резистора R5 добиваются самого замедленного переключения гирлянд или полной остановки без подачи звукового сигнала. Включают усилитель на нужную громкость и резистором R11 подбирают желаемый эффект переключения.

Для повышения интенсивности свечения ламп в освещенном помещении мощность их необходимо значительно увеличить. В этом случае тринисторы КУ110А (VS1—VS3) заменяют на КУ202Н, диод Д226Б (VD1) на Д246—Д248 и переключатель дополняют эмиттерными повторителями (рис. 4).

Тринисторы и диод устанавливают на печатную плату на небольших теплоотводящих П-образных алюминиевых радиаторах площадью 20...25 см2. Естественно, что печатную плату для такого варианта переключателя придется переработать и размеры несколько увеличить.

Лицевую панель (см. рис. 3) изготавливают из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Кожух для переключателя можно изготовить из плотного картона толщиной 1,5 мм (рис. 5, а). Сначала размечают и вырезают пять заготовок, затем промазывают места склейки клеем “Момент-1” и дают просохнуть 15 мин. Коробку собирают последовательно склеивая каждую заготовку (порядок сборки указан на рис 5а, цифрами 1—4). Готовый кожух пропитывают бесцветным лаком или окрашивают. Для печатной платы с мощными тринисторами кожух желательно изготовить из более прочного материала, предусмотрев в нем отверстия для вентиляции.

В описываемом переключателе для подключения гирлянд и подачи звукового сигнала использованы контрольные гнезда МГК1 и штекеры МШ1. Для переключателя второго варианта гнезда следует применять с большей контактной поверхностью или использовать разъем. Конденсаторы С1—С3 КЛС, С7—С9 — К10-9 на любое номинальное напряжение; С4 и С5 — МБМ, С6 — К50-6. Все постоянные резисторы МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25 Переменные резисторы R5 и R11 СП3-9а. Резисторы R5, R10, R11 и гнезда МГК1 устанавливают на лицевой панели. Статические коэффициенты передачи тока транзисторов (см. рис. 4) должны быть не менее 100.

Трансформатор Т1, использованный в переключателе от портативного радиоприемника. Его магнитопровод Ш3Х6, обмотка 1 (по схеме) содержит 102 витка провода ПЭВ-1 0,23, обмотка 2 — 450+450 витков провода ПЭВ-1 0,09. Но трансформатор может быть самодельным с несколько большим сечением сердечника магнитопровода и коэффициентом трансформации 10:1. Обмотки нужно хорошо изолировать друг от друга.

Схематическое расположение ламп в “Снежинке” показано на рис. 6. Лампы на изолированной термостойкой плоскости объединяют в три группы - гирлянды по 24 штуки в каждой и соединяют последовательно в виде шести концентрических окружностей, чередуемых через две: 1—2—3, 1— 2—3 и т. д.

Последовательно с каждой гирляндой включают гасящий резистор сопротивлением 100 Ом типа ПЭВР-20 для подбора оптимального накала нитей ламп. Центральную лампу подключают к гирлянде 3. Такое расположение ламп позволяет получить волнообразное движение светового потока от центра к периферии и наоборот — в зависимости от амплитуды звукового сигнала (подобно волнам, образуемым от брошенного в воду камня) Колебания волн различны, так как возникают они за счет биений на гармонических составляющих частот сети и трехфазного генератора.

“Снежинку” легко превратить в иллюминацию “Радуга”, если лампы, образующие концентрические окружности, окрасить последовательно в цвета радуги, начиная с красного. Один из цветов, например голубой, пропускают.

Мощность, потребляемая одной гирляндой (без учета гасящего резистора в ее цепи), составила:

Рг = NP*л1*SQR2 = 24*25*1*1,41 = 840 (Вт).

Площадь теплоотводящих радиаторов для диода и тринисторов была увеличена до 50 см2.

Автор: Э.Литке
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.

 

оооооооооооооооооооооооо