Світлодіоди для дилетантів або DIY-Новорічна гірлянда з мінімальними знаннями електроніки. Китайська гірлянда: схема, ремонт Світловіддача, кут свічення та потужність світлодіодів

Зізнаюся, що повноцінний огляд я писати не планував.
Ну, купив колись ці світлодіоди, «про запас». Ну.., світлодіоди..., чого про них писати? Лише рік тому в одному з коментарів обмовився про них та й вважав тему закритою.

А ось буквально сьогодні на роботі співробітник, дивлячись на паяльник у моїх руках і код для ардуїни на екрані, поскаржився, що є на світі батьки (їхня їхня більшість), хто далі конструктора з батарейкою та лампочкою на уроці праці в електроніці «не січе» . Зате, наприклад, «січе» у чомусь іншому. А ось щось зробити своїми руками, та ще у вихідні разом із сином, зовсім би непогано. І справді: це піднімає престиж батька в очах всієї родини, це безумовно сприяє вихованню, і, головне, саме так і закладаються основи творчості в особистість, що формується.

Ось ця розмова і послужила поштовхом до написання огляду. А тематика очевидна: ще з давніх-давен у радянських журналах, починаючи з «Юного техніка» і закінчуючи «Радіо», саме в листопаді друкували саморобки, присвячені Новому році. Є час подумати, зробити та встигнути до свята.
Чим наш ресурс гірший?

У сьогоднішньому огляді ми будуватимемо красиву новорічну гірлянду, що переливається. Своїми руками. Без жодних «ардуїн», «скриптів», «контролерів», «даташитів» та інших незрозумілостей. Я навіть намагатимуся уникати слів «анод» та «катод».

Все буде дилетантською, просто і «на пальцях». Досвідченим фахівцям, точно, буде нудно, примітивно, «дитячий садок» і не цікаво. Десь навіть смішно.

Ось він, герой огляду:

Світлодіод незвичайний. У нього не один колір свічення.
Світить він так: він плавно (хамелеон) змінює сім кольорів по колу: червоний, через помаранчевий та жовтий у зелений, через блакитний у синій та фіолетовий, тощо. Кожен колір тримається секунду-півтора і плавно замінюється наступним.
Кольори дуже соковиті, яскраві. Тішать навіть дорослих, чого вже говорити про дітей.

Для розуміння розмірів, поруч із карбованцевою монетою:

Сам світлодіод має форму ребристої «ракети», що, за наявності дитячої фантазії, теж важливо.

Якщо вже фахівці все одно зайшли під кат, то ось

трохи технічних деталей, іншим можна не читати

Світлодіоди приходять запаяними в металізований антистатичний пакет:

Бірка, вкладена продавцем. Підозрюю, що й почерк також його.

Розміри: L = 13мм, Ø 5мм.



Помірив споживаний струм при напрузі 3.3V.
Він коливається (залежно від включених кристалів) у межах 9-14 mA.
Продавець пише 20mА, але, гадаю, це граничне значення.
Номінальною напругою вважаю 3.2 – 3.4 вольта, 5v – граничний максимум, вказаний продавцем.

Що нам потрібно знати про цей світлодіод.
Він працюватиме від будь-якого джерела напругою 3 вольта (літієвої батарейки-пігулки або пари пальчикових/мізинчикових батарейок).

Жодних схем та додаткових деталей. Тільки батарейка та ці діоди. Всі.
У будь-якому кіоску з ремонту годинника можна сказати: «Дайте батарейку розміром 2032 або 2025», або навіть так: «Таблеточну батарейку для материнки».

Підключати дуже легко.
У світлодіода два виводи. Причому один довший за інший. Довгий висновок підключається до "плюсу" джерела, короткий - до "мінусу". У батарейки-таблетки все те ж саме - більша за площею сорочка - це плюс, п'ятачок-контакт - це «мінус».

Якщо таких діодів взяти відразу кілька і підключити до батареї, то вони, несинхронно, поступово розходитимуться за часом; вийде така собі різнокольорова веселка-плазма-розсип. Можна з дитиною робити світильники, нічники, ну, або щось подібне; вбудовувати туди, де це доречно. Тут справа вже за творчістю та фантазією. Можна, скажімо, склеїти із тонкого паперу фігурки та підсвітити їх (зсередини чи зовні). Вставити в якісь іграшки тощо.

У принципі, на цьому можна було б поставити проміжну точку. Про світлодіоди я розповів, як їх запитати – пояснив.
Але ми будуємо новорічну гірлянду.
Отже, переходимо до другої частини огляду.

Настав час діставати паяльник і запасатися іншими допоміжними матеріалами. Я дуже сподіваюся, що слово «паяльник» не сильно відлякає конструкторів-початківців. Можливо, хтось у коментарях запропонує якесь витончене рішення, як можна обійтися без паяння. Мені, крім клемників «Ваго» нічого не спадає на думку, але це громіздко, для гірлянди некрасиво і ненадійно для пристрою, який постійно розмотуватиметься/діставатиметься/забиратиметься. Тому альтернатив паяння для цього випадку я не бачу.
Але пайка - не так це й страшно. Плюс додатковий експіренс.

Крім власне паяльника, нам знадобляться
- Термозбіжна трубка двох діаметрів (припускаю, що Ø 2мм і Ø 3мм). Можна обійтися без термоусадки, замінивши її ізолентою, але буде не так художньо та зручно.
- Безвідмивний вазеліноподібний флюс (що новачкові буде набагато зручніше). Або каніфоль, вона доступніша.
- Припий.
- Самі дроти, з яких ми робитимемо гірлянду.

Провід пропоную витягти зі шматка комп'ютерного кабелю «вита пара», бажано з багатожильними провідниками (такі кабелі м'якші, як правило, вони промислового виготовлення). Думаю, кілька метрів «витої пари» можна попросити у знайомого сисадміна на роботі або купити на найближчому будівельному ринку.
Вся краса такого рішення в тому, що там гарантовано є зелений та коричневий провідники, що дуже добре для ялинкової гірлянди – її буде менш помітно. Інші шість провідників з розпорошеної пари нам не будуть потрібні в даній конструкції. Можна робити лише із зеленого провідника, але у новачка буде шанс заплутатися у «плюсах» та «мінусах» світлодіодів у гірлянді; на мій погляд, зелений і коричневий - якраз.

Провід має сенс заздалегідь нарізати відрізками потрібної довжини. Я для себе вибрав інтервал 10-12 см між сусідніми світлодіодами, хоч все індивідуально.
Кожен відрізок дроту зачищається міліметра на 3 з обох кінців, і, за допомогою флюсу та припою, обслуговується до блискучого стану. Думаю, доцільно відразу зробити цю рутинну роботу, щоб у процесі збирання гірлянди на це не відволікатися. Шматочки термоусадки теж має сенс нарізати заздалегідь (про їхню довжину я скажу трохи нижче). На цьому підготовчий етап вважатимуться закінченим.

Кількість світлодіодів у нашій гірлянді визначається запланованою довжиною гірлянди, терпінням та бажанням. Вже півтора-два десятки – буде красиво на невеликій настільній ялинці. А півсотні діодів прикрасять навіть півтораметрову лісову красуню.

Усі світлодіоди підключаються паралельно один до одного. Це означає, що всі довгі висновки всіх світлодіодів мають бути з'єднані разом та підключатися до загального плюсу; всі короткі висновки - також з'єднані та підключаються до загального мінусу.
Якщо зобразити на схемі, то це так:

При такому з'єднанні пошкодження і перегорання одного світлодіода не призведе до поломки всієї гірлянди, так само працюватиме, тільки без діода, що «вибув».

Конструктивно пропоную збирати гірлянду так. Підпаюємо до світлодіода один провідник, ізолюємо його термозбіжною трубкою малого діаметра. Усаджуємо запальничкою або будівельним феном. Потім підпаюємо інший провідник, і все разом ізолюємо трубкою більшого діаметра. Усаджуємо готове з'єднання.

Такий спосіб заощадить трубки малого діаметра (оскільки ізолюємо лише одну ніжку), і зробить конструкцію акуратною, оскільки все місце паяння буде закрито великою трубкою.
Ось таким чином:

І ось так, ланка за ланкою, збираємо всю гірлянду.

Одразу кілька ремарок.
По-перше, при підпайці чергового контакту світлодіода, очевидно, в трубочку треба буде пропускати відразу два однойменні провідники - від попередньої ланки і для поточної. Для того, щоб обжалися відразу обидва дроти.
По-друге, ніжки світлодіодів треба буде обкушувати до довжини 6-7 мм і облуджувати, і це розумно робити не заздалегідь, а безпосередньо перед підпаюванням чергового діода. Для того щоб до останнього була видна різниця в довжині ніжок. Ну або заздалегідь за допомогою фломастеру поставити крапок біля плюсових ніжок світлодіодів, потім відразу все обрізати і облудити.
Тепер стала очевидною і довжина трубочок. Тонкі повинні бути трохи довшими за обкусану ніжку, тобто. близько сантиметра. Товсті - трохи довше, щоб закрити всю конструкцію, сантиметра півтора.

Складання, незважаючи на таке достаток тексту в огляді, зовсім не складне, просто рутинне. Але в міру «набивання руки» процес прискорюватиметься.

Необов'язковою, але виправданою дією буде легкий перевиток провідників. Світі провідники не так зіпсуються, виглядають акуратніше і легше розмотуються.

Готовий вузол при пильному та збільшеному розгляді виглядатиме ось так:

У процесі складання ланок розумним контролюватиме процес за допомогою тривольтової батарейки, щоб переконатися, що полярність чергового підпаяного світлодіода не переплутана.

Провідники від джерела живлення до найближчого світлодіода має сенс зробити автентичніше.

А ось чим запитати нашу гірлянду – кожен вирішить сам.
Пропоную декілька варіантів.

Варіант 1. Найкраще, що мені бачиться – це мережевий адаптер живлення на 3,3 вольта. Це означає, що на ньому має бути написано "DC 3,3 V". Максимум, що можна допустити – це 5 вольт, але світлодіоди працюватимуть на межі. Дев'ятивольтові, дванадцятивольтові і т.д. блоки живлення гарантовано вб'ють гірлянду
Можна спробувати пристосувати стару зарядку від непотрібного телефону, якщо на ній буде написано DC 5V.


Значення струму, вказані на адаптері живлення (це те, що в амперах або міліамперах, mA) для цього випадку не важливі, не забивайте собі голову.

Для фахівців, котрих обурила остання фраза. Решті можна не читати

Навіть стомілліамперний БП запитає десяток діодів. Навряд чи трапиться зарядка зі струмом менше 200mA, що з урахуванням розсинхронності світіння діодів дозволить комфортно працювати гірлянді з будь-якої розумної кількості діодів.


При підключенні адаптера живлення доведеться розібратися, де у нього плюс, а де мінус.

З'ясовуємо полярність адаптера живлення

Якщо ви вмієте користуватися тестером, вольтметром або мультиметром, то можете згортати цей спойлер, питання вирішене.
Для тих, хто не знає, про що це я тут говорю, починаємо розбиратися.
Швидше за все, нам доведеться аналізувати адаптер живлення без роз'єму. Або він був зрізаний і відкушений до нас, або нам все одно його треба буде зрізати, оскільки роз'ємами у відповідь від старих сименсів, нокій, самсунгів і еріксонів ми все одно не володіємо. Дивимося на жили дроти.
Якщо вони кольорові, то плюс зазвичай теплішого кольору. Наприклад, у парі "червоний-чорний" мінус, швидше за все, буде на чорному дроті; у парі «червоний-синій» мінус буде швидше синім.
Якщо провід виглядає як «тонкий проводок, а навколо нього плетена сорочка» (це називається «екранований» або навіть «коаксіальний»), то зовнішній шар – це мінус, внутрішня жила – це плюс.
У будь-якому випадку – візьміть окремий світлодіод і спробуйте миттєво підключити навмання до адаптера живлення, – максимум два варіанти, в одному положенні він засвітиться, в іншому – ні.

Варіант 2. Батарейки. Непоганий варіант для випадку, коли розетки поряд немає. Скажімо, прикрашаємо ялинку у дворі чи на дачі. Найкраще використовувати батарейки або акумулятори формату AA (пальчикові). Їх треба дві штуки, з'єднані «паровозиком» (це називається «послідовно») – у середині «плюс» однієї стосується «мінуса» іншої. По краях знімаємо «плюс» та «мінус» для харчування гірлянди. Для батарейок є спеціальні коробочки, відразу з контактами. Ну, або по-простому, зібрати їх ізолентою, облудити контактні майданчики з флюсом (каніфоллю важко лудиться) і підпаяти дроти.

Важливим фактором є те, що живлення гірлянди зниженим і розв'язаним від мережі напругою (чи то батарейки, чи хороший справний адаптер живлення) абсолютнопожежо- та електробезпечно. Напруга на будь-якій ділянці нашої вбраної ялинки не перевищуватиме 3-5 вольт, що абсолютно безпечно.

Наприкінці огляду, зрозуміло, покажу хвилинне відео із роботою готової гірлянди.
Кожен, хто хоч раз знімав світлодіоди, знає, що правильно передати кольоровість та яскравість світлодіоду побутовими засобами відеозапису практично неможливо. Повірте, насправді все виглядає куди яскравіше і красивіше. Кольори виходять соковиті. Засвітів біля самих світлодіодів немає, це нестача зйомки. Мерехтіння на відео під час зміни кольорів кожного світлодіода - це стробоскопічний ефект від зйомки ШІМ, насправді його теж немає.

Підозрюю, що лот із 250 штук для більшості видасться надмірним. Я лише навів посилання, яким купував сам. Це не означає, що треба купувати саме цей лот у цього продавця. Напевно будуть пропозиції цього товару та меншими партіями.

Все в даному огляді купував сам у різний час; ніхто нічого для огляду не надавав та жодних умов не ставив.

Планую купити +80 Додати в обране Огляд сподобався +100 +180

Незважаючи на те, що електричний параметр №1 для світлодіода – це номінальний струм, часто для розрахунків необхідно знати напругу на його висновках. Під поняттям "напруга світлодіода" розуміють різницю потенціалів на p-n-переході у відкритому стані. Воно є довідковим параметром та разом з іншими характеристиками вказується у паспорті до напівпровідникового приладу. 3, 9 або 12 вольт... Часто до рук потрапляють екземпляри, про які нічого не відомо. Як дізнатися падіння напруги на світлодіоді?

Теоретичний метод

Прекрасною підказкою в цьому випадку є колір світіння, зовнішня форма та розміри напівпровідникового приладу. Якщо корпус світлодіода виконаний з прозорого компаунду, колір його залишається загадкою, розгадати яку допоможе мультиметр. Для цього перемикач цифрового тестера переводять у положення «перевірка на урвище» і щупами по черзі стосуються висновків світлодіода. У справного елемента у прямому зміщенні спостерігатиметься невелике світіння кристала. Таким чином, можна зробити висновок не тільки про колір свічення, але і про працездатність напівпровідникового приладу. Існують інші способи тестування випромінюючих діодів, про які докладно написано в .

Світловипромінюючі діоди різних кольорів виготовляють із різних напівпровідникових матеріалів. Саме хімічний склад напівпровідника багато в чому визначає напругу живлення світлодіодів, точніше падіння напруги на p-n-переході. У зв'язку з тим, що у виробництві кристалів використовують десятки хімічних сполук, точної напруги для всіх світлодіодів одного кольору немає. Однак є певний діапазон значень, яких досить для проведення попередніх розрахунків елементів електронного ланцюга. З одного боку, розмір та зовнішній вигляд корпусу не впливають на пряму напругу світлодіода. Але з іншого боку. через лінзу можна побачити кількість випромінюючих кристалів, які можуть бути послідовно з'єднані. Шар люмінофора в SMD світлодіодах може приховувати цілий ланцюжок із кристалів. Яскравим прикладом є мініатюрні багатокристальні світлодіоди від компанії, падіння напруги на яких часто значно перевищує 3 вольти.

В останні роки з'явилися білі SMD світлодіоди, в корпусі яких розміщено 3 послідовно з'єднані кристали. Їх часто можна зустріти у китайських світлодіодних лампах на 220 вольт. Звичайно переконатися в справності LED-кристалів в такій лампі за допомогою мультиметра не вдасться. Стандартна батарейка тестера видає 9 В, а мінімальна напруга спрацьовування трихристального білого світловипромінюючого діода - 9,6 В. Також зустрічаються двокристальна модифікація з порогом спрацьовування від 6 вольт.

Дізнатися про всі технічні характеристики світлодіода можна з інтернету. Для цього потрібно завантажити дані на подібну за зовнішніми ознаками модель, обов'язково такого ж кольору світіння, звірити паспортні розміри з дійсними і виписати номінальні значення струму та падіння напруги. Слід враховувати, що дана методика дуже приблизна, тому що в однаковому корпусі можуть бути виготовлені світлодіоди на 20 мА та на 150 мА з розкидом напруги до 0,5 вольт.

Практичний метод

Найточніші дані про пряме падіння напруги на світлодіоді можна отримати шляхом проведення практичних вимірювань. Для цього знадобиться регульований блок живлення (БП) постійного струму з напругою від 0 до 12 вольт, вольтметр або мультиметр та резистор на 510 Ом (можна більше). Лабораторна схема для тестування показано малюнку.
Тут все просто: резистор обмежує струм, а вольтметр відстежує пряму напругу світлодіода. Плавно збільшуючи напругу від джерела живлення, спостерігають зростання показів на вольтметрі. У момент досягнення порога спрацьовування світлодіод почне випромінювати світло. Якоїсь миті яскравість досягне номінального значення, а показання вольтметра перестануть різко наростати. Це означає, що p-n-перехід відкритий, і подальший приріст напруги з виходу БП прикладатиметься тільки до резистори.

Поточні показання на екрані будуть номінальною прямою напругою світлодіода. Якщо ще продовжити нарощувати живлення схеми, то зростатиме тільки струм через напівпровідник, а різниця потенціалів на ньому зміниться не більше ніж на 0,1-0,2 вольт. Надмірне перевищення струму призведе до перегріву кристала та електричного пробою p-n-переходу.

Якщо робоча напруга на світлодіоді встановилася близько 1,9 вольт, але при цьому свічення відсутнє, можливо тестується інфрачервоний діод. Щоб переконатися в цьому, потрібно направити потік випромінювання на фотокамеру телефону. На екрані з'явиться біла пляма.

У відсутності регульованого блоку живлення можна скористатися «кроною» на 9 В. Також можна задіяти у вимірах мережевий адаптер на 3 або 9 вольт, який видає випрямлену стабілізовану напругу, та перерахувати номінал опору резистора.

Читайте також

Всім нам добре знайомі ялинкові гірлянди, що складаються з кольорових лампочок. Однак останнім часом великої популярності набувають вироби на основі led світлодіодів.

Як вони влаштовані, яку мають схему підключення і що робити, якщо гірлянда перестала світитися, розглянемо докладно в цій статті.

З чого складається ялинкова гірлянда

Що ж собою являє гірлянда зі світлодіодів, гірша вона чи краще за звичайну?

Зовні це майже той самий виріб, що й раніше — дроти, лампочки (світлодіодні), блок керування.

Найголовніший елемент - це, звичайно, блок управління. Маленька пластикова коробочка, на якій вказані всілякі режими підсвічування.

Змінюються вони простим натисканням кнопки. Сам блок може бути з досить добре захищеним рівнем волого та пилозахисту IP44.

Що в нього всередині? Щоб його розкрити, гострим кінчиком ножа або тонкою викруткою підтягуєте клямки знизу і скидаєте захисну кришку.

До речі, іноді вона буває приклеєна, а не просто сидіти на клямках.

Насамперед, усередині побачите припаяні до плати дроти. Більш товстий провід, це зазвичай мережевий, що подає напругу 220В.

На платі припаяні:

  • контролер, який і створює всі світлові ефекти
  • тиристори, кожен із них йде на окремий канал гірлянди
  • резистори
  • конденсатор
  • та діодні мости

Кількість елементів плати залежить в першу чергу від числа світлових каналів гірлянди. У дорожчих моделях може бути запобіжник.

Схема світлодіодної гірлянди

Мережева змінна напруга через резистори і діодний міст, вже у випрямленому вигляді і згладжена через конденсатор, подається на контролер живлення.

При цьому ця напруга надходить через кнопку, розімкнуту в нормальному стані. Коли ви замикаєте, відбувається перемикання режимів контролера.

Контролер у свою чергу керує тиристорами. Їхня кількість залежить від кількості каналів підсвічування. І вже після тиристорів вихідне харчування йде безпосередньо на світлодіоди у гірлянді.

Чим більше таких виходів, тим різноманітніше колірних кольорів може мати виріб. Якщо їх всього два, це означає, що тільки дві частини (або половинки) гірлянди працюватимуть у різних режимах – одні лампочки тухнуть, інші загорятимуться тощо.

Фактично ці дві лінійки діодів будуть підключені двома каналами послідовно. З'єднуватимуться вони між собою в кінцевій точці – останньому світлодіоді.

Якщо вас з якоїсь причини дратує миготіння гірлянди і ви захочете, щоб вона рівно світилася тільки одним кольором, достатньо на звороті плати, за допомогою паяння закоротити катод та анод тиристора.

Чим дорожча гірлянда у вас у розпорядженні, тим більше каналів і проводків, що відходять, будуть уникати плати управління.

При цьому, якщо простежити по доріжках плати, один з висновків напруги мережі, завжди подається безпосередньо на кінцевий світлодіод гірлянди, минаючи всі елементи схеми.

Причини несправності

Ситуації з несправностями гірлянди бувають найрізноманітнішими.

При цьому запам'ятайте, що найголовніший елемент - мікросхема на платі, "горить" дуже рідко.

Приблизно 5-10% всіх випадків.

  • Поганий контакт на дротах
  • Світлодіод в одній із лампочок
  • Конденсатор
  • Опір
  • Один із діодів
  • Один із тиристорів
  • Мікросхема контролера

Погана пайка

Якщо у вас раптом перестала працювати підсвічування, в першу чергу завжди перевіряйте саме пайку проводів, що живлять і відходять. Цілком можливо, що весь контакт тримався лише за рахунок термоклею.

Варто поворушити проводок та контакту як не було.

Найпоширеніша проблема китайських гірлянд – це використання дуже тонких проводків, які просто відламуються у місцях паяння на платі.

Щоб такого не відбувалося, всі контакти після припаювання мають бути залиті товстим шаром термоклею.

А ще при зачистці таких жил радять використовувати не ніж, а запальничку. Замість зістругування ізоляції лезом, трохи нагрійте і розплавте її вогнем запальнички.

Після цього, нігтями просто зніміть зовнішній шар, не пошкоджуючи самі жили.

Пошкодження світлодіоду

Якщо контакти проводів у порядку і ви грішите на один із діодів, як можна перевірити його несправність? І найголовніше, як його знайти серед усієї низки лампочок?

Насамперед вимикаєте гірлянду з розетки. Починаєте з останнього діода. На нього безпосередньо з блоку керування приходить провід живлення.

До цієї ж ніжки припаяний провідник, що відходить. Він іде наступну гілку світлового каналу. Вам же потрібно тестувати діод між двома проводами живлення (вхід-вихід).

Знадобиться мультиметр та його дещо модернізовані щупи.

До кінчиків щупів тестера, ниткою щільно примотує тонкі голки так, щоб їх вістря виступало максимум на 5-8мм.

Зверху все замотує щільним шаром ізоленти.

Так як світлодіоди припаяні, то просто витягнути їх з лампочки, як у звичайних гірляндах, тут не вийде.

Тому доведеться протикати ізоляцію жил, щоб дістатися мідних жил проводків. Перемикаєте мультиметр у режим продзвонювання діодів.

І починаєте послідовно протикати проводи біля кожного підозрілого діода.

Якщо у вас гірлянда не 220В, а 12В або 24В, яка підключається від такого блоку живлення:

то справний світлодіод від батареї мультиметра повинен спалахнути.

Якщо це підсвічування 220V, звіряєте показання мультиметра.

На робочих елементах вони будуть приблизно однакові, а ось несправний покаже обрив.

Метод звичайно варварський і ушкоджує ізоляцію, проте цілком робочий. Щоправда вуличні гірлянди після таких проколів краще поза приміщеннями вже не використовувати.

Хаотичне моргання

Буває ситуація, коли ви включаєте гірлянду і вона у вас починає хаотично блимати, то яскравіше, то тьмяніше. Сама по собі перебирає канали.

Загалом складається враження, що це не якийсь заводський ефект, а ніби гірлянда "збожеволіла".

Найчастіше проблема тут полягає в електролітичному конденсаторі. Він трохи може здутися, спалахнути, причому це буде добре помітно навіть не озброєним оком.

Усе вирішується його заміною. Номінал вказаний на корпусі, так що легко можна придбати і підібрати аналогічний в магазинах радіодеталей.

Якщо змінили конденсатор, а ефекту це дало, де шукати далі? Швидше за все згорів один із резисторів (пробіт). Пробій візуально визначити досить проблематично. Знадобиться тестер.

Робите виміри опору, попередньо з маркування дізнавшись його номінальне (нормальне) значення. Якщо не відповідає – змінюєте.

Не світить частина гірлянди

Коли повністю не працює якийсь із каналів на гірлянді, причини може бути дві.

Наприклад, пробій на одному з тиристорів або діодів, які відповідають за нього.
Щоб переконатися в цьому напевно, просто відпоюєте проводок цього каналу на платі зі свого місця і підключаєте туди сусідній канал, явно робочий.

І якщо при цьому інший канал також перестає працювати, то значить проблема не в самій гірлянді, а в компонентах його плати - тиристорі або діоді.

Перевіряєте їх мультиметром, знаходите відповідні параметри і змінюєте.

Гірлянда тьмяно світить

Трапляються і не зовсім очевидні аварії, коли світлодіоди окремого каналу начебто й горять, але досить тьмяно в порівнянні з рештою.

Що це означає? Схема контролера працює нормально. При натисканні кнопки всі режими перемикаються.

Продзвонювання тестером параметрів діодного мосту та опорів також не виявляє проблем. У цьому випадку залишається грішити лише на дроти. Вони й так досить кволі, а при надриві такого багатожильного дроту його перетин зменшується ще більше.

У результаті гірлянда просто не здатна запустити світлодіоди в номінальному режимі яскравості, оскільки їм просто не вистачає напруги. Як знайти у довгій гірлянді цю надірвану жилку?

Для цього вам доведеться ручками пройтися вздовж усієї лінії. Включаєте гірлянду і починаєте ворушити проводки біля кожного світлодіода, поки все підсвічування не загориться на повну силу.

За законом Мерфі, це може бути останній відрізок гірлянди, так що наберіться терпіння.

Як тільки знаходите цю ділянку, берете до рук паяльник і розбираєте дроти на світлодіоді. Зачищаєте їх запальничкою і знову все паяєте.

Після чого ізолюєте місце паяння термоусадкою.

Де взяти новорічну гірлянду? Звичайно, в магазині - вибір їх невеликий, але вже одноразових китайських, слава Богу, достатньо. Але якщо вже ми вирішили дружити з паяльником, чому б не зібрати її самим, а заразом і набратися трохи практики з теорією? Якщо все ж таки зважилися, то настав час спробувати.

Насамперед, визначимося з лампочками. Їх має бути, звичайно, багато. Інакше що то за гірлянда? Скільки – залежатиме від нашого бажання та можливостей. Накидаємо схему нашої гірлянди:

Припустимо, ми вирішили живити гірлянду від розетки (220 В). Якщо всі лампочки однотипні (на одну напругу та один струм, які написані на цоколі кожного приладу), то згідно із законом Ома на кожній лампочці впаде певна, але однакова напруга.

4 лампочки – кожній дістанеться 220/4 = 55 В. 10 лампочок – 220/10 = 22 В. Ось уже й гірлянда, оскільки у продажу є лампочки на 24 Вольти. Вловили сенс?

Змінюючи їх кількість, легко зібрати гірлянду з лампочок, розрахованих на будь-яку напругу! Єдина, як я вже казав, умова - лампи повинні бути однотипними, інакше напруга на них розподілиться по-різному і гірлянда, швидше за все, згорить.

Тепер побудуємо завдання від зворотного. У нас завалялась жменя ламп на 6.3 Ст. Скільки їх потрібно? Швидко ділимо 220 на 6.3 = 35 штук. Щоб гірлянда попрацювала і рік, і п'ять і десять, має сенс збільшити кількість ламп штук до 40. У цьому випадку кожній лампочці дістанеться 5.5 вольт, всі вони горітимуть не так яскраво, але дуже довго. А неяскраво – не біда. Нам потрібно гарно, а не яскраво.

А якщо в нашому розпорядженні немає 40 лампочок, чи можна обійтися меншим числом? Цілком. Згадаймо - він проводить струм в один бік і не проводить в інший. Адже в розетці у нас напруга і якщо підключити гірлянду через діод, він пропустить одну напівхвилю і затримає іншу. В результаті на гірлянді буде половина мережевої напруги – 110 В. Значить, кількість ламп можна сміливо зменшити вдвічі!

  • Фактично амплітудне значення залишиться на рівні 220 В, а вдвічі зменшиться напруга, що діє, і середній струм через лампи, але для простоти розуміння будемо вважати, що зменшиться напруга, що, втім, і покаже будь-який вольтметр.

Фактично амплітудне значення залишиться на рівні 220 В, а вдвічі зменшиться напруга, що діє, і середній струм через лампи, але для простоти розуміння будемо вважати, що зменшиться напруга, що втім і покаже будь-який вольтметр.

Єдина проблема – правильно підібрати діод, щоб він витримав струм та напругу. Напруга у нас 220 В, струм написаний на цоколі лампи – при послідовному з'єднанні буде для всіх один. Припустимо, 0.1А. Значить нам потрібний діод, що витримує зворотну напругу не нижче 300 В (для запасу) та струм у районі 0.2 А (теж для запасу).

Відкриваємо довідник з діодіві дивимося, які з тих, що доступні для нас, підійдуть. КД243Г, КД247В, КД105А, КД127А, 1N4004 … Вибір величезний. Оскільки наш діод працюватиме в ланцюзі змінного струму, то навіть не має значення полярність його підключення! Нарізаємо шматочки дроту, спаюємо всі лампочки послідовно, добре ізолюємо їх цоколі, включаємо в діод схему і наша гірлянда готова.

Увага! Конструкція має живлення від мережі, а тому КОЖНА лампочка знаходиться під небезпечною для життя напругою! Ретельно ізолюйте всі струмопровідні частини ламп і перепаюйте тільки відключивши гірлянду від електричної мережі!

Тема цієї статті навіяна Новим роком , що неминуче наближається . У багатьох з нас у колекціях, та й просто в господарстві, є одразу кілька старих новорічних електрогірлянд. Грудень – найкращий час для їх профілактики та ремонту. Напевно, максимальної уваги вимагають гірлянди з мініатюрними лампочками розжарювання, яким і насамперед буде приділено увагу нами. Втім, багато зі сказаного буде так чи інакше застосовно і до більш сучасних гірлянд на основі світлодіодів.

Пошук лампи, що перегоріла/несправна

Зрозуміло, найчастіша несправність називається «гірлянда не горить». Викликано це може бути не тільки перегорянням однієї з лампочок, а й порушенням контакту у вилках та патронах (наприклад, самовідтворенням ламп), внутрішнім обривом (зламом) у проводах та виходом з ладу додаткових, не завжди помітних елементів схеми (наприклад, запобіжників, захованих) в мережевому шнурі та ін.). Іноді пошук такої несправності може зайняти дуже великий час, причому навіть може виникнути бажання «здатися»

Найпростіший і в той же час ефективний спосіб пошуку дефектної ділянки ланцюга – поетапне продзвонювання, яке супроводжується вийманням кожної лампочки з патрона. Однак через це даний спосіб також є найдовшим, до того ж не всі гірлянди є розбірними (де-не-де лампочки впаяні). Значно скоротити час пошуку проблемної ділянки допоможе так звана «диво-викрутка» (детектор поля), забезпечена батарейками та вбудованим підсилювачем на польовому транзисторі. Проблемну гірлянду включають у мережу, після чого акуратно проводять викруткою по всій її довжині. Поряд з місцем обриву (або колбою лампи, що перегоріла) починає лунати зумер і запалюється зелений світлодіод (див. фото справа). Пошук несправності цим методом займає лічені секунди, проте, на жаль, він не працює, якщо гірлянда має більше одного обриву.

Визначення параметрів невідомої лампи

Отже, лампа, що перегоріла, успішно виявлена. Добре, якщо це радянська лампочка із цоколем Е10, на якому написані її параметри! Однак часто в гірляндах (особливо імпортних) застосовуються безцокольні лампи без маркування. Причому за практично однаковий зовнішній вигляд, ці лампи можуть істотно відрізнятися параметрами, тобто. бути абсолютно незамінними. Як же бути? Спочатку потрібно з'ясувати необхідні параметри такої лампи. Знята з гірлянди лампочка, що перегоріла, нам у цьому вже ніяк не допоможе, тому для досліджень доведеться зняти ще одну - справну. Для з'ясування її характеристик нам знадобиться регульований (лабораторний) блок живлення та тестер для вимірювання струму. Запропонована методика вимірювань наступна: напруга на включеній через тестер лампі обережно піднімають з нуля до того моменту, коли вона почне світитися з достатнім накалом. Увага! Не пережарюйте лампу, краще нехай вона світиться трохи тьмяніша, ніж повинна. У цей момент слід зафіксувати робочу напругу і особливо струм лампи. Далі нескладно визначити номінальну напругу, як найближче з ряду 1; 1,5; 2,5; 3; 3,5; 5; 6; 9; 10; 12; 13,5; 14; 16; 18; 24; 26 Ві струм із ряду 0,06; 0,1; 0,16; 0,2; 0,25; 0,3 А. Тепер залишається знайти в запасах або придбати лампу з такими самими параметрами.

Заміна лампи на аналог

Але що робити, якщо знайти точно таку лампу, як потрібно, не вдається? Наприклад, деякі види ламп взагалі не надходили у продаж окремо від гірлянд. Іноді в таких випадках вдаються до коротко лампи, що перегоріла, але це неправильний підхід, що сильно наближає момент повного виходу гірлянди з ладу. В інших випадках замість лампи, що перегоріла, встановлюють іншу з «відліхтарними» параметрами, що призводить або також до перевантаження інших ламп (при цьому нова лампочка ледве світиться, як на фото праворуч), або до моментального перегорання нової лампи. Як правильно підібрати заміну?

Почнемо з того, що найправильніша заміна - це все-таки точно така ж лампочка, як і всі інші, тобто. "рідна". Але якщо її немає, підбирати заміну потрібно в першу чергу за її робочим струмом, щоб гірлянда могла зберегти свій колишній вигляд у ввімкненому стані.

Наприклад, якщо лампи в гірлянді розраховані на 5, 0,12А, то замість однієї з них цілком можна спробувати встановити лампу на 3, 0,16 А. До речі, результат цієї заміни можна спостерігати на фото зліва («нерідна» лампочка – ліва). Однак потрібно пам'ятати, що в міру збільшення числа ламп, що замінюються, навантаження на лампочки зростає, тому нескінченно зловживати такою заміною все ж не вийде.

Інший, більш радикальний і більш коректний спосіб реанімації старої гірлянди, полягає в повній заміні всіх лампочок на нові, іншого типу (з числа тих, що вільно продаються на даний момент). Однак при цьому потрібно пам'ятати, що початкова кількість ламп у гірлянді диктує нам діапазон номінальних напруг для ламп, що вибираються. Наприклад, при 10 лампах у гірлянді це повинні бути лампочки на 24-26, при 16 - на 16-18, при 20 - на 12-14, при 50 - на 5-6 і т.д. При цьому у нас залишається свобода вибору ламп з будь-яким робочим струмом при даній напрузі, головне, щоб всі вони були однаковими.

Відновлення ламп із «самокороткою»

У гірляндах зразка 1990-х...2000-х років нерідко використовувалися лампи з так званою самозакороткою (див. фото справа) – спеціальним елементом, що пробивається при перегоранні нитки розжарення і замикає лампу накоротко, так що решта гірлянди продовжує працювати. Як бачимо, це рішення по суті є автоматичною заміною ламп, що перегоріли, перемичками – той самий варіант, якого ми рекомендували уникати. У міру накопичення закорочених ламп у гірлянді напруга на решту все сильніше зростає, що прискорює їх вихід з ладу і збільшує ймовірність лавинного перегорання відразу багатьох ламп, що супроводжується спрацюванням запобіжника гірлянди (якщо він є!) і остаточним виходом її з ладу. Тому при появі в гірлянді згаслих лампочок їх все ж таки бажано якнайшвидше змінювати. Однак іноді виходить так, що самозакоротка з якихось причин спрацьовує і біля ламп зі справною ниткою напруження. У цьому випадку можна спробувати продовжити життя таким лампочкам, зробивши випалювання закорочує елемента підвищеним струмом. Для цього лампу підключають до лабораторного джерела з регульованим струмом. Напруга слід виставити на рівні, що не перевищує номінальну напругу лампи. Далі струм акуратно підвищують до поступового оплавлення закорочує елемента. Відразу давати на лампу великий струм не слід, бо це може призвести до оплавлення електродів і остаточного виходу з ладу.

Заміна миготливих ламп

Старі електрогірлянди не містили будь-яких електронних контролерів або пристроїв керування, тому з світлових ефектів було доступне лише миготіння всього ланцюжка, що забезпечується включенням до ланцюга лампи спеціальної конструкції з біметалевим контактом усередині. На жаль, саме ці лампи виявилися схильні до виходу з ладу в першу чергу; іноді це виражалося в тому, що вбудований контакт переставав розмикатися. Замінити таку лампу можна балончиком від стартера, а ще краще – цілим стартером, послідовно включеним з гірляндою (перегоріла миготлива лампа при цьому замінюється на звичайну). Вся проблема полягає в підборі типу стартера, який би забезпечив гарне миготіння ламп, схоже на задумане. Ця тема стала предметом окремого дослідження, але якщо говорити коротко – то найкраще себе зарекомендували стартери в повнорозмірній (штенгельній) колбі з газом бузкового кольору світіння, що наповнює, зокрема «старі» Philips S10. Радянські стартери з неоновим наповненням для цієї мети виявилися зовсім непридатними. Однак потрібно пам'ятати про те, що такий позаштатний режим роботи сильно зношує і перегріває стартер, тому такій відремонтованій гірлянді, що миготить, потрібно час від часу давати «відпочити».


Як продовжити життя старій гірлянді

Час невблаганно йде вперед, і так само невблаганно йдуть у минуле лампи розжарювання. Тому старі електрогірлянди, особливо радянського виробництва, з кожним роком дедалі більше переходять у розряд раритетів та починають вимагати особливо дбайливого поводження. Як продовжити їм життя? Відповідь підказує одна особливість ламп розжарювання, а саме залежність їхнього терміну служби від робочої напруги (і, відповідно, струму). Ця залежність має нелінійний характер, наприклад, зниження напруги на 10% збільшує термін служби лампи вдвічі. Іноді для досягнення цього ефекту гірлянди включають у мережу через діод, але при цьому виникає ефект неприємного мерехтіння ламп, помітний для ока. Натомість можна рекомендувати запитку гірлянди через автотрансформатор (якщо він випадково завалявся в господарстві), а за його відсутності – включати її через баластовий дросель (рекомендується) або конденсатор. Дросель з потрібними параметрами завжди можна підібрати серед стандартних для включення люмінесцентних ламп.

Інші поради будуть досить банальними: не піддавайте гірлянду сильним струсу (особливо у включеному стані), не включайте її в мережу з підвищеною напругою або кидками напруги, не зменшуйте кількість світильників у гірлянді і не закорочуйте лампи, що перегоріли. Простий набір цих профілактичних заходів вже здатний забезпечити вашій улюбленій гірлянді довге життя на радість домочадцям та всім любителям новорічних прикрас.