Главная-Лестницы-Цветомузыка на микросхемах своими руками с описанием. Как сделать цветомузыку на светодиодах своими руками

Цветомузыка на микросхемах своими руками с описанием. Как сделать цветомузыку на светодиодах своими руками

Практически у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, возникало желание собрать цветомузыкальную приставку или бегущий огонь, чтобы разнообразить прослушивание музыки в вечернее время или в праздничные дни. В этой статье речь пойдет о простой цветомузыкальной приставке, собранной на светодиодах , которую под силу собрать даже начинающему радиолюбителю.

1. Принцип действия цветомузыкальных приставок.

Работа цветомузыкальных приставок (ЦМП , ЦМУ или СДУ ) основана на частотном разделении спектра звукового сигнала с последующей передачей его по отдельным каналам низких , средних и высоких частот, где каждый из каналов управляет своим источником света, яркость которого определяется колебаниями звукового сигнала. Конечным результатом работы приставки является получение цветовой гаммы, соответствующей воспроизводимому музыкальному произведению.

Для получения полной гаммы цветов и максимального количества цветовых оттенков в цветомузыкальных приставках используются, как минимум, три цвета:

Разделение частотного спектра звукового сигнала происходит с помощью LC- и RC-фильтров , где каждый фильтр настроен на свою сравнительно узкую полосу частот и пропускает через себя только колебания этого участка звукового диапазона:

1 . Фильтр низких частот (ФНЧ) пропускает колебания частотой до 300 Гц и цвет его источника света выбирают красным;
2 . Фильтр средних частот (ФСЧ) пропускает 250 – 2500 Гц и цвет его источника света выбирают зеленым или желтым;
3 . Фильтр высших частот (ФВЧ) пропускает от 2500 Гц и выше, и цвет его источника света выбирают синим.

Каких-либо принципиальных правил для выбора полосы пропускания или цвета свечения ламп не существует, поэтому каждый радиолюбитель может применять цвета исходя из особенностей своего восприятия цвета, а также по своему усмотрению изменять число каналов и ширину полосы частот.

2. Принципиальная схема цветомузыкальной приставки.

На рисунке ниже предоставлена схема простой четырехканальной цветомузыкальной приставки, собранной на светодиодах. Приставка состоит из усилителя входного сигнала, четырех каналов и блока питания, обеспечивающего питание приставки от сети переменного тока.

Сигнал звуковой частоты подается на контакты ПК , ЛК и Общий разъема Х1 , и через резисторы R1 и R2 попадает на переменный резистор R3 , являющийся регулятором уровня входного сигнала. От среднего вывода переменного резистора R3 звуковой сигнал через конденсатор С1 и резистор R4 поступает на вход предварительного усилителя, собранного на транзисторах VT1 и VT2 . Применение усилителя позволило использовать приставку практически с любым источником звукового сигнала.

С выхода усилителя звуковой сигнал подается на верхние выводы подстроечных резисторов R7 ,R10 , R14 , R18 , являющиеся нагрузкой усилителя и выполняющие функцию регулировки (подстройки) входного сигнала отдельно по каждому каналу, а также устанавливают нужную яркость светодиодов канала. От средних выводов подстроечных резисторов звуковой сигнал поступает на входы четырех каналов, каждый из которых работает в своей полосе звукового диапазона. Схематично все каналы выполнены одинаково и различаются лишь RC-фильтрами.

На канал высших R7 .
Полосовой фильтр канала образован конденсатором С2 и пропускает только спектр верхних частот звукового сигнала. Низкие и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора для этих частот велико.

Проходя конденсатор, сигнал верхних частот детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT3 . Появляющееся на базе транзистора отрицательное напряжение открывает его, и группа синих светодиодов HL1 — HL6 , включенных в его коллекторную цепь, зажигаются. И чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее открывается транзистор, тем ярче горят светодиоды. Для ограничения максимального тока через светодиоды последовательно с ними включены резисторы R8 и R9 . При отсутствии этих резисторов светодиоды могут выйти из строя.

На канал средних частот сигнал подается от среднего вывода резистора R10 .
Полосовой фильтр канала образован контуром С3R11С4 , который для низких и высших частот оказывает значительное сопротивление, поэтому на базу транзистора VT4 поступают лишь колебания средних частот. В коллекторную цепь транзистора включены светодиоды HL7 – HL12 зеленого цвета.

На канал низких частот сигнал подается со среднего вывода резистора R18 .
Фильтр канала образован контуром С6R19С7 , который ослабляет сигналы средних и высших частот и поэтому на базу транзистора VT6 поступают лишь колебания низких частот. Нагрузкой канала являются светодиоды HL19 – HL24 красного цвета.

Для разнообразия цветовой гаммы в цветомузыкальную приставку добавлен канал желтого цвета. Фильтр канала образован контуром R15C5 и работает в частотном диапазоне ближе к низким частотам. Входной сигнал на фильтр поступает с резистора R14 .

Питается цветомузыкальная приставка постоянным напряжением 9В . Блок питания приставки состоит из трансформатора Т1 , диодного моста, выполненного на диодах VD5 – VD8 , микросхемного стабилизатора напряжения DA1 типа КРЕН5, резистора R22 и двух оксидных конденсаторов С8 и С9 .

Переменное напряжение, выпрямленное диодным мостом, сглаживается оксидным конденсатором С8 и поступает на стабилизатор напряжения КРЕН5. С вывода 3 микросхемы стабилизированное напряжение 9В подается в схему приставки.

Для получения выходного напряжения 9В между минусовой шиной блока питания и выводом 2 микросхемы включен резистор R22 . Изменением величины сопротивления этого резистора добиваются нужного выходного напряжения на выводе 3 микросхемы.

3. Детали.

В приставке могут быть использованы любые постоянные резисторы мощностью 0,25 – 0,125 Вт. На рисунке ниже показаны номиналы резисторов, у которых для обозначения величины сопротивления используют цветные полоски:

Переменный резистор R3 и подстроечные резисторы R7, R10, R14, R18 любого типа, лишь бы подходили под размер печатной платы. В авторском варианте конструкции использовался отечественный переменный резистор типа СП3-4ВМ, подстроечные резисторы импортного производства.

Постоянные конденсаторы могут быть любого типа, и рассчитаны на рабочее напряжение не ниже 16 В. При возникновении трудности с приобретением конденсатора С7 емкостью 0,3 мкФ его можно составить из двух соединенных параллельно емкостью 0,22 мкФ и 0,1 мкФ.

Оксидные конденсаторы С1 и С6 должны иметь рабочее напряжение не ниже 10 В, конденсатор С9 не ниже 16 В, а конденсатор С8 не ниже 25 В.

Оксидные конденсаторы С1, С6, С8 и С9 имеют полярность , поэтому при монтаже на макетную или печатную плату это необходимо учитывать: у конденсаторов Советского производства на корпусе обозначают положительный вывод, у современных отечественных и импортных конденсаторов обозначают отрицательный вывод.

Диоды VD1 – VD4 любые из серии Д9. На корпусе диода со стороны анода наносится цветная полоска, определяющая букву диода.

В качестве выпрямителя, собранного на диодах VD5 – VD8, используется готовый миниатюрный диодный мост, рассчитанный на напряжение 50В и ток не менее 200 mA.

Если вместо готового моста использовать выпрямительные диоды, придется немного подкорректировать печатную плату, или диодный мост вообще вынести за пределы основной платы приставки и собрать на отдельной небольшой плате.

Для самостоятельной сборки моста диоды берутся с теми же параметрами, что и заводской мост. Также подойдут любые выпрямительные диоды из серии КД105, КД106, КД208, КД209, КД221, Д229, КД204, КД205, 1N4001 – 1N4007. Если использовать диоды из серии КД209 или 1N4001 – 1N4007, то мост можно собрать прямо со стороны печатного монтажа непосредственно на контактных площадках платы.

Светодиоды обычные с желтым, красным, синим и зеленым цветом свечения. В каждом канале используется по 6 штук:

Транзисторы VT1 и VT2 из серии КТ361 с любым буквенным индексом.

Транзисторы VT3, VT4, VT5, VT6 из серии КТ502 с любым буквенным индексом.

Стабилизатор напряжения типа КРЕН5А с любым буквенным индексом (импортный аналог 7805). Если использовать девятивольтовые КРЕН8А или КРЕН8Г (импортный аналог 7809), то резистор R22 не ставится. Вместо резистора на плате устанавливается перемычка, которая соединит средний вывод микросхемы с минусовой шиной, или при изготовлении платы этот резистор вообще не предусматривается.

Для соединения приставки с источником звукового сигнала применен разъем типа «джек» на три контакта. Кабель взят от компьютерной мыши.

Трансформатор питания – готовый или самодельный мощностью не менее 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 – 15 В при токе нагрузки 200 mA.

В дополнение к статье посмотрите первую часть видеоролика, где показывается начальный этап сборки цветомузыкальной приставки

На этом первая часть заканчивается.
Если Вы соблазнились сделать цветомузыку на светодиодах , тогда подбирайте детали и обязательно проверьте исправность диодов и транзисторов, например, . А во произведем окончательную сборку и настройку цветомузыкальной приставки.
Удачи!

Литература:
1. И. Андрианов «Приставки к радиоприемным устройствам».
2. Радио 1990 №8, Б. Сергеев «Простые цветомузыкальные приставки».
3. Руководство по эксплуатации радиоконструктора «Старт».

Дополнительно

  • В: Купил ленту, на ней контакты G, R, B, 12. Как подключить?
    О: Это не та лента, можешь выкинуть

    В: Прошивка загружается, но выползает рыжими буквами ошибка “Pragma message….”
    О: Это не ошибка, а информация о версии библиотеки

    В: Что делать, чтобы подключить ленту своей длины?
    О: Посчитать количество светодиодов, перед загрузкой прошивки изменить самую первую в скетче настройку NUM_LEDS (по умолчанию стоит 120, заменить на своё). Да, просто заменить и всё!!!

    В: Сколько светодиодов поддерживает система?
    О: Версия 1.1: максимум 450 штук, версия 2.0: 350 штук

    В: Как увеличить это количество?
    О: Варианта два: оптимизировать код, взять другую библиотеку для ленты (но придётся переписать часть). Либо взять Arduino MEGA, у неё больше памяти.

    В: Какой конденсатор ставить на питание ленты?
    О: Электролитический. Напряжение 6.3 Вольт минимум (можно больше, но сам кондер будет крупнее). Ёмкость – минимум 1000 мкФ, а так чем больше тем лучше.

    В: Как проверить ленту без Arduino? Горит ли лента без Arduino?
    О: Адресная лента управляется по спец протоколу и работает ТОЛЬКО при подключении к драйверу (микроконтроллеру)

  • МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

  • Версию 2.0 и выше можно использовать БЕЗ ИК ПУЛЬТА, режимы переключаются кнопкой, всё остальное настраивается вручную перед загрузкой прошивки.

  • Как настроить другой пульт?
    У других пультов кнопки имеют другой код, для определения кода кнопок используйте скетч IR_test (версии 2.0-2.4) или IRtest_2.0 (для версий 2.5+), есть в архиве проекта. Скетч шлёт в монитор порта коды нажатых кнопок. Далее в основном скетче в секции для разработчиков есть блок дефайнов для кнопок пульта, просто измените коды на свои. Можно сделать калибровку пульта, но честно уже совсем лень.

  • Как сделать два столбика громкости по каналам?
    Для этого вовсе необязательно переписывать прошивку, достаточно разрезать длинный кусок ленты на два коротких и восстановить нарушенные электрические связи тремя проводами (GND, 5V, DO-DI). Лента продолжит работать, как одно целое, но теперь у вас есть два куска. Само собой, аудио-штекер должен быть подключен тремя проводами, а в настройках отключен моно режим (MONO 0), а количество светодиодов должно быть равно суммарному количеству на двух отрезках.
    P.S. Посмотри первую схему в схемах!

  • Как сбросить настройки, которые хранятся в памяти?
    Если вы доигрались с настройками и что то пошло не так, можно сбросить настройки на “заводские”. Начиная с версии 2.4 есть настройка RESET_SETTINGS , ставите её 1, прошиваетесь, ставите 0 и снова прошиваетесь. В память будут записаны настройки из скетча. Если вы на 2.3, то смело обновляйте до 2.4, версии отличаются только новой настройкой, которая никак не повлияет на работу системы. В версии 2.9 появилась настройка SETTINGS_LOG , которая выводит в порт значения хранящихся в памяти настроек. Так, для отладки и понимания.

1. Введение

Ю. Поздняков, Объёмная цветомузыкальная установка, «В помощь радиолюбителю», выпуск 67, 1979 г.

«Цветомузыкальные установки (ЦМУ) обеспечивают сопровождение музыкальных произведений световыми эффектами. Подобные устройства улучшают восприятие музыкальных произведений и значительно повышают степень их эмоционально-психологического воздействия на личность.
В развитии цветомузыки можно выделить два основных направления.
Первое предполагает отсутствие жёсткой связи между музыкальным произведением и его цветовым сопровождением. Необходимым звеном в процессе преобразования музыки в цветовой рисунок является «цветооператор» – человек с музыкальным образованием, исполняющий на ЦМУ партию света, руководствуясь либо замыслом композитора, либо чисто эмоциональными законами анализа музыкального произведения. При этом не исключается и автоматическое управление цветовым рисунком. Очевидно, что не смотря на высокую эстетическую насыщенность такой аудиовизуальной программы, существенным недостатком таких систем является их большая сложность и стоимость, а также необходимость высокой квалификации оператора.
Второе, гораздо более широко распространённое направление, представлено устройствами, автоматически анализирующими музыкальное произведение непосредственно в процессе его исполнения по заранее заданному алгоритму, меняющему соответствующим образом световой поток по яркостному и спектральному составу. Преимуществом ЦМУ такого типа является сравнительно простая конструкция и, как следствие, лёгкость её реализации м массового повторения. Однако, в таких установках исключается возможность полного соответствия характера цветового сопровождения стилю и содержанию музыкального произведения.
За последнее время по такому принципу созданы и успешно функционируют многие образцы ЦМУ – от мощных стационарных установок для обслуживания культурно-зрелищных мероприятий до небольших комнатных, рассчитанных на ограниченную аудиторию. В большинстве случаев оконечные устройства ЦМУ воспроизводят цветовой рисунок в плоскости. При использовании ламп накаливания практикуется их размещение в отдельных плафонах – по количеству цветов, воспроизводимых установкой. Такое решение не позволяет полностью использовать возможности ЦМУ и снижает эффективность её эмоционального воздействия на человека.
Чаще всего оконечное устройство ЦМУ представляет собой плоский экран, на который с помощью расположенных за ним электрических ламп с отражателями проецируется цветовой рисунок. В лучших случаях на экране можно наблюдать так называемый эффект смешения цветов, в результате которого создаётся иллюзия многоцветности при использовании излучателей всего трёх цветов – красного, зелёного и синего. При этом цветовой рисунок отличается несколько большим разнообразием и изменчивостью, в то время как при отсутствии названного эффекта у слушателя создаётся впечатление однообразия и повторяемости цветового рисунка. Следовательно, от размещения световых источников в пространстве и свойств самого экрана в большой степени зависит эффективность цветового сопровождения музыки».

Я специально привёл здесь эту обширную цитату из статьи, потому что более чем за 30 лет с момента публикации, в принципе, мало что изменилось. Основные усовершенствования коснулись, главным образом, технической стороны цветомузыки: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи, микропроцессорное управление , компьютерное управление с помощью специально разработанных программ, лазеры и светодиоды в качестве источников света. Мало кто может в настоящее время сказать, что он видел цветомузыкальное произведение, сопровождаемое «цветооператором». Абсолютное большинство ЦМУ – автоматические. Причём, многие люди вообще не понимают самой сути цветомузыки и считают мигание разноцветных (а то и вообще одноцветных!) лампочек более-менее в такт музыке именно цветомузыкой. Я хочу немного рассеять это заблуждение. Моя статья предназначена, прежде всего, для молодых людей, которые умеют читать и осмысливать прочитанное. А ещё лучше, если они хотят и пытаются кое-что делать своими руками.

2. «Увидеть» звук…

Когда-то, очень давно, во все дома была подведена радиотрансляционная сеть. К ней подключались так называемые абонентские громкоговорители, которые воспроизводили одну (позже – три) радиопрограмму, транслируемую по проводам. Плата за это была копеечная, поэтому такой громкоговоритель «бубнел» постоянно. Напряжение радиосети составляло в нашей местности ~36 В при очень незначительном токе. Я догадался подключить к радиотрансляционной линии лампочку от карманного фонарика и неожиданно обнаружил, что нить накала лампочки мерцает в такт звуку. Для меня это было открытием! Я впервые увидел, что звук можно преобразовать в свет. Яркость лампочки менялась в соответствии с громкостью звука. В дальнейшем, когда я стал увлекаться радиотехникой и почитывать всякие умные книги, я узнал ещё две вещи. Во-первых, звуковой диапазон состоит из колебаний низкой (НЧ), средней (СЧ) и высокой частоты (ВЧ). Этот никак не связывалось с цветомузыкой, а следовало из возможности регулировки тембра (НЧ и ВЧ) в усилителях радиоприёмников, электропроигрывателей и магнитофонов. Во-вторых, я узнал, что русский композитор Александр Скрябин ещё в начале ХХ века решил соединить музыку и свет и применял в записи некоторых своих произведений обозначения «цветовых» нот. Конечно, Скрябин и не помышлял о каком-то автоматическом световом сопровождении музыки. Он подразумевал, что только человек сможет полностью воплотить в реальность цветовую партитуру произведения . Я не видел «Прометей» в световом сопровождении, но такая возможность меня буквально поразила.
Сама идея цветового автоматического сопровождения музыки была уже реализована (к тому времени, когда я начал этим интересоваться), и схемы простых ЦМП также уже существовали.

Простейшая ЦМП работает следующим образом: электрический сигнал звуковой частоты поступает на разделительные фильтры --> каждый фильтр выделяет из звукового диапазона свою полосу частот: низкие, средние и высокие --> каждый сигнал поступает на свою лампочку, яркость которой меняется пропорционально уровню сигнала соответствующей частоты (рис. 1):

Деление на частотные поддиапазоны условно, например: НЧ – от 300 Гц и ниже, СЧ – от 300 до 2500 Гц, ВЧ – от 2500 Гц и выше. Частотные фильтры не дают резких границ диапазонов, потому что частично перекрываются (рис. 2), а именно это и позволяет получить из трёх основных цветов (красного, синего, зелёного) множество цветовых оттенков.

Соответствие частотных диапазонов красному, зелёному и синему цветам также условно. Но логика в этом есть: низким частотам звукового диапазона соответствуют низкие частоты светового спектра, средним – средние, высоким – высокие.


Рис. 3.

Количество фильтров ЦМП можно увеличить, разделив звуковой диапазон на бо льшее количество частотных каналов, или, например, поставить в соответствие каждой ноте определённый цвет солнечного спектра (рис. 3):
Однако я не буду рассматривать возможные перспективы расширения возможностей ЦМУ и аспекты их конструктивного усложнения.
Я расскажу и, по возможности, покажу несколько простых и не очень конструкций ЦМП.

Самая простая ЦМП (рис. 4) представляет собой 1:1 практическую реализацию структурной схемы,
показанной на рис. 1.

Звуковой сигнал с динамика радиоприёмника, проигрывателя, магнитофона поступает на полосовые фильтры. Резистор R1 служит для регулировки уровня сигнала. Фильтр ВЧ – конденсатор С1, фильтр СЧ – конденсатор С2 и катушка L1, фильтр НЧ – катушка L2. К выходу фильтров подключены лампочки на 2,5 В или 3,5 В, окрашенные в синий, зелёныё и красный цвета. Конденсаторы – любые постоянной ёмкости (кроме оксидных). Катушки наматываются на металлических шпульках от швейной машины. Шпульки имеют внутренний диаметр 6,5 мм, внешний диаметр – 21 мм, ширину – 8 мм. Катушка L1 наматывается на одной шпульке и содержит 400 витков ПЭЛ 0,23. Катушка L2 – на двух шпульках, скреплённых металлическим болтом, содержит 2х300 витков того же провода.
Это была первая моя ЦМП, которую я подключал к выходу усилителя 5У06 для школьного кинопроектора КПШ-4. Лампочки на 3,5 В были окрашены акварельными красками. Приставка работала, хорошо было заметно изменение яркости ламп в такт изменениям НЧ, СЧ и ВЧ звукового сигнала. Но по причине того, что примитивное окрашивание не давало эффекта смешивания цветов, я не стал оформлять эту ЦМП в виде отдельной конструкции.

3. ЦМП на транзисторах

3.1. Простая ЦМП на трёх транзисторах (рис. 5) из журнала «Юный техник», 1975 г, №11 содержит всего три мощных транзистора типа П213А (подойдут и другие, например П4, П214-217). Транзисторы включены в усилительные каскады по схеме с общим эмиттером, и каждый из них предназначен для усиления вполне определённой полосы частот. Так, каскад на транзисторе VT1 усиливает ВЧ, на транзисторе VT2 – СЧ, на транзисторе VT3 – НЧ. Разделение частот осуществляется простейшими фильтрами, составленными из RC-цепочек. Входной сигнал на фильтры подаётся с движка потенциометра R1, который в данном случае является общим для всех каскадов регулятором усиления. Кроме того, для подбора усиления каждого каскада в схеме имеются переменные резисторы R3, R5, R7. Смещение на базах транзисторов определяется значениями резисторов R2, R4, R6. Нагрузкой каждого каскада являются две параллельно включенные лампочки (6,3 В х 0,28 А). Питается схема от источника постоянного тока напряжением 8-9 В, которое подаётся с однополупериодного выпрямителя на диоде VD1. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Переменное напряжение 6,3 В снимается с «накальной» обмотки силового трансформатора того устройства, к которому подключается приставка.
Налаживание приставки сводится к подбору значений резисторов R2, R4, R6. В отсутствие входного сигнала их значения подбирают такими, чтобы нити накала ламп едва светились.
Эту ЦМП я сделал в виде отдельной конструкции в прямоугольном корпусе. Внутри располагалась плата со всеми деталями. Ламы (по 2 шт 6,3Вх0,28А на канал) были укреплены перед отражателем (кусок плотного картона, оклеенный фольгой). Экраном был плоский кусок рифлёного оргстекла. Лампочки я окрашивал пастой от шариковых ручек, растворённой в бесцветном нитролаке. В результате я получил многокрасочную цветовую картину, возникающую в результате смешивая цветов.
На древней фотографии (рис. 6) коробочка справа на столе – это и есть моя ЦМП на транзисторах.

3.2. ЦМП на четырёх транзисторах (РАДИО, 1990, №8)

Эта ЦМП отличается от предыдущей наличием предварительного усилителя и собственного блока питания (рис. 7), что позволяет изготовить её в виде отдельной автономной конструкции.

Полагаю, что схема специальных пояснений не требует. Надо отметить, что она кочует в Интернете из сайта в сайт, и нагрузкой выходных транзисторов ставят не только лампы, но и светодиоды, и электродвигатели для лазерной ЦМП.

3.3. ЦМП на 10 транзисторах с каналом фона (http://shemabook.ru/)

Многие после изготовления простой цветомузыкальной приставки захотят сделать конструкцию, обладающую большей яркостью свечения ламп, достаточной для освещения экрана внушительных размеров. Задача выполнимая, если воспользоваться автомобильными лампами (на напряжение 12 В) мощностью 4...6 Вт. С такими лампами работает приставка, схема которой приведена на рис. 8.
Входной сигнал, снимаемый с выводов динамической головки радиоустройства, поступает на согласующий трансформатор Т2, вторичная обмотка которого подключена через конденсатор С1 к регулятору чувствительности - переменному резистору R1. Конденсатор С1 в данном случае ограничивает диапазон НЧ приставки, чтобы на нее не поступал, скажем, сигнал фона переменного тока (50 Гц).
С движка регулятора чувствительности сигнал поступает далее через конденсатор С2 на составной транзистор VT1VT2. С нагрузки этого транзистора (резистор R3) сигнал подается на три фильтра, «распределяющие» сигнал по каналам. Через конденсатор С4 проходят сигналы ВЧ, через фильтр C5R6C6R7 - сигналы СЧ, через фильтр C7R9C8R10 - сигналы НЧ. На выходе каждого фильтра стоит пе­ременный резистор, позволяющий устанавливать нужное уси­ление данного канала (R4 - по ВЧ, R7 - по СЧ, R10 - по НЧ). Затем следует двухкаскадный усили­тель с мощным выходным транзистором, нагруженным на две последовательно соединенные лампы - они окрашены для каж­дого канала в свой цвет: EL1 и EL2 - в синий, EL3 и EL4 - в зеленый, EL5 и EL6 - в красный.
Кроме того, в приставке есть еще один канал, собранный на транзисторах VT6, VTIO и нагруженный на лампы EL7 и EL8. Это так называемый канал фона. Нужен он для того, чтобы при отсутствии сигнала звуковой частоты на входе приставки экран слегка подсвечивался нейтральным светом, в данном случае фиолетовым.
В канале фона ячейки фильтра нет, но регулятор усиления есть - переменный резистор R12. Им устанавливают яркость освещения экрана. Через резистор R13 канал фона связан с вы­ходным транзистором канала СЧ. Как правило, этот канал работает продолжительнее других. Во время работы канала транзистор VT8 открыт, и резистор R13 оказывается подключен­ным к общему проводу. Напряжения смещения на базе тран­зистора VT6 практически нет. Этот транзистор, а также VT10 закрыты, лампы EL7 и EL8 погашены.
Как только сигнал звуковой частоты на входе приставки уменьшается или пропадает совсем, транзистор VT8 закры­вается, напряжение на его коллекторе возрастает, в результате чего появляется напряжение смещения на базе транзистора VT6. Транзисторы VT6 и VT10 открываются, и лампы EL7, EL8 зажигаются. Степень открывания транзисторов канала фона, а значит, яркость его ламп зависит от напряжения смещения на базе транзистора VT6. А его, в свою очередь, можно уста­навливать переменным резистором R12.
Для питания приставки использован однополупериодный выпрямитель на диоде VD1. Поскольку пульсации выходного напряжения значительны, конденсатор фильтра СЗ взят срав­нительно большой емкости.
Транзисторы VT1-VT6 могут быть серий МП25, МП26 или другие, структуры p-n-р, рассчитанные на допустимое напря­жение между коллектором и эмиттером не менее 30 В и обла­дающие возможно большим коэффициентом передачи тока (но не менее 30). С таким же коэффициентом передачи следует при­менить мощные транзисторы VT7-VT10 - они могут быть серий П213-П216. В качестве согласующего (Т2) подойдет выходной трансформатор от переносного транзисторного радио­приемника, например «Альпинист». Его первичная обмотка (высокоомная, с отводом от середины) используется в качестве обмотки II, а вторичная (низкоомная) - в качестве обмотки I. Подойдет и другой выходной трансформатор с коэффициентом передачи (коэффициентом трансформации) 1:7...1:10.
Трансформатор питания Т1 - готовый или самодельный, мощностью не менее 50 Вт и с напряжением на обмотке II 20...24 В при токе до 2 А. Нетрудно приспособить для приставки сетевой трансформатор от лампового радиоприемника. Его разбирают и удаляют все обмотки, кроме сетевой. Сматывая обмотку накала ламп (переменное напряжение на ней 6,3 В), считают число ее витков. Затем поверх сетевой обмотки наматывают проводом ПЭВ-1 1,2 обмотку II, которая должна содержать примерно вчетверо больше витков по сравнению с накальной.
Постоянные резисторы - МЛТ-0,25, переменные - СП-1 или аналогичные. Конденсаторы С1, С4-С6, С8 - МБМ или другие (С8 придется составить из двух-трех параллельно соеди­ненных либо использовать конденсатор емкостью 0,25 мкФ). Конденсаторы С2 и С7 - К50-6, СЗ - К50-ЗБ или составлен­ный из нескольких параллельно и последовательно соединенных конденсаторов меньшей емкости или на меньшее напряжение. К примеру, можно использовать два конденсатора емкостью по 4000 мкФ на напряжение 25 В (К50-6), соединив их последо­вательно. Или взять четыре конденсатора ЭГЦ емкостью по 2000 мкФ на напряжение 20 В и соединить их попарно парал­лельно, а пары включить последовательно. Такая цепочка будет рассчитана на напряжение 40 В, что вполне допустимо.
При отсутствии конденсатора СЗ с указанными параметрами можно использовать конденсатор емкостью около 500 мкФ, но выпрямитель собрать по мостовой схеме (в этом случае пона­добятся четыре диода).
Диод (или диоды) - любой другой, кроме указанного на схеме, рассчитанный на выпрямленный ток не менее 3 А.
На рис. 9 приведен чертеж монтажной платы, на которой располагают большинство деталей приставки. Мощные тран­зисторы совсем не обязательно крепить к плате металлическими держателями, достаточно приклеить их шляпками к плате. Трансформатор питания, выпрямительный диод и сглаживающий конденсатор укрепляют либо на дне корпуса, либо на отдельной небольшой планке. Переменные резисторы и выключатель пита­ния устанавливают на лицевой панели корпуса, а входной разъем и держатель предохранителя с предохранителем - на задней стенке.
Если лампы освещения предполагается разместить в отдель­ном корпусе, нужно подключать их к электронной части при­ставки с помощью разъема на пять контактов. Правда, приставка может выглядеть эффектно и в случае размещения ее элементов в общем корпусе. Тогда экран (например, из органического стекла с матированной поверхностью) устанавливают в вырезе на лицевой стенке корпуса, а за экраном внутри корпуса укреп­ляют указанные выше автомобильные лампы, баллоны которых заранее окрашивают в соответствующий цвет. За лампами жела­тельно расположить рефлекторы из фольги или белой жести от консервной банки - тогда яркость возрастет.
Теперь о проверке и налаживании приставки. Начинать их следует с измерения выпрямленного напряжения на выводах конденсатора СЗ - оно должно быть около 26 В и падать не­значительно при полной нагрузке, когда зажигаются все лампы (конечно, во время работы приставки).
Следующий этап - установка оптимального режима работы выходных транзисторов, определяющих максимальную яркость свечения ламп. Начинают, скажем, с канала ВЧ. Вывод базы транзистора VT7 отсоединяют от вывода эмиттера транзистора VT3 и соединяют его с минусовым проводом пита­ния через цепочку из последовательно соединенных постоянного резистора сопротивлением 1 кОм и переменного сопротивле­нием 3,3 кОм. Подпаивают цепочку при выключенной приставке. Сначала движок переменного резистора устанавливают в по­ложение, соответствующее максимальному сопротивлению, а затем плавно перемещают его, добиваясь нормального свечения ламп EL1 и EL2. При этом следят за температурой корпуса транзистора - он не должен перегреваться, иначе придется либо снизить яркость ламп, либо установить транзистор на не­большой радиатор - металлическую пластину толщиной 2...3 мм. Измерив получившееся в результате подбора общее сопротивле­ние цепочки, впаивают в приставку резистор R5 с таким или возможно близким сопротивлением, а соединение базы тран­зистора VT7 с эмиттером VT3 восстанавливают. Возможно, что резистор R5 не придется менять - его сопротивление окажется близким к получившемуся сопротивлению цепочки.
Аналогично подбирают резисторы R8 и R11.
После этого проверяют работу канала фона. При переме­щении движка резистора R12 вверх по схеме должны зажи­гаться лампы EL7 и EL8. Если они работают с недокалом или перекалом, придется подобрать резистор R13.
Далее на вход приставки подают сигнал звуковой частоты амплитудой примерно 300...500 мВ с динамической головки маг­нитофона, а движок переменного резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение. Убеждаются в изменении яркости ламп EL3, EL4 и EL7, EL8. Причем при увеличении яркости первых вторые должны гаснуть, и наоборот.
Во время работы приставки переменными резисторами R4, R7, RIO, R12 регулируют яркость вспышек ламп соответству­ющей окраски, a R1 - общую яркость экрана.

3.4. ЦМП на светодиодах (http://radiozuk.ru/)
Описание убогое как по стилистике, так и по содержанию, поэтому приведу только основные моменты.

Переменным резистором регулируется уровень входного сигнала. Переключатель включает светодиоды без музыки (рис. 10).

Правильно собранная схема начинает работать сразу. Единственное, что потребуется сделать – это подобрать R*, если потребуется включить несколько светодиодов параллельно. Например, у автора для 4-х светодиодов R=820 Ом.

Схема всей приставки состоит из 3-х каналов (рис. 11), отличающихся номиналами деталей фильтров. Катушка L1 – головка воспроизведения от старого магнитофона.

3.5. Цветомузыка – что может быть проще? (http://cxem.net/sound/light/light23.php
вопрошает автор и приводит следующие аргументы -->

Вы начинающий радиолюбитель и вам нечем заняться? Хотите что-нибудь спаять, но не можете определиться с выбором? Делаем цветомузыку! Устроим дома дискотеку и будем зажигать, но сначала включим паяльник и немного попаяем. Не хотим дискотеку, просто поставим возле компьютера в уголок, пусть моргает под музыку.
Цветомузыкальная установка позволяет получать цветные вспышки в такт с исполняемой мелодией. Для начала возьмём транзистор, светодиод, резистор и источник питания 9В. Подключим источник звука и подадим напряжение – рис. 12.
И что мы видим? Светодиод мигает в ритм музыки. Но мигает надоедливо под уровень громкости. И тут встаёт вопрос разделения звуковой частоты. В этом нам помогут фильтры из конденсаторов и резисторов. Они пропускают только определённую частоту, и получается, что светодиод будет мигать только под определённые звуки.
На схеме (рис. 13) приведён пример простой цветомузыки. Но это только небольшая приставка, с незначительной яркостью. Она состоит из трёх каналов и предусилителя. Звук подаётся с линейного выхода или усилителя НЧ на трансформатор, который нужен для усиления звука и гальванической развязки. Подойдёт сетевой малогабаритный, на вторичную обмотку которого подаётся звуковой сигнал. Можно обойтись без него, если входного сигнала достаточно для вспыхивания светодиодов. Резисторами R4-R6 регулируется вспыхивание светодиодов. Далее идут фильтры, каждый из которых настроен на свою полосу пропускания частот. Низкочастотный - пропускает сигналы частотой до 300Гц (красный светодиод), среднечастотный - 300-6000Гц (синий), высокочастотный – от 6000Гц (зелёный). Транзисторы подойдут практически любые, структуры n-p-n с коэффициентом передачи тока не менее 50, лучше, если больше, например те же КТ3102 или КТ315.
Вы собрали надёжное, прекрасно работающее цветомузыкальное устройство, но чего-то не хватает? Модернизируем его!


Начнём с самого главного. Увеличим яркость. Для этого будем использовать лампы накаливания на 12 вольт. В схему добавляем тиристоры (рис. 14) и питаем устройство от трансформатора. Тиристор – управляемый диод, позволяющий управлять мощной нагрузкой с помощью слабых сигналов. При прохождении через него постоянного тока он остаётся в открытом состоянии даже без управляющего сигнала, при переменном токе принцип работы похож на транзисторный. Имеет анод, катод – как у диода, и дополнительный управляющий электрод. Способен выдерживать приличную нагрузку, поэтому используется в схеме для управления лампами накаливания.
Звуковой сигнал подаётся от усилителя НЧ, мощностью 1-2 вата. Тиристоры практически любые, рассчитанные под ток ламп, лампы – автомобильные на 12 вольт. Трансформатор должен отдавать достаточный ток (1,5-5 ампер) в зависимости от ламп (рис. 15).
Если у вас есть опыт работы с сетевым напряжением, то лучшим вариантом будет использование осветительных ламп на 220 вольт. Сетевой трансформатор в таком случае не понадобится, а вот звуковой лучше оставить для защиты источника звука. При этом всё должно быть тщательно изолировано и размещено в надёжном корпусе.
Теперь делаем фоновую подсветку. Она будет работать обратно основным каналам: при отсутствии звука светодиод горит постоянно, подаётся звук – светодиод гаснет (рис. 16). Можно сделать один общий фоновый канал или несколько с отдельными звуковыми фильтрами и подключить по предыдущей схеме.

В схеме добавлен резистор (R2) для постоянного открытия транзистора. Поэтому ток через светодиод проходит свободно, но звуковой сигнал способен закрывать транзистор, светодиод гаснет.

Заменим трансформатор на транзисторный усилитель (рис. 17).
Избавляемся от звукового провода при помощи микрофона. Добавим его в предыдущую схему. Теперь цветомузыка будет реагировать на все окружающие звуки, в том числе и на разговор.

В схеме (рис. 18) приведён пример двухкаскадного микрофонного усилителя. Резистор R1 необходим для питания микрофона, R2 R6 устанавливают смещение, R4 – настройка чувствительности. Конденсаторы C1-C3 пропускают переменный звуковой сигнал и не дают пройти постоянному току. Микрофон – любой электретный. Если схему использовать просто как предусилитель, то R1 и микрофон убираются, звуковой сигнал подаётся на C1 и минус питания. Номиналы деталей не критичны, особая точность здесь не важна. Главное не делать ошибок и у вас всё получится.

Схема рис. 15 является как бы «переходной» от транзисторных ЦМП к тиристорным.
Тиристорные ЦМП позволяют использовать в качестве нагрузки лампы мощностью даже в киловатты!
Попутно замечу, что имеются схемы тиристорных ЦМП, где применяют люминесцентные и импульсные лампы, но я их приводить не буду.

4. Тиристорные ЦМП

4.1. Простейшие ЦМП на тиристорах c сайта (http://www.cxem.net)

На рис. 19 приведена схема самой примитивной цветомузыкальной установки на три канала. Данная ЦМУ включает простейшие пассивные фильтры на RC элементах, сигналы с выходов которых управляют тиристорными ключами. Излучатели питаются непосредственно N! от сети 220 В.
Верхним по схеме является фильтр НЧ, настраиваемый на частоту 100...200 Гц, ниже по схеме идет полосовой фильтр СЧ (200...6000 Гц), а внизу - фильтр ВЧ (6000...7000 Гц). Каналам НЧ, СЧ и ВЧ соответствуют лампы красного, зеленого и синего цветов. Поскольку данная схема не содержит предварительного усилителя, входной сигнал должен иметь амплитуду 0,8...2 В. Уровень сигнала регулируется с помощью резистора R1. Резисторы R2, R3. R4 предназначены для регулирования уровней сигнала по каждому каналу в отдельности.
Трансформатор ТР1 выполняется на сердечнике Ш16х24 из трансформаторной стали. Обмотка I содержит 60 витков провода ПЭЛ 0,51. обмотка II - 100 витков ПЭЛ 0,51. Может использоваться и любой другой малогабаритный трансформатор (например, от транзисторных приемников) с соотношением витков в обмотках близким к 1:2. Тиристоры необходимо установить на теплоотводящие радиаторы в том случае, если суммарная мощность ламп на один канал будет превышать 200 Вт.
Представленная 3-х канальная ЦМУ очень проста в изготовлении, однако обладает множеством недостатков. Это, во-первых, большой требуемый входной уровень сигнала, во-вторых, малое входное сопротивление, в-третьих, резкое мигание ламп, вызванное отсутствием компрессии и примитивизмом применяемых фильтров.

Рис. 20 – на этой древней фотографии представлена ЦМП (выделена цветом), которую я спаял по приведённой схеме примерно в 1981 г. Источник сигнала – магнитофон «Днепр-12Н», выходное оптическое устройство – квадратный экран, в котором в качестве светорассеивающих элементов использованы два взаимно перпендикулярных слоя тонких пустотелых стеклянных трубок.

На рис. 21 приведена принципиальная схема простой цветомузыкальной приставки на тиристорах Д1-ДЗ. Она содержит три цветовых и один фоновый канал. Питание приставки осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В с помощью выпрямителя, смонтированного на диодах Д4-Д7 по мостовой схеме. Минусовый провод выпрямителя подключен к катодам всех тиристоров, а плюсовый - через лампы накаливания Л1, Л2, Л3 подключен к анодам тиристоров. Общая мощность ламп, включенных в каждый канал, не должна превышать 300 Вт. Лампа фоновой подсветки Л4 подключена параллельно тиристору Д2.
С выхода УНЧ приемного устройства (радиолы, электрофона) - звуковой катушки динамической головки - сигнал НЧ поступает на разъем Гн1 и переменный резистор R1. С движка этого резистора напряжение НЧ подается на обмотку I трансформатора Тр1. Вторичная обмотка II этого трансформатора присоединена ко входу фильтров всех трех каналов. Переменный резистор R1 служит для коррекции уровня сигнала на входе фильтров. Необходимость этого резистора вызвана тем, что при большом сигнале лампы Л1-Л3 включаются и выключаются одновременно, в такт с изменением громкости. При этом изменение тональности не влияет на работу ламп. Здесь сказывается несовершенство разделительных фильтров. Частично бороться с этим недостатком можно с помощью резистора R1, позволяющего обеспечить более четкое включение и выключение ламп отдельных каналов.
Повышающий трансформатор Тр1 обеспечивает надежность отпирания тиристоров Д1-Д3. Обычно для этого входное напряжение на вторичной обмотке трансформатора, т. е. на входе фильтров, должно быть около 2-3 В. В то же время напряжение на звуковой катушке магнитофона (проигрывателя, приёмника) может быть ниже этого значения. Кроме того, трансформатор развязывает сеть переменного тока от магнитофона, с которым работает ЦМП, что необходимо для соблюдения техники безопасности.
Фильтр С1R3 пропускает высшие частоты, ослабляя низшие и средние. Лампа канала высших частот (Л1) окрашена в синий цвет. Фильтр R4С2С3 пропускает средние частоты, ослабляя низшие и высшие. И наконец, фильтр R4R6С4 пропускает нижние частоты, ослабляя верхние и средние. В каналах средних и нижних частот лампы Л2, Л3 окрашены в зеленый и красный цвета соответственно.
Работает приставка следующим образом. При отсутствии сигнала все тиристоры закрыты и осветительные лампы Л1, Л3 в каналах верхних и нижних частот не светятся. В канале средних частот лампы Л2, Л4 будут светиться в полнакала (все напряжение с выхода выпрямителя делится поровну между лампами зеленого и желтого цветов). Когда на выходе фильтра этого канала появится сигнал НЧ и его значение будет достаточно для открывания тиристора Д2, лампа фона Л4 погаснет (она окажется закороченной открытым тиристором), а лампа Л2 засветится с полным накалом. Соответственно лампы Л1 и Л3 будут светиться только тогда, когда напряжения на выходе фильтров каналов верхних и нижних частот станут достаточными для открывания тиристоров Д1 и Д3.
Следует напомнить, что тиристор открывается только положительной полуволной низкочастотного сигнала и закрывается каждый полупериод переменного напряжения сети.
При изготовлении приставки в ней можно использовать постоянные резисторы МЛТ-1 или МЛТ-0,5, переменный резистор R1-проволочный, любого типа; постоянные конденсаторы МБМ или другие на рабочее напряжение не ниже 400 В. Трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике Ш 12Х12. Первичная обмотка I содержит 210 витков провода ПЭЛ-1 0,2, обмотка II-3200 витков ПЭЛ-1 0,09.
Тринистор КУ201К можно заменить на 2У201К, 2У201Л, КУ201Л, 2У201Ж и им подобные. В выпрямителе могут работать диоды (Д4- Д7) Д243А, Д245А, Д246А, которые без дополнительных теплоотводов способны обеспечить ток в нагрузке около 5 А.
Конструктивное оформление приставки может быть самым разнообразным. Однако общие требования сводятся к соблюдению техники безопасности, поскольку здесь также есть непосредственный контакт с сетью N! 220 В. Обязательно должна быть обеспечена надежная изоляция монтажной платы с диодами и тринисторами. Последние следует установить под гайку на дополнительный теплоотвод, в качестве которого можно использовать полоски латуни или дюралюминия толщиной 3-4 мм и размером 50 Х 150 мм. Монтаж теплоотводов с тиристорами и остальных деталей производится на плате из гетинакса или текстолита толщиной 3-4 мм. Если приставка собрана из заведомо проверенных и исправных деталей и выполнен правильно монтаж, она сразу начинает работать. Установив ручку переменного резистора R1 в крайнее нижнее по схеме положение, подключают сетевое напряжение 220 В и на вход приставки с выхода приемника, электрофона или магнитофона подают какую-либо музыкальную программу. Затем, постепенно увеличивая резистором R1 напряжение на входе низкочастотных фильтров, добиваются устойчивой работы приставки и наилучшего сочетания цветов на экране. Экраны могут быть любой конструкции. Некоторые радиолюбители оформляют экраны в виде декоративных настольных светильников или прожекторов, установленных в разных концах комнаты и свет от них направляют в середину потолка.

4.2. Цветомузыкальная приставка (РАДИО, 1972 г, №4)


По этой схеме я собрал первую свою ЦМП на тиристорах КУ201Л в 1979 году. Приставка работала на 12 В автомобильные лампочки. Не помню, по какой причине ей не был придан законченный вид.

4.3. ЦМП с тиристорами (РАДИО, 1990, №8)
Размеры экрана ЦМП и его яркость во многом определяются применяемыми лампами накаливания. А мощность ламп, в свою очередь, ограничена мощностью выходных каскадов усилителей. Получить сравнительно большую мощность усилителя на транзисторах довольно сложно. По этой причине на выходе усилительных каскадов ставят тиристоры – управляемые полупроводниковые вентили. Схема такой ЦМП представлена на рис. 23. В ней три канала цвета, каждый из которых выполнен на двух транзисторах. Первый канал выполнен на транзисторах VT1 и VT2. Сигнал на вход канала поступает с движка переменного резистора R1, включенного во вторичную обмотку развязывающего трансформатора Т1. Поскольку этот канал должен выделять НЧ, на его входе стоит фильтр R5C1, ослабляющий СЧ и ВЧ. За этим фильтром следует так называемый активный фильтр, собранный на транзисторе VT1. Он настроен на пропускание полосы частот примерно от 100 до 800 Гц. Это зависит от ёмкости конденсаторов С3 и С4 в цепи обратной связи между коллекторной и базовой цепями. Уровень обратной связи, а значит и степень выделения заданных частот можно подстроечным резистором R9.
С выхода фильтра сигнал подаётся через диод VD1 и резистор R10 на базу транзистора VT2. Транзистор открывается и в цепи эмиттера начинает протекать ток. В результате открывается и тиристор VS1, в анодную цепь которого включена лампа накаливания EL1, окрашенная в красный цвет. Лампа зажигается и освещает экран.
Два других канала работают совершенно аналогично. Разница в том, что настроены они: второй – на полосу частот от 500 до 2000 Гц (СЧ), третий – от 1500 до 5000 Гц (ВЧ).
Для питания транзисторных каскадов приставки применён двухполупериодный выпрямитель на диодах VD4-VD7. выпрямленное напряжение фильтруется цепью С12С11R26 и стабилизируется двумя последовательно соединёнными стабилитронами VD2, VD3. Переменное напряжение на выпрямитель снимается со вторичной обмотки трансформатора питания Т2.
Осветительные лампы и тиристоры подключены к другому двухполупериодному выпрямителю на диодах VD10-VD13. Но здесь фильтрующие элементы отсутствуют, что необходимо для нормальной работы тиристоров – они ведь включаются при определённом напряжении между управляющим электродом и катодом, а выключаются только при падении напряжения между управляющим электродом и анодом до нуля.
О деталях приставки. Транзисторы КТ315 можно заменить другими кремниевыми n-p-n транзисторами со статическим коэффициентом усиления не менее 50. Постоянные резисторы – МЛТ-0,5, переменные и подстроечные – СП-1, СПО-0,5. Конденсаторы – любого типа, оксидные – на напряжение не ниже указанного на схеме.
Трансформатор Т1 с коэффициентом 1:1, поэтому можно использовать любой с подходящим количеством витков. При самостоятельном изготовлении можно использовать магнитопровод Ш10х10, а обмотки намотать проводом ПЭВ-1 0,1-0,15 по 150-300 витков каждая. Между обмотками обязательно проложить несколько слоёв трансформаторной бумаги или изоленты. Сопротивление между обмотками должно быть не менее 1 Мом.
Трансформатором питания может быть любой мощностью не менее 10 Вт и напряжением на вторичной обмотке 15-18 В при токе нагрузки до 0,1 А. Например, подойдёт унифицированный выходной трансформатор кадровой развёртки телевизоров ТВК-110ЛМ. Диоды VD4-VD7 могут быть любыми из серий Д226, Д7; VD10-VD13 – другие, более мощные, на ток до 2А и обратное напряжение не ниже 400 В. Лампы накаливания – на мощность не более 150 Вт.
Конструктивно приставка выполнена в виде двух блоков – электронного и оптического.
Налаживание приставки начинают с проверки напряжения на стабилитронах и выпрямленного (на конденсаторе С12). В первом случае оно должно быть 14-17В, во втором – на 3-4 В больше. Если разница превышает указанную, значит через стабилитроны протекает ток, превышающий предельно допустимый. Это может быть из-за повышенного выпрямленного напряжения. В этом случае наиболее рациональный путь – увеличить сопротивление резистора R26.
Затем настраивают фильтры каналов цвета, подав на вход сигнал с генератора звуковой частоты. Начинают с канала НЧ. Для этого движок резистора R1 устанавливают в верхнее по схеме положение, а движки R2 и R3 – в нижнее. Движок подстроечного резистора R9 устанавливают в нижнее по схеме положение, когда полоса пропускания канала наиболее широкая. Плавно изменяя частоту генератора от 50 до 1000 Гц и увеличивая при этом выходной сигнал, находят резонансную частоту фильтра по максимуму свечения лампы EL1. Чтобы не было ограничения сигнала, при подходе к резонансной частоте выходной сигнал уменьшают. По изменению яркости лампы или напряжения на ней определяют полосу пропускания канала, а затем перемещением движка резистора R9 вверх по схеме добиваются того, чтобы лампа зажигалась в указанной полосе частот (100…800 Гц), причём яркость её свечения на краях полосы должна быть намного меньше, чем, примерно, в середине.
Фильтры остальных каналов настраивают аналогичным образом.
Подав на вход приставки сигнал с источника музыкальной программы, проверяют работу всех каналов. Максимальную яркость вспышек ламп устанавливают переменными резисторами.
Если возникнет желание увеличить мощность ламп (>150 Вт на канал), тиристоры необходимо установить на радиаторы.

4.4. Блочная ЦМП на тиристорах

Блочную ЦМП (рис. 24) я нашёл в одной из своих архивных тетрадей, куда зарисовывал схемы из разных журналов. К сожалению, источник не указан. Скорее всего, это «Моделист-конструктор».
Блочный принцип в конструировании ЦМП применялся довольно широко.

Особенность ЦМП в том, что все блоки абсолютно одинаковые.
Излучатели питаются непосредственно от сети 220 В.

4.4. Т-мост в усилителе для цветомузыки (РАДИО, 1972, №3)
Материал из моего личного БУМАЖНОГО архива (сканировано 17.01.2013)

Включение активных фильтров с двойными Т-мостами для разделения звуковых частот показано на рис. 25. Через согласующий трансформатор Тр1 напряжение звуковой частоты подают на резистор R1, регулирующий общий уровень напряжения для всех световых каналов. С движка переменного резистора R1 напряжение поступает на вход одного из трёх каскадов с двойным Т-мостом в цепях обратных связей. Резонансные частоты каналов: 100 Гц – красный цвет, 1000 Гц – зелёный, 5000 Гц – жёлтый. Настройку на резонансную частоту ведут переменным резистором R8. Напряжение с коллектора транзистора Т1 поступает на управляющий электрод тиристора Д1, который включен последовательно с лампами накаливания соответствующего цвета. В каскаде с Т-мостом могут возникнуть автоколебания на частотах, близких к резонансной. Для их устранения мост шунтируется резистором R4.

Элементы моста выбирают, исходя из следующего соотношения: , где f – резонансная частота в Гц, R – сопротивление резистора R5 (R6) кОм, С – ёмкость конденсатора С2 (С3) тыс. пФ. Ёмкость конденсатора С1 берётся вдвое больше ёмкости С2 (С3).
Вместо транзисторов 156NU70 можно применить МП38А. Трансформатор Тр1 с соотношением числа витков 1:10.

4.5. Цветомузыкальный набор-конструктор «Прометей»
В «РАДИО», 1977, №4 появилось сообщение о том, что отечественная промышленность выпустила электронный набор-конструктор «Прометей-1» (рис. 26), в котором имеется всё для изготовления простой ЦМП – от деталей корпуса до печатных плат частотных фильтров. Забегая вперёд, скажу, что я купил такой набор лишь в конце 80-х и, действительно, там оказалось всё, включая корпус экрана, стеклянные стержни для рассеивания света, окрашенные лампочки на 6,3 В и т.д. Правда, для меня так и осталось секретом, почему этот набор назвали «конструктор»? Набор-конструктор подразумевает возможность сборки хотя бы нескольких стандартных конструкций из предлагаемого набора деталей. А ежели человек обладает зачатками творческого мышления, то он может сконструировать и что-то своё. Я в детстве имел дело с конструкторами разной степени сложности, из которых можно было собирать различные механические устройства, движущиеся и статичные. Из набора «Прометей» можно было собрать только ОДНУ конструкцию.

Я не мог ждать, когда набор появится в продаже и в начале 80-х по описанию в «РАДИО», 1979, №3-4 сам собрал ЦМП по схеме «Прометея-1» на германиевых транзисторах p-n-p типа МП42А-Б, добавив туда канал фона. Блок-схема ЦМП – на рис. 27, схемы модулей – на рис. 28.

На старой фотографии (рис. 29) показана моя версия «Прометея-1».

На старой фотографии рис. 31 показан внешний вид моей версии ЦМП.

5. Ещё несколько ЦМП (для общего развития)

Материал из моего личного БУМАЖНОГО архива (сканировано 18.01.2013)

5.1. «ОГОНЁК» - цветомузыкальный конструктор (из приложения «ЮТ для умелых рук»).

5.2. «В помощь радиолюбителю», вып. 67, Ю. Поздняков, Объёмная цветомузыкальная установка.

5.3. «В помощь радиолюбителю», вып. 70, В. Синицын, Цветомузыкальная установка.
Схема приведена ниже:

5.4. «В помощь радиолюбителю», вып. 75, С. Сорокин, ВОУ ЦМУ.
Схема и конструкция ВОУ приведены ниже:

5.5. «В помощь радиолюбителю», вып. 77, И. Виноградов, Автоматическое цветомузыкальное устройство.
Внешний вид, конструкция ВОУ и схема приведены ниже. Подразумевалось использование устройства для дискотек.


5.6. «В помощь радиолюбителю», вып. 87, С. Сорокин, Объёмная ЦМУ «Гармония»
Конструкция ВОУ и схемы приведены ниже.

В данной конструкции сделана попытка придать световой картине объёмность и динамику без использования механических узлов и трафаретов. Поэтому использованы две схемы: бегущие огни на трёхфазном мультивибраторе и простейшая ЦМП.

5.7. «В помощь радиолюбителю», вып. 91, Э. Литке, Цветомузыкальный переключатель гирлянд.
Устройство реализует эффект «бегущие огни», но частота мультивибратора зависит от величины звукового сигнала, подаваемого на вход устройства. Конечно, слово «цветомузыкальный» в названии статьи использовано не к месту. Тем не менее, устройство позволяет реализовать интересный эффект, когда меняется не только скорость «бегущих огней», но и направление «бега» в зависимости от громкости звукового сигнала.
По моему мнению, именно это устройство надо бы использовать в предыдущей конструкции.

Моя версия этой приставки показана на рис. 32:

6. ЛАМПОВЫЕ ЦМП

6.1. РАДИО, 1965, №10

ЦМП на лампах позволяет получить хорошие частотные характеристики фильтра, т.к. схема предусматривает согласование источника и нагрузки с фильтром. В данном случае фильтр, выполненный на RC-элементах, более прост в изготовлении и регулировке. Оконечные каскады в каждом канале собраны по схеме с общим анодом.
Режим работы каскада выбран таким, чтобы при отсутствии сигнала на управляющей сетке лампы анодный ток очень мал и не накаливает гирляндные лампы. Регулировка анодного тока производится переменными сопротивлениями R17, R18, R19.
Управляются оконечные каскады выпрямленным напряжением после усиления сигнала вторыми каскадами.
Сигнал выпрямляется вторыми триодами ламп Л2, Л3, Л4 в диодном включении. На управляющие сетки ламп оконечного каскада попадает только положительное напряжение, которое и отпирает лампы.
Потенциометры R4, R9, R14 на входе вторых каскадов усилителей регулируют усиление каждого канала. С помощью потенциометра R1 устанавливается общая яркость свечения всех гирлянд. Габариты устройства 180х150х260 мм.
Радиолампы следует заменить отечественными: 12АХ7 – 6Н2П, 6CL6 – 6П9, 6П18П, 5Y3 – 5Ц3С.

6.2. Цветомузыкальная установка, А. Аристов, г. Первоуральск («ЮТ для умелых рук», 1981, №4)
Материал из моего личного БУМАЖНОГО архива (сканировано 18.01.2013)

Простую, но хорошую цветомузыкальную установку (ЦМУ) мы предлагаем сделать на тиратронах.
Тиратрон имеет высокое (десятки мегаом) сопротивление входной цепи и высокую чувствительность к входным сигналам. Поэтому входной сигнал подаётся без предварительного усиления. Трансформатор Тр1 повышает входное напряжение в 5-8 раз и полностью изолирует вход установки от питающей сети. Далее через регулятор чувствительности R9 сигнал подаётся на простые RC-фильтры: ВЧ – С1R1R2, СЧ – С2С3R5R6, НЧ – R10С4 и, как обычно, разделяется ими на три канала. После фильтров управляющие сигналы поступают на управляющие сетки (ножка 1) тиратронов. На эти же ножки через резисторы R3, R7, R11 поступает отрицательное напряжение смещения, регулируемое переменными резисторами R4, R8, R12. RC-фильтр, нагруженный на высокое сопротивление тиратрона, работает более эффективно, стабильно и не требует настройки. Именно поэтому предлагаемая установка создаёт на экране красивую картину, что привлекает радиолюбителей. В Первоуральске её сделали боле сотни человек.
В анодных цепях тиратронов включены обычные осветительные лампы на 220 В. Мощность нечётных ламп (Н1, Н3, Н5) примерно в 2,5 раза больше мощности чётных ламп. Поэтому, когда в канал не подаётся сигнал и тиратрон закрыт, чётная и нечётная лампы включены последовательно, чётная лампа светится полным накалом, а нечётная – еле заметно. При появлении входного сигнала тиратрон открывается и замыкает накоротко чётную лампу. Она гаснет, а нечётная лампа светится полным накалом. Такая схема позволяет не вводить специальный канал фоновой подсветки, а также в несколько раз увеличить срок службы тиратрона. Последнее объясняется тем, что в нашей схеме лампы постоянно нагреты. Если дать охладиться им до комнатной температуры, то их сопротивление уменьшилось бы в несколько раз, во столько же раз увеличился бы разрушительный бросок тока в момент включения тиратрона.
Анодные цепи тиратронов питаются через выпрямитель на диодах V6-V9. цепи накала питаются от вторичной обмотки накального трансформатора Т2. От этой же обмотки через выпрямитель с удвоением напряжения на диодах V4, V5 питаются цепи смещения тиратронов
Собрать ЦМУ лучше всего на текстолитовой панели толщиной 2-4 мм. Конструкция и размеры зависят от имеющихся деталей, и поэтому их описания мы не даём. Переменные резисторы могут иметь сопротивление 15-68 кОм. Диоды Д9Ж можно заменить любыми маломощными, рассчитанными на напряжение не менее 20 В, диоды КД209А – КД209 или КД105 с любым буквенным индексом, Д226, Д7Ж. Осветительные лампы должны иметь мощность 40 и 15 Вт. Увеличивать мощность ламп не рекомендуется. Лампу Н1 можно покрасить красной нитрокраской, Н3- жёлтой, Н5 – зелёной, остальные – синей или фиолетовой. Трансформаторы можно взять от радиолы «Рекорд-311» (выходной и силовой). Выходной трансформатор Т1 (железо Ш16х18) переделан. Одна его обмотка (II) сохранена (2800 витков провода ПЭЛ-0,12), вместо другой (I) намотано 400 витков провода ПЭЛ-0,33. Между обмотками надо проложить несколько слоёв лакоткани. Эта изоляция обеспечивает безопасность. Силовой трансформатор использован без переделки. Он намотан на магнитопроводе Ш21х26. Обмотка I содержит 1250 витков провода ПЭЛ-0,29, обмотка II – 40 витков ПЭЛ-0,9. Можно использовать и другие трансформаторы с близкими параметрами.
Налаживать безошибочно сделанную установку не потребуется. Если регулятор смещения установить в правое по схеме положение, сняв тем самым напряжение смещения, то тиратрон откроется и включит осветительную лампу даже при отсутствии сигнала. Это позволяет проверить работоспособность канала. Регуляторы смещения являются и регуляторами чувствительности канала. Но надо помнить, что чрезмерное увеличение чувствительности отрицательно скажется на её стабильности.

7. Выходные оптические устройства ЦМП.
Как показывает практика, хорошего эффекта восприятия цветового сопровождения музыки можно добиться не столько усложнением схемы приставки, сколько продуманной, оригинальной конструкцией ВОУ.
В литературе неоднократно затрагивался этот вопрос (см. п.п. 5.2, 5.4, 5.6).

7.1. Разумеется, самым простым вариантом является использования в качестве экрана потолка или стен, куда направляют световой поток мощных излучателей тиристорных ЦМП.

7.2. Второй вариант более трудоёмок, но более разнообразен, а, следовательно, более эффектен. Это изготовление ВОУ в виде коробки, передней стенкой которой является экран, выполненный из какого-либо прозрачного материала. Главное внимание в данном случае уделяется светорассеивающему материалу и расположению ламп позади экрана. Используется как для транзисторных, так и для тиристорных ЦМП.

7.3. Наиболее интересными являются ВОУ оригинальных конструкций, в которых реализуется принцип «объёмности» цветовой картины.
Здесь можно выделить группу ВОУ, в которых «объёмность» реализуется за счёт оригинальности конструкции (не плоской) рассеивателя и особого расположения излучающих ламп. Но такие ВОУ статичны.
К другой группе я бы отнёс ВОУ, в которых реализуется не только «объёмность», но и псевдодинамика цветовой картины. Это достигается эффектом «бегущих огней», используемых совместно с «классической» ЦМП.
Третью группу составляют ВОУ, в которых «объёмность» совмещается с реальной динамикой. В таких ВОУ могут двигаться трафареты, линзы или другие прозрачные рассеивающие объекты, либо непрозрачные, но способные рассеивать свет и менять свою форму в процессе движения.

ПРИМЕРЫ
1. РАДИО, 1971, №2 – вместо ламп на выходе ЦМП установлены электромагниты, которые управляют светофильтрами, перекрывающими постоянный световой поток.

2. РАДИО, 1975, №8 – подборка материалов

3. РАДИО, 1976, №4 – цветомузыкальный светильник

4. РАДИО, 1978, №5 – подборка материалов

В авторских конструкциях есть интересные разнообразные идеи создания ВОУ для ЦМП: от вращающего кубического трафарета внутри кубического экрана (рис. внизу слева, Б.Галеев, Р.Галявин, ЦМУ «Ялкын») до использования увлажнителя воздуха (рис. внизу справа). Я попытался поискать в Интернете конструкции оригинальных ВОУ, но был сильно разочарован: никакого разнообразия, никаких новаторских идей, никакой фантазии.
Нет даже практической реализации того, что было давно придумано.
«Грустно, девушки…», как говорил великий комбинатор.

Chromola

ВОУ – выходное оптическое устройство.

Конкурс начинающих радиолюбителей
“Моя радиолюбительская конструкция”

Конкурсная конструкция начинающего радиолюбителя
“Пятиканальная светодиодная цветомузыка”

Здравствуйте уважаемые друзья и гости сайта!
Представляю вашему вниманию третью конкурсную работу (второго конкурса сайта) начинающего радиолюбителя. Автор конструкции: Морозас Игорь Анатольевич :

Пятиканальная светодиодная цветомузыка

Здравствуйте радиолюбители!

Как и у многих новичков основная проблема была с чего начать, какой будет мое первое изделие. Начал с того, чтобы я хотел приобрести домой в первую очередь. Первое – это цветомузыка, второе – это высококачественный усилитель для наушников. Начал с первого. Цветомузыка на тиристорах вроде как избитый вариант, решил собрать цветомузыку для светодиодных RGB лент. Предоставляю Вам первую свою работу.

Схема цветомузыки взята из интернета. Цветомузыка простая, на 5 каналов (один канал –белый фоновый). К каждому каналу можно подключить светодиодную ленту, но для ее работы на входе необходим усилитель сигнала не высокой мощности. Автор предлагает применить усилитель с компьютерных колонок. Я пошел из сложного, собрать схему усилителя по даташиту на микросхеме ТДА2005 2х10 Вт. Этой мощности мне кажется достаточно, даже с запасом. Прилежно перечерчиваю все схемы в программе sPLAN 7.0

Рис.1 Схема цветомузыки с усилителем входного сигнала.

В схеме цветомузыки все конденсаторы электролитические, напряжением 16-25v. Где необходимо соблюдать полярность стоит знак «+», в остальных случаях изменение полярности не влияет на мигание светодиодов. По крайне мере я этого не заметил. Транзисторы КТ819 можно заменить на КТ815. Резисторы мощностью 0,25 Вт.

В схеме усилителя микросхему обязательно надо ставить на радиатор не менее 100см2. Конденсаторы электролитические напряжением 16-25v. Конденсаторы С8,С9,С12 пленочные, напряжением 63v. Резисторы R6,R7 мощностью 1 Вт, остальные 0,25Вт. Переменный резистор R0- сдвоенный, сопротивлением 10-50 ком.

Блок питания я взял заводской импульсный мощностью 100Вт, 2х12v, 7А

В выходной день как и полагается поездка на радио рынок для приобретения радиодеталей. Следующая задача нарисовать печатную плату. Для этого выбрал программу Sprint-Layout 6.0. Её советуют радиоспециалисты для начинающих. Изучается она легко, я в этом убедился.

Рис 2. Плата цветомузыки.

Рис 3. Плата усилителя мощности.

Платы изготавливал по ЛУТ технологии. Об этой технологии много информации в интернете. Мне нравиться, когда выглядит по заводскому, поэтому ЛУТ сделал и со стороны деталей тоже.


Рис 3,4 Сборка радиодеталей на плату

Рис 5. Проверяю работоспособность после сборки

Как всегда самое «сложное» при собирании радиосхемы – это укомплектовать все в корпус. Корпус я купил готовый в радиомагазине.


Лицевую панель я сделал таким образом. В программе Фотошоп нарисовал внешний вид лицевой панели где должны быть установлены переменные резисторы, выключатель и светодиоды по одному с каждого канала. Готовый рисунок распечатал струйным принтером на тонкой глянцевой фотобумаге.


На обезжиренную приготовленную панель с отверстиями наклеиваю столярным клеем фотобумагу:


После чего ложу панели под так называемый пресс. На сутки. В качестве пресса у меня блин от штанги на 15 кг:


Окончательная сборка:


Вот что получилось:

Приложения к статье:

(2.9 MiB, 2,757 hits)

Уважаемые друзья и гости сайта!

Не забывайте высказывать свое мнение по конкурсным работам и принимайте участие в голосовании за понравившуюся конструкцию на форуме сайта. Спасибо.

Некоторые предложения для тех, кто будет повторять конструкцию:
1. К такому мощному стереоусилителю можно подключить колонки, тогда получится два устройства в одном – цветомузыка и качественный усилитель низкой частоты.
2. Даже если полярность включения электролитических конденсаторов в схеме цветомузыки не влияет на ее работу, наверное лучше соблюдать полярность.
3. На входе цветомузыки, наверное лучше поставить входной узел для суммирования сигналов с левого и правого каналов (). У автора, судя по схеме, на высокочастотный канал цветомузыки (синий) подается сигнал с правого канала усилителя, а на остальные каналы цветомузыки подается сигнал с левого канала усилителя, но наверное лучше подавать сигнал на все каналы с сумматора звуковых сигналов.
4. Замена транзистора КТ819 на КТ815 подразумевает уменьшение количества возможного подключения светодиодов.


    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.

Похожие публикации: