Особенности ремонта китайской гирлянды на светодиодах

Принцип работы гирлянды

Электрическая схема устройства представлена на фото. Напряжение от сети выпрямляется через резисторы и диоды, после чего подается на микроконтроллер. Конденсатор сглаживает сетевые помехи. Кнопка в устройстве в исходном положении имеет разомкнутое состояние. Если ее замкнуть, происходит смена режимов работы контроллера. Последний управляет работой тиристоров.

После того, как питание проходит через тиристоры, оно поступает на светодиодные элементы гирлянды. Число выходов устройства напрямую определяет то, насколько красочной будет индикация. Если гирлянда имеет два выхода, то такая схема является наиболее простой. В этом случае происходит поочередная смена цвета: одни светодиоды гаснут, другие загораются. Приведенная схема состоит из четырех каналов, которые последовательно соединяются с тиристорами.

Стоит обратить внимание, что один из проводников питания всегда соединяется с крайним светодиодом каждой линии.

Как сделать гирлянду из лампочек с «бегущими огнями»

Для создания праздничной иллюминации с «бегущими огоньками» вам понадобится не менее 3 гирлянд, причем каждая из них должна состоять из нескольких групп параллельно подключенных «фонариков». Для воссоздания подобного светящегося эффекта понадобится трехфазный мультивибратор с транзисторами, которые обозначены VT1, TV2 и VT3. В плече второго транзистора устанавливается конденсатор емкостью 0,1 мкФ, который значительно упрощает запуск изделия.

Вам понадобится выпрямитель тока с двумя полупериодами, который обеспечит питание автомата. Речь идет о выпрямительных диодах VD1, VD2, VD3 и VD4. Не стоит путать их со светодиодами!

Такой вариант позволит создать самые разнообразные по форме варианты – начиная от круга, треугольника или квадрата и заканчивая сердцем и тематическими фигурками (снеговик, дед Мороз, Снегурочка, олени в упряжи).

Переделка китайской гирлянды

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

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

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

Светодиодные гирлянды

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

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

Ремонт китайского изделия

Китайские гирлянды с несъемными лампами также можно отремонтировать. Предварительно заготавливают:

• несколько одинаковых гирлянд, они послужат донором деталей для испорченного изделия;
• тестер;
• изоляционную ленту;
• новые лампы;
• кусачки и канцелярский нож для работы с проводами.

Гирлянду отключают от сети и разбирают контроллер, проверяют спайку проводов в плате. К одной её стороне присоединены две площадки для подключения сетевого шнура, ко второй — пять для цветовых каналов. Причём одна рассоложена отдельно от четырёх, к ней подключён общий провод всех каналов. После проверки спаек контроллер закрывают.

Иногда в китайских изделиях присутствуют лампы, которые закорачиваются при перегорании. У такого диода сопротивление меньше, чем у остальных ламп. Неисправную деталь заменяют, предварительно обесточив гирлянду. Все соединения необходимо спаять и изолировать лентой. Из-за отсутствия закорачивающихся деталей гаснет вся секция одного цвета. В этом случае проверяют участки гирлянды, разрезая её пополам. Затем лампу заменяют, все порезы соединяют и изолируют.

Новогодние гирлянды

Приближающийся Новогодний праздник всегда связан как с так и с повышенными хлопотами. Не обходит стороной сия чаша и радиолюбителей, которые начинают ломать голову по поводу украшения ёлки различного рода световыми украшениями и яркими эффектами. Предлагается подборка принципиальных электрических схем устройств управления гирляндами и другими источниками света для Новогоднего праздника.

Схема этого переключателя обладает иллюзией плавного загорания и выключения ёлочной гирлянды.

Многоканальный переключатель гирлянд

Данный автомат способен управлять восемью маломощными гирляндами и обеспечивает такие эффекты как бегущий огонь, бегущая тень, мерцание и простое хаотическое переключение.

Если какой радиолюбитель вздумает повторить эти конструкции, ему следует обратить внимание на некоторые ошибки и неточности в публикации.

Мерцающие звезды

Пожалуй самая простая реализация световых эффектов гирлянды, это использование стартеров от ламп дневного света. Всего несколько деталей, минимум труда, толика усердия, и радостное настроение обеспечено.

Переключатель елочных гирлянд

Схема автоматического переключателя для трёх новогодних гирлянд всего на четырех микросхемах обеспечивает более десятка световых эффектов: бегущие огни, бегущая тень, по одиночное включение гирлянд, плавное нарастание свечения, мигание сразу всех гирлянд и др.

Шесть конструкций мигалки на светодиодах

На основе широко распространенных светодиодов красного свечения АЛ307Б можно изготовить простенькие радиолюбительские конструкции. Ниже приводятся схемы мигалки на транзисторах и на микросхемах, а также схема бегущего огня и бегущей стрелки.

?Схема простейшего электронного устройства «бегущие огни» для начинающих радиолюбителей.

Автомат-переключатель светодиодов

 Очень простое и интересное устройство на цифровых микросхемах для автоматического переключения светодиодов, которое может собрать любой начинающий радиолюбитель. В классическом варианте это автомат эффекта «бегущий огонь». Но его легко можно превратить в подобие генератора «случайных чисел», коих здесь будет, правда, немного, но зато четыре разряда.

 Простенькая схема мигалки на светодиоде с питанием от одного гальванического элемента.

Новогодние гирлянды (две)

 Здесь у нас схема программируемого четырёхканального автомата световых эффектов «бегущий огонь», «бегущая тень» и два варианта попарного включения гирлянд с возможностью изменения направления и частоты переключения каналов. А также просто несложное устройство бегущих огней на гирляндах из малогабаритных ламп накаливания с автоматическим переключением направления перемещения.

Мини-автомат световых эффектов на светодиодах

 Отличительной особенностью приводимой схемы автомата является хаотическая смена режимов работы переключателя, в результате чему не происходит утомления глаз и улучшается восприятие световых эффектов.

Простая 4-х цветная многоканальная гирлянда на основе микроконтроллера ATTINY13A

Как говорится в народе — готовь сани летом… Наверняка на новый год украшаете ёлку всевозможными гирляндами, и скорей всего они уже давным давно приелись однообразием своего мигания. Хотелось бы сделать что-то такое чтобы ух, прям как на столичных елках мигало, только в меньшем масштабе. Или на крайний случай — повесить на окно, чтобы эта прям красота освещала город с 5-го этажа. Но увы, в продаже таких гирлянд нет. Собственно, именно эту проблему и пришлось решать два года назад. Причем, из-за лени от задумки до реализации прошло как обычно 2 года, и делалось все в последний месяц. Собственно, у вас времени будет больше(или я ничерта не смыслю в человеческой психологии, и все точно так же будет делаться в последние 2 недели перед новым годом?).

Получилась достаточно несложная конструкция из отдельных модулей со светодиодами, и одним общим который передает команды с компьютера в сеть этих модулей.

Первый вариант модуля задумывался так чтобы подключать их в сеть по двум проводам, чтобы меньше путаницы и все такое — но не срослось, в итоге потребовался довольно мощный и быстродействующий ключ чтобы коммутировать питание даже малого количества модулей — явный перебор для простоты конструкции, поэтому предпочтение отдал третьему проводу — не так удобно, зато гораздо проще организовать канал передачи данных.

Как все устроено.

Разработанная сеть способна адресовать до 254 подчиненных модулей, которые далее будут называться SLAVE — они соединены всего 3-мя проводами, как вы уже догадались — два провода это питание +12В, общий и третий — сигнальный. они имеют несложную схему:

Естественно, в лучших традициях на адрес под номером 255 реагируют все модули — так можно их все одновременно выключить одной командой.

Так же в сеть подключен модуль называемый MASTER — он является посредником между ПК и сетью из подчиненных SLAVE-модулей. Помимо прочего он является источником образцового времени, для синхронизации подчиненных модулей в условиях отсутствия в них кварцевой стабилизации.

Схема:

В схеме есть не обязательные потенциометры — их можно использовать в программе на ПК для удобной и оперативной настройки желаемых параметров, на данный момент это реализовано только в тестовой программе в виде возможности назначить любому из 4-х каналов любой из потенциометров. Схема подключается к ПК через преобразователь интерфейса USB-UART на микросхеме FT232.

Пример выдаваемого пакета в сеть:

Его начало:

Электрические характеристики сигнала: лог.0 соответствует +9…12В, а лог.1 соответствует 0…5В.

Как можно увидеть, данные передаются последовательно, с фиксированной скоростью по 4 бита. Это обусловлено необходимым запасом на ошибку по скорости приема данных — SLAVE-модули не имеют кварцевой стабилизации, а такой подход гарантирует прием данных при отклонении скорости передачи до +-5% сверх тех что компенсируются программным методом на основе измерения калиброванного интервала в начале передачи данных который дает стойкость к уходу опорной частоты еще на +-10%.

Собственно, алгоритм работы MASTER-модуля не так интересен(он достаточно прост — получаем данные по UART и переправляем их в сеть подчиненных устройств), все самые интересные решения реализованы именно в SLAVE-модулях, которые собственно и позволяют подстраиваться под скорость передачи.

Основным и самым главным алгоритмом является реализация 4-х канального 8-битного программного ШИМ который позволяет управлять 4-мя светодиодами при 256 градациях яркости каждого их них. Реализация этого алгоритма в железе так же определяет скорость передачи данных в сети — для программного удобства передается по одному биту на каждый шаг работы ШИМ. Предварительная реализация алгоритма показала что он выполняется за 44 такта, поэтому было принято решение использовать таймер настроенный на прерывание каждые 100 тактов — таким образом прерывание успевает гарантированно выполнится до наступления следующего и выполнить часть кода основной программы. На выбранной тактовой частоте внутреннего генератора в 4.8Мгц прерывания возникают с частотой 48кГц — именно такую битовую скорость имеет сеть подчиненных устройств и с такой же скоростью наполняется ШИМ — в итоге частота ШИМ-сигнала составляет 187.5Гц, чего вполне достаточно чтобы не замечать мерцания светодиодов. Так же, в обработчике прерывания после выполнения алгоритма ответственного за формирование ШИМ фиксируется состояние шины данных — получается примерно по середине интервала переполнения таймера, это упрощает прием данных. В начале приема очередного пакета в 4 бита происходит обнуление таймера, это необходимо для более точной синхронизации приема и стойкости к отклонению скорости приема. В итоге получается такая картина:

Интересна реализация алгоритма подстройки под скорость передачи. В начале передачи MASTER выдает импульс длительностью в 4 бита лог.0, по которым все подчиненные модули определяют необходимую скорость приема при помощи несложного алгоритма:

LDI tmp2, st_syn_delay DEC tmp2 ;<+ BREQ bad_sync ; | SBIC PINB, cmd_port; | RJMP PC-0x0003 ;-+

st_syn_delay = 60 — константа, определяющая максимальную длительность стартового импульса, которая принята примерно в 2 раза больше номинала (для надежности)

Экспериментальным методом было установлена такая зависимость получаемого числа в tmp2 при отклонении тактовой частоты от номинала:

4.3Mhz (-10%) 51 единиц (0x33) соответствует 90 тактам таймера для возврата скорости приема к номиналу 4.8Mhz (+00%) 43 единиц (0x2B) — соответствует 100 тактам таймера(номинал) 5.3Mhz (+10%) 35 единиц (0x23) — соответствует 110 тактам таймера для возврата скорости приема к номиналу

По этим данным были рассчитаны коэффициенты коррекции периода прерываний таймера(именно таким образом скорость приема подстраивается под имеющуюся тактовую частоту контроллера):

Y(x) = 110-x*20/16 x = tmp2 — 35 = (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16) Y(x) = (110, 108.75, 107.5, 106.25, 105, 103.75, 102.5, 101.25, 100, 98.75, 97.5, 96.25, 95, 93.75, 92.5, 91.25, 90)

Числа округлены до целых и занесены в EEPROM.

Если при подаче напряжения на модуль удерживать линию в логическом состоянии «1» включится подпрограмма калибровки, которая позволит измерить частотомером или осциллографом период ШИМ-сигнала без коррекции и на основании измерений судить об отклонении тактовой частоты контроллера модуля от номинальной, при сильном отклонении больше 15% может потребоваться коррекция калибровочной константы встроенного RC-генератора. Хотя производитель обещает калибровку на заводе и отклонение от номинала не более 10%.

На данный момент, разработана программа на Delphi позволяющая воспроизводить ранее составленный паттерн для 8-ми модулей с заданной скоростью. А так же утилита для работы с отдельным модулем(в том числе переназначение адреса модуля).

Прошивка. для SLAVE-модуля необходимо прошить только фьюзы CKSEL1 = 0, и SUT0 = 0. Остальные оставить непрошитыми. Содержимое EEPROM прошить из файла RGBU-slave.eep, при необходимости тут же можно задать желаемый адрес модуля в сети — 0-й байт EEPROM, по умолчанию прошит как $FE = 254, по адресу 0x13 содержится калибровочная константа встроенного RC-генератора контроллера, на частоте 4.8Мгц она не загружается автоматически поэтому необходимо программатором считать заводское значение калибровки и записать в эту ячейку — это значение индивидуально для каждого контроллера, при больших отклонениях частоты от номинала можно изменять калибровку именно через эту ячейку не затрагивая заводского значения.

для MASTER-модуля необходимо прошить только фьюзы SUT0 = 0, BOOTSZ0 = 0, BOOTSZ1 = 0, CKOPT = 0. Остальные оставить непрошитыми.

Напоследок небольшая демонстрация гирлянды расположенной на балконе:

На самом деле, функциональность гирлянды определяется программой на ПК — можно сделать цветомузыку, стильное переливающееся освещение комнаты(если добавить драйверы светодиодов и использовать мощные светодиоды) — и т.д. Чем планирую заняться в будущем. В планах сетка из 12 модулей с 3-ваттными RGB-светодиодами, и комнатное освещение на основе кусочков 12-вольтной RGB-ленты(нужны только полевые транзисторы для коммутации ленты на каждый модуль по 3 штуки или 4 если добавить кусочек фиолетовой ленты других отличий от оригинала не будет).

Для управления сетью можно написать свою программу, хоть на бейсике — главное что должен делать выбранный язык программирования — уметь подключаться к бессмертным COM-портам и настраивать их параметры. Вместо интерфейса USB можно использовать переходник с RS232 — это дает потенциальную возможность управления световыми эффектами с широкого круга устройств которые вообще можно запрограммировать. Протокол обмена с MASTER-устройством достаточно прост — посылаем команду и ожидаем ответ об её успешности или провале, если ответа нет больше нескольких милисекунд — имеются проблемы с соединением или работой MASTER-устройства, в таком случае необходимо провести процедуру переподключения.

На данный момент доступны следующие команды:

0x54; символ «T» — команда «test» — проверка соединения, ответ должен быть 0x2B. 0x40; символ «@» — команда «загрузить и передать». После подачи команды нужно дождаться ответа «?» далее следует 6 байт данных: +0: Адрес подчиненного устройства 0..255 +1: Команда устройству 0x21 — байты 2…5 содержат яркость по каналам которую необходимо применить немедленно. 0x14 — установить тайм-аут, по истечении которого яркость по всем каналам будет сброшена на 0 если за это время не поступит ни одной команды. Значение таймаута находится в ячейке красного канала, т.е. в байте со смещением +2. значение 0-255 соответствует таймауту в 0-25.5 сек по умолчанию, таймаут = 5 секунд(записан в EEPROM при прошивке, там же его можно и изменить в байте со смещением +1). 0x5A — изменить адрес устройства. Процедура смены адреса для надежности должна быть выполнена троекратно — только тогда новый адрес будет применен и прописан в EEPROM. При этом надо быть осторожным -если прописать двум устройствам один адрес они будут реагировать синхронно а «разделить» их можно будет только физически отключив от сети лишние модули и сменив адрес у оставшегося, либо программатором. Значение нового адреса передается в ячейке красного канала — т.е. в байте со смещением +2.

+2: Яркость красного 0…255 +3: Яркость зеленого 0…255 +4: Яркость синего 0…255 +5: Яркость фиолетового 0…255

0x3D; символ «=» — команда «АЦП». После подачи команды нужно дождаться ответа «?» далее следует передать 1 байт — номер канала АЦП 0..7 в двоичном виде(ASCII цифры 0..9 тоже подходят в этом качестве, поскольку старшие 4 бита игнорируются). В ответ команда возвращает 2 байта результата измерения в диапазоне 0…1023

Возможные ответы на команды: 0x3F; символ «?» — готовность к вводу данных, означает что устройство готово к приему аргументов команды 0x2B; символ «+» Ответ — команда выполнена 0x2D; символ «-» Ответ — команда не определена или ошибочна

Больше подробностей можно выудить из исходников расположенных на гитхабе, там же лежат последние версии готовых прошивок: github.com/Alexeyslav/RGBU_light

Преимущества светодиодных изделий

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

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

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

Гирлянды с параллельным включением ламп

Избежать жёсткого ограничения на количество ламп в одном контуре возможно, перейдя от последовательного включения ламп к параллельному. В этом случае каждая лампа независимо питается от общего источника питания, и соответственно её перегорание не повлияет на работоспособность остальной гирлянды (рис. 5):

Особенно данная схема подходит для гирлянд с лампочками, рассчитанными на работу от сетевого напряжения, например неоновыми (в этом случае каждая из ламп подключается параллельно к общей цепи через небольшой балластный резистор). Примером такой гирлянды могут служить, например, «Неоновые свечи» или львовский «Сюрприз» (рис. 6).

Однако чтобы включить по такому принципу миниатюрные лампы накаливания (максимальное рабочее напряжение которых не превышает 36В), их необходимо запитывать от трансформатора или блока питания, обеспечивающих нужное напряжение. Примером такой гирлянды является «Гирлянда ёлочная мигающая» ленинградского производства (рис. 7):

В этой гирлянде применены мигающие лампы МНМ6,3-0,3 со встроенным биметаллическим контактом, за счёт чего обеспечивается независимое мигание каждой лампы в отдельности, что в совокупности создаёт довольно необычный эффект.

Главным недостатком гирлянд параллельного типа с лампами накаливания является довольно высокий рабочий ток, равный N × (ток одной лампы), в отличие от гирлянд последовательного типа, у которых ток всегда будет равен току одной лампы. Это означает, что при прочих равных гирлянда с параллельной схемой должна иметь более мощный источник питания и более толстые провода. К тому же, гирлянды этого типа очень чувствительны к короткому замыканию в патронах или цоколях ламп, которое может не просто привести к погасанию всей гирлянды, но и к выходу из строя источника питания или срабатыванию защитного автомата электросети.

Как мы видим, параллельное включение теоретически вроде бы позволяет создавать гирлянды с любым количеством ламп, однако на практике оно всё же ограничивается приемлемой мощностью (и соответственно размерами) источника питания, а также толщиной использованных проводов. Это обстоятельство привело к созданию следующего вида гирлянд.

Схема китайской гирлянды новогодней

Схема китайской гирлянды достаточно проста, однако в ней нужно разобраться, ведь если возникнет поломка, то можно будет выполнить ремонт, а не выбрасывать изделие. А поломка будет, и гадать тут не надо, ведь цена новогодней гирлянды из Китая крайне низка, а значит, велик шанс появления неисправности.

Проблема возникает крайне быстро и в основном заключается в пропадании одного из цветов. Чтобы знать, как осуществлять ремонт елочных гирлянд, необходимо ознакомиться с их схемой.

Об украшении

Основным бонусом такого новогоднего украшения является то, что оно способно не просто гореть обычным светом, а издавать синхронные или хаотичные мигания.

Такое украшение сразу же привлекает значительно больше внимания. Можно выбрать подходящий режим, а при использовании не одной елочной гирлянды можно создать целую световую постановку.

Схема контроллера.

Основой для создания мерцаний и миганий служат микросхемы, которые имеют малую степень интеграции. Чаще всего используются модели типа К155 и К561.

Среди них также существуют разновидности, которые предназначены для различных уровней сложности и количества вариаций.

Основным элементом считается счетчик типа DD2, который осуществляет контроль за четырьмя светодиодными лентами.

Интересным фактом является то, что темп и последовательность изменения цвета задает микросхема, которая используется в синтезаторах. Таким образом, переливы цветов гирлянды напоминают эквалайзер.

Наиболее простой вариант гирлянды

Современные схемы новогодних гирлянд отличаются простотой. Простота заключается в том, что каждый цветовой канал осуществляет свое функционирование за счет отдельного генератора. Именно поэтому, чтобы разобраться во всей схеме, достаточно понять принцип работы одного из цветов.

Фото 1. Содержимое контроллера китайской гирлянды.

Каждый цвет имеет свой генератор, а значит, они способны функционировать отдельно друг от друга. Однако у каждого из них свой уровень мощности, что придает хаотичность процессу мерцания.

Можно выделить то, что при добавлении в схему белого цвета будет создаваться впечатление, что мерцание цветов новогодних гирлянд будет происходить на белом фоне.

Особенностью новогодних гирлянд из Китая является то, что они крайне просты и все разновидности имеют одинаковые схемы. Их простота оправдывается ценой на изделие, однако качество оставляет желать лучшего.

Даже та минимальная цена, которую запрашивают магазины, не оправдывает реальной стоимости изделия. Если оценить гирлянду по тем элементам, которые в нее входят, то цена не составит и 50 центов. Все дело в простейшем контроллере, который стоит копейки. Следует более подробно рассмотреть его.

Контроллер китайской гирлянды

Если взглянуть сверху, то кажется, что все достаточно просто: обычная коробочка, у которой всего одна кнопка. Открыв ту самую коробочку, можно обнаружить элементы, которые изображены на фото 1.

Фото 2. Места припайки проводов на микросхеме китайской гирлянды.

Сам контроллер изготовлен в форме капли черного застывшего вещества. Прямо возле него располагается кнопка управления. Помимо них присутствует электролитический конденсатор и три выхода для тиристора.

Однако есть место и для четвертого тиристора, при его припайке можно создать дополнительный канал, например, для того же белого цвета. Канал также прошит в контроллере, поэтому его установка не составит труда.

Суть заключается лишь в том, что при трех тиристорах схема новогодней гирлянды обходится еще дешевле.

Тиристоры, которые предусматривает схема новогодней гирлянды из Китая, имеют достаточно малые размеры, при этом их обратное напряжение составляет 400 В, а прямой ток — 0,8 А. При нагрузке в символические 25% и напряжении 220 В каждый из них способен коммутировать мощность в 44 Вт.

Необходимо также обратить внимание на схему припайки всех контактов. На нее предусмотрены все возможные чертежи

Ее можно увидеть на фото 2.

Зная все эти тонкости, можно выполнить ремонт поломанной гирлянды или просто расширить свои познания в электронике.

Идея N1. Простейшая гирлянда своими руками

Наиболее простым вариантом гирлянды является подсветка из светодиодных лент. Они подходят как в качестве новогодних украшений, так и для выделения контура витрины, элементов интерьера. Их преимущество заключается в гибкой конструкции, поэтому ничего паять вам уже не нужно, достаточно приклеить их к несущей поверхности или конструкции. Но перемещать ее, как классический вариант, не получится.

Самые простые модели на 220 В – для них нужно припаять электрическую вилку и установить в нужное место. Чаще всего их используют для наружной установки.

Для освещения елочных украшений внутри помещения используют светодиодные ленты на 12 В. Это более безопасные модели, но для их подключения обязательно используется блок питания.

Значительно сложнее изготовить гирлянду из RGB ленты, так как при ее подключении необходимо использовать большое количество механизмов.

Процесс будет включать в себя такие действия:

• Рассчитайте общую длину гирлянды, так как величина ленты не может превышать 5м. Все что выше 5м должно подключаться от отдельной системы питания.
• Установите блок питания – он необходим для понижения напряжения до 12В.
• Подключите к блоку питания контроллер для RGB ленты – это устройство позволит выбирать цвет свечения и режим работы.
• При длине более 5м установите усилитель на следующую ленту или подведите питание от другого комплекта блок питания / контроллер.
• Закрепите RGB ленту на поверхности и подключите к контроллеру.

Более детально с принципами подключения RGB ленты вы можете ознакомиться в соответствующей статье —

Гирлянды советского образца

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

Необходимый набор инструментов и материалов:

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

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

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

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

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

Возможные причины поломки

Перед тем как приступить к ремонту неисправной гирлянды, нужно выявить причины неполадки. Проблема может заключаться в следующем:

• перетёртые провода на вилке;
• перегоревшие лампы;
• перегорание предохранителя или самой схемы;
• неисправность контроллера;
• неполадки в работе светодиодов;
• обрыв соединения контакта с патронами.

Некоторых не останавливает перегорание одной или двух ламп на гирлянде. Изделие по-прежнему продолжают использовать, хотя это выглядит не эстетично. Тем более такую неполадку легко устранить.

Разбитые лампы

Одну или несколько разбитых ламп легко заменить. Гирлянду отключают от сети, снимают разбитые детали и на их место вкручивают новые. Если под рукой не оказалось новой запчасти, можно отрезать неработающий патрон и соединить провода. Для этого понадобятся канцелярский нож и изолента под цвет проводов.

Патрон разбитой детали обрезают ножом. Контакты зачищают от резиновой оболочки, скручивают вместе две обрезанные части. Витки плотно обматывают изоляционной лентой. Гирлянду подключают к сети и проверяют её работу. При правильном подсоединении проводов изделие должно работать. Если изделие будет эксплуатироваться ещё несколько лет, то все хрупкие лампы лучше заменить небьющимися деталями.

Не горит вся гирлянда

В некоторых случаях гирлянда не загорается полностью, хотя все лампы исправны. Тогда необходимо проверить работу сетевого шнура и блока управления. Сначала проверяют целостность провода — он может быть перебитым или оборванным. Затем осматривают контактные соединения платы.

Если с контактами и шнуром все в порядке, то проблема заключается в плате. Блок управления можно заменить стартером от люминесцентной лампы на 220 В. Необходимо проверить подключение светодиодов, они могут соединяться анодами или катодами. В первом варианте схему полностью переделывают и заменяют катодным подключением. Замену проводят обязательно, так как нормальная работа стартера обеспечивается тем, что на анод напряжение должно поступать через пятиваттный резистор. В цепь также подключают диоды, через них проходит обратный сетевой ток.

Этот способ починки используют в том случае, если перестал работать контроллер, а также когда лампы не мигают. Схему дешёвого китайского изделия лучше не ремонтировать из-за её хрупкости.

Не работает один цвет

В разноцветных изделиях иногда перестают работать определённые цвета. Причина этой поломки — неполадки цветового сектора. В первую очередь разбирают блок питания и проверяют соединение всех контактов. Если с ним все в порядке, то проблема заключается в перегоревшей лампе.

В современных изделиях светодиоды одного цвета соединены последовательно, поэтому при перегорании одной лампы прекращает свою работу вся секция. Ремонт светодиодной гирлянды своими руками хлопотный: необходимо разрезать её пополам и проверить лампы, затем каждую половину делят ещё на две части и так до конца изделия до тех пор, пока не выявится испорченная деталь.

Можно для проверки секций использовать тестер с иголками вместо щупов. На каждом участке цепи иглой последовательно пробивают токоведущую жилу и сравнивают показания сопротивления. Возле поломанной лампы показатель будет значительно отличаться от остальных. Так ремонтируют неразборные электрические гирлянды.

У советских изделий без коробки-переключателя все светодиоды вкручиваются в отдельные патроны, поэтому неисправность можно найти путём присоединения рабочей детали к каждому патрону. А также найти перегоревший участок помогает тестер, им замеряют сопротивление каждой лампочки.

Идея N4. Гирлянда из светодиодов

Для этого вам понадобится паяльник, припой, канифоль, светодиоды, соединительные провода (подойдут даже тонкие сетевые провода), вилка или батарейка, блок питания, кнопка или переключатель. В данном примере рассмотрим изготовление гирлянды, работающей от батареек.

• К контактам в корпусе блока питания под батарейки припаяйте питающие провода.
• Припаяйте светодиоды к проводам, но обязательно учитывайте, что приложенное к одному светодиоду напряжение не должно превышать его номинального, поэтому при последовательном подключении диодов в цепь питания светодиода обязательно включается резистор.

Сопротивление резистора рассчитывается таким образом, чтобы свести падение напряжения на светодиоде к номинальному.

• Ту же процедуру повторите с остальными светодиодами.
• К блоку питания из батареек припаяйте переключатель.

• Подключите светодиоды к блоку питания и вставьте батарейки в блок. Если они не держаться, можно примотать батарейку скотчем или зафиксировать резинкой, гирлянда готова.

Советы по ремонту китайских новогодних гирлянд

Хотя цена на гирлянды невелика, иногда возникают ситуации, когда приходится ее ремонтировать. И тут возможностей не так уж много. Далее будет рассказано о простых методах ремонта китайской новогодней гирлянды.

Советы по эксплуатации и ремонту обычно в избыточном количестве даны на обратной стороне красивой упаковочной коробки. Очень подробно описан процесс замены лампочек, хотя запасных в комплекте нет. Там же много предупреждений по технике безопасности, инструкции по пользованию гирляндой.

Одним из чудесных свойств таких гирлянд является то, что пролежав на полке до следующего Нового года, они чаще всего не хотят зажигаться, и их приходится ремонтировать. Как это сделать поможет рассказать рисунок 1.

Все неисправности подобных гирлянд сводятся к трем типам: обрыв проводов, пропадание контакта в патронах, перегорание ламп. После того, как гирлянду помяли в руках, потрясли, прощупали все патроны, поругались матерными словами и не достигли результатов, приходится за дело браться серьезно.

Для облегчения процедуры гирлянду следует разложить на полу, буквально, как показано на рисунке 1, и произвести инструментальные измерения. Но прежде легонько подергать за провода, вдруг вылетит из патрона, попробовать чуть подкрутить лампочки.

Это лучше всего делать при включенной гирлянде, но особо не увлекаться, лампочки не раздавить. Иначе можно просто получить удар током! Метод небезопасный, но достаточно действенный и эффективный.

Рисунок 1. Пример ремонта новогодней гирлянды

Если эти действия не помогли, и гирлянда не засветилась, то придется перейти к инструментальным измерениям. Сначала «прозвонить» мультиметром верхнюю и нижнюю (как по рисунку) половины гирлянды. Ту половину, которая окажется неисправной «прозвонить» еще несколько раз, при этом каждый раз уменьшая длину измеряемого участка ровно вдвое. Это намного уменьшит количество попыток. Такова магическая сила числа два.

Чтобы проверить, насколько она магическая, попробуйте десять раз согнуть вдвое тетрадный листок или лист формата A4. Можно сгибать даже целую газету, все равно не получится, ведь два в десятой степени это 1024! Именно столько должно получиться слоев в согнутом листе бумаги. Поэтому, можно даже в новогодний вечер поспорить с любым желающим об этом «интеллектуальном» упражнении. Все равно победа будет за вами. Если не верите, попробуйте прямо сейчас!

Но, прежде, чем «прозванивать» мультиметром всю гирлянду, следует убедиться в том, что не обломился проводок прямо возле выхода из сетевой вилки. Это достаточно распространенный дефект, и не только у гирлянд, а практически у всех вилок, особенно с разовой заделкой.

После того, как найдена неисправная «половинка», то остается проверить лампочки и пайки в патронах ламп. От времени и высокой температуры пайки просто окисляются, или обламываются провода, а они достаточно тонкие, и вот, пожалуйста, ремонт.

Бывает, что выходит из строя сам микроконтроллер новогодней гирлянды, тут уж понятно, что заменить его нечем. Бывает, что взрываются выходные тиристоры, оставляя на плате черные пятна копоти.

Тиристоры можно поменять, благо, продаются на радиорынках и в интернет — магазинах. Цена вопроса 13 рублей за штуку. И это при цене новой гирлянды 38 рублей! Хотя, справедливости ради надо заметить, что есть подобные гирлянды куда дороже. Так что все возможности по ремонту сводятся к нахождению оборванных проводов, как было рассказано выше.

Пробник для ремонта гирлянд

Проверка мультиметром, бесспорно, хороша, но тыкаться щупами прибора сквозь изоляцию проводов дело неблагодарное. Ускорить процесс поиска неисправности помогут специальные для этих целей созданные пробники. Схема одного из них показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема пробника для ремонта гирлянд

Работа с пробником очень проста. Начинать надо с того провода гирлянды, который включен в фазу. В этом случае, если на антенну WA1 воздействует электрическое поле, из динамика BF1 раздается звук высокого тона. Когда антенна минует обрыв и переходит на сторону нулевого провода, писк в динамике прекращается.

Тут уж как говорится, возможны варианты. Если начать с нулевого провода, то после обрыва в гирлянде под антенну попадет фазный провод, и естественно, звук появится. В качестве динамика BF1 применяется капсюль ДЭМ-4М или аналогичный с сопротивлением катушки 100…200Ω. Подобные капсюли применяются в телефонных аппаратах.

Борис Аладышкин

Идея N2. Мигающая гирлянда из светодиодной ленты

Прямое подключение белой светодиодной ленты является малоиспользуемым вариантом гирлянды, так как режим свечения здесь только один. Но с определенным дополнением ее можно существенно модернизировать, изменив режим с обычного свечения лампочки на мигающий. Для этого вам понадобится светодиодная лента, RGB контроллер, пульт к контроллеру, блок питания.

• Светодиодную ленту разделите на три участка (они и будут перемигивать с различной последовательностью). Минимальным участком является расстояние между разметками для разреза. Отделение участков произведите по минусовой шине в специально отведенных местах, как показано на рисунке:

• ту же процедуру повторите с оставшимися двумя участками. В данном примере каждый участок включает в себя три светодиода. При вырезании контактной площадки важно нарушить электрическое соединение между ножками светодиодов.

• Возьмите четыре разноцветных провода, зачистьте концы и полудите их оловом.

• Нанесите олово на контакты ленты, как показано на рисунке.

• При помощи паяльника припаяйте к контактам ленты провода.

• Провода от контактных площадок и от края заведите за ленту, дополнительно их можно упорядочить скотчем или пластырем.

• Зачистите провода и подключите выводы ленты к RGB контроллеру при помощи клеммника.

Гирлянда готова, подключите ее к сети через блок питания и можете наслаждаться мигающими огнями. При помощи пульта контроллера вы можете осуществлять переключение гирлянды в разные режимы (мигание, поочередное перемигивание участков и другие варианты).

Схемы новогодних гирлянд

Последовательное соединение лапочек

Для начала рассмотрим простейшую схему новогодней гирлянды. Это последовательное соединение лампочек накаливания, в советские годы, была самой распространённой схемой. В каждом доме была подобная гирлянда.

В последовательном соединении, все лампочки соединены в цепочку, в разрыв провода и подключены к источнику питания, генератор, домашняя электропроводка, аккумулятор. При этом по всей гирлянде протекает одинаковый ток.

там и не пахло, конечно. Моргать её заставляли стартёры, снятые в школе с люминесцентных ламп. Стартёры просто включали в цепь, аналогично лампочкам, последовательно.

Несколько слов о стартёрах и их значении. Это простая газоразрядная лампа, помещённая в алюминиевый, бумажный или пластмассовый корпус. Для удобства, в корпусе проделано смотровое отверстие.

Состоит он из двух биметаллических электродов, которые изгибаясь от проходящего тока, замыкают и размыкают электрическую цепь. После этого, новогодняя ёлочная гирлянда, начинала, довольно быстро моргать.

Подобная схема очень проста и удобна, но имеет существенный минус. При перегорании одной лампочки, электрическая цепь разрывается и вся гирлянда гаснет.

Параллельное соединение

Современные елочные китайские гирлянды, включены в параллельную электрическую цепь. Этим самым, они продлевает срок службы гирлянды, и отсрочивают ремонт на длительное время.

Вся штука в том, что при параллельном соединение лампочек в елочной гирлянде, напряжение остаётся одинаковое, на каждом элементе цепи. Что даёт массу преимуществ, основное заключается в том, что при перегорании любой лампочки в цепи, она не разрывается и гирлянда продолжает работать. Что касается силы тока, она различна для каждого элемента цепи.

Эта схема наиболее распространена и в домашней электропроводки, благодаря своей надёжности, удобству и простате.

Основные неисправности новогодних гирлянд

Моделируем ситуацию, вы достаёте из чулана свои ёлочные игрушки и новогодние гирлянды, начинаете наряжать ёлку, включаете её в сеть , и не чего не происходит. Разочарование и отчаяние на лицах ваших детей, пропадает вера в новогоднее волшебство, праздник не удался.

Ещё возможно всё исправить, пусть до боя курантов отсталость пятнадцать минут, при помощи своих сил и не замысловатого инструмента.

Гирлянда вообще не подаёт признаков активности. Смотрим электрическую вилку, прозванием её целостность прибором. Для этого разбираем блок управления китайской гирляндой, и смотрите контакты, которые идут от электрической вилки.

Идея N5. Ретро гирлянда

Ретро гирлянды популярны при оформлении фотозон, террас, беседок, витрин и других объектов. И вовсе не обязательно приобретать готовое изделие, так как собрать ее под силу каждому. Для этого вам понадобиться: соединительный провод (хорошо обзавестись проводами в тканевой изоляции), патроны (наиболее удобные модели с зажимами под провода), непосредственно сами лампочки накаливания (можно брать и светодиодные), вилка и переключатель. В данном примере рассмотрим последовательное соединение лампочек, некоторые патроны будем использовать со встроенным переключателем.

• Нарежьте провода на кусочки нужной длины – они будут определять расстояние между точками свечения.

• Зачистьте на концах изоляцию проводов, в этих местах они будут подключаться к патрону, поэтому длина жилы должна быть соответствующая.

• Если вы используете провод с тканевой изоляцией, то ее край необходимо фиксировать с помощью изоленты, чтобы ткань не растрепывалась дальше.

• Разберите сам патрон и проденьте провода в крышку патрона.

• Подключите концы проводов к контактам патрона

• Соберите корпус патрона, лишнюю длину проводов из-под крышки следует аккуратно вытянуть, не допуская излишних усилий, чтобы не ослабить контакт.

• Ту же процедуру повторите и с остальными патронами, После чего можете произвести фиксацию лампочек в них.
• Провод от последней лампочки разрежьте, вам понадобится из него одна жила, которую нужно подключить в разрыв переключателя.

• Края провода подключите к штепсельной вилке, для этого их необходимо завести в паз каждого контакта и зажать при помощи отвертки. Остальной провод упорядочьте, чтобы он не выпирал, корпус вилки должен нормально закрываться.

Ретро гирлянда готова к использованию – включите в розетку и наслаждайтесь. При желании вы можете дополнить антураж гирлянды потемневшим проводом или патроном – их можно окрасить в соответствующий цвет. Для большего лоска провода окрашивают золотистой или бронзовой краской.

Схема классической китайской гирлянды

Данная конструкция оснащена плавным управлением яркостью. Для этого используется фазовое управление, регулирующее угол открывания тиристоров. Автоматика использует целых восемь программ, обеспечивающих большое разнообразие алгоритмов управления. Благодаря своим качествам, прибор очень дешев, поэтому и расходится миллионными тиражами.

В основе контроллера лежит плата небольшого размера, где предусмотрено место . Здесь же располагается и микроконтроллер с четырьмя выходами. Он представляет собой небольшой кусочек генитакса, где с помощью эпоксидной смолы крепится микрочип. Через выходы микроконтроллера, с помощью токоограничительных резисторов, осуществляется управление четырьмя тиристорами. Данное устройство рассчитано на анодное напряжение до 600 вольт и ток в пределах 0,6-0,8 ампер. В отдельных конструкциях дешевых гирлянд, вместо входного диодного мостика остается один диод. В то же время, подключение электродов, управляющих тиристорами, осуществляется напрямую к выходам микроконтроллера, без , ограничивающих ток.

Как правило, мощность микроконтроллера очень маленькая, поэтому, он не в состоянии контролировать работу мощных симисторов. Для того, чтобы решить эту проблему, необходимо использовать отдельный маломощный источник питания, имеющий гальваническую развязку от общей сети. В этих целях можно использовать адаптер малой мощности, например, такой, который питает усилитель телевизионной антенны, содержащий в своей схеме стабилизатор.

С этим читают

• Электрическая гирлянда
• Гирлянда метеоритный дождь
• Сравнительный анализ светодиодных и ламп накаливания
• Светодиодные трубчатые лампы на 9 и 18 вт длиной 600 и 1200 мм
• Как провести свет в парилку?
• Почему мигает светодиодная лампа?
• Cветодиодные лампы: теплый свет или холодный, чем отличаются
• Люминесцентные лампы: параметры, устройство, схема, плюсы и минусы по сравнению с другими
• Белые пятна лампы накаливания
• Таблица цветовой температуры светодиодных ламп