Светодиодная гирлянда с питанием от сети 220В
Предлагаемая светодиодная гирлянда предельно проста (её схема показана на рис. 1 ,а) и предназначенадля установки на небольшую настольную искусственную ёлочку или на еловые ветки, поставленные в вазу с водой.
Схема и конструкция
Особенность гирлянды - в технологии её изготовления: для уменьшения риска механического разрушения светодиодов под действием растягивающего усилия, создаваемого соединительными проводами, припаянными к их относительно длинным выводам, в данной гирлянде выводы перед монтажом укорочены до 3 мм.
А чтобы при пайке на таком близком расстоянии от кристалла не повредить светодиод, использован припой с низкой температурой плавления (96 °С) - сплав Розе, содержащий, кроме олова и свинца (по 25 %), ещё и висмут (остальное).
Рис. 1. Схема подключения светодиодов к сети 220В.
Выводы светодиодов для гирлянды рекомендую обрезать не кусачками, а ножницами, чтобы не образовывались острые кромки, и после пайки трёх слоёв маникюрного лака было достаточно для безопасной электроизоляции.
Для соединения светодиодов друг с другом и с сетевой вилкой используют провод МГТФ сечением (по меди) 0,1 или 0,12 мм2 во фторопластовой изоляции (предпочтителен потому, что его изоляция при нагревании не деформируется).
Концы проводов, припаиваемых к светодиодам, предварительно облуживают обычным оловянно-свинцовым припоем. Это необходимо для того, чтобы во время пайки их к светодиодам сплавом Розе скрученные концы проводов не расплетались с образованием острых выступов (которые потом будет трудно хорошо изолировать лаком), а оставались круглыми.
При лужении проводов лучше использовать не канифоль (она при пайке сплавом Розе не расплавится), а так называемую паяльную кислоту, представляющую собой раствор хлористого цинка, т. е. продукт химической реакции цинка с соляной кислотой. Проволоки, из которых состоит жила провода, перед лужением нужно обязательно скрутить, и чтобы скрутка оставалась круглой, во время лужения на неё не давить.
Перед припаиванием проводов обрезанные выводы светодиодов следует тщательно зачистить острой бритвой со всех сторон, а затем облудить сплавом Розе с паяльной кислотой, иначе пайка будет непрочной и провода могут потом оторваться.
Завершив монтаж, все места пайки и прилегающие участки свободных от изоляции проводов и выводов светодиодов необходимо покрыть не менее чем тремя слоями маникюрного лака.
В гирлянде автора светодиоды между собой соединены отрезками провода длиной около 150 мм, от крайних светодиодов до сетевой вилки - примерно 1,7 м.
На расстоянии примерно 150 мм от вилки на проводах расположена пластмассовая коробка размерами 65x40x20 мм, в которой находятся диод VD1 и резистор R1 (МЛТ-2). Для крепления проводов в одной из её стенок просверлены два отверстия под винты М3.
Внутри коробки которого включены диод и ркаждым из концов провода, в разрыв езистор, сделан один виток вокруг своего винта, после чего провода прочно зажаты между стенкой коробки и картонными шайбами, поверх которых на винты надеты металлические шайбы и навинчены гайки.
Диод и резистор висят на проводах, от винтов и гаек они надёжно изолированы изоляционными трубками и лаком. Вместо Д226 можно применить любой кремниевый диод с прямым током не менее 50 мА и обратным напряжением не менее 400 В (например, КД209А- КД209В, 1 N4004-1 N4007 ит. п.).
Регулятор мощности
Для работы с низкоплавким припоем использован обычный тридцативаттный электропаяльник, подключённый к сети через регулятор мощности. В основе устройства (его схема представлена на рис. 2) лежит регулятор, описанный в статье Иванова Б. "С чего начать. Подставка под паяльник" (Р-1997-9).
В отличие от оригинала, в нём применён более мощный тринистор VS1, введён переключатель (SA1) пределов регулирования мощности, добавлены диод VD1 (для защиты управляющего электрода тринистора от обратного напряжения) и светодиод HL1, сигнализирующий о подключении к устройству нагрузки, потребляющей небольшую (но не менее 0,4 Вт) мощность, а также введён LC-фильтр L1C1, препятствующий попаданию в электросеть помех, возникающих в моменты выключения тринистора.
Рис. 2. Схема регулятора мощности для нагрузки 220В.
Устройство смонтировано на стеклотекстолитовой плате размерами 60x65 мм, помещённой в пластмассовый корпус размерами 100x70x40 мм. Возможная замена тринистора КУ202Н (VS1) - КУ202М, диодов Д229Б (VD1, VD2) - Д226, Д237Б. Выключатель SA1 - тумблер ТВ-1.
Переменный резистор R3 - СП-1, конденсатор С2 - оксидный К50-12, С1 - МБМ с номинальным напряжением 750 В или импортный плёночный, рассчитанный на работу при переменном напряжении не менее 250 В.
Дроссель L1 содержит 150 витков обмоточного провода любого типа диаметром 0,2...0,3 мм, намотанного в два слоя на ферритовом (400НН, 700НМ) стержневом магнитопроводе диаметром 8 и длиной 38 мм, межслойная изоляция - поливинилхлоридная изолента.
На ручке управления переменным резистором R3 сделана радиальная отметка, указывающая её положение относительно шкалы. Последняя находится на корпусе устройства и состоит из 50 штрихов с шагом примерно 1 мм.
Каждый пятый штрих - удлинённый, каждый десятый - оцифрован (что соответствует 0, 10, 20, 30, 40 и 50 условным единицам мощности). Эта условная шкала предназначена только для ориентировки (позволяет фиксировать и запоминать положение ручки, соответствующее разным значениям температуры паяльника - работе со сплавом Розе, с другими припоями и т. д.).
В положении переключателя "100 %" шкалу удобно воспринимать как продолжение шкалы предыдущего интервала: например, установку ручки на отметку 10 - как 50 + 10 = 60, на отметку 20 - как 50 + 20 = 70 и т. д. Регулятор мощности может быть полезен и при использовании паяльника для работы с полимерным термоклеем в виде стержней (без регулятора термоклей подгорает на жале паяльника).
Настроить регулятор (узнать, на какую отметку шкалы устанавливать ручку переменного резистора R3 при пайке сплавом Розе, другими припоями или при работе с термоклеем) можно, измерив температуру жала паяльника термопарой из комплекта цифрового мультиметра DT838.
Температура поверхности жала около зачищенного кончика для пайки сплавом Розе должна быть (через 8 мин после включения в сеть) в пределах 150...160 °С (это приблизительно 17,5 деления).
Если же измерить температуру нечем, то, определив отметку шкалы, когда сплав Розе начинает плавиться, прибавьте к этому ещё три-четыре деления (чтобы припой не комковался и был достаточно жидким), это и будет положение ручки, соответствующее работе со сплавом Розе.
Е. Паньков, г. Пермь. Р-12-2016.