Подключение гирлянды через стартер
Обновлено: 05.07.2024
Украшение домов, магазинов, промышленных объектов сегодня популярно выполнять при помощи гирлянд. Этот элемент декора давно известен на отечественном рынке, как неотъемлемый атрибут новогодних праздников. А с развитием технических средств новогодняя гирлянда стала доступной и для других сфер деятельности человека. Но в связи с низким качеством китайских гирлянд, заполонивших рынок, да и просто из любопытства многие обыватели задаются вопросом, как сделать гирлянду из лампочек и светодиодов своими руками.
Что нужно знать по поводу гирлянды?
Заводские модели представлены в широком ассортименте, но качество исполнения многих гирлянд оставляют желать лучшего. Изготавливая самостоятельно, вы можете выбрать все комплектующие материалы, помимо этого сэкономить на изготовлении и расходах на доставку.
Перед изготовлением елочной гирлянды или другого светового декора необходимо определиться с такими параметрами:
- Тип лампочек – существуют светодиодные лампочки, накаливания, люминесцентные, галогенные.
- Способ подключения лампочек – посредством параллельного или последовательного соединения в цепи.
- Напряжение питания – в зависимости от типа осветительных приборов, для гирлянды может использоваться напряжение в 220В, 24В, 12В, 3В или другие номиналы.
- Способ токосъема – в зависимости от конструкции лампочки может производиться посредством цоколя, штекера, пайки или разъема.
В виду того, что все пункты определяют параметры работы готовой гирлянды, их нужно продумать еще на этапе приобретения или заготовки материалов. Разберем эти пункты более детально.
Тип лампочек
Лампочки накаливания – довольно распространенный тип для создания световых эффектов, но эта характеристика обуславливается относительной дешевизной и неприхотливостью. Лампочки накаливания обладают относительно низким соотношением производимого светового потока к потребляемой из сети мощности. Сама конструкция достаточно хрупкая и боится механического воздействия, из-за разгерметизации колбы лампочка сразу выходит со строя.
Светодиодные лампочки – такие световые элементы являются наиболее современными и все больше вытесняют с рынка все остальные виды оборудования. Такая популярность светодиодных ламп обуславливается их значительно большей надежностью и выгодой для гирлянды. Свечение светодиодов в лампочке выдает максимально выгодный световой поток по отношению к потребленной мощности в сравнении с другими типами ламп, но они ощутимо реагируют на параметры напряжения сети. Наряду с лампочками для светодиодных гирлянд применяются отдельно устанавливаемые светодиоды или ленты с уже набранными элементами.
Люминесцентные лампочки – куда более эффективны в части соотношения вырабатываемого светового потока и потребляемой мощности, они превосходят свечение ламп накаливания, но существенно уступают светодиодным. Но их работа обеспечивается парами ртути и других газов, которые при разгерметизации улетучиваются из колбы и могут нанести вред здоровью. Помимо этого такие лампочки требуют определенного времени на разогрев и дают сбой при низких температурах, поэтому для уличных гирлянд, работающих зимой, их не используют.
Галогенные лампочки – удобный маломощный вариант для изготовления гирлянд. Но, обладают относительно низким соотношением свечения ламп к потребленной из сети мощности. Но, в отличии от всех вышеперечисленных лампочек, они бояться прикосновения руками, такую модель гирлянды можно брать только через специальную перчатку или нужно помещать в трубку.
Наиболее востребованными вариантами для гирлянды являются лампы накаливания и светодиодные лампочки. Параметры элемента выбираются в соответствии со способом подключения.
Способ подключения
По способу подключения лампочек выделяют последовательное и параллельное подключение. Каждая из схем имеет свои особенности в электроснабжении, которые нужно учесть еще на этапе проектирования гирлянды.
Последовательное подключение лампочек в электрической гирлянде представляет собой такое соединение, в котором конец одного элемента подключается к началу следующего. При этом ток, протекающий через гирлянду, будет одинаковым для всех лампочек.
Пример схемы такой гирлянды приведен на рисунке ниже:
Рис. 1. Последовательное соединение лампочек
Здесь к гирлянде прикладывается напряжение сети, но на каждой отдельной лампочке происходит падение напряжения, пропорциональное ее сопротивлению. Соответственно, необходимо рассчитывать величину напряжения на каждый элемент. В случае превышения величины прикладываемого напряжения больше номинального, в цепь припаивают резистор. Если напряжение меньше номинального, через сеть будет протекать и меньший ток, в результате снизится интенсивность свечения.
Параллельное соединение представляет собой подключение одноименных выводов светодиодов или лампочек в одну точку.
Рис. 2. параллельное соединение лампочек
Посмотрите на рисунок 2, здесь приведен пример параллельной схемы включения. Особенностью такого варианта подключения является приложение входного напряжения к каждому элементу, а вот ток, протекающий через лампочку, будет зависеть от ее сопротивления.
Для обеих схем подключения играет роль мощность источника питания. К примеру, гирлянда для новогодней елки, питаемая от электрической сети, ограничивается только номиналом автомата на вводе. А получающая электроснабжения от блока питания, будет ограничиваться его заводской мощностью.
Следует отметить, что при последовательном подключении ножек диодов или лампочек, перегорание одного из элементов приведет к выходу со строя всей гирлянды. А вот в параллельной схеме такая проблема отсутствует, если сгорит одна лампочка, остальные в гирлянде продолжат гореть.
Расчет электрической схемы
К примеру, вы используете для подключения пару пальчиковых батареек, которые выдают в электрическую цепь гирлянды 3 В. Для такого напряжения выгодно использовать параллельное соединение светодиодов. К примеру, будет устанавливаться модель потребляющая 0,02 А, при выдаваемом от источника токе в 1 А. Чтобы рассчитать максимально допустимое количество по нагрузке необходимо: 1/0.02 = 50 шт.
Исходя из этого, в гирлянду вы можете установить не более 50 светодиодов, если расстояние между ними сделать по 5 см, то общая длина составит: 50 * 5 = 250 см.
При необходимости сделать большую длину или установить большее количество лампочек, чтобы повысить мощность, необходимо использовать другой блок питания. Для последовательной электрической схемы расчет производится по тому же принципу, только по величине прикладываемого напряжения.
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.
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.
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).
Готовая светодиодная лента с бегущими огнями
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.
Рисунок 11: подключение светодиода
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.
Рис. 12: 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.
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.
Рис. 13: нарежьте провода отрезками - Зачистьте на концах изоляцию проводов, в этих местах они будут подключаться к патрону, поэтому длина жилы должна быть соответствующая.
Рис. 14: зачистите концы проводов - Если вы используете провод с тканевой изоляцией, то ее край необходимо фиксировать с помощью изоленты, чтобы ткань не растрепывалась дальше.
Рис. 15. зафиксируйте изоляцию с помощью изоленты - Разберите сам патрон и проденьте провода в крышку патрона.
Рис. 16: проденьте провода в крышку патрона - Подключите концы проводов к контактам патрона
Рис. 17: подключите провода к патрону - Соберите корпус патрона, лишнюю длину проводов из-под крышки следует аккуратно вытянуть, не допуская излишних усилий, чтобы не ослабить контакт.
Рис. 18: соберите корпус патрона - 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.
Рис. 19: подключите переключатель - 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.
Рис. 20: края провода подключите к вилке
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.
Готовая гирлянда в ретро стиле из лампочек
Типовые часто задаваемые вопросы от читателей
На китайской гирлянде перестали работать два из четырех каналов. Лампочки прозвонил, все в норме. Я так понял, неисправность в самой плате управления. Есть способ самостоятельно отремонтировать ее или нужно покупать новую гирлянду?
Все, что сделали китайцы, теоретически, можно отремонтировать. Скорее всего, схема платы управления гирляндой у Вас похожа на ту, что приведена на рисунке.
Переключатель одной гирлянды
Схема переключателя одной гирлянды
Переключатель одной гирлянды
На схеме обозначено:
- L1 — ёлочная гирлянда
- S1 — стартёр СК-220
- C1 — конденсатор МБМ 0,5 мкФ, 500 В
Работа схемы
При включении схемы в сеть между электродами стартёра S1 возникает тлеющий разряд, электроды начинают разогреваться. Один из электродов биметаллический, при нагреве он изгибается и замыкается на жесткий электрод, гирлянда L1 зажигается, а электроды стартёра остывают и размыкаются, и заново начинается тлеющий разряд. Конденсатор С1 служит для более медленного и плавного переключения.
Детали схемы
Гирлянда L1 должна быть рассчитана на мощность не более 40 Вт, также это может быть и обычная лампа накаливания на 220 В.
S1 — это обычный стартёр от лампы дневного света, но на 220В, стартёры от светильника с 2-мя лампами с одним стартером (или с 4-мя лампами и двумя стартерами) не подойдут, там стартеры на 127В. Импортный стартёр имеет обозначение ST 111 4-80W.
Конденсатор С1 — любой неполярный на напряжение не ниже 300В, ёмкостью 0,1-2,0 мкФ. От ёмкости зависит частота переключения гирлянды.
Также можно собрать несколько таких схем с конденсаторами разной ёмкости и подключать несколько гирлянд, получится интересный эффект.
Переключатель двух гирлянд
В этом переключателе использован тиристор в качестве переключающего элемента.
Схема переключателя двух гирлянд
Переключатель двух гирлянд
На схеме обозначено:
- D1 — диод Д226Б
- L1, L2 — ёлочные гирлянды на 220В
- VS1 — тринистор КУ201Л
- R1 — резистор МЛТ-2, 2,4 кОм
- R2 — резистор МЛТ-0,5, 10 кОм
- C1 — конденсатор К50-12, 20 мкФ, 350 В
Работа схемы
Данный переключатель лучше всего использовать с гирляндами или лампами разной мощности. Если гирлянды L1 и L2 взять одинаковой мощности, то когда тиристор VS1 закрыт они будут гореть вполнакала, а при открывании тиристора гирлянда L2 погаснет, а L1 загорится в полную мощность.
Поэтому одну из гирлянд нужно взять большей мощности или подключить, например, вместо L1 две гирлянды параллельно, а вместо L2 — одну гирлянду одинаковой мощности. Тогда при закрытом VS1 гирлянды соединены последовательно и будет гореть L2 из-за большего сопротивления.
Если L2 убрать, то получится переключатель на тиристоре для одной гирлянды.
При подаче напряжения на схему конденсатор С1 начинает заряжаться, напряжение на нём возрастает, при определённом значении (зависит от применяемого тринистора) тринистор открывается, а конденсатор начинает разряжаться через резистор R1 и тринистор, VS1 закрывается и цикл начинается заново.
Детали схемы
При указанных деталях можно подключать гирлянды мощностью не более 80 Вт каждая.
Для увеличения мощности можно заменить диод Д226Д на Д245, Д246, Д247, а тиристор следует заменить на КУ202Л(М,Н).
Конденсатор можно использовать К50-3 или другой электролитический на напряжение не ниже 300 В. Изменяя ёмкость конденсатора можно добиться требуемой частоты переключения.
Резисторы можно взять любого типа с близкими номиналами, на мощность рассеяния не меньше указанной.
Для плавной регулировки частоты переключения можно заменить R2 на последовательно соединённые постоянный резистор на 4,7-6,8 кОм и переменный 22-100 кОм. Переменный можно взять типа СП-1.
Переключатель трёх гирлянд
Данная схема похожа на предыдущую, только в ней использовано уже три тиристора.
Схема переключателя трёх гирлянд
Переключатель трёх гирлянд
На схеме обозначено:
- D1 — диод Д232
- D2-D4 — диоды Д226Б
- L1-L3 — ёлочные гирлянды на 220В
- VS1-VS3 — тринисторы КУ201Л
- R1-R3 — резисторы МЛТ-2, 10 кОм
- R4-R6 — резисторы МЛТ-0,5, 2 кОм
- C1-C3 — конденсаторы К50-35, 100 мкФ, 63 В
Работа схемы
Принцип переключения точно такой же, как и у предыдущей схемы. Только здесь ещё добавлена обратная связь между тиристорами через диоды D2-D4. Диод D1 служит для выпрямления сетевого напряжения.
Детали схемы
При указанных деталях можно подключать гирлянды мощностью до 400 Вт каждая.
Диод Д232 можно заменить на Д231, Д231А, Д232А, Д233, Д245, Д246, Д247 и подобные.
Можно использовать замену остальных деталей как указано в предыдущей схеме.
Частота переключений зависит от номиналов R1-R3, C1-C3.
Переключатель четырёх гирлянд (бегущие огни)
Данный переключатель управляет четырьмя гирляндами и позволяет получить эффект бегущих огней, если гирлянды правильно расположить в определённом порядке. Схема сложнее предыдущих, но зато позволяет плавно регулировать частоту переключений и направление движения бегущих огней.
Схема переключателя четырёх гирлянд
Переключатель четырёх гирлянд
На схеме обозначено:
- D1-D4 — диоды Д302
- D5-D8 — диоды Д226Б
- D9 — стабилитрон КС630А
- VS1, VS2 — тринисторы КУ201Л
- VS3, VS4 — динисторы КН102В
- R1, R5 — резисторы МЛТ-0,5, 220 Ом
- R2 — резистор МЛТ-2, 15 кОм
- R3, R6 — резисторы МЛТ-0,5, 39 кОм
- R4 — переменный резистор СПО-0,5, 33 кОм
- C1 — конденсатор К50-12, 5 мкФ, 350 В
- C2 — конденсатор МБМ 0,05 мкФ, 160 В
- C3 — конденсатор МБМ 0,1 мкФ, 160 В
- L1-L4 — ёлочные гирлянды
Работа схемы
Питание схемы осуществляется выпрямленным и стабилизированным напряжением около 130 В. Это осуществляется деталями D1-D4, R1, C1, R2, D9.
При подаче напряжения начинают заряжаться конденсаторы С2 и С3, они заряжаются до напряжения открывания динисторов VS3 и VS4. Первым открывается динистор VS3, так как С2 меньшей ёмкости и заряжается через меньшую цепочку сопротивлений. Открывается тринистор VS1 и загорается гирлянда L1 или гирлянда L2, это зависит от того, в какой полупериод сетевого напряжения это произошло.
Затем открывается динистор VS4 и, соответственно, тринистор VS2, загорается гирлянда L3 или L4 (также зависит от полярности полупериода). В это же время конденсатор С3 разряжается через цепочку VS4, VS2, R5, создавая на R5 отрицательный импульс, импульс поступает на С2 и VS3 закрывается, соответственно тринистор VS1 тоже закрывается, гирлянда L1 (или L2) гаснет.
Детали схемы
При указанных деталях мощность каждой гирлянды не должна превышать 60 Вт. Для увеличения мощности до 200 Вт можно поменять диоды D5-D8 на Д302-Д304 или другие с максимальным выпрямленным током от 1А и обратным напряжением не ниже 300 В. Для увеличения яркости свечения можно стандартные гирлянды на 220В укоротить на соответствующее число лампочек (примерно на 20%), чтобы в сумме стало не менее 180 В.
Диоды D1-D4 можно заменить на диодный мост КЦ405А(Б,В,Г) или на другие на ток не менее 1А и напряжение не ниже 300 В.
Конденсатор С1 можно взять любой электролитический на напряжение не ниже 300 В.
Остальные детали и их номиналы лучше не менять, в этом случае, возможно, не потребуется настройка устройства.
Тиристоры можно взять любые, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В.
Динисторы можно взять любые с напряжением открывания 20-80 В.
Конденсаторы С2, С3 любые бумажные, металлобумажные на напряжение не ниже 160 В.
Резисторы любые непроволочные, с номиналами близкими к указанным и на мощность не ниже указанной.
Настройка устройства
После чего выключаем устройство, выпаиваем и замеряем получившееся сопротивление цепочек, заменяющих R3 и R6 и впаиваем на их место постоянные резисторы такого же сопротивления. Можно использовать составные резисторы.
ВНИМАНИЕ! Будьте осторожны при настройке и эксплуатации ВСЕХ рассмотренных устройств, в схемах присутствует ОПАСНОЕ для жизни напряжение.
Схемы, программы для начинающих радиолюбителей, построй свой сайт
Простую мигающую новогоднюю гирлянду можно изготовить из имеющейся, если в один из проводов гирлянды включить стартер от лампы дневного света, как показано на рисунке 1.
Стартер в своем корпусе содержит кроме лампы холодного накала еще и конденсатор небольшой ёмкости. При желании частоту мигания гирлянды можно изменить, подключая параллельно имеющемуся конденсатору ёмкость от 0,01 мкФ до 0,33 мкФ с рабочим напряжением не менее 250 вольт.
К недостаткам схемы следует отнести быстрый выход из строя стартера, если применяются лампы накаливания с током более 50 мА.
Простая мигающая новогодняя гирлянда, схема которой представлена на Рис.2, имеет большее количество деталей, не требует налаживания и начинает работать сразу после включения питания.
Гирлянду лучше всего составить из 20 ламп на напряжение по 12В или из 10 ламп на напряжение по 26В. Остальные детали - любого типа. Частоту включения гирлянды можно изменять, увеличивая или уменьшая емкость конденсатора С1, а его рабочее напряжение должно быть не менее 350 вольт.
В схеме новогодней гирлянды можно использовать следующие детали: диоды любого типа на ток не менее 300 мА и напряжение 250. 300 В, например, старые серии Д7, Д226, Д237, или один диодный блок КЦ402, КЦ405, КЦ410 с любым буквенным индексом, тиристор из серии КУ201К, КУ201Л, КУ202К - КУ202Н, КУ208В, КУ208Г, ТС122-8, ТС122-9.
Чтобы мигала красиво (плавно разгораясь и медленно затухая, ритмом каким-то и т.д.) - нужен блок управления (контроллер), который можно спаять по схемам из журнала "Радио" или из интернета.
Если же устроит и хаотичное дёрганье, но зато быстро и дёшево - в разрыв одного из проводов, идущих к вилке гирлянды, включается стартер от лампы дневного света. Конденсаторов параллельно можно никаких не ставить, и так работает. Но конденсаторами можно изменить частоту мигания.
Но это будет, конечно же, примитивнейшее мигание всей гирлянды разом, ни о каких бегущих огнях не мечтайте.
Со светодиодными гирляндами, говорят, работать не будет. С неоновыми "свечками" - работает.
Читайте также: