Před vánocemi jsem se chtěl tak trochu odreagovat a zároveň si vytvořit nějaké to vánoční blikátko nebo podobný dekorace. Zaujala mne Barevně měnivá hvězda z PE 11/03 od Jana Horkého, kterou lze koupit i jako stavebnici.
Funkce: Pro plynulé prolínající se přepínání LED z červené na zelenou a naopak je použit ke spínání tranzistorů T1 a T2 trojúhelníkový signál generující dvojitý OZ LM358 zapojená jako integrátor a komparátor. Vzhledem k trojúhelníkovému vstupnímu napětí se tranzistory po delší době zahřívají, proto je nutné umístit je alespoň na malé chladiče.
Zapojení jsem nechal beze změny, jen konstrukce se trochu liší. Hlavně mě vadily součástky, které se motaly mezi LEDkama a kazily tak výsledný dojem (viz. foto originálu). Proto jsem navrhl nový plošný spoj, kde jsou vidět pouze LED a ostatní součástky jsou z druhé stran spojů. Protože nebylo místa nazbyt použil jsem SMD součástky, jen IO, C a Tranzistory jsou obyčejné. Oproti originálnímu návrhu jsem použil pouze jednu propojku.
Konstrukce: Vyleptaný a vyvrtaný (pouze díry pro LED) pl. spoj je vhodné nastříkat ze strany LEDek černým sprejem, já jsem trochu zaimprovizoval a nalepil jsem na něj černě potištěnou samolepku.
Jako první je potřeba zapájet SMD odpory, pak začít osazovat LED. Jako první D1 (uprostřed) posadit co nejníže, pak je dobré osadit 3 LED po obvodu ve stejné výšce s D1, třeba tyto D14 D16 D18. Při osazování dalších stačí otočit DPS LEDkama dolů položit na stůl a prvně osazené LEDky s deskou stolu určí stejnou výšku ostatních LED.
Nakonec se osadí OZ1, kondenzátor (ohnout a položit na bok), 3 odpory naspojato, napájecí konektor a tranzistory s chladiči ohnuté nad ostatními součástkami.
Pro sestavení je třeba mít mikropájku a trochu zkušeností, protože součástky jsou hustě napěchované v jednom místě (i nad sebou).
Další možné vylepšení vzhledu, je nalepit pod LEDky lesklou fólii (pokud možno předem, mě to napadlo až po zapájení LED), která hvězdu zvýrazní. Šablona je nakreslená přímo v návrhu DSP v eagle nebo je možno ji stáhnout jako obrázek a vytisknout. Vzhledem k tomu, že je šablona hvězdy větší než samotný návrh DPS, je vhodné jej vyrobit taky větší - aby konce nalepené hvězdy (podle šablony) neplandyl ve vzduchu.
Pro zvýraznění hvězdy, jsem ji ohraničil bočnicemi (podle šablony) polepenými lesklou fólií, tak aby se v ní svit LED odrážel. Na čelní stěnu (černá) vyrobenou z cuprexitu, ve které je otvor ve tvaru hvězdy, jsem zezadu připájel nastříhané kousky cuprexitu, abych ohraničil hvězdu a ty jsem polepil lesklou fólií. Toto "ohraničení" je nasazené na samotné hvězdě a připájené pomocí kouků drátků (přípdaně by šlo vyrobit samotnou hvězdu na oboustranném plošňáku a připájet k ohraničení).
Celou hvězdu jsem vsadil do krabičky na diskety, kterou jsem mimo čelní průhlednou stěnu přestříkal sprejem. Ideální by byl černý, ale já měl po ruce jen bílý.
Problémy při konstrukci: Jednak sehnat LEDky nebylo taky nejsnažší (hlavně 8mm), nakonec jsem se dostal k prameni v GESu. Ale namísto 8mm LED (D2-D7) lze osadit i 10mm LEDky.
Další problém byl s přehříváním. To že topí Tranzistory by se dalo zkousnout - proto jsou tam chladiče, i když pro T1 jsem nakonec použil o něco větší chladič. Pro T2 bohatě stačí třeba typ DO1.
Větší problém byl s přehříváním odporů R12-R14, původně jsem použil SMD, ale po přepočítání a přeměření jsem zjistil že se na nich ztrácí mnohem větší výkon než snesou (přibližně 0,6W - a SMD jsou konstruované na 0,25W nebo 0,125W). Proto jsem je ve finální fázi zaměnil za klasické odpory 0,6W umístěné nastojato. Ty sice taky docela topí, ale už to nejhorší.
Spotřeba: Při napájení 12V se odběr hvězdy pohybuje v rozmezí asi 210-300mA
Zde je návrh plošného spoje o rozměrech 80 x 70 mm.
Seznam použitých součástek :
R1,R2 - 22k SMD (vel. 1206) R3 - 10k SMD (vel. 1206) R4 - 2M2 SMD (vel. 1206) R5,R6 - 22k SMD (vel. 1206) R7-R9 - 27 SMD (vel. 1206) R10 - 100 SMD (vel. 1206) R11 - 470 SMD (vel. 1206) R12-R14 - 120 R15 - 33k SMD (vel. 1206) C1 - 1M MKT - fóliový D1 - LED 10mm - L-819EGW (dvoubarevná červená a zelená) D2-D7 - LED 8mm - L-799EWG (místo 8mm lze použít i LED 10mm) D8-D13 - LED 5mm - L-59EWG D14-D19 - LED 3mm - L-115WEWG OZ1 - LM358 T1 - TIP122 + chladič V4330N nebo podobný (alespoň 2x větší než pro T2) T2 - TIP127 + chladič DO1 K1 - PSH02-02W (+ protikus) drátová propojka
Download:Návrh DPS a SCH pro Eagle (od verze 4.13).
Obrázek pl. spoje TIF a GIF v rozlišení 300x300 DPI
- šablona hvězdy
Krátké video z provozu hvězdy - točené mobilem.
