Ponieważ mamy właśnie okres świąteczny – czas na mały świąteczny projekt.
Wszedłem kiedyś w posiadanie zestawu lampek diodowych typu sople, 200 sztuk. Soplami sterować miał sterownik – mieścił się w niewielkiej plastikowej obudowie. Zapewniał liczne tryby migania i tym podobne niezbyt potrzebne efekty. Wykonanie zestawu budziło moje wątpliwości i obawy właściwie od początku. W oczy rzucała się słaba jakość przewodów, które właściwie wyglądały jakby miały się rozerwać pod własnym ciężarem. Nie zdziwiło mnie zatem, że zestaw odmówił współpracy po około 20 minutach działania – w dość efektowny sposób. Sterownik eksplodował.
Czym prędzej zabrałem się do sekcji. Sterownik składał się z zasilacza beztransformatorowego z prostownikiem. Zasilał on układ odpowiedzialny za efekty (być może prosty mikrokontroler). Układ logiczny sterował czterema tranzystorami/tyrystorami/triakami (nie wiem do końca co to było), które bezpośrednio już sterowały czterema obwodami diodek.
Wspomniane cztery obwody to diody poszczególnych kolorów połączone szeregowo. Nie liczyłem, ale podejrzewam, że po 50 sztuk niebieskich, czerwonych, żółtych i zielonych.
Eksplodowała jedna z diod prostownika oraz jeden z elementów sterujących diodami. Były też spalone ścieżki na płytce. Jasne było, ze jeśli lampki mają znów świecić trzeba sterownik zrekonstruować.
Orientacyjna analiza wykazuje: 50 diod w szeregu, przeciętnie dioda wymaga około 3V napięcia, zatem obwód musi być zasilany napięciem rzędu ~150V (oczywiście dokładnie prąd należy dostosować rezystorem dla poszczególnych kolorów). Pierwszy pomysł, który miałem to wyprostować napięcie sieciowe, odfiltrować, podłączyć przez rezystor. Można nawet było się pokusić o połączenie w szereg 2 obwodów, czyli 2 równoległe obwody po 100 diod szeregowo (akurat 320V byłoby mniej więcej tym, co potrzeba). Nie mniej jednak pozostaje kwestia bezpieczeństwa. Jakość kabli, oprawienia diod i izolacji nie zapewniała moim zdaniem bezpieczeństwa eksploatacji tego zestawu na napięciu sieciowym.
I tutaj właśnie z pomocą przychodzi zegarek Nixie. Zawiera on przetwornicę na układzie NE555 generującą napięcie około 150-170V, wydajność orientacyjnie kilkanaście – do 25mA. Schematu przetwornicy nie będzie – nie jest mojego autorstwa, można go łatwo znaleźć w sieci.
Zegarek na lampkach LC-513 est zbudowany z dwóch płytek – dolna zawiera przetwornicę i układy cyfrowe, górna lampy, układ 74141 i sterowniki anod lamp. Zdemontowalem górną płytkę i z uniwersalnej na szybko zrobiłem płytkę zastępczą, do której przylutowane są diody choinkowe.
Płytka pasuje w miejsce płytki z lampami Nixie – zostało w nią wlutowane odpowiednie złącze. Oczywiście kiedy lampki będą czekały na kolejne święta zegarek znów stanie się zegarkiem.
Napięcie ustawione na 150V, obwody pobierają 4-5mA (minimalne różnice występują pomiędzy poszczególnymi kolorami), nie było potrzeby instalowania rezystorów, prądy tej wartości wydają się optymalne. Żółte świecą nieco słabiej – nie jest to wielki problem. Cały projekt powstawał bez dokumentacji, dodatkowo z nieprzekraczalnym terminem świąt Bożego Narodzenia.
Przetwornica zasilana jest napięciem 12V, pobiera 300mA. Oddaje 150V, około 20mA. Daje to sprawność >80%, co jak na tak prosty układ jest wynikiem rewelacyjnym. Dzięki takiemu podejściu mamy bezpieczną, tanią i estetyczną dekorację świąteczną.
Efekt końcowy:
