EINFACHES NACHTLICHT AUF DEM NE555-CHIP

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Der Chip der Serie 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 und ihre Analoga) ist ein erschwinglicher und billiger Timer - ein Gerät zur Erzeugung von Impulsen mit bestimmten Zeitcharakteristiken. Auf der Basis dieser Mikroschaltungen können viele einfache Geräte aufgebaut werden - vom Drehzahlregler eines Elektromotors über ein Zeitrelais bis hin zu einem Spannungsregler.
Der Artikel konzentriert sich auf eine der häufigsten Anwendungen des NE555 - einen Dimmer zum Einstellen der Helligkeit von LEDs, der für ein provisorisches Nachtlicht angepasst werden kann.

Teil 1. Elektronik.

Das Gerätediagramm ist unten dargestellt:

Die Dioden VD1 und VD2 können beliebige sein, beispielsweise 1N4148. R1 stellt die Helligkeit der VD3-VD9-LEDs ein. Ein variabler Widerstand kann mit einem Schalter kombiniert werden. Diese Option sieht unter alten Petroleumlampen, bei denen die Helligkeit der Flamme mit einem speziellen Stift gesteuert wurde, gut aus. Wenn Sie die Helligkeit der Lampe nicht ändern möchten, reicht ein auf einen geeigneten Wert eingestellter Abstimmwiderstand aus. Der Kondensator C3 kann einen kleineren Nennwert haben oder gar nicht vorhanden sein - die Schaltung startet weiterhin, in diesem Fall gibt der Dimmer jedoch ein kaum hörbares Quietschen von sich.
Vorstandssitzung:

Die LEDs sind in zwei Gruppen von 4 und 3 LEDs unterteilt. Sie können natürlich mehr oder weniger sein, aber Sie müssen bedenken, dass die Wahl des Transistors VT1 von der Anzahl und Leistung der LEDs abhängt. Für eine kleine Anzahl von Low-Power-LEDs, wie meine, ist jeder NPN-Transistor geeignet, sogar KT315 oder seine fremden Analoga. Für eine „gefräßigere“ Last (z. B. LED-Streifen und Hochleistungs-LEDs) ist es besser, einen Transistor vom Typ EB13005 zu wählen, der in jeder Energiesparlampe zu finden ist, oder den weit verbreiteten Feldeffekttransistor IRFZ44N.
Der NE555 verfügt über einen weiten Versorgungsspannungsbereich, sodass für die Schaltung jedes geeignete Netzteil (z. B. ein Laptop) oder ein Ladegerät von einem Telefon verwendet werden kann. Es wird nicht empfohlen, den Dimmer mit Batterien oder Akkus zu betreiben, da der Schaltkreis von LEDs mit Grenzwiderständen keinen ausreichend hohen Wirkungsgrad impliziert und die Stromquelle schnell entladen wird.
Die Anzahl der LEDs und der Widerstand ihrer Strombegrenzungswiderstände hängen von der Spannung ab. Wenn Sie wissen, wie es berechnet wird, können Sie mit dem nächsten Teil fortfahren, andernfalls lesen Sie das Kurzhandbuch ein paar Minuten lang.
Der Widerstand berechnet sich also nach der Formel:
R = Upit - Usb / Isv, wo
R ist der Widerstand des Strombegrenzungswiderstands;
Upit ist die Versorgungsspannung der Schaltung;
Usb - Spannungsabfall an der LED;
Isv ist der Versorgungsstrom der LED.
Die Werte von Usv und Isv unterscheiden sich je nach Farbe und Leistung der LEDs. Dies sollte in der Dokumentation für ein bestimmtes Modell erläutert werden. Wenn es keine Dokumentation gibt (was für die meisten chinesischen Produkte die Norm ist), können Sie die gemittelten Werte aus der Tabelle verwenden:

Farbe und Typ	LED Spannungsabfall (Volt)	LED Versorgungsstrom (Ampere)
Rot 5 mm.	1.8-2.1	0.02
Gelb 5 mm.	1.9-2.3	0.02
Blau 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Grün 5 mm.	2.5-3.5	0.02
Weiß 5 mm.	2.5-3.5	0.02, 0.05-0.07**
Weiß 1 W *	3.2-3.4	0.3
Weiß 3 W *	3.2-3.4	0.7

* Bei LEDs ab 1 Watt ist zur Kühlung ein Kühlkörper erforderlich.
** Für superhelle weiße LEDs ist ein Strom von 0,05 bis 0,07 A erforderlich.
Die in der Tabelle angegebenen Parameter sind ungefähre Angaben. So kann zum Beispiel bei 5-mm-LEDs der Versorgungsstrom in einem ziemlich großen Bereich variieren - von 5 bis 35 mA. Bei einem Mindestwert leuchten sie jedoch schwach und im Maximalfall überhitzen sie sich schnell und versagen.
Nun verwenden wir die obige Formel und berechnen den Widerstandswert des Widerstands für eine Kette von vier in Reihe geschalteten LEDs: drei gelbe und eine weiße. Die Versorgungsspannung der Schaltung sei 12 Volt.
Zunächst ermitteln wir anhand der Formel den Spannungsabfall über die gesamte Kette
Usb = U1 + U2 + ... + Un, wo
U1, U2, Spannungsabfall an jeder LED der Kette.
Usb = 1,9 + 1,9 + 1,9 + 2,5 = 8,2 Volt.
Der in Reihe geschaltete Strom ändert sich nicht, dh sein Wert beträgt für alle Elemente des Stromkreises 0,02 A.
Wir gehen zur Widerstandsberechnung über:
R = 12 - 8,2 / 0,02 = 3,8 / 0,02 = 190 Ohm.
Wir wählen einen Widerstand aus der Standardleitung, der nahe am Ergebnis liegt - 200 Ohm.
Gleichzeitig wäre es schön, die Mindestleistung des Widerstands zu berechnen:
P = (Upit - Usb) * Isv
P = (12 - 8,2) * 0,02 = 3,8 * 0,02 = 0,076 W
Die nächstgelegene Leistung beträgt 0,125 W, Sie können jedoch mit einem Spielraum von 0,25 W wählen.
Der Widerstand kann einen größeren Widerstandswert haben (innerhalb angemessener Grenzen). Beim Zusammenbau der Schaltung fand ich keinen 300-Ohm-Widerstand und ersetzte ihn durch 470 Ohm, wodurch der Strom auf 0,015 A begrenzt wurde. Da das Strom-Helligkeits-Verhältnis der LEDs nicht linear ist, wirkte sich dieser Ersatz nicht auf das Endergebnis aus.
Jetzt wissen Sie, wie Sie die für Ihre Bedürfnisse geeigneten Werte unabhängig berechnen können. Durch die Kombination verschiedener Farben erhalten Sie wunderschöne Kombinationen und Schattierungen, die das Nachtlicht „magischer“ machen. Die Kombination von Orange und warmem Weiß ergibt eine schöne Pfirsichfarbe, und Gelb und Grün ergeben eine weiche Farbe des „grünen Rasens“.

Teil 2. Aussehen.

Wie Sie wissen, ist das zusammengebaute und funktionierende Board nur die Hälfte des Geräts. Das Design ist nicht weniger wichtig und es treten häufig Probleme auf. Es ist gut, wenn Sie ein passendes Etui von einer chinesischen Nachtlampe für 1 US-Dollar haben, aber wenn nicht, verzweifeln Sie nicht, finden Sie am unerwartetesten Ort einfache und originelle Lösungen. Zum Beispiel im Badezimmer.
Also brauchen wir:
1. Leere Plastikdose (z. B. aus einer Haarspülung) - 1 Stck.
2. Deckel aus dieser und einer anderen Dose - 2 Stck.
3. Matte selbstklebend mit einem Muster.
4. Ein Stück Sandpapier.
5. Nagellackentferner oder Aceton.

1. Wir lösen das Glas vom geklebten Papier. Leimreste mit Nagellackentferner entfernen. Vergessen Sie nicht, den Raum gut zu lüften! Nachdem wir den Kleber entfernt haben, waschen wir das Glas mit warmem Wasser und Seife und trocknen es ab.
2. Mit einer feinen Haut mattieren wir die Oberfläche der Dose. Wir schneiden ein Stück selbstklebenden Stoff geeigneter Länge und Breite ab und kleben es mit einem Kreis um das Glas. Wählen Sie ein Bild, das das Licht gut und schön streut.
3. Kleben Sie nun einen Deckel auf den Boden der Dose - dies ist der „Boden“ der Lampe. Sie können die Deckel aus der Spraydose vorlackieren oder sie unverändert lassen - dann werden sie von LEDs beleuchtet, was einen zusätzlichen Effekt erzeugt.

4. In der zweiten Abdeckung bohren wir ein Loch für das Stromkabel (und gegebenenfalls für einen variablen Widerstand). Ihre Position hängt vom gewählten Design ab: Bei einer Pendelleuchte befindet sich das Loch für den Draht besser in der Mitte des Deckels, in einem Tisch - an der Seite. In der Desktop-Version ist es außerdem praktischer, die Platine am unteren Rand der Lampe zu platzieren, dh der geklebte „Boden“ befindet sich oben, und die verschraubte Abdeckung mit der Platine im Inneren befindet sich unten, da der Draht, der unmerklich auf dem Tisch liegt, ästhetischer aussieht, als von oben herab zu hängen. Führen Sie den Draht durch das Loch und löten Sie ihn auf die Platine. Vergessen Sie nicht auch den Stecker für den Anschluss an die Stromversorgung und den Schalter, sie können montiert werden. Das Board selbst kann mit Silikonkleber auf der Rückseite des Covers befestigt werden.
Download-Board
5. Wir befestigen die obere Abdeckung.