Как починить светодиодную гирлянду – 5 причин почему не работает, схема, ремонт своими руками

❌Не редко гирлянды выходя из строя. А они есть почти у каждого дома или на работе, когда нужно украсить обстановку к торжествам или Новому году. ✅В этой статье разберемся в тонкостях самостоятельного ремонта гирлянд в домашних условиях.

Схема китайской гирлянды

Здесь я рассмотрю самую распространенную гирлянду, которую можно идентифицировать по управляющему органу — коробочка черного или белого цвета с кнопочкой. Недавно увидел коробочку зеленого цвета.

Схема китайской гирлянды

Таких гирлянд просто засилие. Схема очень простая и поэтому такая распространенная.

Настоящая китайская гирлянда имеет плавное управление яркостью при использовании фазового управления, регулирующего угол открывания тиристоров. Всего в гирлянде 8 режимов свечения светодиодов. Благодаря этим качествам популярность, схема китайской гирлянды на светодиодах просто оглушительная и расходится такая схема миллионными тиражами.

Основа контроллера — плата с диодным мостом. Контролер на четыре пина. Через четыре резистора происходит управление тиристорами. Схема такой гирлянды рассчитана на 600 В и ток 0,6-0,8 А. Есть еще более дешевые гирлянды, в них схема еще более упрощена и имеет вместо диодного моста только один диод, а управление тиристоров осуществляется непосредственно через микроконтроллер, без резисторов.

Особенности монтажа гирлянды своими руками

Для начала разберемся, как устроены гирлянды и в чем основные отличия. Главным принципиальным отличием является используемая схема, в зависимости от которой гирлянды делятся на несколько типов:

  • классическая гирлянда-нить;
  • сетка;
  • занавес;
  • сосулька;
  • дюралайт (разновидность светодиодной ленты);
  • киплайт;
  • строб-лайт с неповторимым мерцанием.

Важно! Следует обращать внимание на мощность используемых led-диодов. Изделия, эксплуатируемые снаружи, имеют более высокий коэффициент полезного действия, поскольку практически всю энергию преобразуют в свечение, а не тепло, как это происходит с обычными гирляндами, и наиболее ярко заметно при использовании лампы накаливания.

Данные устройства защищены от различных негативных факторов, включая атмосферные осадки, экстремально низкие или высокие температуры, сильные порывы ветра, влагу.

Электрическая гирлянда-сетка

1. Гирлянды с последовательным включением ламп

Как мы уже знаем из наших исторических обзоров, самые первые электрогирлянды собирались из ламп накаливания разной мощности, рассчитанных на различные рабочие напряжения. Собственно, это и определило основную, или «классическую» схему включения таких гирлянд – последовательную. В этом случае ток от источника питания (в роли которого чаще всего выступает обычная электросеть) последовательно протекает через каждую из лампочек гирлянды. Наверно не будет преувеличением сказать, что по этой схеме и её разновидностям построено подавляющее большинство когда-либо выпускавшихся новогодних электрогирлянд. Рассмотрим их чуть подробнее.

1.1. Гирлянда типа «нитка»

В гирляндах этого типа провод, соединяющий источник питания и последнюю лампу в нитке, проложен цельным куском вдоль всей гирлянды. Сама гирлянда представляет собой как бы нить, начинающуюся у сетевой вилки и заканчивающуюся последней лампочкой в цепи. Иногда такие гирлянды ошибочно принимают за модели с параллельным включением ламп, так как обратный провод может находиться в одной оболочке с проводами, соединяющими отдельные лампочки. Нужно помнить, что главным отличием гирлянд с последовательным включением от гирлянд с параллельным включением является зависимость тока в цепи от каждой отдельной лампы. То есть при перегорании или удалении любой из лампочек вся гирлянда погаснет.

1.2. Гирлянда типа «кольцо»

В этом случае длина проводов, соединяющих источник питания и обе крайние лампы гирлянды, примерно одинакова. Нетрудно заметить, что при одинаковом количестве ламп и расстоянии между ними «полезная длина» у этого варианта будет почти вдвое меньше, чем у предыдущего. Тем не менее, подавляющее большинство советских новогодних гирлянд строилось именно по этому варианту схемы. Объясняется это, вероятно, банальной экономией провода на производстве (помните? «Экономика должна быть экономной»! Grin), хотя у этого правила были и исключения, например гирлянды «Уют» (см. рис. 2), «Фонарик» и некоторые другие.

Ключевой особенностью всех гирлянд последовательного типа заключается в том, что количество ламп в них жёстко зависит от рабочего напряжения входящих в них ламп и напряжения сети. Например, советские гирлянды могли содержать от 5 до 40 ламп на контур (рис. 3), включаемый напрямую в сеть 220 В.

Таким образом, «классическая» последовательная схема включения ламп накладывает ощутимое ограничение на максимальное количество ламп. Теоретически его можно было бы увеличивать, применяя лампы со всё меньшим рабочим напряжением, однако здесь мы сталкиваемся со вторым очень существенным ограничением последовательной схемы: перегорание одной лампочки приводит к погасанию всей гирлянды. Даже в «кольце», содержащем всего лишь 18 фонариков, поиск перегоревшей лампочки может оказаться довольно муторным делом, чего уж говорить про гирлянды с 40 и более лампами!

Схема простейшей светодиодной мигалки

Блок содержит всего 6 деталей, включая элемент питания и светодиод. Это блокинг-генератор, содержащий транзистор VT1 и трансформатор Тр1. Часть обмотки трансформатора с большим числом витков (между левым по схеме выводом и отводом) включена в коллекторную цепь транзистора, а другая, меньшая, часть создает напряжение обратной связи, приложенное через конденсатор С1 к базе транзистора.

Для повышения напряжения светодиод подключен между крайними выводами обмотки. Элемент питания включен между отводом Тр1 и эмиттером транзистора. Специального выключателя не предусмотрено, поскольку одного элемента хватает на много суток работы, но при желании его можно установить последовательно с элементом питания.

Работа генератора происходит следующим образом: при установке элемента (включении) небольшой ток протекает через правую часть обмотки Тр1 и резистор R1 в базу транзистора, приоткрывая его. Открывание транзистора означает появление коллекторного тока, который создает на индуктивном сопротивлении левой части обмотки падение напряжения, приложенное « минусом » к коллектору, а «плюсом» — к положительному выводу элемента питания. В результате напряжение на коллекторе уменьшается, а на базе растет, еще более открывая транзистор. Процесс происходит лавинообразно, и транзистор очень быстро открывается полностью. Длительность открытого состояния определяется временем заряда конденсатора С1 базовым током транзистора. Светодиод в этой активной фазе не горит, поскольку к нему приложено напряжение обратной полярности. Когда С1 зарядится, токи базы и коллектора уменьшаются, и происходит обратный лавинообразный процесс приводящий к полному запиранию транзистора.

За время активной фазы в катушке накапливается энергия, и, когда транзистор запирается, ток через катушку продолжает идти, но теперь уже не к коллектору транзистора, а в светодиод, который и дает вспышку света. Поскольку транзистор работает в «ключевом» режиме, потерь мощности на нем практически нет, ведь мощность равна произведению тока и напряжения. При закрытом транзисторе ток равен нулю, а при открытом ток растет, но напряжение между коллектором и эмиттером близко к нулю. Поэтому энергия, накопленная в трансформаторе за время активной фазы, практически вся отдается светодиоду. Пауза между вспышками определяется временем разряда конденсатора С1 через резистор R1. Подбирая эти элементы, можно регулировать время паузы в значительных пределах (при указанных на схеме номиналах длительность паузы 0,6…0,7 секунды). С увеличением емкости и сопротивления пауза удлиняется.

Для устройства годятся практически любые маломощные кремниевые транзисторы структуры п-р-п, а уж КТ315-е — с любым буквенным индексом. Если использовать транзистор структуры р-п-р, то полярности питания и конденсатора С1 измените на обратные. Рабочее напряжение С1 может быть любым, но лучше низким — габариты меньше. Самая трудоемкая деталь — трансформатор Тр1. Подобрать готовый вряд ли удастся, и его придется наматывать проводом ПЭЛ диаметром 0,15…0,2 мм. Для каркаса удобнее всего использовать ферритовую «шпульку» от дросселя развертки старого монитора или телевизора. Можно также использовать ферритовые Ш-образные сердечники. Автор использовал «шпульку» с внешним диаметром  11 мм и высотой 16 мм. Намотка ведется «внавал» и занимает не более 20 минут. Левая (коллекторная) часть обмотки содержит 350…400 витков, затем, не обрывая провода, делается отвод в виде петли, правая — 200…250 витков. Благодаря высокой магнитной проницаемости феррит значительно увеличивает индуктивность трансформатора, что для данного устройства крайне желательно.

К сожалению, одно транзисторное устройство не позволяет экспериментировать с разными катушками, поскольку обмотку каждый раз приходится перематывать. Проблема решается в двух транзисторном варианте, где отвод катушки не нужен, и можно испробовать самые разные готовые дроссели или отдельные обмотки имеющихся трансформаторов.

Двухтранзисторная новогодняя мигалка на светодиодахСхема двух транзисторной мигалки показана на рисунке 2. В ней использованы транзисторы разной проводимости, причем открывание VT1 влечет за собой и открывание YT2, но здесь уже не требуется инвертирование сигнала обратной связи дополнительной частью обмотки трансформатора.

Работает устройство так: небольшой коллекторный ток транзистора VT1 служит током базы транзистора VT2 и открывает его. Напряжение на верхнем (по схеме) выводе катушки L1 растет, и этот рост, передаваясь через конденсатор С1 на базу VT1, еще более открывает оба транзистора. Напряжение на L1 скачком возрастает почти до напряжения питания + 1,5 В (см. график на рис. 2 справа). Когда конденсатор С1 зарядится, оба транзистора скачком закрываются, но ток через катушку продолжает идти, вызывая отрицательный импульс напряжения и зажигая светодиод. Он горит, пока не истратится накопленная энергия в катушке. После погасания светодиода незначительная оставшаяся энергия тратится на собственные колебания в контуре, образованном индуктивностью и межвитковой емкостью катушки L1, видимые на осциллограмме, но ни на что уже не влияющие.

Длительность вспышки и паузы по-прежнему определяются тремя параметрами: индуктивностью катушки L1, емкостью С1 и сопротивлением R1. Длительность растет с их увеличением. Катушки можно использовать самые разные: намотанные на ферритовых «шпульках» (300…600 витков), готовые дроссели, одну из обмоток малогабаритных трансформаторов, головки от магнитофонов и т. д. Экспериментируйте и выбирайте наилучшую! При частоте вспышек 1… 1,5 в секунду средний потребляемый ток не превосходит 0,12…0,10 мА, что обеспечивает много суток работы элемента питания.

Конструктивное оформление игрушки может быть самым разным, оно целиком зависит от фантазии и возможностей ее создателя. Очевидный вариант — звездочка со светодиодом спереди и плоским дисковым элементом сзади. Традиционное оформление в виде свечки. Выводы деталей соединяют пайкой в соответствии со схемой и всю конструкцию вставляют в картонную или пластиковую трубочку диаметром 14… 15 мм. Для дополнительной фиксации выводов используют картонный кружок с проколотыми отверстиями (не обязательно). При желании можно залить монтаж и катушку парафином или другим легкоплавким диэлектриком. Интересные эффекты получаются, если вставить устройство в какую-либо детскую игрушку — «подмигивающий (зеленым светодиодом) глаз», «пульсирующее (красным светодиодом; сердце» и т. д.

Здесь предложен лишь самый простой вариант игрушки в соответствии с новой концепцией, но есть и дальнейшие пути ее улучшения. Можно использовать микросхемы со сложной логикой регулирования света, можно сделать свето-звуко- или радиоуправляемые игрушки (почему бы не включать ее пультом ДУ от телевизора?), применить светящиеся знакоцифровые индикаторы, звуковые излучатели, сопровождающие игру света мелодиями, и много всего другого, не ленитесь, изобретайте! а главное всегда поддерживаете порядок на своем рабочем радиолюбительском месте.

Что нужно купить на AliExpress

Для сборки данной матрицы нужно купить такие компоненты:

▸ плата Arduino Nano – от 132 руб. Берите сразу несколько, стоят “ардуинки” недорого, а проектов с их участием большое множество.

▸ лента с адресными диодами WS2812B – от 660 руб. Лента продается в мотках по 50 или 100 диодов. Для интересной и заметной матрицы нужно минимум сотня огоньков.

▸ для того, чтобы спаять компоненты, потребуется паяльник. Давно купил себе популярную модель TS100 – 3541 руб. За два года использования ни разу не пожалел, это до сих пор самый продвинутый паяльник для радиолюбителей.

Тем, кто паяет редко, для пары проектов подойдет самая простая и доступная модель – 275 руб.

▸ питать готовую конструкцию можно от мощной зарядки для смартфона (5В 3А минимум) – от 257 руб., можно подключить к Power Bank, который выдает подобную мощность.

▸ еще для базовой реализации проекта потребуется сопротивление 220 ом – то 14 руб.

▸ не забывайте про канифоль и олово для пайки – от 107 руб.

Последние компоненты найдете в любом радиомагазине.

Выбираем размер для гирлянды


Оптимальная схема подключения и расположение диодов на окне

Чтобы подобрать размер будущей гирлянды, нужно замерить окно, на которое она будет крепиться в дальнейшем. Конечно, гирлянду можно повесить дома на стену, но мы же не будем прятать такую красоту от любимых соседей.

Диоды в ленте уже спаяны между собой секциями провода по 10 см. Это достаточное расстояние между лампами по вертикали. Чтобы получить пропорциональную матрицу, нужно будет крепить вертикальные куски ленты на аналогичном расстоянии друг от друга.

Замеряем, сколько диодов поместится в одной вертикальной полосе на окне (учтите, что открывающиеся стеклопакеты имеют меньшую высоту стеклянного блока, чем “глухие”). Прикидываем, сколько вертикальных полос поместится на окнах. Не забывайте, что в месте перехода от одного окна к другому придется сделать более длинное соединение.

Лучше всего заполнить матрицей целое окно минимум из трех створок или все окна балкона.

Техника безопасности

Осматривать, ремонтировать и трогать неисправную гирлянду можно только в выключенном состоянии. Иначе из-за своей невнимательности и неаккуратности вы рискуете получить удар током. Даже если гирлянда на 12В или 24В.

Если вы получили удар током и чувствуете себя плохо — обязательно обратитесь к врачу, особенно если у вас есть проблемы с сердцем.

Также нельзя паять провода, которые находятся под напряжением. Тоже самое касается прозвонки светодиодов и других радиодеталей мультиметром.

Схемы китайской гирлянды на светодиодах «лиана»

Другая популярная китайская гирлянда — типа «лиана». 20 строчек светодиодов переключаются по единому алгоритму, кроме одного — когда вся штора светодиодов медленно гаснет с одного края до другого и также медленно включается. Посмотрим, как можно добиться такого эффекта.

Схема китайской гирлянды основана на неравноценности светодиодов в цепи.  В двух лианах 56 диодов с напряжением включения 140 В, а в трех других — 84 светодиода с напряжением 200 В. Эффекта медленного включения добиваются изменением времени включения тиристоров.

Визуальный осмотр

Неважно, какую гирлянду вы ремонтируете, будь она светодиодная или на лампочках. Сначала нужно смотреть на целостность её провода.

Начните с вилки. В этом месте могут быть повреждения, так как не редко на вилку давят при включении в сеть.

Провода должны быть ровными, без надрезов и обрывов. Если есть хотя бы один обрыв – его нужно исправить.

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрил 21 читатель.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Половина гирлянды вышла из строя

Если половина гирлянды исправна, а другая половина – нет, вероятно, у вас ослабла или сломалась лампочка. Начните с первой не зажженной лампочки и двигайтесь вниз, покачивая их, чтобы проверить, не ослабли ли они в гнезде.

Если она мерцает, значит, вам нужно ее заменить. В противном случае вам предстоит более утомительная работа: По очереди перебирать не зажженные лампочки и менять их на заведомо исправные, пока не найдете виновника. Вы узнаете об этом, когда гирлянда снова загорится.

Готовим Mac к работе с Arduino

1. Скачиваем среду разработки Arduino IDE для прошивки нашего модуля.

2. Извлекаем программу из архива и переносим в папку Приложения.

3. Скачиваем библиотеки Java Runtime Environment для работы приложения.

4. Монтируем образ и устанавливаем пакет.

5. Скачиваем кекст (драйвер) для работы с китайскими аналогами платы Arduino по ссылке. Выбираем последнюю версию 1.5. Владельцам оригинального модуля драйвер не потребуется.

6. Извлекаем установщик из архива и запускаем процесс инсталляции.

7. В процессе разрешаем установку от неподтвержденного разработчика и перезагружаем Mac.

Видео по ремонту китайской гирлянды

Вернемся еще к такому вопросу, что не смотря на то, что китайские гирлянды очень простые и их схемы делаются из простейших и дешевых комплектующих, они часто выходят из строя. Я подготовлю статью по ремонту китайских гирлянд на простых схемах, мы посмотрим в ней на распространенные поломки и методы ремонта. А пока просто посмотрите одно из видео нашего коллеги по ремонту китайской гирлянды на светодиодах с простейшей схемой.

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.
    Нарежьте провода отрезкамиРис. 13: нарежьте провода отрезками
  • Зачистьте на концах изоляцию проводов, в этих местах они будут подключаться к патрону, поэтому длина жилы должна быть соответствующая.
    Зачистите концы проводовРис. 14: зачистите концы проводов
  • Если вы используете провод с тканевой изоляцией, то ее край необходимо фиксировать с помощью изоленты, чтобы ткань не растрепывалась дальше.
    Зафиксируйте изоляцию с помощью изолентыРис. 15. зафиксируйте изоляцию с помощью изоленты
  • Разберите сам патрон и проденьте провода в крышку патрона.
    Проденьте провода в крышку патронаРис. 16: проденьте провода в крышку патрона
  • Подключите концы проводов к контактам патрона
    Подключите провода к патронуРис. 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.
    Соберите корпус патронаРис. 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.
    Подключите переключательРис. 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.
    Края провода подключите к вилкеРис. 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 стилеГотовая гирлянда в ретро стиле из лампочек

Загружаем проект для гирлянды в Arduino

1. Скачиваем проект с сайта разработчика.

2. Распаковываем архив и находим файл проекта GyverMatrixOS_v1.12.ino (можете использовать боле старые версии или новые после их добавления автором).

3. Импортируем библиотеки, которые нужны для работы проекта через меню Скетч – Подключить библиотеку – Добавить .ZIP Библиотеку…

Потребуется поочередно импортировать четыре библиотеки из архива с проектом, которые лежат в папке GyverMatrixBT-master/libraries/ESP, ARDUINO/.

4. Вносим необходимые изменения в проект:

Во-первых, на основной вкладке следует задать значения высоты и ширины полученной матрицы из диодов, чтобы корректно отображать все эффекты.

Во-вторых, нужно правильно указать угол начала матрицы (место подключения питания) и направление расположения диодов. Для этого можно воспользоваться подсказкой ниже:

В-третьих, нужно отключить неиспользуемые эффекты. Проект получился достаточно большой и наша плата Arduino не сможет вместить все имеющиеся анимации.

Для редактирования списка эффектов нужно перейти на вкладку Custom и удалить ненужные блоки начиная с “case” и заканчивая ” break;”

Эффекты можно менять местами или вставлять для повторения. Не забывайте про синтаксис.

Когда итоговый порядок эффектов будет определен, нужно еще раз проверить нумерацию от 0 до последнего пункта и обязательно изменить параметр MODES_AMOUNT на итоговое количество эффектов (считать вместе с нулевым).

Здесь же настраивается текст и цвет для бегущих строк.

В-четвертых, настраиваем дополнительные параметры для каждого из эффектов.

Часть настроек находится на главной вкладке проекта, а остальные – на вкладке effects.

5. Когда все настройки внесены, можем загружать прошивку на Arduino.

При возникновении ошибок они будут отображаться в сервисном окне снизу. Ошибки могут быть связаны с отсутствующими библиотеками (внимательно повторяем инструкцию по настройке Arduino IDE) или с нехваткой места на плате (об этом будет явно указано в консоли).

После прошивки отключаем плату от компьютера и подаем питание выбранным способом: через адаптер от сети или при помощи Power Bank.

Для внесение поправок или изменений в эффектах нужно будет снова подключить Arduino к Mac и загрузить измененную прошивку.

Остается только закрепить гирлянду на окно и дождаться темного времени суток. Скопление зевак и прохожих под окном гарантировано.

1 Звезд2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд

(

37

голосов, общий рейтинг:

4.73

из 5)

Хочешь больше? Подпишись на

наш Telegram

.

… и не забывай читать наш

Facebook

и

Twitter

undefined

iPhones.ru

Ничего подобного даже на AliExpress не продается.

Артём Суровцев avatar

Как починить гирлянду, если все светодиоды горят одновременно и не мигают

Причина 1. Поломка микросхемы

Повреждение микросхемы контроллера заставляет все светодиоды гореть одновременно и не мигая. Режимы перестают работать, а при нажатии кнопки огоньки загораются и гаснут, если её отпустить.

Как починить гирлянду: Поломка микросхемы

Как исправить

К сожалению, гирлянды с такой неисправностью не подлежат ремонту. Исправный контроллер от другой гирлянды не подойдёт. Он рассчитан на иное количество светодиодов и сопротивления, ток тиристоров. Поэтому в лучшем случае не заработает, а в худшем вызовет короткое замыкание.

Артём Суровцев

@artyomsurovtsev

Люблю технологии и все, что с ними связано. Верю, что величайшие открытия человечества еще впереди!

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...