Luz noturna simples no chip NE555

O chip da série 555 (NE555, SE555, NA555, SA555 e seus análogos) é um timer acessível e barato - um dispositivo para gerar pulsos com certas características de tempo. Com base nesses microcircuitos, muitos dispositivos simples podem ser construídos - desde o controlador de velocidade de um motor elétrico até um relé de tempo e um regulador de tensão.

O artigo focará em uma das aplicações mais comuns do NE555 - um dimmer para ajustar o brilho dos LEDs, que pode ser adaptado para uma luz noturna improvisada.

Parte 1. Eletrônica.

O diagrama do dispositivo é apresentado abaixo:

Os diodos VD1 e VD2 podem ser utilizados como, por exemplo, 1N4148. R1 ajusta o brilho dos LEDs VD3-VD9. Um resistor variável pode ser utilizado combinado com um interruptor. Essa opção fica bem no estilo sob lâmpadas de querosene antigas, nas quais o brilho da chama era controlado por uma caneta especial. Se você não planeja alterar o brilho da lâmpada, qualquer resistor de ajuste ajustado para um valor adequado será suficiente. O capacitor C3 pode ter um valor nominal menor ou não existir - o circuito ainda será iniciado, no entanto, neste caso, o dimmer emitirá um ruído quase inaudível.

Assembléia do Conselho:

Os LEDs são divididos em dois grupos de 4 e 3 LEDs. É claro que eles podem ser mais ou menos, mas é preciso lembrar que a escolha do transistor VT1 depende do número e da potência dos LEDs. Para um pequeno número de LEDs de baixa potência, como o meu, qualquer transistor NPN, mesmo o KT315 ou seus análogos estrangeiros, é adequado. Para uma carga mais "gulosa" (por exemplo, faixa de LEDs e LEDs de alta potência), é melhor escolher um transistor do tipo EB13005, que pode ser encontrado em qualquer lâmpada de economia de energia ou no transistor de efeito de campo generalizado IRFZ44N.

O NE555 possui uma ampla faixa de tensão de alimentação, portanto, qualquer fonte de alimentação adequada (como um laptop) ou carregamento de um telefone pode ser usada para o circuito. Não é recomendável alimentar o dimmer com baterias ou acumuladores, pois o circuito de comutação de LEDs com resistores limitadores não implica uma eficiência suficientemente alta e a fonte de energia é descarregada rapidamente.

O número de LEDs e a resistência de seus resistores limitadores de corrente dependerão da tensão. Se você souber como é calculado, sinta-se à vontade para passar para a próxima parte; caso contrário, passe alguns minutos lendo o breve manual.

Portanto, a resistência é calculada pela fórmula:

R = Upit - Usb / Isv, em que

R é a resistência do resistor limitador de corrente;

Upit é a tensão de alimentação do circuito;

Usb - queda de tensão no LED;

Isv é a corrente da fonte de alimentação do LED.

Os valores de Usv e Isv diferem dependendo da cor e potência dos LEDs; isso deve ser esclarecido na documentação de um modelo específico. Se não houver documentação (que é a norma para a grande maioria dos produtos chineses), você poderá usar os valores médios da tabela:

Cor e tipo

Queda de tensão do LED (volt)

Corrente de alimentação do LED (amperes)

Vermelho 5 mm.

1.8-2.1

0, 02

Amarelo 5 mm.

1.9-2.3

0, 02

Azul 5 mm.

2, 5-3, 5

0, 02

Verde 5 mm.

2, 5-3, 5

0, 02

Branco 5 mm.

2, 5-3, 5

0, 02, 0, 05-0, 07 **

Branco 1 W *

3.2-3.4

0, 3

Branco 3 W *

3.2-3.4

0, 7

* Para LEDs de 1 Watt ou mais, é necessário um dissipador de calor para resfriamento.

** Uma corrente de 0, 05-0, 07 A é necessária para os LEDs brancos super brilhantes.

Os parâmetros apresentados na tabela são aproximados. Assim, por exemplo, para LEDs de 5 mm, a corrente de alimentação pode variar em uma faixa bastante ampla - de 5 a 35 mA, no entanto, com um valor mínimo, eles brilham vagamente e, no máximo, superaquecem e falham rapidamente.

Agora usamos a fórmula acima e calculamos a resistência do resistor para uma cadeia de quatro LEDs conectados em série: três amarelos e um branco. Deixe a tensão de alimentação do circuito ser de 12 volts.

Para começar, descobrimos a queda de tensão em toda a cadeia usando a fórmula

Usb = U1 + U2 + ... + Un, em que

U1, U2, queda de tensão em cada LED da corrente.

Usb = 1, 9 + 1, 9 + 1, 9 + 2, 5 = 8, 2 volts.

A conexão em corrente em série não muda, ou seja, em todos os elementos do circuito, seu valor será 0, 02 A.

Prosseguimos no cálculo da resistência:

R = 12 - 8, 2 / 0, 02 = 3, 8 / 0, 02 = 190 Ohms.

Selecionamos um resistor na linha padrão próxima ao resultado - 200 Ohms.

Ao mesmo tempo, seria bom calcular a potência mínima do resistor:

P = (Upit - Usb) * ISV

P = (12 - 8, 2) * 0, 02 = 3, 8 * 0, 02 = 0, 076 W

O mais próximo em potência é 0, 125 W, mas você pode escolher com uma margem de 0, 25 W.

O resistor pode ser de maior resistência (dentro de limites razoáveis). Ao montar o circuito, não encontrei um resistor de 300 Ohm e o substituí por 470 Ohm, limitando a corrente a 0, 015 A. Devido ao fato de a taxa de corrente / brilho dos LEDs não ser linear, essa substituição não afetou o resultado final.

Agora você sabe como calcular de forma independente os valores adequados às suas necessidades. Combinando cores diferentes, você pode obter belas combinações e tons que tornarão a luz noturna mais "mágica". Portanto, a combinação de laranja e branco quente dá uma agradável cor de pêssego, e amarelo e verde ficam com uma cor suave do "gramado verde".

Parte 2. Aparência.

Como você sabe, a placa montada e de trabalho é apenas metade do dispositivo. O design não é menos importante e frequentemente surgem problemas com ele. Bem, se você tem um estojo adequado de alguma lâmpada noturna chinesa por US $ 1, mas se não, não se desespere, soluções simples e originais podem ser encontradas no local mais inesperado. Por exemplo, no banheiro.

Então, precisamos:

1. Lata de plástico vazia (por exemplo, de um condicionador de cabelo) - 1 unid.

2. Tampas desta e de outra mesma lata - 2 unid.

3. Auto-adesivo fosco com um padrão.

4. Um pedaço de lixa.

5. Removedor de esmalte ou acetona.

1. Soltamos o frasco do papel colado. Usando removedor de esmalte, remova os resíduos de cola. Não se esqueça de ventilar bem a sala! Depois de nos livrarmos da cola, lavamos a jarra com água morna e sabão e secamos.

2. Usando uma pele fina, matamos a superfície da lata. Cortamos um pedaço de adesivo de comprimento e largura adequados, colamos em volta do pote com um círculo. Escolha uma imagem que espalhe a luz bem e com beleza.

3. Agora cole uma tampa no fundo da lata - este será o "fundo" da lâmpada. Você pode pré-pintar as tampas da lata de spray ou deixá-las como estão - então elas serão iluminadas por LEDs, criando um efeito adicional.

4. Na segunda cobertura, perfuramos um furo para o fio de energia (e, se necessário, para um resistor variável). Sua localização depende do design escolhido: em uma luminária pendente, o orifício do fio fica mais bem localizado no centro da tampa, em uma mesa - ao lado. Além disso, na versão para desktop, é mais conveniente colocar a placa na parte inferior da lâmpada, ou seja, a "parte inferior" colada estará na parte superior e a tampa parafusada com a placa dentro ficará na parte inferior, pois o fio imperceptivelmente sobre a mesa parece mais estético do que pendurado em algum lugar acima. Passe o fio pelo orifício e solde-o na placa. Não se esqueça também do conector para conectar à fonte de alimentação e ao comutador, pois eles podem ser montados. A prancha em si pode ser fixada na parte de trás da tampa com cola de silicone.

placa de download

5. Apertamos a tampa superior.

Resta apenas construir algum tipo de acessório, se você planeja suspender a luz noturna.

A lâmpada está pronta!