Для новогодней елки

Для оживления новогодней елки разноцветные гирлянды включают через прерыватели (переключатели). Но частые переключения с резким изменением яркости источников света быстро утомляют присутствующих, поэтому гирлянды редко бывают включенными на продолжительное время. Совсем иные ощущения вызывают периодически загорающиеся и погасающие гирлянды, рбщая яркость которых примерно постоянна. Особое внимание привлекает вращающаяся елка. В этом случае нет необходимости в переключателе гирлянд: лампы сами по себе мерцают, скрываясь за ветвями и елочными украшениями. Одно неудобство — требуется кольцевой переходник для питания каждой гирлянды. Питание гирлянд существенно упрощается, если устройство вращения снабдить реверсом, обеспечивающим вращение елки поочередно то в одну, то в другую сторону.

Предлагаемые регулятор и устройство вращения могут быть использованы не только в новогодний праздник. Они найдут применение в качестве управляемого источника питания для торшера, изготовления игрушечной карусели, на которой можно покатать кукол и т. п.

Питается устройство вращения от сети 220 В, но при замене двигателя можно использовать аккумуляторы.

Мощность, потребляемая устройством вращения, зависит от скорости вращения и не превышает 3—5 Вт. Принципиальная схема регулятора приведена на рис. 1. Его режим работы устанавливают с помощью переключателей В2 и ВЗ в соответствии с таблицей:

Во всех режимах, кроме первого, максимальный ypo-вень выходного напряжения определяется положением движка потенциометра R23, а скорость нарастания и спада этого напряжения — частотой генератора импульсов (транзисторы Т1, Т2), которая устанавливается потенциометром R1 в пределах 0,1—2 Гц, а также положением движка потенциометра М22, определяющего постоянную времени интегрирующей цепи R21 R22 С8.

Потенциометрами Rl, R22, R23 можно изменять величины минимума и максимума выходного напряжения и соответственно минимальную яркость свечения ламп гирлянды.

С выхода генератора импульсы поступают на ключ (транзистор ТЗ), нагрузкой которого является лампа, установленная на вершине елки (внутри звезды, наконечника). Подключение лампы к регулятору осуществляется через гнездо Ш2. Периодические вспышки этой лампы управляют работой всех гирлянд, подключенных к регулятору, включая и выключая их.

Кроме того, импульсы поступают на делитель частоты, представляющий собой триггер со счетным входом (транзисторы Т7, Т8). Состояние триггера индицируется лампой ЛЗ, расположенной на панели управления регулятора. Лампа Л3 и последующая цепь с транзистором T10, диодами Д8—Д11 и обмоткой 1 трансформатора Тр2 образуют цепь запрета диодно-регенеративного компаратора. Цепь разрешения образуют диод Д12 и обмотка II трансформатора Тр2, на которые поступает напряжение пилообразной формы с генератора на транзисторах Т4 и Т5. Размах колебаний составляет 5 В.

В случае, если на катоде диода Д10 высокий уровень (напряжение относительно общей шины равно нулю), то ток, протекая в цепи разрешения, включает положительную обратную связь блокинг-генератора (транзистор Т11), который вырабатывает импульсы включения для исполнительного устройства — тиристора.

Временная взаимосвязь между колебаниями пилообразного и управляющего напряжений управляет работой блокинг-генератора компаратора, включая и выключая его в пределах каждой полуволны напряжения сети. Импульсы с блокинг-генератора через ключ (транзистор Т12) поступают на управляющий электрод симметричного тиристора (Д15), работающего в режиме фазового управления.

Мы рассмотрели работу только одного канала управления, приведенного на схеме рис. 1. По желанию схему можно дополнить большим количеством каналов, причем вход делителя частоты последующего канала дол-жён соединяться с коллектором транзистора Т9 предыдущего канала.

Как показала практика, оптимальное число каналов равно трем, а период горения лампы ЛЗ первого; канала должен составлять 3, второго — 6, и третьего — 12 с. Величина емкости конденсатора С8 в первом канале должна быть равна 100, во втором — 200 и третьем — 500 мкФ. Нагрузка первого канала — гирлянда ламп красного цвета, второго — гирлянда зеленого (желтого) и третьего — гирлянда голубого (желтого) цвета.

В случае, если нет необходимости в трех каналах, то схема регулятора упростится: вместо генератора импульсов и делителя частоты можно использовать обычный мультивибратор, к обоим (или одному) плечам которого следует подключить две системы (или одну) управления тиристором (транзисторы Т9—Т12).

Несмотря на кажущуюся громоздкость схемы, устройство при правильном монтаже и исправных деталях настройки не требует. Особое внимание при. монтаже следует обратить на правильность включения обмоток импульсных трансформаторов.

Регулятор и устройство вращения содержат весьма недефицитные детали, которые можно заменить другими, соответствующими по параметрам указанным.

Трансформатор Tp1 — нлкальный, от телевизора Рекорд. Его вторичные обмотки соединены последовательно так, что суммарное напряжение равно 15 В.

Трансформаторы Тр2 и ТрЗ намотаны на сердечнике М1000НМ-А-К20Х12Х6, каждая обмотка содержит 120 витков провода ПЭЛШО-0,2.

Конструктивно регулятор размещен в футляре из-под авометра, на боковой стенке которого расположены четыре пары гнезд для подключения лампы и гирлянд, предохранитель и разъем для подключения напряжения сети. На панели управления расположены: лампа Л1, три лампы ЛЗ, три потенциометра Скорость (R1), Время (R22), Уровень (R23) тумблер Сеть и индикатор Вкл (Л2).

Принципиальная электрическая схема устройства вращения приведена на рис. 2. Конструкция устройства приведена на рис. 3. Переключение направления вращения осуществляется одним микропереключателем, вмонтированным в фиксатор-ограничитель 5.

Опорная нагрузка на выходной вал может достигать 50 кгс. С помощью потенциометра 6, расположенного на передней стенке корпуса, можно регулировать скорость вращения в пределах 0,5—4 об/мин.

Выключателем В1 (см. рис. 2) осуществляется включение устройства, а ВЗ —т включение внешних нагрузок. При установке выключателя В1 в положение Вкл напряжение сети через ограничивающий конденсатор СЗ, переключатель В2 и фазосдвигающий конденсатор С1 поступает на обмотки двигателя М. Ведущая шестерня двигателя 1, через промежуточную и ведомую 2 шестерни приводит в движение выходной вал. Упор 4, жестко связанный с валом, осуществляет переключение направления вращения, воздействуя на фиксатор-ограничитель с размещенным в нем микропереключателем В2.

Скорость вращения регулируется потенциометром R5, входящим в схему амплитудного управления тарногором ДЗ.

Включаясь, тиристор пропускает через одну из обмоток двигателя ток подмагничивания, уменьшающий число оборотов двигателя. В противоположном направлении вращения ток подмагничивания протекает через другую обмотку.

На передней стенке расположены выключатели В1 и ВЗ, индикаторы Л1, Л2, потенциометр R5 и держатель предохранителя. На Задней стенке расположены две пары гнезд Ш2 и Ш3. К гнездам Ш2 можно подключать регулятор, прерыватель гирлянд, к гнездам Ш3 — гирлянды, которые окажутся включенными через прерыватель на стартере от пускорегулирующего устройства люминесцентных ламп. В процессе работы устройства вращения лампы Л1 и Л2 перемигиваются.

В устройстве применен двигатель типа Д32, который можно заменить двигателем типа РД-09 или ЭДГ. Конденсаторы G3, С4 типа МБГО-2 на рабочее напряжение . 500 В, С1 — типа К42У-2 на рабочее напряжение 250 В, С2— типа МБМ.

На выходном валу устройства можно закрепить двустенный стакан для крепления елки с помощью штифта. Между стенками заливается вода или раствор, удлиняющие жизнь елки. Ствол елки подрезается и помещается в стакан, в котором закрепляется четырьмя винтами, позволяющими исключить несоосность стакана и ствола елки.

Попадание воды или иголок с елки внутрь устройства вращения исключается благодаря наличию лабиринтного, уплотнения, представляющего собой кольцо, расположенное на крышке, и проточку под кольцо в нижней части стакана.