Вариант 042. «Цветомузыка на симисторах».
Рассматриваемая схема является четырёхканальным цветомузыкальным устройством (приставкой) на симисторах.
В настоящее время на рынке световых приборов имеется широкий выбор ламп накаливания с цветным стеклом или фильтрами различных цветов, ламп с нанесённым цветным жаростойким покрытием различных форм и мощности, поэтому набор не комплектуется лампами.
Основополагающим принципом при выборе схемы была максимальная электробезопасность устройства при её наладке и эксплуатации.
Имеется много литературы по данной тематике и схем в Интернете, но большинство деталей схем приставок на лампах имеет гальваническую связь с сетью 220 вольт или развязка исполнена на трансформаторах, что делает схему более громоздкой и менее безопасной.
Учитывая эти обстоятельства, устройство исполнено с применением печатной платы из фольгированного стеклотекстолита, а не на макетной бакелитовой плате, как в варианте №015.
Рассмотрим схему устройства.
Схема состоит из переменного резистора R1, которым регулируется уровень входного сигнала.
Далее сигнал поступает на четыре аналогичных друг другу канала, отличающихся только параметрами конденсаторов С1 - С8, применяемых в активных фильтрах каждого из каналов.
Фильтр, состоящий из конденсаторов меньшей ёмкости, пропускает более высокочастотный спектр сигнала, и лампы этого канала окрашивают в синий или фиолетовый цвет, а канал с максимальной ёмкостью конденсаторов рассчитан на низкую часть спектра и лампы этого канала окрашивают красным цветом.
Остальные основные цвета занимают соответствующие места по аналогии с расположением цветов в радуге.
Схема имеет достаточный запас усиления, что позволяет ей работать с сигналами низкого уровня, поэтому желательно подавать на вход приставки сигнал с линейных выходов аппаратуры.
Если это невозможно, используйте выход на наушники или внешний динамик источника аудиосигнала.
Рассмотрим работу схемы на примере первого (синего, Blue) канала: сигнал с R1 поступает на переменный резистор регулировки уровня сигнала первого канала R2. С него через R6 на конденсаторы активного фильтра С1, С2.
Через С2 сигнал высокочастотного спектра поступает на вход 6 (9,13,2) одного из четырёх операционных усилителей (ОУ) DA1.1 микросхемы LM324 (LM224).
Резистор R14 (15,16,17) устанавливает режим работы ОУ, конденсатор С1 образует обратную связь в работе активного фильтра. С выхода 7 (8,14,1) усиленный сигнал через конденсатор С10 (11,12,13) и резистор R21 (23,25,27) поступает на транзисторный ключ VT1 (2,3,4), роль которого выполняет транзистор КТ315.
Резисторы смещения R28 (29,30,31) обеспечивают закрытое состояние транзистора при отсутствии сигнала на его входе.
Резисторы R20 (22,24,26) ограничивают ток управляющего светодиода оптопары МОС3021 (можно использовать любую оптопару серии МОС30хх).
При поступлении сигнала на вход транзистора он открывается, ток от плюса питания через резистор R20 (22,24,26) протекает через светодиод оптопары.
В результате световое излучение светодиода открывает светочувствительный динистор оптопары, через токоограничительный резистор R32 (33,34,35) замыкается цепь между управляющим электродом симистора VS1 (2,3,4) У и анодом А2, симистор открывается и лампа загорается.
От уровня сигнала на входе транзистора зависит степень открытия симистора и, соответственно, яркость загорающейся лампы.
В устройстве используются симисторы ВТ137 (138) (далее цифры в маркировке указывают допустимое напряжение между анодами симистора).
Максимально допустимый ток этих симисторов 8(12) ампер, что позволяет применить лампы на один канал общей мощностью до 1,5/2,3КВт, но это влечёт применение радиаторов для теплоотвода симисторов.
Особенность схемы позволяет установить один общий радиатор на все симисторы, но для безопасности необходимо закрепить симисторы к радиаторам или к одному общему радиатору через специальные изолирующие прокладки и изолирующие винт крепления втулки, которые можно извлечь из неисправного блока питания компьютера.
В случае использования на один канал ламп мощностью менее 200 ватт, радиатор можно не устанавливать.
В качестве светоизлучателей для пожарной безопасности желательно применить готовые светильники с лампами накаливания.
Для питания устройства используйте любой источник питания постоянного напряжения 9-12 вольт, строго соблюдая полярность.
Предохранитель защищает устройство и сеть от короткого замыкания.
При использовании ламп мощностью до 100Вт на канал, максимальный ток будет достигать 2 ампер, соответственно, достаточно использовать предохранитель 2-3А. При использовании 200 ваттных ламп, предохранитель должен быть на 4-5А и более при использовании более мощных ламп.
В этом случае необходимо будет усилить медные дорожки от сетевого клеммника до анодов симисторов дополнительными перемычками или напаять голый медный провод сверху дорожек.
Перед подключением устройства в сеть установите защитные изолирующие накладки на предохранитель и симисторы.
При включении в сеть во время настройки следите, чтобы плата находилась на изолирующем основании без посторонних токопроводящих предметов в зоне платы.
Помните, что элементы схемы, связанные с сетью (симисторы, 4 и 6 выводы оптопары, резисторы R32-R35, лампы, С15-С22) находятся под опасным напряжением!
