Светодиодная гирлянда своими руками

Какой праздник обходится без красочной иллюминации?! А Новый год без бенгальских огней, шумной пиротехники и переливающихся всеми цветами радуги электрических гирлянд вообще невозможно представить. Особой популярностью пользуются гирлянды со светодиодами.

Гирлянды бывают разные: красные, зелёные, синие, жёлтые, фиолетовые, розовые, яркобелые. Разноцветная гирлянда получается весьма громоздкой, поскольку фактически состоит из четырёх отдельных гирлянд, переплетённых между собой. Её весьма сложно разместить на еловой веточке, украшающей прихожую, или на рождественском венке. В этом случаеуместно сделать минигирлянду из десятка светодиодов.



Светодиодные мини-гирлянды появились недавно, но, к сожалению, из-за своей ненадёжности популярностью не пользуются (рис. 1). Так, практически мгновенно перегорают гирлянды светодиодов красного свечения при установке в отсек питания щелочных батареек.

ДЛЯ СБОРКИ ГИРЛЯНДЫ ВАМ ПОНАДОБЯТСЯ:
— десяток трёхцветных светодиодов со встроенным контроллером;
— десяток резисторов мощностью 0,125 Вт и сопротивлением 33-51 Ом;
— 2.5 м многожильного медного провода в тёмно-зелёной

ИЗОЛЯЦИИ;
— 1 литийионная батарея типоразмера 1Д500 (используется в светодиодных фонарях, машинках для стрижки, аккумуляторных электробритвах, игрушках);
— 1 держатель для батареи типоразмера АА;
— тёмно-зелёная или белая термоусадочная трубка диаметром 3 или 5 ММ;
— десяток направляющих, сделанных из крестовин с боковой выемкой (такие используются для укладки кафельной плитки), или 10 дюбелей диаметром 3,5 мм.

А также:
— припой свинцово-оловянный ПОС61, ПОС63 (температура плавления не выше +183...+185°С);
— канифоль;
— паяльник мощностью не более 25 Вт;
— изопропиловый спирт;
— кусачки;
— пинцет;
— наждачная бумага.

Динамическая светодиодная мини-гирлянда своими руками

Совсем несложно собрать динамическую светодиодную мини-гирлянду, которая отлично украсит мини-ёлочку—искусственную или живую (бонсай).

Общая длина гирлянды составит 1,2 м. Светодиоды разместим на расстоянии 10-12 см друг от друга. Поэтому многожильный медный провод в тёмнозелёной пластиковой изоляции нужно нарезать по 10-12 см, оставив также два провода длиной 20-25 см для подключения батареи. Концы проводов нужно зачистить от изоляции (примерно на 3-5 мм) и залудить.



Для сборки гирлянды используют трёхцветные светодиоды со встроенным контроллером, который включает красный, синий и зелёный кристаллы, расположенные в корпусе светодиода, в определённой последовательности, формируя красочные динамические цвета (рис. 2). Маркировка у этих элементов отсутствует. Светодиоды со встроенным контроллером производит китайская фирма Shen Zhen Хиап Cai Electronix Со Ltd, причём в четырёх модификациях: диаметрами 3 мм и 5 мм, с быстрым (Fast fading RGB LED) и медленным (Slow fading RGB LED) переключением цветов. Разработчики утверждают, что их можно подключать прямо к источнику питания с напряжением от 3,5 до 5,0 В без ограничительного резистора. Но в реальных условиях часть светодиодов просто перегорела при подключении к батарее напряжением 4,5 В. В то же время светодиоды работают надёжно от источника питания 3,5-5,0 В, если их подключать через ограничительные резисторы сопротивлением от 33 до 51 Ом. Резисторы следует применять выводные, мощностью всего 0,125 Вт (рис. 3).


Чтобы закрепить светодиод, резистор и провода, нам потребуются направляющие, нарезанные из крестовин для кафельной плитки. С двух сторон у них имеется канавка глубиной 1 мм. Этого вполне достаточно, чтобы зафиксировать выводы светодиода, ограничительный резистор и провода. Жёсткость конструкции обеспечит термоусадочная трубка (то есть кембрик).

У светодиода два ввода — анод и катод. К батарее светодиод подключают в определённой полярности: анод — через ограничительный резистор к положительному полюсу батареи, катод — к отрицательному полюсу. Как правило, анодный вывод большей длины, чем катодный (рис. 4).



Отступив от корпуса светодиода на 5 мм, анодный вывод необходимо обрезать кусачками. Также на 5 мм следует укротить выводы у резистора с обеих сторон. Придерживая светодиод стальным пинцетом за анодный вывод, аккуратно припаяйте резистор к светодиоду (рис. 5). Во время пайки пинцет выполняет функцию теплоотвода и не позволяет перегреть микроконтроллер. После охлаждения места пайки укоротите вывод катода так, чтобы длина выводов стала одинаковой. Теперь к выводам светодиодов, со стороны которых припаян резистор, подпаяйте плюсовую шину питания. Конец шины пометьте маркером, кембриком или скрутите провод узлом, чтобы при монтаже собранной гирлянды не перепутать полярность подключения к источнику питания.

К противоположным выводам светодиодов подпаяйте минусовую шину. Между выводом каждого светодиода установите направляющие, нарезанные из пластиковых крестовин. Направляющие придадут жёсткость конструкции и не допустят короткого замыкания между шинами питания. Настало время подготовить термоусадочную трубку. Нарежьте трубку отрезками длиной 20-25 мм острым ножом, чтобы не допустить пережима трубки. Ватным тампоном. смоченным в изопропиловом спирте, удалите с трубки надпись. Нельзя использовать для этих целей какой-либо другой растворитель (ацетон, скипидар и т.д.), поскольку вместе с надписью растворится и сама термоусадочная трубка.



На каждый светодиод со стороны линзы аккуратно наденьте трубку, стараясь не повредить места пайки и не допустить выпадения крестовин. Термоусадочная трубка под воздействием высокой температуры (120°С) сжимается и после охлаждения сохраняет эту форму. Она зафиксирует монтажные провода. направляющие, светодиод и резистор в единую монолитную конструкцию. Для её нагрева можно взять профессиональный термофен.



Собранную гирлянду подключите к питанию. Лучше всего подходит литийионная батарея — её рабочее напряжение составляет 3,7 В (у свежезаряженной батареи — 4.2 В).


Именно с литийионной батареей гарантирована надёжная работа светодиода со встроенным контроллером. Нужно запитать гирлянду от батареи типа 14500.

По размеру она совпадает с обычными пальчиковыми батареями типа АА (рис. 6), для них не составит труда приобрести пластиковый держатель. Держатель с батареей несложно спрятать в кроне ёлочки или рождественского венка.


Аккумуляторная батарея допускает многократную перезарядку, а её ресурс позволит в течение нескольких суток любоваться работой гирлянды, поэтому нет необходимости в установке выключателя. Для отключения гирлянды между батареей и плюсовым контактом ставим изолятор — отрезок плёнки или плотной бумаги. Так как интервалы срабатывания немного отличаются, спустя некоторое время после включения цвет свечения гирлянды будет меняться от одного светодиода к другому Такой эффект есть только в так называемых микропроцессорных гирляндах с пиксельной адресацией — устройствах весьма дорогостоящих и пока ещё достаточно редких.