Как сделать усилитель для светодиодов

Обновлено: 08.07.2024

Варианты схем для создания цветомузыки своими руками — пошаговые инструкции, списки необходимых компонентов и советы по самостоятельному монтажу.

Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы: широкая цветовая гамма и более насыщенный свет; различные варианты исполнения (дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки); высокая скорость срабатывания; низкое энергопотребление.

Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты? Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах.

Цветомузыка на транзисторах КТ805АМ (3-х канальная)

Первой представляем вашему вниманию цветомузыку на 12В с транзисторами КТ805АМ.

В данной цветомузыке используется минимум деталей: 6 сопротивлений номиналом 100 Ом, конденсаторы 5-ти номиналов, 3 транзистора КТ805АМ.

Также можно использовать другие транзисторы марки КТ, у нас — КТ829.

Данная цветомузыка для дома собиралась навесным монтажом, поскольку есть мало деталей, но ниже можно скачать печатную плату цветомузыки на 2 канала (стерео)

Необходимые радиодетали для сборки цветомузыки своими руками:

3 биполярных транзистора (VT1–VT3) — КТ805АМ (КТ829).
Электролитические конденсаторы — C1 100 мкФ C2, C3 4.7 мкФ, C4 47 мкФ, C5 22 мкФ, C6 1 мкФ.
6 резисторов (R1–R6) — 100 Ом.
Светодиод (LED1-LED3) — 12В.

Вместо резисторов R4–R6 можно использовать переменные номиналом 10 кОм, вместо светодиодов — светодиодную ленту.

Схема цветомузыки для дома на транзисторах:

Для работы данной цветомузыки потребуется предусилитель, в качестве него можно использовать усилитель Вега10у-120с, подключаем к выходам на колонки.

Как работает данная цветомузыка, собранная своими руками, смотрите ниже:

Цветомузыка на светодиодах своими руками

Эта светомузыкальная установка создаёт зрительный эффект на домашней ёлке или на дискотеке. С первыми аккордами музыки светодиодные гирлянды разгораются разноцветными переливами.

В основе работы схемы лежит принцип частотного разделения звукового сигнала в каналах, разным частотам соответствует свой цвет свечения светодиодов. Для устранения эффекта мерцания и снижения усталости глаз введён канал подсветки, отключение которого происходит при включении в работу канала синего цвета.

Схема устройства состоит из трёх светомузыкальных каналов: низкой — красный, средней — зелёный и высокой частоты — синий. Во входных цепях установлены регуляторы уровня сигнала, от режима установки которого зависит яркость гирлянд.

Уровень входного сигнала может варьироваться от 0,5 до 3 вольт. Дополнительно, для удобства, установлен регулятор уровня входного сигнала.

Пошаговая инструкция по созданию самодельного усилителя звука для дома

Схема светомузыкальной установки на светодиодах:

Ключевыми устройствами являются тиристоры. Внешний сигнал с разграничением по уровню подаётся на верхний или нижний вход (линия или радио). Сигнал через регулятор яркости R9 и конденсатор С3 поступает на вход усилителя на транзисторе VT1 обратной проводимости. В усилителе предусмотрено автоматическое ограничение сигнала диодом VD1. Превышение сигнала на базе транзистораVT1 приводит к открытию диода VD1 и шунтированию перехода база-эмиттер.

Снятый с коллектора транзистора VT1 сигнал поступает для распределения на входные регуляторы уровня каналов — резисторы R1. Далее сигнал поступает на фильтры каналов с частотным разделением 50–200 Гц, 250–1000 Гц, 1200–5000 Гц.

После частотного разделения сигналы поступают на вход предварительных усилителей на тиристорах VS1. Резисторы R3 позволяют подогнать чувствительность входных тиристоров в связи с разбросом характеристик.

Усиленный сигнал с нагрузки R5 катода VS1 поступает на управляющий электрод усилителя мощности на тиристорах VS2. Светодиодные гирлянды HL1–HL21 включены попарно в анодную цепь выходного тиристора по десять штук в две параллельные линии. В светодиодные линии также установлены ограничительные резисторы R6, R7 (R17, R18 в подсветке).

Канал подсветки составлен на одном тиристоре VS3 и управляется с анода выходного тиристора синего канала.

Питание предварительного усилителя и выходных каналов раздельное — предварительный усилитель питается от двухполупериодного выпрямителя на диодном мосте VD3 и далее через резистор R16 и диод VD2 в обратном включении.

Диод VD2 предотвращает шунтирование тиристоров каналов постоянным напряжением, сглаженным конденсатором С4. Каналы светомузыкальной установки питаются импульсным напряжением с выпрямителя VD3.

Силовой трансформатор Т1 установлен небольшой мощности (не более 20 ватт) от китайского адаптера. Конечно при возможной замене светодиодной гирлянды на лампочки, мощность трансформатора придётся увеличить раз в пять.

Наладка данной цветомузыки для дома заключается в подборе начальных уровней сигнала на каждом канале. Желательно подать сигнал с генератора, а затем подбором конденсаторов С1, С2 добиться соответствия полосы пропускания каналов.

Список радиоэлементов для 1 канала (красного):

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 красный светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных или керамических конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 57 Ом.

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 зеленый светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 56 Ом.

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 синий светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 56 Ом.
21 оранжевый светодиод (HL1–HL21).

Тиристор и симистор (TS3) — КУ102Г (КУ101Г).
Биполярный транзистор (VT1) — КТ312Б или КТ315.
2 диода (VD1, VD2) — КД512А (КД106, КД512Б или другой маломощный).
Диодный мост (VD3) — КЦ407А.
Трансформатор (T1) — 12В 1А (можно на 2А и выше).
Пленочный конденсатор (С3) — 1 мкФ.
2 электролитических конденсатора (С4, С5) — 10 мкФ х 16В.
Переменный резистор (R9) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R14) — 10 кОм.
Резисторы — R8 100 кОм; R10 180 кОм; R11 10 кОм; R6, R12 1 кОм; R13 100 Ом; R15 1 кОм; R16 560 Ом; R17, R18 56 Ом.

Наименование	Тип	Замена	Примечание
Транзистор VT1	КТ312Б	КТ315	NPN
Резисторы R1–R18	МЛТ 0,125	С2-29	—
Тиристоры VS1–VS3	КУ101Б	КУ101Г	1 Ампер
Резистор R3	CПО	—	—
Диод VD1, VD2	КД 512Б	КД 106	—
Трансформатор T1	ТПП	ТН	12В 1 Ампер
Резистор R1, R9	СПО	СП-3	—

Следует заметить, что в схеме все три канала имеют одинаковые наименования деталей, так как идентичны, кроме входных фильтров. Количество каналов можно увеличить, выполнив две платы, что даст возможность дополнить цвета.

Схема собрана на печатной плате и установлена с трансформатором в пластмассовом блоке БП-1. Гирлянды располагаются по личному усмотрению, подключаются к схеме устройства тонким многожильным проводом в изоляции диаметром 0.24 мм.

Схема цветомузыки для дома — цветомузыкальное малогабаритное устройство

Описываемая конструкция цветомузыкального устройства предназначена для использования совместно с переносным радиоприемником ВЭФ-201 (или аналогичным). Благодаря расположению экрана на передней стенке рядом с громкоговорителем выполняется основной принцип цветомузыки: цвет органически связан со звуком и отображает его. Применение специальной системы рассеивания дало возможность расположить лампы накаливания почти непосредственно перед экраном. Кроме того, система излучатели — экран представляет собой разъемную конструкцию, что значительно упростило всю установку.

В основу действия данного цветомузыкального устройства положено разделение звукового диапазона на три частотных поддиапазона: низших, средних и высоких частот. Возможна также разбивка и на 4 поддиапазона, но в этом случае следует несколько изменить схему и печатную плату, а также расположение ламп перед экраном.

Цветомузыкальное устройство состоит из 3-х основных блоков:

предварительного усилителя на транзисторах Т1 и Т2, необходимого для усиления звуковой частоты, снимаемой с НЧ детектора;
трех фильтров на транзисторе ТЗ;
трех усилителей мощности, собранных по аналогичным составным схемам (на рис. 1 — на транзисторах Т4 и Т5).

В зависимости от пропускаемых частот (выбранного числа каналов) в фильтре каждого канала емкости конденсаторов C3–С5 имеют номиналы, которые указаны в таблице ниже:

Цвет	1— С, мкФ	2 — С, мкФ
Красный	0.1	0.1
Зеленый	0.03	0.047
Синий	0.01	0.01
Зеленый	—	0.022

Диод Д1 необходим для выделения на входе усилителя мощности отрицательной составляющей с тем, чтобы транзистор Т4 был всегда открыт. На вход подается сигнал непосредственно с НЧ детектора приемника.

Принципиальная схема цветомузыки для монтажа своими руками:

Для отключения питания устройства служит клавишный выключатель В1, расположенный сверху приемника.
Резисторы, используемые в конструкции (УЛМ или МЛТ) — 0,125.
Электролитические конденсаторы — типа К50-6.
Транзисторы и диоды, за исключением транзистора Т5, могут быть использованы любые низкочастотные.
Лампы Л1 — на 2,5 В, 75 мА. Возможно использование микроламп на напряжение 9 В, но в этом случае потребляемая мощность увеличится в 1,5 раза, а чувствительность уменьшится в 1,3 раза.

Благодаря двум слоям трубок диаметром 1–1,5 мм, расположенным перпендикулярно друг другу, рассеяние цветов происходит практически по всей площади экрана. Необходимо также отметить, что свет попадает только на экран и не виден на шкале радиоприемника, вследствие чего конструкция системы излучатель–экран значительно упрощается.

Из тонкого листового дюралюминия вырезаем 2 пластинки размером 5х15 мм, в которых сверлим по два отверстия диаметром 3 мм. Это отражено на рисунке 4.

После пластинки сгибаем под прямым углом. Этими уголками печатную плату крепим к двум винтам, прикрепляющим громкоговоритель. Плата таким образом будет находиться на дне радиоприемника, деталями внутрь шасси.

Усилители мощности собирают на отдельной плате размером 60х25х2 мм. Эту плату приклеивают к печатной плате радиоприемника и к шасси, как показано на рисунке 5. На этом же рисунке показано расположение печатной платы на шасси радиоприемника.

Внешний вид устройства

Кнопочный выключатель питания сделан из выключателя от настольной лампы. Он крепится к блоку КПЕ. Его расположение относительно элементов радиоприемника показано на рисунке 6.

Настройка цветомузыкального устройства сводится к подбору оптимальных режимов всех каскадов и полос пропускания трех фильтров.

Резистором R1 устанавливаем коллекторный ток транзистора Т1, равный 0,3 мА.
Резистором R4 подбираем коллекторный ток транзистора Т2, равный 0,5–0,8 мА.
Устанавливаем коэффициент усиления фильтров одинаковым для всех 3-х каналов.
Полосу пропускания фильтров подбираем при помощи резисторов R10 и R11, вместо которых на время настройки ставим потенциометр.
Наконец в режиме молчания приемника подбираем резистор R12 таким образом, чтобы лампа Л1 была на пороге загорания.

Видео о создании цветомузыки для дома своими руками:

Преимущества светодиодов перед лампами накаливания в цветомузыкальных приставках — неоспоримы:

более широкий цветовой спектр
более насыщенный цвет
разнообразные исполнения
низкое потребление
высокая скорость срабатывания

Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы будем рассматривать на конкретных примерах.

Схемы цветомузыки в авто

Как сделать самодельную цветомузыку

Большое количество схем самодельной цветомузыки опубликовано бывает на форумах радиолюбителей. Одни из предназначены только для опытных, другие – для начинающих умельцев. В принципе, все схемы построены по одному принципу, который и рекомендуется уяснить, чтобы сборка не представляла собой больше нечто неосуществимое и очень сложное.

Простая схема

Самодельная цветомузыка на светодиодах

Собрать по такой схеме цветомузыку способен даже школьник, ведь она состоит всего из одного транзистора. Название его КТ815Г. Эту цветомузыку можно собрать на диодах, позаимствованных от простого карманного фонарика. Делается все следующим образом:

Светодиоды, которые мы сняли с карманного фонарика, разделяем пополам;
Находим подходящий короб, в котором будем собирать нашу схему. Идеально подойдет в данном случае вместо короба прямоугольная пластиковая коробка от использованного обувного крема;
Переключатель выносим. Он будет менять режим светомузыки на простое освещение.

Самодельная цветомузыкальная установка

Примечание. Светодиоды будут мигать под басы и чем больше громкость, тем ярче они светятся. Что касается каналов, то достаточно двух, не подключенных к динамику.

Источником питания в нашем случае будут выступать три пальчиковые батареи;
Остается только поставить самодельную цветомузыку в багажник и наслаждаться эффектом.

Цветомузыка на микросхемах NE555 и CD4017

Схема состоит из использования микросхемы NE555, выполняющей роль астабильного мультивибратора для обеспечения тактовых импульсов для CD4017.

Для каждого тактового импульса, получаемого на тактовом входе (pin14) интегральная схема CD4017, выходы Q0-Q9 (см. схему контактов CD 4017) запускаются один за другим выборочно. Скорость, с которой будут загораться светодиоды зависит от частоты тактовых импульсов, генерируемых NE555.

Соберите схему на печатной плате хорошего качества или общей плате.
Микросхемы должны быть установлены на держателях.
Скорость работы светодиодов можно регулировать путем изменения R2.
Конденсатор С1 должен быть рассчитан на 15В.
Использование различных цветных светодиодов может привести к лучшему визуальному эффекту.

Рассмотренные выше схемы — наиболее распространенные, для самостоятельной сборки цветомузыки. На просторах интернета можно найти еще много других. но общий принцип будет аналогичным. По мере необходимости — будем дополнять. В первую очередь будем рассматривать цветомузыку на светодиодных лентах, но это чуть позже…

Сложные схемы

Самодельная простая цветомузыка и схема

Они позволят создать более профессиональные с точки зрения пользователя, схемы.

Первый вариант схемы

Собирается она на пяти диодах. Все они пятимиллиметровые и на 3 V, имеют прозрачные линзы. В качестве транзистора берется КТ815 или КТ972. Его задача усиливать и выполнять роль ключа. Делается все так:

Примечание. В результате этого получаем очень удачную цветомузыкальную схему. Светодиоды очень эффектно светятся в такт музыки, схема потребляет мало тока, а низкие частоты воспроизводятся просто супер. Только надо быть начеку: от громкой музыки светодиоды могут не выдержать и перегореть.

Второй вариант схемы

Находим транзистор КТ817, провода, штекер от наушников и СД ленту. Начали:

Транзистор спаиваем по следующей схеме;
Затем добавляется СД лента и все перемещается в багажное отделение автомобиля.

Как сделать цветомузыку с RGB-лентой.

Цветомузыка с RGB лентой функционирует от 12 Вольт и хорошо подойдет автомобилистам. Такой вариант цветомузыки является смесью основного функционала обеих схем, рассмотренных ранее, и может применяться в качестве как цветомузыки, так и подсветки. Светомузыкальный режим активируется посредством послания звукового сигнала в микрофон. Как светильник лента может излучать красный, зеленый и синий цвета — red, green, blue, соответственно. На поверхности аппарата находится специальный переключатель, с помощью которого можно выбрать желаемый режим и потом его изменить тем же переключателем.

Изучим алгоритм действий для полного понимания работы этой приставки. Основной источник сигнала — микрофон, который преобразует звуковые колебания, исходящие от фонограммы. Из-за незначительности полученного сигнала он нуждается в усилении, добиться чего можно с помощью транзистора или специального операционного усилителя. Следующее действие — запуск автоматического регулятора уровня APУ, эффективно удерживающего звуковые колебания в определенных рамках и готовящего их к обработке. Фильтры, встроенные в конструкцию, разделяют сигнал на 3 части. Каждая часть работает в одном диапазоне частот. В окончании просто усильте подготовленный сигнал тока, в чем поможет специальный транзистор, работающий в ключевом режиме.

Светомузыка из гирлянд

Схемы простой самодельной цветомузыки

Вполне удачное решение, которое потребует применение лампочек из новогодних гирлянд:

Гирлянды(см.Цветомузыка из гирлянды своими руками) надо собрать вместе несколько штук и зафиксировать изолентой;
Сделать переходник для соединения с головным устройством и соединить провод.

Примечание. Схема в данном случае будет подразумевать восемь проводников витой пары, которые передают сигнал с контактов ГУ на блок управления цветомузыкой.

Принцип работы цветомузыкального автомата.

Структурно, любая цветомузыкальная(светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блока управления, блока усиления мощности и выходного оптического устройства.

В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить его в виде экрана(классический вариант) или применить электрические светильники направленного действия — прожектора, фары. Т. е. подходят любые средства, позволяющие создавать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усиления мощности — это усилитель(усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. От параметров элементов использованых в нем зависит напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства.

Блок управления контролирует интенсивность света, и чередование цветов. В сложных специальных установках, предназначенных для оформления сцены во время различных видов шоу — цирковых, театральных и эстрадных представлений этот блок управляется вручную. Соответствено, требуется участие как минимум — одного, а максимум — группы операторов-осветителей.

Цветомузыка из светодиодов

Оригинальная схема для изготовления красивой цветомузыки. В данном случае нужен корпус, который делается из оргстекла. Приступим:

Подбираем две пластины размерами 5х15 см и две пластины квадратные 5х5 см;
В одной из деталей делается пару отверстий (для питания и наушников);
Матируем и шкурим все пластины;
Находим светодиоды, которые тоже матируем для лучшего эффекта;
Корпус собираем с помощью термопистолета, который идеально подходит для работ с оргстеклом;
Собираем теперь электрическую схему для цветомузыки по этой схеме:

Как сделать цветомузыку самому

Подключаем провод от наушников с соответствующим разъемом к автомагнитоле и наслаждаемся эффектом.

Корпус из оргстекла можно установить в салоне авто, где угодно. Все будет зависеть от индивидуальных предпочтений, длины провода и т.д. В процессе работ надо обязательно учитывать следующее:

Выходное напряжение адаптера и номинальное напряжение каждого из диодов должно быть взаимосвязано. Другими словами, общее число диодов, задействованных в схеме, должно равняться отношению выходного напряжения адаптера.

Примечание. Как пример, если адаптер 12В, а напряжение на каждый диод дается в 3В, то общее количество светодиодов должно равняться 4-м.

Использовать желательно 3-х жильный провод, один из жил которого надо оставить незадействованным.

Схема с сигналом от динамика

Самодельные цветомузыкальные установки

Еще одна популярная схема создания цветомузыки. Делаем следующее:

Берем сигнал с динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).

Примечание. При этом очень важно не замкнуть выход УЗП*. С этой целью распаиваем только один провод.

УЗП* — Усилитель звуковой платы

Устраивает переключатель так, чтобы он включал светодиоды по музыке;
Подбираем сопротивление по схеме ниже, где указан номинал для включения одного диода;

Как сделать цветомузыку в домашних условиях

Примечание. Если цветомузыка будет собираться из 4-х светодиодов, то значение R должно равняться 820 Ом.

Что необходимо, для изготовления цветомузыки

Резисторы для цветомузыкальной установки, собственного производства, могут использоваться только постоянные, с мощностью 0.25-0.125. Подходящие резисторы, можно увидеть на рисунке ниже. Полоски на корпусе показывают величину сопротивления.

Также в схеме применяются R3 резисторы, и подстроечные R — 10, 14, 7 и R 18 вне зависимости от типа. Главное требование, возможность установки на плату, применяемую при сборке. Первый вариант светодиодной цветомузыки, собирался с применением резистора переменного типа с обозначением СПЗ-4ВМ и импортными — подстроечными.

Что касается конденсаторов, то использовать нужно детали с рабочим напряжением на 16 вольт, не менее. Тип, может быть любой. При затруднениях в поиске конденсатора С7, можно соединить параллельно, два меньших по ёмкости, для получения требуемых параметров.

Применяемые в схеме светодиодной цветомузыки конденсаторы С1, С6 должны быть способны работать на 10 вольтах, соответственно С9–16В, С8–25В. Если вместо старых советских конденсаторов, планируется использовать новые, импортные то стоит помнить, что они имеют различие в обозначении, нужно заранее определить полярность конденсаторов, которые будут устанавливаться, иначе можно перепутать и испортить схему.

Ещё для изготовления цветомузыки потребуется диодный мост, с напряжением 50В и рабочим током, около 200 миллиампер. В случае, когда нет возможности установить готовый диодный мост, можно сделать его из нескольких выпрямительных диодов, для удобства их можно убрать с платы и смонтировать отдельно с применением платы меньшего размера.

Параметры диодов, выбираются аналогично применяемых в заводском исполнение моста, диодов.

Светодиоды, должны быть красного, синего и зёленого цвета свечения. Для одного канала их понадобится шесть штук.

Что касается транзисторов, то подойдут VT1 и VT2, индекс обозначения не важен.

Ещё один необходимый элемент, стабилизатор напряжения. Используется пятивольтовый стабилизатор, импортного производства, с артикулом 7805. Также можно применять 7809 (девятивольтовый), но тогда из схемы нужно исключить резистор R22, а вместо него ставится перемычка, соединяющая минусовую шину и средний вывод.

И последнее, что необходимо иметь для сборки, это трансформатор с подходящими параметрами напряжения.

Общая схема для проведения сборки цветомузыки, в которой используются описанные детали на фото ниже.

Для создания эффекта поочередного изменения RGB светодиодов ленты предлагается собрать несложную электронную схему управления. Напряжение с каждого из трех выходов автоколебательного кольцевого мультивибратора поочередно поступает на вход R, G или B полосы светодиодов. В определенный момент времени горит только красный, зеленый либо синий цвет. Длительность переключения задается параметрами задающей время цепи из резистора и конденсатора.

Необходимые детали, инструменты

Полевой n-канальный МОП-транзистор типа IRFZ44. Применяется в регулируемых источниках тока, стабилизированных преобразователях, системах управления, контроля электронных узлов и блоков.
Алюминиевый электролитический конденсатор емкостью 2,2 микрофарады с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Номинальные параметры указаны на корпусе.
Постоянный резистор с мощностью рассеивания тепла не меньше 0,125 ватт и активным сопротивлением 1 мегомов.

Узел подключается к светодиодной трехцветной ленте типа SMD5050 или аналогичной с 12-вольтным питанием. На полосе размещены модули, каждый из которых содержит 3 трехцветных диода. Соответствующие клеммы цвета и питания, соединяясь параллельно, выведены на точки подключения на полотне. Управляющие сигналы каждого свечения поданы на светодиоды через персональный токоограничивающий резистор. Параллельно соединенные модули размещены на ленте длиной до 5 метров.

Для надежного соединения радиодеталей подойдет любой паяльник. Придать выводам удобную для работы форму, выгнуть их и отрезать до нужной длины помогут плоскогубцы, кусачки или нож. Узел работает от постоянного источника тока 12 вольт.

Сборка схемы контроллера

Деталей мало, поэтому удобно сделать монтаж навесным способом, когда элементы припаивают непосредственно друг к другу без промежуточных контактов, опор или сборочных плат.

Собранный из исправных деталей при полном соответствии монтажа принципиальной схеме контроллер начинает работать после включения без необходимости предварительной настройки или подбора параметров элементов. Частота переключения уменьшится при увеличении номинала емкости и наоборот.

Совет

Паять будет легче и быстрее, если выводы радиодеталей предварительно залудить. Работая с паяльником, нужно позаботиться о нормальном проветривании помещения, соблюдать осторожность, чтобы не получить тепловой ожог или поражение электричеством.

Смотрите подробное видео

Преимущества цветомузыки на светодиодах

В применении к цветомузыкальным устройствам (ЦМУ) светодиоды с ярким свечением имеют ряд преимуществ, по сравнению с лампами накаливания:

потребляют заметно меньше энергии;
их не нужно красить или ставить перед ними цветные фильтры;
схемы ЦМУ проще, не требуется гальваническая развязка.

Простейшая схема светомузыки на 12 В

Маркировка полупроводников указана на фото. Подключаете схему к колонке или громкоговорителю машины, и светодиод начинает мигать. Если он светится постоянно, нужно уменьшить уровень громкости, если совсем не горит – наоборот увеличить. Транзистор будет открываться и обеспечивать ток питания нагрузки каждый раз, когда напряжение на его базе будет превышать определенное значение. Получилась простейшая светомузыка, так как свечение излучателя связано с громкостью музыки.

Далее мы будем постепенно наращивать функционал схем, естественно, усложняя их. Советую последовательно ознакомиться со всем материалом, так как при этом Вы научитесь комбинировать части схем, создавая собственное устройство с нужными характеристиками. При этом во всех случаях используются однотипные, взаимозаменяемые элементы.

Самая простая цветомузыка на транзисторах

Это схема именно цветомузыки, так как устройство обеспечивает связь частоты звука с цветом светового излучателя. Три канала различаются RC фильтрами, установленными перед транзисторами. В результате нижний канал цветомузыки, к которому подключен красный светодиод, реагирует на звуковые сигналы частотой ниже 300 Гц, средний, с синим светодиодом, работает в диапазоне 300-6000 Гц, а верхний, к которому подключен зеленый светодиод, работает от сигналов выше 6000 Гц. Звуковой сигнал, как и в прошлом варианте, подается с выхода для наушников, колонок или динамиков авто.

Деление на частотные диапазоны в ЦМУ условное и может быть выбрано другим. Более того, границы каналов по частоте получаются нечеткие из-за низкой избирательности фильтров, а еще они заметно сдвигаются из-за разброса параметров радиоэлементов. При этом три переменных резистора на входе схемы позволяют отрегулировать ее так, чтобы светодиоды мерцали примерно с одинаковой интенсивностью.

Маркировку керамических конденсаторов смотрите на фото. Транзисторы все те же КТ315 или КТ3102. Подойдут вообще почти любые биполярные структуры р-n-р. Можно использовать элементы проводимости n-р-n, если сменить полярность подключения питания и светодиодов.

Если установить мощные транзисторы, например, КТ805, то к выходу устройства можно подключить много светодиодов или светодиодную ленту. Еще лучше использовать составные транзисторы КТ829 с большим коэффициентом усиления, с которыми чувствительность устройства заметно вырастет.

Количество светодиодов, которые можно подключить параллельно, определяется их рабочим током и максимальным током коллектора транзистора. Например, максимальный ток коллектора транзисторов КТ315 с индексом Ж, И составляет 50 мА, значит, допускается в нагрузке один светодиод с рабочим током 30 мА. Эти же транзисторы с другими индексами допускают нагрузку до 100 мА, значит, можно подключить параллельно пару аналогичных светодиодов.

Мощные транзисторы могут использоваться с радиаторами, так что для них нужно принимать максимальный ток коллектора в том режиме, в котором Вы собираетесь их использовать. Какой ток потребляет конкретная светодиодная лента, нужно читать на ее упаковке.

Светодиоды имеют разброс параметров, так что, если их соединить параллельно без отдельных резисторов, свечение будет разным. Токоограничивающие резисторы легко рассчитать, пользуясь законом Ома. Для этого надо знать рабочее напряжение и ток используемых светодиодов. Если считать не хочется, можно сначала подключить сопротивление 200 Ом в любой из рассматриваемых схем. Если светодиод горит плохо, сопротивление надо уменьшать до того, пока ток через светодиод не достигнет нужного значения (от 10 до 30 мА в зависимости от марки).

Фильтры в этой схеме несколько другие, но сути это не меняет. Как и в прошлом случае, на входе можно предусмотреть подстроечные или переменные резисторы для выравнивания чувствительности каналов. В следующем видео демонстрируется сборка представленного выше устройства.

Маркировку электролитических конденсаторов смотрите на фото. Для монтажа простой схемы в домашних условиях нет смысла травить печатную плату. Удобно использовать навесной монтаж на макетной плате. В простейшем случае радиоэлементы самодельной приставки можно закрепить горячим клеем на пластике выводами вверх. После застывания клея радиодетали надежно зафиксированы, и их выводы нетрудно соединить пайкой с помощью провода.

Звуковой сигнал в рассмотренных схемах подается с выхода для наушников или колонок. Для того, чтобы повысить чувствительность устройства и обеспечить его работу от сигнала с линейного выхода любого гаджета, необходим предварительный усилитель. Представленная схема подключается к входу всех рассмотренных выше схем. Переменный резистор R1 обеспечивает согласование уровня сигнала, чтобы светодиоды работали оптимально.

Можно вовсе избежать электрического соединения, если снабдить самодельную цветомузыку микрофоном с подключением по представленной схеме. Переменный резистор R4 обеспечивает согласование уровня. Подойдет почти любой электретный микрофон. Резистор R1 обеспечивает питание и нагрузку микрофона. Электретный микрофон – полярное устройство, так что его минус нужно соединять с минусом питания, а плюс подключить к точке R1, С1.

Как сделать своими руками четырехканальную приставку

Если собрать вместе рассмотренные выше схемы цветомузыки, получится примерно такой вариант. В данном случае частотный диапазон звукового сигнала разделен на 4 полосы, соответственно предусмотрено 4 канала, и RC фильтры перед транзисторами немного другие.

В схеме предусмотрен стабилизированный источник питания на КР142ЕН5. Для его сборки требуется трансформатор, и зачастую проще использовать любой имеющийся блок питания постоянного тока с выходным напряжением 9-12 В. Восемь цепочек светодиодов с рабочим током по 30 мА потребуют питание порядка 240 мА, так что блок питания с максимальным током нагрузки 500 мА и более точно подойдет. Подойдет и нестабилизированный источник напряжения, так как светодиоды имеют низкий динамический диапазон свечения, и пульсации по питанию не будут вызывать их ложное срабатывание.

Мы уже обсуждали возможность параллельного включения светодиодов с токоограничивающими резисторами. В этой схеме они соединены еще и последовательно. При этом нужно обеспечить, чтобы суммарное падение напряжения на включенных последовательно светодиодах была заведомо меньше напряжения питания схемы.

Таким образом, подавая более высокое напряжение, можно включать последовательно больше светодиодов, не увеличивая мощность транзисторов. При этом безопасным следует считать напряжение не более 36 В и нужно использовать транзисторы и электролитические конденсаторы, которые имеют соответствующие параметры.

Собирать устройство удобно на печатной плате, эскиз которой представлен на фото. Размеры платы 80х45 мм.

Транзисторы КТ502 (с любым буквенным индексом) можно заменить на КТ503 с полярностью n-p-n. При этом одновременно необходимо заменить КТ361 на КТ315 или КТ3102 (с любым буквенным индексом), а также сменить полярность подключения питания, диодов, светодиодов и электролитических конденсаторов. В этом случае вместо предварительного усилителя можно подключить микрофон по рассмотренной выше схеме.

Маркировку конденсаторов мы рассмотрели выше. При параллельном соединении их емкость суммируется, что облегчает подбор элементов для фильтров. Напряжение, указанное на корпусе электролитических конденсаторов, должно быть заведомо больше напряжения источника питания. Конденсатор С8 должен быть рассчитан не менее, чем на 25 В.

Резисторы подойдут любые мощностью 0,125-0,25 Вт. Цветная маркировка поможет определить их номиналы. Подстроечные резисторы мы рассмотрели выше, переменный резистор подойдет любой, подходящий по размерам.

Диоды VD1 – VD4 любые малогабаритные. Для Д9 маркировка указана на фото.

В блоке питания в качестве выпрямителя удобнее использовать готовый диодный мост. При его отсутствии подойдут дискретные диоды типа КД105, КД106, КД209 и прочие с рабочим током не менее 300 мА. Если подобрать малогабаритные элементы, их удастся установить на плату вместо диодного моста. Светодиоды нужного цвета выбирайте с ярким свечением. Желательно знать их рабочее напряжение и номинальный ток питания.

Вместо КР142ЕН5 удобнее использовать КР142ЕН8А,Г, которая обеспечивает 9 В на выходе без резистора R22. В этом случае вместо него ставится перемычка. Трансформатор нужно подобрать с напряжением на выходе 12-15 В с током нагрузки не менее 300 мА. В следующем видео пошаговая инструкция по сборке ЦМУ.

Установка с микрофоном на светодиодной ленте RGB

Следующее ЦМУ 3-х канальное. Здесь операционные усилители (ОУ) А1.2, А1.3, А1.4 вместе с набором RC элементов образуют активные фильтры. На ОУ А1.2 собран низкочастотный фильтр, и к выходу канала подключены красные светодиоды, на ОУ А1.3 собран среднечастотный фильтр, и к выходу канала подключены зеленые светодиоды, на ОУ А1.4 собран высокочастотный фильтр, и к выходу канала подключены синие светодиоды.

Фильтры активного типа обеспечивают заметно более высокую избирательность, чем рассмотренные выше схемы. При этом частотных диапазонов всего три, и эффект связи уровня звучания музыки соответствующих частот с яркостью свечения светодиодов определенного цвета становится более выразительным.

ОУ А1.1 выполняет роль предварительного усилителя сигнала с встроенного микрофона. Резистор R1 обеспечивает питание и нагрузку микрофона. Электретный микрофон М1 – полярное устройство, так что его минус нужно соединять с минусом питания, а плюс подключить к точке R1, С3.

Переменный резистор R6 обеспечивает регулировку общей чувствительности устройства. Элементы R18, R21, R24 обеспечивают настройку яркости мерцания каждого канала по отдельности.

Четыре ОУ схемы находятся в одном корпусе микросхемы КР1402УД2 (зарубежный аналог LM324). Конечно, можно использовать четыре ОУ общего применения в отдельных корпусах, например, КР140УД708. При этом топология печатного монтажа изменится.

Выходные каскады каналов выполнены по схеме составных элементов и состоят из пары транзисторов. К коллекторам транзисторов средней мощности КТ817 подключены минусы соответствующего цвета светодиодной ленты RGB. Подстроечные элементы R19, R22 и R25 позволяют установить начальное напряжение смещения, при котором светодиоды будут немного светиться при отсутствии звукового сигнала. Такой режим работы позволит избежать резких вспышек света и сделает работу ЦМУ более плавной. Однако в этом случае на транзисторах будет выделяться значительная мощность, и они могут перегреться при использовании без радиаторов.

Хотя КТ817 допускают максимальный ток до 3000 мА, однако максимальная рассеиваемая мощность с применением без радиатора составляет 1 Вт. В пересчете это означает, что в обозначенном выше режиме при использовании без радиатора нельзя подключить более 3-х светодиодов параллельно. На практике это значит, что чем больше рабочий ток RGB ленты, тем большей площади радиаторы необходимо использовать. Все прочие радиоэлементы схемы подбираются по тем же принципам, что и для всех вышеизложенных схем.

Таким образом, мы рассмотрели схемы светомузыкальных устройств в порядке возрастания их функциональности и сложности. Цветомузыка своими руками — хороший опыт в освоении электроники, а также интересная самореализация. Если внимательно изучить материал, можно создать своими руками устройство для вечеринок по собственным требованиям, с учетом имеющихся радиодеталей. В заключение посоветую серьезно отнестись к оформлению собственно подсветки. Для создания праздника цвета и музыки ее исполнение может оказаться даже более значимым, чем выбор схемы устройства.

Читайте также: