LUZ NOTURNA SIMPLES NO CHIP NE555

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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 começará, 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 a partir de baterias ou acumuladores, uma vez que o circuito de comutação de LEDs com resistores limite 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 relação 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. É bom que você tenha um estojo adequado de alguma lâmpada noturna chinesa por US $ 1, mas, se não tiver, 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 em cima 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.