Monthly Archives: January 2010

LED lempa

Jau seniai turėjau saują baltų šviesos diodų kuriuos pirkau (labai pigiai) per eBay. Dabar prireikė parašyti kokį nors straipsniuką, kad skaitytojai nenuobodžiautu… 🙂
Projekto įdėja labai paprasta ir ji kilo tikrai ne man. Keletą projekto variantų mačiau internete. O maitblokio konstrukcija sena kaip pasaulis- bent jau Radio žurnaluose spausdinta prieš 30 metų ar daugiau.

Staline LED lempa
Lemputės konstrukcijai panaudotas cokolis iš perdegusios taupiosios lemputės. Demonstracijos metu lemputė įsukta į Smetonišką modern stiliaus šviestuvą, tik nuimtas gaubtas. Gavosi labai elegantiška stalinė lemputė. Nežinau ar galima su ja skaityti, bet šviesa labai kryptiška ir manau jei knygą laikyti ryškiausioje vietoje, apšvietimas atitiks normą.

Dabar apie elektrinę dalį. Lempoje panaudoti 39 šviesos diodai (paprasčiausiai tiek tilpo į PCB atraižą). Visi šviesos diodai sujungti nuosekliai. Vienintelis žinomas diodų parametras yra kad ju darbinė srovė 25mA. Prie šios srovės, įtampos kritimas ant visų diodų yra 120V.

LED lempos schema

Įtampos sumažinimas atliekamas per kondensatorinį daliklį. Toks daliklis leidžia lengvai sumažinti įtampą ir negeneruoti šilumos. Į reaktyvines galias mes nekreipiam dėmesio, nes buitiniai vartotojai už ją nemoka. Beja, šita lempa netgi atlieka stebūklingo “energy saver” funkcijas 🙂
Išlygintos įtampos pulsacijos išlyginamos elektrolitiniu kondensatorium. Jei jo nebūtu, LEDai mirgėtu. 150 omų rezistorius gal ir nereikalingas, bet ji įdėjau dėl viso pikto.
Kondenstorius parinktas eksperimentiniu būdu- skaičiavimas man kažkaip nesigavo. 0.68µF (matavimas parodė 0.7µF) kaip tik davė 25mA prie 230V.

Lemputė “in action”:

Matosi kaip po truputi užgesta diodai- išsikrauna elektrolitinis kondensatorius. Įjungimas taip pat ne momentinis, bet žymiai greitesnis.
Beja, vaiduoklinis švytėjimas lieka net kokias dešimt minučių…. 🙂

Beja, lemputė kaista- 120V * 0,025A= 3W. Tokia šiluma kiek kaitina lemputę, todėl jos negalima kišti į labai uždarą armatūrą. Taupiosios lemputės korpuse verta pragrežioti skylutes oro cirkuliacijai.

High Voltage

P.S. Rezistorių geriau perkelti prieš tiltelį.

Naujos ritės testavimas

Ankstesnėje žinutėje rašiau apie “Jaučio ragų” konstravimą. Dabar fotoreportažas iš testavimo. Labai jau man lėtai vyksta šaltkalvystės darbai- neturiu aš tokio talento. Naujame, dar nesukurtame aparate kaitinimo dalis išsitraukia. Nutariau išbandyti stalčiuką su senesniu generatorium: half bridge su kondensatoriniu įtampos dalikliu.

Čia fotkė iš šono:
PLL induction heater copper tube
Kiek matosi pakankinta auka- 19 numerio veržlė. Juodas ATX korpusas tolumoje- generatorius. Ritė aušinama vandeniu: uždaras ciklas, priverstinė cirkuliacija su mažu siurbliuku, mažiau nei puslitrio vandens rezervuaras.

Daugiau fotkių pratesime: Continue reading →

Jaučio ragai

Yra toks posakis “greibti jautį už ragų”. Čia apie ryžtingus sprendimus. Kiek patobulinus indukcinio kaitinimo schemas, pradėjo išsiskirti kiek didesnės galios- nauji tranzistoriai leido pamaitinti transformatorių ir 240V įtampa. Galia padidėjo.

PLL heater big
Apie tai rodo, kaip žuvo mano kaitinimo auka- radio lempa. Lempos nikelinis anodas įkaito iki tokios temperatūros, kad lempos stiklinė kolba išsilydė.

PLL heater big
Nuo srovės įkaito pagrindinis srovės laidininkas ir pradėjo varvėti lydmetalis. Laideliai prisilitavo prie bronzinių jungčių. Didelės veržlės irgi kaito iki įtartinos spalvos (žiūrėti mano Youtube).
Nusprendžiau padaryti viską didesniam korpuse ir kiek rimčiau. Juolab, kad pasitaikė geras korpusas iš pramoninės elektronikos: CRT kineskopų atlenkimo sistemų testavimo generatorius. Solidi Japoniška senovinė elektronika.

PLL heater big
Aišku kai ją ardė vandalai Panevėžyje biški pjaustė 19″ rackines spintas su autogenu, tai mano korpusiukas kiek apsvilo. Tačiau pagrindinis korpusas nenukentėjo. Dešinėje galingas ir ilgas maitblokis (+150, +-30 ir +-15V su nežinamom galiom)- mes jo nenaudosim. Per vidurį- vertikalaus ir horizontalaus atlenkimo generatoriai su daugybe rankenėlių…

Tačiau mane sužavėjo viduje esantis radiatorius kuris visas buvo apklijuotas milžiniškais NPN ir PNP tranzistoriais- išėjimo stiprintuvas:
PLL heater big
Čia jau seni tranzai pašalinti ir prisukti 4 IGBT tranzistoriai ir 4 greiti ir galingi “free wheelling” diodai tranzistorių apsaugai. Yra dar skylučių ir laisvos vietos dar keliems tranzistoriams. Radiatorius apipučiamas galingo ventiliatoriaus.
Tanzistorius sugalvojau sujungti pilnu tiltu. Taips išspausim maksimumą. O šiaip visada galima tranzus perkomutuoti.

Dar investavau kelius litus:
PLL heater big
Aleksote, UAB “Šaltukas” parduotuvėje nusipirkau pusantro metro varinio vamzdelio. Varis geras, neužsistovėjęs t.y. minkštas. Yra įvairių diametrų (pirkau rodos 8 ir 10mm išorinio diametro). Vamzdelio sienelės storis ar tai 1mm ar tai 0.8mm. Tai pilnai užtenka, nes rodos prie mano dažnio, dėl “skin” efekto, elektra “isismelkia” į metalą ne daugiau kaip 0.4mm. Kažkur turiu nedidelį siurbliuką- bus galima kurti arba uždarą sistemą arba atvirą. Bet vistiek vandens ar antifryzo aušinimas bus, nes panaudota 6 kvadratų viela perkaito, pajuodavo ir pradėjo lupinėtis. O tai nėra gerai dėl to pačio “skin” efekto.
Dar internete radau kiek kitokią PLL genratoriaus schemą ir labai labai detaliai išaiškinta kas ir kaip veikia.
Dar prie investicijų reikėtu priskirti lazerinio printerio pirkimą, nes senasis labai blogai spausdina ant plėvelių, tačiau pasirodo Lietuvoje nusipirkti norimą daikta sunku- didmeninkai niekaip neatveža prekių.
Dar norėčiau blogu žodžiu paminėti Lietuvos paštą- nors ir buvo užsakytos prekės prieš šventinę karštine, tačiau manau, kad paštas praganė du nedidelius siuntinukus. Viename siuntinuke buvo skaitmeniniai voltmetras ir ampermetras. Gerai, kad geranoriški Kiniečiai linke iš dalies kompensuoti šią netektį.
Kol kas vyksta patys sunkiausi darbai- šaltkalvystė. Tiesa, pasinaudojau naturaliu žiemos šalčiu ir variniame vamzdelyje užšaldžiau vandenį- taip galėjau susukti indukyvumą be didelės baimės deformuoti vamzdelį. Gavosi kažkur pusantro mikrohenrio.
Dar kiek projektą stabdo tiristorinis įtampos reguliatorius. Norim jį padaryti trijų fazių, bet dar nesuradom valdymo schemos.

Indukcinis kaitinimas: kiek kitokia topologija

Po daugybės mėnesių atkasiau savo seną eksperimentą. Sutaisiau kas buvo musproge ir pabandžiau paleisti su kiek kitokia topologija.

Indukcinio kaitinimo blokine schema

Draiverys su savo mosfetais ir PLLas išliko tas pats. Pasikeitė tik pajungimo schema. Pagrindinis, darbinis konturas visiškai galvaniškai atriškas nuo generatoriaus (seniau buvo per kondikus). Priderinimo ir ribojimo ritė pavirto transformatorium- ji pirminėje turi apie 30 vijų (daugiagyslis laidas), antrinė- beveik viena vija. Visa kita beveik tas pats, tik panaudoti nebe rusiški kondensatoriai, o vakarietiški iš indukcinių kaitlenčių.

Indukcinio kaitinimo schema

Trafas (T1) suspaustas raudonu spaustuku- spaustukas seniau reguliavo oro tarpelį. Trafo šerdis- iš labai didelio CRT monitoriaus maitblokio. Ji dirba šiame dažnyje ir nekaista. Iš rusiško teliko skleistinės šerdis kaito. Deja, trafas turi priverstinį oro tarpelį, todėl dar ne visiškai gerai veikia. Ateityje norėsiu čia pritaikyti feritinį žiedą.
Darbinė rite (L: 1uH) ir trafo antrinė apvija (mėlynas laidas) yra standartinė 6 kvadratų varinė viela. Didesnėm galiom čia turėtu eiti varinis, vandenių aušinamas vamzdelis. Nes net per kelias minutes darbo ant 50% galios laidas kaista. O štai kondikai šalti (C: 4×0.68uF 800…1000V). Bronzinė šynutė taip pat labai kaista- nepritaikyta ji tam.
Oranžiniai laidai- trafo pirminė pajungta prie inverterio. Plonas melsvas laidas su juodu galiuku- fazės detektorius. Nors ir nėra pilno galvaninio ryšio, bet informacija nusiskaito. Pajungimą reikia teisingai išfazuoti- jei pajungūs nėra rezonanso (~96kHz), tai geriausia pakeisti trafo pirminės pajungimą. Dar matosi įtampos daliklis su keliais rezistoriais ir oscilografo gnybtas. Čia pasitikrinti ar viskas gerai- kažkiek oscilografo vaizdelio matosi filmukyje. Beja, geltona oscilograma tokia spygliuota todėl, kad nėra padorios žemės- nenorėjau oscilografo žemės kabinti prie kondensatorinio įtampos daliklio centro.

Kaip “auka” panaudota sena radio lempa. Man taip saugiau- stiklas kiek sulaiko šilumą (nes inverterio ventiliatorius stipriai pučia) ir kartu izoliuoja geležius nuo darbinės ritės.

MagnetHotHigh Voltage

Time Lapse Video

Iš visokio surinkto šlamšto bandom padaryti “time lapse video” sistemėlę. Tai tokia sistema, kuri filmuoja palėtintai (kelis kadrus per minutę ar panašiai), o filmas žiūrimas normaliu greičiu. Todėl vaizdas atrodo pagreitintai. Mano “secon hand” sistema atrodo maždaug taip:

time lapse video system

Nuotraukoje video kamera ant štatyvo, LEDinė lempa pajungta prie taimerio.

time lapse video system

Čia 19″ Philips (Bosch) DVRas. Šiaip, šitas postas ir skirtas parašyti apie šį DVRą ir paprašyti pagalbos. Tai skaitmeninis DVRas kuris gali irašinėti nuo 50fps iki 0.1fps greičiu. Tačiau video įrašas labai durname formate. Kodavimas wavelet ir dar konteineris durnas- į tą patį failą galima rašyti kelių (keliolikos) kamerų vaizdą pakadriui (jei jungti per specialų multipleksorių). Gaunasi failai su .60D išplėtimu. Šį formatą virškina tik specialus WaveReader, SplitWave softas. Tačiau niekaip negaliu konvertuoti į koki AVI formatą…
Jei kas nors žino kaip konvertuoti šį formatą, parašykit.

Fotorezisto plėvelė

Šitą gerybę jau seniai turiu. Tik niekaip neprisirašiau išbandyti ir tuo labiau aprašyti. Dabar kilo noras panaudoti šį stebūklą kaip apsauginę plėvelę ant PCB plokštės (spausdintinės laminuotos stiklotekstolito plokštės – čia taip jas vadina viena elektronikos detalių parduotuvė Lietuvoje).
Tai taip vadinamas Dry Film Photoresist (sausos plėvelės fotorezistas). Už kažkelioliką dolerių pirkau kažkiek ten kvadratinių pėdų šios medžiagos. Dar buvo pridėta ryškinimo medžiaga.

Dry Film Photoresist

Tai melsvos spalvos plėvelė. Ji susideda iš trijų sluoksnių- nuplėšiamos apsauginės plėvelės, fotorezisto sluoksnio ir bazinės plėvelės.

Dry Film Photoresist

Naudojimo instrukcijos kiek sudėtingesnės nei paprasto laminato su fotorezistu. Pirmiausia, kiek tamsesnėje patalpoje, atsikerpam reikiamą kiekį plėvelės. Medžiagą kuria norim padengti fotorezistu gerai nuplaunam ar net nušveičiam. Būtina pašalinti bet kokius riebalų likučius- tam tinka šarminės plovimo priemonės. Taip pat reikia naudotis pirštines arba rankas irgi nuriebalinti.
Nulupam apsauginę plėvelę. Dabar fotorezistą galima priklijuoti dviem būdais: sausas- uždėti plėvelę ant plokštės ir praleisti per karštą laminatorių. Šlapias būdas kiek sudėtingesnis, tačiau tikslesnis. Sušlapinti plokstę, ir palaipsniui uždėti plėvelę ant plokštės. Išstumti oro burbuliukus ir pozicionuoti plėvelę. Poto judesiais iš centro išstumti vandens perteklių. Toliau plokštę kaitinti 10..15 minučių neviršijant 90oC temperatūros. Jei temperatūra (bent jau pradžioje užkils virš 100 laipsnių, vandens likučiai po plėvele užvirs ir susidarę burbuliukai sugadins visą vaizdą).
Uždėti plokštę ant UV švitinimo dėžės ir švitinti. Su mano aparatu nedaugiau 2 minučių. Dėmėsio, nuo šviesos fotorezistas polimerizuojasi ir tvirtėja. T.y. procesas atvirkščias standartinėm UV PCB plokštėm, kur UV spinduliai ardo fotorezistą.
Nuplėšiam bazinę fotorezisto plėvelę. Ryškinti su kažkokiai milteliais, kurie savo konsistencija ir kvapu primena paprasčiausius skalbimo miltelius. Fotorezistas taip pat tirpsta šarme.

Dry Film Photoresist

Eksperimento kokybė man nelabai patiko. Labai trumpas eksponavimo laikas neduoda derinti ekspozicijos, todėl labai lengva perlaikyti. O ir mano lazerinis printeris yra lavonas.

Dry Film Photoresist

Smulkios detalės nesigavo. Gal dėl fokusavimo problemų- gi eksponuojama per bazinę plėvelę. Jos nulupti tikriausiai negalima. Nors reikės prie progos pabandyti.
Gautas fotorezistas yra žymiai stipresnis mechaniškai ir chemiškai. Terminis atsparumas taip pat didelis, bent jau trumpalaikis kontaktas su švino-alavo lydmetalių nepadarė jokios žalos.

Koks fotorezisto panaudojimas? Manau tinkamas gaminti ir PCB, ir PCB apsauginius sluoksnius, taip pat tinkamas gaminti kokius nors konstruktyvinius elementus, skales ir panašiai. Gi fotorezistą galima priklijuoti prie bet kokio lygaus paviršiaus. Tik nereikia užmiršti, kad eksponuotas fotorezistas nėra atsparus stipriems šarmams.

Elektrolitiniai kondensatoriai

Eletrolitinių kondensatorių maras niekaip nesibaigia, o tiktai stiprėja. Šio maro ekonominės pasekmės kogero dar didesnės nei nuo žvėrelių gripo. Tačiau šis maras yra mažiau pastebimas ir paprasti žmogeliukai net nepastebi jo. Jie tiktai mato, kad jų buitinis prietaisas staiga pradėjo kvailioti, arba išviso nebeįsijungia ar staiga kambaryje užuodžiama specifinė smarvė. Yra visokių legendų apie šią ligą, tačiau pagrindinė konspiracijos teorija kuria linkiu tikėti yra labai paprasta: vartotojiškos visuomenės skatinimas. Paprasčiausiai elektronikos gamintojams ekonomiškai neapsimoka gaminti patikimą buitinę aparatūrą. Ypač kai elektronikos progresas toks spartus- kam reikalingas koks nors DVD grotuvas, kai už poros metų BlueRay grotuvas ar koks media centras bus žymiai geresnis. Todėl ir projektuojant aparatūrą paprasčiausiai paskaičiuojama, kad prietaisas veiktu jam skirtą garantinį laikotarpį, o toliau gi nesvarbu. Tačiau ne visi žmonės gali sau leisti keisti aparatūrą kaip kojines ir jie bando techniką remontuotis. Kodėl patys? Todėl, kad dėl iškreiptos ekonomikos legaliai dirbantys profesionalūs meistrai negali pigiai remontuoti.

Taigi žmonės bando keisti elektrolitinius kondensatorius patys. Ir jiems iškyla klausimai, į kuriuos jie patys negali atsakyti, nes tai patys elementariausi klausimai elektronikos specialistui esantys “naturaliai suprantami”. Laikas nuo laiko gaunu laiškelius su tais klausimais ir pabandysiu į juos atsakyti…

1. Kas yra kondensatorius (kondikas) ir kas yra “elektrolitas” ar elektrolitinis kondensatorius? Kondensatorius tai elektronikos elementas kuris savyje išlaiko elektros energijos krūvį. Dėl fizikos dėsnių kondikas nepraleidžia pastovios įtampos, tačiau per jį “teka” kintama srovė. Vienas iš kondensatoriaus parametrų yra talpa- kiek jis tos energijos gali sukaupti, kitas parametras- įtampa, tai yra iki kokios įtampos tas prietaisas dirba. Šis apibrėžimas nėra tikslus ir netgi nelabai teisingas, bet “vartotojui” tiek info ir užtenka. Kondensatorius- tai dvi izoliuotos viena nuo kitos plokštelės (dėl to toks žymėjimas schemoje). Kuo plokštelių plotas didesnis ir kuo mažesnis atstumas tarp plokštelių, tuo didesnė talpa. Kuo plonesnis atstumas, tuo mažesnė įtampa. Elektrolitiniuose kondensatoriuose “tarpelis” arba izoliacija padaryta chemiškai- tai oksido ar kito brūdo plėvelė ant metalinės plokštelės. Kad atstumas tarp plokštelių būtų minimalus, viena iš plokštelių yra “šlapia” nuo elektrolito ir laidus skystis tikrai arti kitos plokštelės. Teisingai pajungtas kondikas veikia taip, kad įtampa ir pagamina tą izoliacinę plėvelę. Atvirkščiai pajungus, ta plėvelė ištirpsta ir pasidaro kabuum!

capacitors electrolytic
Šioje fotkėje matos vienas kondikas kuris taip sprogo, kad nulėkė aliumininis korpusas ir matosi suvyniotos “plokštelės”. Continue reading →