Комнатная светодиодная панель

На рынке уже появились сравнительно недорогие ленты c яркими трехцветными светодиодами RGB ( Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий ), и мне пришло в голову сделать освещение в комнате в виде панели достаточно большого размера, чтобы яркости хватало для общего освещения, и, заодно, чтобы можно было регулировать цветовой оттенок освещения.
В стене из регипса была сделана ниша глубиной 6 см и размером 160 в высоту и 360 см в длину. Ниша покрашена белой краской для нейтрального и минимального светопоглощения.
d0bad0bed0bcd0bdd0b0d182d0b0_d0b4d0be
Из тех соображений, что в дальнейшем светодиодные панели планировалось подключить к цветомузыке, размер по длине был как бы разделен на три секции по 120 см – то есть вся площадь разделена на три равные части с раздельным управлением. Средняя секция будет фоном, две другие – подключаются соответственно к правому и левому звуковым каналам. Но это в планах. Пока цвета всех трех секциий будут управляться вручную.
Теперь о самих светодиодных матрицах. На е-Вае были приобретены RGB-ленты в рулонах по 5 метров, всего 600 светодиодов на одной ленте.

led_strip1

Хотя эти ленты имеют самоклеющуюся основу, держатся они на стене плохо, поэтому их крепил клеем для монтажа плинтусов и багета. Рулон резался на отрезки по 140 см ( то есть по 10 см недоходя до краев снизу и сверху ) и клеились с интервалом в 10 см. То есть каждая из трех секций панели состоит из 11 полосок. Для соединения полосок использовались тоже приобретенные на е-Вае коннекторы:
joint1

Одна полоска длиной 140 см при всех трех включенных светодиодах потребляет ток около 0.7 ампера при напряжении питания 12 вольт, то есть каждая секция в максимуме потребляет 100 ватт, соответственно вся панель – 300 ватт. Исходя из этого был выбран сетевой понижающий трансформатор, с тремя вторичными обмотками по 11,5 вольт ( предназначенный для питания галогеновых осветительных лампочек ). Блоки управления яркостью светодиодов сделаны тоже в виде трех блоков на алюминиевых радиаторах размером 220 х 100 х 20. На них закреплены четыре выпрямительных диода Шоттки SBL2040 ( оба диода запараллелены ), два транзистора КТ825АМ параллельно для управления общей яркостью всех трех цветов, и три транзистора КТ853В для управления каждым цветом в отдельности. Вот схема одной секции панели ( сетевой трансформатор – общий на все три секции ).

led_driver

Все двенадцать потенциометров управления яркостью выведены на отдельный пульт через розетку ( видна в нижней части стены под панелью ) и HDMI кабель, который имеет достаточное количество жил.

d0bad0bed0bcd0bdd0b0d182d0b0_d0b2_d0bfd180d0bed186d0b5d181d181d0b5

В общем панель состоит из около 5500 светодиодов ( или 1840 матриц из трех RGB светодиодов ) !
Фотографии окончательного варианта с установленными вровень со стеной поликарбонатными светорассеивающими листами пока нет. Но будет. Все в процессе.
Дополнено 25 февраля 2014 года. Ну вот, установлена и листы 5 мм полистирол ( как оказалось – не поликорбонат ), прозрачный, с фактурированной поверхностью. Поверхность состоит из трех листов шириной 1 м, каждый крепится на 8-ми пластиковых стоечках, которые предназначены для крепления теплоизолирующих листов, и притянуты к ним шурупами 3х30 – они пока не закрыты декором. Плюс – две полоски шириной 32 см. Листы по вертикали соединены стандартным профилем. Снизу и сверху листы не примыкают вплотную к регипсу, а имеется зазор около 5 мм – для обеспечения вентиляции нагревающихся частей панели, трансформатора и блоков управления. Вот фото, как это выглядит.
img_6489_2
img_6490_2
img_6488_2

Чтобы закрыть трансформатор и блоки управления и проводку, нижняя часть полистирольных листов покрыта изнутри полосой белой самоклеющейся ПВХ пленки.

************************************************************************************

***********************************************************************************

Генератор синусоидального сигнала с низкими искажениями

Сразу хочу сказать, что это – не статья о схематике такого генератора, а просто хочу поделиться с коллегами по цеху информацией о блоке генераторов синусоидального сигнала на фиксированные частоты 400 и 1000 Гц для нужд настройки аудио-аппаратуры – возможно, не только я маюсь проблемой низкого качества генераторов из тех, которые не стоят астрономических денег или не занимают пол-комнаты.

Для того, чтобы можно было замерять интермодуляционные искажения, я купил два генератора – 400 Гц и 1 КГц с весьма низкими искажениями – коэффициент гармоник состаляет менее  0.00003 %.  Других частот пока нет, но может быть скоро появится  7 КГц.   ( Дополнено 7 марта 2013 г – 7 КГц уже тоже есть ! ) Исходные блоки куплены на е-Вае.   Но – самое интересное – продавец оказался….. рижанином ! Вот так – живем в одном городе, а познакомились через американскую интернет-барахолку…  Возможно, вы найдете этот генератор  и сейчас  –  наберите в “search” на е-Вае ” 1kHz sine generator”.   Если не найдете, можете обращаться непосредственно к изготовителю, его зовут Виктор,  е-мэйл: viccc@ml.lv ( с ним все согласовано ). Амплитуда выходного сигнала регулируется потенциометром от 300 мВ до 2,6 вольта, выходное сопротивление – 600 Ом.  Продавец предоставляет полную, очень подробную спецификацию с чертежами креплений.

Собрал  я все в одной силуминовой коробке. Плата генератора сделана очень грамотно, ее удобно крепить. Сетевой трансформатор – ТН30. Это, конечно, с очень большим запасом, потому что фактическое потребление каждым генератором – около 25 мА.  Но ничего другого у меня под рукой не оказалось.

inside

outside

Блок питания сделан на LM317Т, включенной по типовой схеме.  Из-за того, что трансформатор работает почти на холостом ходу,  фактическое напряжение на каждой 6.3 вольта вторичной обмотке составляет около 7 вольт, так что для питания микросхемы напряжения как раз хватает.psuschematic

_____________________________________________________________________

Анодные характеристики 1П33С




Total visitors since 1st of October 2012

– amount of visitors are online

Некоторое время обратно я сделал на этой лампе очень недурственно звучавший макет двухтактника, с 6Э5П на раскачке ( http://klimanski.com/?p=449 ). Правда, тогда у меня были в качестве фазоинвертора трансформаторы от Sowter и выходники от Hashimoto, что не особенно выгодно отличало этот макет в смысле стоимости… Поэтому в металле я решил попробовать что-то по-проще, чтобы это можно было воспроизвести любому желающему, и поэтому снова вернулся к макетированию, теперь уже с межкаскадником и выходником от Аудиоинструмента – я уже давно пользуюсь моточными изделиями от этой фирмы и должен отметить их отменное качество.

Ну, а чтобы не собирать макет вслепую, я решил сначала снять анодные характеристики 1П33С – тем более, что об этой лампе ходят весьма противоречивые слухи. Типа, например, что у нее раздельные вторые сетки…. Конечно, если за истину принять скорее всего ошибочные данные по цоколевке этой лампы, распостраненные кем-то в инете, то конечно, прозвонка тестером и даст такой результат, что вторые сетки раздельные.  Обращаю внимание, что правильная цоколевка лампы указана в следующих источниках:

http://www.istok2.com/data/169/

http://lampilich.narod.ru/lamp_ru/pentodru/1p33s.html

http://audio-db.info/AudioDB/BazaPraktiki/Usilenie/Lampy/Alfavit/1P/1P33S

На всякий случай привожу ее данные ( скопированы с третьего источника )

1p33s1

У меня есть лампы Новосибирского завода Восток от 1975 до 1982 годов выпуска, они были приобретены из трех различных источников ( часть из Литвы, часть с Украины, и две лампочки из Москвы ).  Все они соответствуют приведенной выше цоколевке, и вторые сетки у них соединены перемычкой ( она хорошо видна внутри баллона).  Я не смог найти в инете никаких данных о том, что эта лампа выпускалась какими-либо еще заводами кроме Востока.  Если кому-то такие данные известны, пожалуйста сообщите мне на электронную почту ( адрес есть в разделе about ), буду очень признателен. В некоторых источниках в интернете есть иная цоколевка, где вторая и первая сетки второго – то есть правого на рисунке тетрода – поменяны местами. Будьте внимательны !

Для снятия характеристик использовался ламповый тестер Л1-3 и двухкоординатный самописец Hewlett Packard, а также мною самим сделанный регулируемый  БП, состоящий из лабораторного автотрансформатора ( ЛАТРа ) и повышающего трансформатора ОСМ ( на самом деле, мне так кажется, он понижающий, но раз потребляемая мощность мизерная, я его просто включил наоборот ) –  на фото видна вся установка.

img_5532_2

Блок питания пришлось сделать для того, чтобы можно было получить тестовое анодное напряжение выше 300 вольт – к сожалению Л1-3 больше не дает.  Схема установки:
reg_volt2

Регулировка выходного напряжения производится потенциометром VR1. ЛАТР нужен для того, чтобы выставить нужное максимальное выходное напряжение при максимальном положении движка VR1. Тогда при снятии очередной кривой задачей оператора является плавно ( насколько позволяет тремор конечностей ) повернуть рукоятку от одного крайнего положения ( на выходе – ноль ) до другого крайнего положения, при котором напряжение на анод лампы будет максимальным.
После источника напряжения идет измерительный шунт, к котрому подключены клеммы двухкоординатного рекордера и испытуемая лампа.
Напряжения на второй сетке были выбраны 150, 200 и 250 вольт. К сожалению мой Л1-3 уже ветеран и меньше чем минус 2.2 вольта на первой сетке установить не удалось, поэтому не удивляйтесь этой вроде-бы странной цифре на анодных характеристиках.

ug2_150v_1_50

ug2_150v_2_50

ug2_200v_1_50

ug2_200v_2_50

ug2_250v_1_50

ug2_250v_2_50

Из картинок видно, что первый и второй тетроды внутри баллона по току анода различаются примерно на 20 процентов, что в общем, не радует, хотя картина – типичная для многих советских ламп.

А вот и сама героиня этих тестов:

img_5538_2

И ее предшественница 1975 года изготовления:

img_5538_3

Из снятых анодных характеристик я вычислил внутреннее сопротивление 1П33С – при Ug2=250V получилось около 55 КОм, что делает ее похожей по этому параметру на 6П6С. В триодном включении ( анодные характеритики см. ниже ) внутреннее сопротивление составляет 2400 ом для одного триода, если обе половинки запараллелить, то Ri такого суммарного триода будет около 1200 ом. Зная справочное значение крутизны можем оценить мю 1П33С в триоде – 0.005 * 2400 – получается около 12 – неплохая цифра для прямонакала !

Характеристики в триоде ( обе половинки лампы запараллелены ):

plate_curves_triode_50

*******************************************************************************

Измеритель индуктивности




Пока мне не нужно было заниматься намоткой выходного трансформатора, тема измерений индуктивности катушек с сердечниками меня мало интересовала. Досаждала, конечно ненадежность китайских коробочек, претендующих на звание “измеритель индуктивности”, но теперь, когда я стал углубляться в этот вопрос, то оказалось, что они, эти коробочки, еще и дают разные показания при замерах на разных пределах измерений… А это наводит на нехорошие мысли, а главное – мешает систематической работе – непонятно, что ты замерил. Вот пример – у меня есть выходник 10К, который должен иметь индуктивность первички около 30 Генри. Посмотрите, что показывает тестер на пределе 20 Генри и что на пределе 200 Генри – ну что, как тут определять правильную цифру – голосованием ?
img_5548
ind_24
Я бы понял, если бы испытательная частота была разной – но нет, частота замера на этих пределах одна и та же – 100 Гц….Ну а если и тестер умер ( за 5 лет сейчас у меня уже третий ) – то все сделанные ранее замеры вообще повисают в воздухе… Пришел к выводу – нужен стандарт !
Еще несколько лет назад, когда я купил выходной трансформатор у одного старого японца, у нас возник с ним спор по поводу индуктивности первички. Я замерил его своей “китайской коробочкой” и получил 70 Генри, хотя японец утверждал, что там аж 160… Когда я спросил его, как он это измерил, то прислал мне вот такую совсем простенькую от руки нарисованную схемку измерений, сущность замера которой в пояснениях не нуждается.
test_inductance
Сделал все как мне сказал этот уважаемый японец-сан и получилось в точности 160 Генри…. Что же тогда замерил “измеритель индуктивности” ? Я замерил на осциллографе, что на пределах 200 и 20 Генри – китайский тестер генерирует 100 Гц, а на всех остальных диапазонах – 1000 Гц. То есть выясняется, что результат измерений зависит от частоты испытательного прибора.  И еще оказалось, что результат замера также еще и зависит от величины приложенного напряжения…
Все это на превый взгляд как-то не вяжется с теорией – известно, что индуктивность катушки зависит от сечения сердечника, от количества витков и величины мю сердечника, но никак не от частоты и тем более не от величины приложенного напряжения. Но давайте не будем торопиться. В физике магнитезма есть такая формула зависимости магнитной индукции в сердечнике:

Bm = U * 10E(8) / ( 4,44*F*N*S )

где U – приложенное напряжение
F – частота переменного тока
N – количество витков в катушке
S – сечение магнитопровода.

Любой тестер ( испытатель ) подает на измеряемую катушку определенной величины и частоты напряжение, создавая в сердечнике некоторую величину магнитной индукции B. Проблема в том, что мю, то есть магнитная проницаемость сердечника мягко говоря, не является величиной постоянной, а точнее, сильно зависит от величины магниной индукции. Вот тут и становится понятно, отчего результаты замеров так сильно зависят от величин, которые вроде прямым образом на индуктивность влиять не должны – то есть от частоты и от величины приложенного напряжения. Так как величина мю с ростом величины магнитной индукции сильно увеличивается ( особенно при отсутствии зазора в магнитопроводе ), иногда в десятки раз, отсюда из приведенной выше формулы следует простое правило – результат замера индуктивности будет тем больше, чем ниже частота и чем выше величина испытательного напряжения. Поэтому всегда, когда идет разговор об индуктивности первичной обмотки выходного трансформатора, необходимо указывать, в каких условиях проводились измерения. Особенно это касается трансформаторов для двухтактников, где нет немагнитного зазора.
А раз все это так, получается есть смысл сделать замеры индуктивности первичной обмотки трансформатора не при каких-то отвлеченных значениях частоты ( в тестерах – это 100 или 1000 Гц в зависимости от диапазона ) и напряжения, а при тех значениях, которые реально будут иметь место в работающем транформаторе.  Как это и делают японцы – на частоте 50 Гц и подают небольшое ( так называемое “малосигнальное” ) напряжение на первичку. В общем, у меня появилось желание сделать прибор по той примитивной схеме от японца, но только с цифровой шкалой для удобства пользования. Вот схема прибора:

inductance_meter2
img_5515_2

На картинке – уже собранный вольтметр, который я купил на рынке в Риге за 8 Лат ( около 11 Евро ).  У него четыре разрядные цифры, разрядную точку надо поставить между третьим и четвертым разрядом.

Детали. Нужен качественный сдвоенный потенциометр 50К, лучше логарифмический, идеально подойдет ALPS или аналогичный для аудиоприменения. Также надо точно подобрать резисторы R2 и R3.  LM1085 можно заменить на LM317, напряжение питания вольтметра может быть любым в пределах 6.8 – 10 Вольт. Сетевой трансформатор – любой маломощный с примерно подходящими напряжениями на вторичной обмотке. Измерительный вольтметр может быть любой с входным сопротивлением не ниже 10М, с пределом измерений от минус 2 до плюс 2 вольта. На вторичной обмоке транфсорматора указано на схеме номинальное напряжение 6.3 вольта, но т.к. он работает практически на холостом ходу, то фактически там есть 7.1 вольта.

Как работает схема ?  Есть два режима работы – “БАЛАНС” – балансировка  сопротивлений измерительного потециометра Р1 и тестируемой индуктивности, при этом переключатель ( тумблер с двумя парами контактов ) S2 находтся в положении, указанном на схеме.  Когда достигнут баланс ( вольтметр показывает ноль ) , тогда переключатель S2 переводится в другое положение – “ЧТЕНИЕ” и тогда можно прочитать значение индуктивности, так как потенциометр Р2, ( сдвоенный с Р1  ) будет показывать падение напряжения, в точности равное измеряемой индуктивности. Пределы изменений – от 3.2 до 159 Генри. Точность зависит от качества сдвоенного потенциометра Р1/Р2 и от точночти подбора резисторов R2 и R3.

Настройка собранного прибора.  Вначале надо отбалансировать измерительный мост. В режиме “БАЛАНС” подключают к клеммам индуктивность около 10 – 20 генри ( любой дроссель ) и выставляют ноль на вольтметре. После этого замеряя тестером  переменное напряжение на дросселе и на потенциометре Р1+ R2  и вращают движок подстроечника VR3, каждый раз подстраивая ноль на измерительном вольтметре добиваются того, чтобы измерительный вольтметр показывал ноль при равенстве измеренных тестером напряжений на дросселе и ( R2+Р1).  После этого переводят тумблер режима работы в положение “ЧТЕНИЕ” и поставив потенциометр Р2 на максимальное сопротивление, подстроечником VR2 устанавливают показание 159.2 ( т.е. 1.592 вольта ) Генри.  На этом настройка заканчивается.
В заключение – фотографии законченного изделия.

img_5539_2

img_5541_2

Надо отметить, что данный прибор не претендует на высокую точность измерений. Он пригоден для примерной оценки индуктивности первички выходного трансформатора или индуктивности дросселя по принятому стандарту – 50 Гц и напряжении 5 вольт RMS на тестируемой индуктивности. Метод не учитывает активное сопротивление обмотки, Но даже если активное сопротивление не учитывать, все равно для большинства реально существующих выходных трансформаторов ошибка не превысит 2 – 3 %, что вполне достаточно для поставленной задачи. В случае необходимости можно поправку на активное сопротивление внести, учитывая, что Lcorret=Ract/(2*3,14*50 ), где Ract – замеренная величина активного сопротивления обмотки, и Lfact=L – Lcorrect, где L -показания измерителя.
Также, для повышения точности измерений первички двухтактных трансформаторов ( или любых индуктивностей без немагнитного зазора ) желательно прибор включать в сеть через стабилизатор напряжения, или, хотя-бы через ЛАТР. Для измерения дросселей и индуктивности первички однотактных трансформаторов в этом необходимости нет. Например, я провел пробный замер индуктивности первичной обмотки трансформатора TW60SE, так вот при изменении сетевого напряжения ( я пользовался ЛАТРом ) от 200 до 237 вольт ( 18 % ) расхождения в показании измерителя составило менее 3 %.

*************************************************************************************************

Ответ физикам


“….Но, даже гЕнезис узнав
Таинственного мирозданья
И вещества живой состав,
Живой не создадите ткани.
Во всем подслушать жизнь стремясь,
Спешат явленья обездушить,
Забыв, что если в них нарушить
Одушевляющую связь,
То больше нечего и слушать. .. “

Гете  “Фауст”

Эта сказано Мефистофелем. Но в это время он был в одежде Фауста и разговаривал со студентом вместо него. Вообще мне жаль Фауста… Наверно оттого, что ведь он, как и я, был химиком…вернее алхимиком….. вернее медиком…. но тогда это было почти одно и тоже….и немного философом.  Но это только эпиграф – здесь речь пойдет не химии – а о звуке, физике  и  ламповых усилителях.

Все мы в начальной стадии создания лампового усилителя применяем расчеты,  почти на 100 % они основаны на описании физических явлений, учитывающих законы протекания электричества через цепи. Однако не надо забывать друзья, что создавая усилители, нашей целью является получение удовлетворительного звука , который радовал бы ухо и сердце, а совсем не для технократического эстетства и любования красивыми параметрами усилителей.  Ведь давно уже установлено, что самыми низкими коэффициентами гармоник ( а также и другими рекордно высокими  электрическими параметрами ) славятся транзисторные усилители !  Только прослушивание дает окончательный ответ на вопрос какое схемное решение лучше. Почему же тогда как только вы открываете любой учебник по теории построения аудиоусилителей, сразу вас погружают в теорию протекания электричества через сильно упрощенные ( поскольку более сложные реальные схемы такому моделированию автору-умнику уже не по зубам… ) модели цепей и талдычат о необходимости борьбы за повышение линейности, снижения КНИ, снижения выходного и повышение входного сопротивлений и т.д., хотя нет ни одного прямого доказательства, что вышеприведенные действия способствуют достижению конечного результата – улучшению звука.

Правильно поймите, я не против науки.  Я за ее грамотное применение. А оценивать УНЧ ( точнее – аудиоусилитель ) или отдельные его узлы  исходя только из  физических параметров ( наиболее часто критериями являются КНИ, полоса пропускания, выходная мощность,  выходное и входное сопротивление  и пр. ) не совсем научно, так как аудиоусилитель создается не для того, чтобы быть подключенным к разного рода измерителям, а для того чтобы его слушать ухом. А это далеко не одно и тоже.  Для того, чтобы подход стал более научным, недостает психофизических исследований о том, как упомянутые выше физические параметры воспринимаются среднестатистическим ухом ( особенно,  как мне кажется, важно знать  как наше ухо реагирует на изменения в спектральном распределении гармоник ).  Я пытался найти в инете что-либо на эту тему, но не нашел. А пока эти исследования не сделаны ( или их результаты игнорируются ) нет возможности говорить о научном подходе к построениею аудиоусилителей при оценке их качества только при помощи разного рода анализаторов и спектрографов в отрыве от изучения закономерностей связи получаемых данных со слуховым восприятием. Это скорее лженаучный подход, основанный на софистике, когда из общей физической картины вырываются отдельные, выгодные для исследователя аспекты, а другие, более важные аспекты просто игнорируются.  Именно из-за применения такого подхода мы сегодня имеем то, что имеем. То есть море усилителей, кинотеатров, колонок с красивыми корпусами и великолепными электрическими параметрами, но слушать которые, мягко говоря, не совсем приятно. И именно поэтому многие согласны платить огромные деньги за ламповые усилители, которые имеют более высокий КНИ, более низкий КПД, более низкую выходную мощность, более высокое выходное сопротивление  – то есть по большинству электричесих параметров они хуже, чем  средний транзисторный УНЧ за эквивалентные деньги.  При этом также,  владельцы ламповых УНЧ согласны мириться с отсутствием темброблока, с огромным весом, неудобным верхним расположением ламп исключающим установку сверху других блоков. Ради чего ? Из-за того, что ламповые усилители ЛУЧШЕ ЗВУЧАТ. И когда я в ответ на свои публикации слышу  возражения по поводу более высокого КНИ применяемых мною схемный решений, у меня такие комментарии ничего кроме смеха сквозь слезы не вызывают. Смешно от того, насколько бывают поверхностны в своих “исследованиях” обладатели измерительной техники и горько от того, что многие будут сбиты с верного пути этими “умными” исследованиями, поскольку для непосвященного ( или малопосвященного начинающего ) они выглядят с виду очень научно, но по сути могут попросту вести в тупик.

Я совсем не оригинален в своих взглядах. В завершение приведу ссылочку на статью о знаменитом создателе ламповых усилителей Сакума. http://spbaudio.narod.ru/sakuma.htm.  Также на меня производит сильное впечатление творчество его соотечественника Нобу Шишидо http://www.vestnikara.spb.ru/vestn/n4/shishido.htm и Ирояши Кондо.  Они конечно пользовались расчетами  при создании своих усилителей, но многие применяемые ими схемотехнические решения до сих пор порицаются теоретиками. А вместе с тем созданные упомянутыми выше японцами усилители уже стали легендой ( например, Онгаку ), отличаясь не только заоблачной ценой, но непревзойденным звуком.