Электрическая гирлянда

Электрическая гирлянда – неотъемлемый атрибут, применяемый для украшения праздничной ели на Новый год и Рождество. Первые новогодние световые гирлянды появились в Северной Америке в конце XIX века, придя на замену пожароопасным свечам и бумажной мишуре. Изобретена электрогирлянда была в 1882 году Эдвардом Джонсоном, помощником и учеником знаменитого ученого Томаса Эдисона.

Веселые мигающие новогодние огоньки

В Европе такое елочное украшение появилась только в начале XX века, с помощью разноцветных электрических ламп в 1906 году украсили несколько новогодних елей в столице Финляндии. В дореволюционной России разноцветные электрические огоньки не прижились – церковь считала их надругательством над христианскими традициями, официальная власть ассоциировала с ненавистной в те дни Германией. Все изменилось с приходом советской власти, которая, несмотря на порицание всего буржуазного и западного, очень быстро освоила выпуск этого украшения для новогодней ели. Выпуск первых елочных украшений из ламп накаливания в СССР начался уже в 1938 году. В послевоенное время изготовление новогодних мигающих огоньков достигло невиданного размаха, и уже в 70-х годах на смену простым лампочкам пришли более надежные, долговечные и яркие светодиоды.

Современные модели данного елочного украшения очень разнообразны: от простых «нитей» до светодиодных сеток, завес, украшений, у которых отдельный светящийся элемент выглядит как крупная пятиконечная звездочка.

Преимущества и недостатки

К достоинствам изготавливаемых самостоятельно елочных световых гирлянд относятся:

• Экономия денег;
• Простота сборки;
• Возможность изготовления украшения необходимых размеров.

К недостаткам самодельных елочных украшений из мигающих огоньков относятся высокий риск выхода из строя электрической цепи в случае неправильного подбора ее компонентов и их сборки, необходимость наличия навыков пайки и работы с простейшими радиодеталями.

Способы изготовления своими руками

Изготовление подобного елочного украшения производится 2 основными способами:

• Пайка с использованием паяльных станций или паяльников с терморегуляторами;
• Метод скручивания, при котором проводники соединяются со светодиодами и электронными компонентами обычными скрутками.

Из двух данных способов наиболее надежна и популярна пайка, позволяющая получать более прочные и исправно работающие на протяжении длительного времени мигающие елочные огоньки.

Особенности монтажа гирлянды своими руками

В самостоятельной сборке подобного елочного украшения существуют следующие особенности:

1. Перед началом работ необходимо определиться с размером будущего елочного украшения;
2. На основе размера и количества в ней огоньков необходимо составить схему подключения компонентов данного елочного украшения, рассчитать значения их основных характеристик;
3. После сборки электрическую цепь необходимо подключить к выбранному источнику питания и проверить на работоспособность.

Также по завершению всех работ необходимо проверить целостность проводов, прочность спаек.

Подбор необходимых материалов и элементной базы

Выбор светодиодов

Для самодельной гирлянды потребуются разноцветные светодиоды диаметром от 4-5 до 10 мм с допустимой силой тока 20-30мА и значением снижения напряжения от 2,1 до 3 В.

Светодиоды

Количество светодиодов подбирается с учетом того, что оптимальное расстояние между ними должно быть 20-25 см.

Выбор резисторов

Количество резисторов и значение их сопротивления рассчитываются, исходя из схемы подключения светодиодов:

1. При последовательном подключении резистор устанавливается один. Его сопротивление рассчитывается по формуле:

R=(Uип-(К×Uпад))/I,

где:

• Uип – напряжение источника питания, В;
• Uпад – падение напряжения на светодиоде, В;
• К – количество светодиодов, шт.;
• I – сила тока одного светодиода, А.

Т.е. при сборке гирлянды из 10 светодиодов с рабочим током 20 мА (0,02 А) и падением напряжения 2,1 В, запитываемой от 24-х вольтового блока питания, сопротивление единственного резистора, устанавливаемого перед первым светодиодом, будет равно:

R = (24-(10×2,1)/0,02= 3/0,02=150 Ом.

2. При подключении светодиодов к каждому аноду полупроводниковой радиодетали припаивается отдельный токоограничивающий резистор, сопротивление которого рассчитывается по формуле:

R = (Uип- Uпад)/I.

Т.е. при сборке аналогичного, как и в прошлом пункте, елочного украшения, в котором светодиоды будут подключены параллельно, к каждому из них припаивают резистор с сопротивлением 1 кОм.

Выбор блока питания

Блок питания для елочного самодельного украшения из светодиодов выбирают с учетом их количества и характеристик. Для того чтобы все огоньки украшения горели одинаково ярко, их суммарное напряжение и мощность должны быть меньше, чем аналогичные показатели у применяемого блока питания.

Блок питания

Данный показатель рассчитывается по следующей формуле:

P=U×I,

где:

• P – мощность, Вт;
• U – напряжение, В;
• I – сила тока, А.

Таким образом, для 10 светодиодов с падением напряжения 2,1 В и рабочим током 20 мА необходим как минимум 24-х вольтовый блок питания мощностью 0,42 Вт.

Вилка

При подключении гирлянды с большим количеством светодиодов напрямую к 220-ти вольтной сети используют стандартные разборные евровилки, подходящие по цвету к используемому проводу.

Провода

Для монтажа гирлянды используют мягкие 2-х жильные многопроволочные проводники с сечением 0,75 мм.кв.

Схема подключения

Простейшее елочное украшение из ярких разноцветных светодиодов можно собрать по приведенной ниже принципиальной схеме.

Электрическая схема гирлянды

Изготовление гирлянды из светодиодов

Для того чтобы сделать простое, но при этом красивое елочное украшение из светодиодов необходимо:

• Произвести расчеты потребностей в материалах: светодиодах, проводе, термоусадочных трубках;
• Закупить рассчитанное количество материалов;
• Рассчитать значения сопротивления токоограничивающего резистора и мощности блока питания, закупить их;
• Припаять токоограничивающий резистор;
• Через каждые 20-25 см припаять к проводу последовательно все светодиоды, закрывая места спаек при помощи термоусадочных тонких трубочек;
• Подсоединить к гирлянде блок питания.

Собранная правильно гирлянда будет гореть ровным и негаснущим светом ни один год.

Как сделать гирлянду из лампочек с «бегущими огнями»

Для сборки елочного украшения из светодиодов с эффектом бегущих огней используют самодельные или покупные трехфазные мультивибраторы на основе тиристоров, специальные электронные микросхемы.

Создание гирлянды из старой клавиатуры

Для изготовления такой гирлянды из нескольких вышедших из строя клавиатур выпаивают все светодиоды, при помощи тонких проводов соединяют их последовательно, припаивают токоограничивающий резистор с расчётным сопротивлением. Полученной нитью из светящихся огоньков украшается небольшая елочка. Запитывают ее от обычного 9-ти вольтового блока питания.

Гирлянда из ламп накаливания

Помимо светодиодов, красивое украшение для елки со светящимися огоньками можно сделать из обычных ламп накаливания. Для этого 10-12 патронов соединяют между двухжильным многопроволочным проводом по параллельной схеме подключения, присоединяют к концу провода вилку. Расстояние между патронами делают порядка 30-40 см. Для того чтобы гирлянда была яркой и хорошо заметной, в патроны вкручивают разукрашенные в разные цвета термостойкой краской лампочки мощностью 40-60 Вт.

Как переделать старую электрическую гирлянду

Старую гирлянду из светодиодов с перегоревшим блоком управления можно не выбрасывать, а просто отремонтировать следующим образом:

• Удалить блок управления, измерить диаметр светодиодов, найти их характеристику в интернете.
• Далее, исходя из количества огоньков и их характеристик, рассчитывают сопротивление токоограничивающего резистора, припаивают его в начале гирлянды.
• Для того чтобы можно было отключать и включать мигающие огоньки, не выдергивая вилку из розетки, в разрыв фазного провода перед резистором устанавливают небольшую кнопку.

Чтобы резистор и кнопка не повреждались и не представляли опасность для маленьких детей и домашних животных, их помещают в небольшой пластиковый корпус. Отремонтированное таким способом украшение будет излучать постоянный и негаснущий свет.

Гирлянда для использования на улице

Для размещения на улице используют самодельные гирлянды из мощных светодиодов, прочных проводов, подключаемых к электрической сети напрямую или через блок питания соответствующей мощности.

Правила техники безопасности

Перед тем, как сделать своими руками электрическую гирлянду, необходимо ознакомиться с правилами безопасности при выполнении паечных работ:

• Все паечные работы необходимо делать, только используя новое или исправное и проверенное паяльное оборудование.
• Пайку следует производить в хорошо проветриваемом помещении.
• Глаза и кожные покровы желательно защитить от капелек припоя и активного флюса при помощи перчаток и специальных очков.
• Проверку собранной гирлянды необходимо осуществлять при тщательно заизолированных местах спайки.
• При пайке нежелательно использовать паяльники без терморегуляторов.

По завершению работ желательно ненадолго выйти на свежий воздух.

Видео

Автор:

Винoгрaдов Aндрeй Aлексaндрoвич