Kurz pájení – #6 – RGB dioda, baterie z kondenzátorů(?)

Je na čase zrychlit! V tomto cvičení se zabýváme deskou plošných spojů s malým počtem součástek. Je však velmi vhodný pro nácvik zapojování kondenzátorů.

Samozřejmě budeme pájet i zcela nové součástky. Tentokrát se podíváme na diodu RGB a potenciometry!

Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>

Cíl šesté části kurzu pájení

Cílem této části kurzu pájení je kromě praktické části seznámit se s novými součástkami a procvičit si některé postupy, které musí znát každý elektronik. Tento článek popisuje, jak sestavit jednoduché osvětlovací zařízení, abyste zjistili, co elektrolytické kondenzátory dokážou v praxi.

Prvky používané v této části kurzu.

Deska plošných spojů použitá pro tento úkol

V porovnání s předchozími se deska určená k tomuto úkolu skládá z mnohem méně komponent. Zde máme 3 rezistory, 3 potenciometry, RGB diodu, několik kondenzátorů, přepínač a napájecí přípojku.

TOP vrstva desky plošných spojů 3/5.

Pro každého, kdo si procvičil základy v kurzu elektroniky, by mělo být následující schéma snadno pochopitelné. Zde máme samozřejmě diodu RGB, tj. takovou, která může svítit třemi barvami. Každá z těchto barev (červená, zelená, modrá) je připojena k 1k rezistoru a potenciometru, který slouží jako nastavitelný odpor. Tímto způsobem můžeme plynule regulovat proud protékající jednotlivými barvami.

Účelem přídavného rezistoru 1k je samozřejmě ochrana diody před poškozením.

Schéma desky 3/5.
Záhadou by mohlo být 5 elektrolytických kondenzátorů, které jsou zapojeny poněkud neobvyklým způsobem – přes přepínač, takže je možné každý z nich připojit a odpojit z obvodu.

Svorky jsou zapojeny paralelně, takže změnou nastavení přepínače můžeme vytvořit baterii kondenzátorů o celkové kapacitě 220uF, 440uF, 660uF, 880uF nebo 1100uF zapojených paralelně s diodami.

Jak jsme si vyzkoušeli v kurzu elektroniky, taková kapacita by měla být na výkonu obvodu jasně patrná. Vyzkoušejme to v praxi! Nejprve je čas na pájení.

Hotové sady pro kurzy Forbot
Sada prvků   Zaručená podpora   Odeslání do 24 hodin

Sada obsahuje 5 desek plošných spojů a elektronických součástek pro kurz pájení, včetně: diod, rezistorů, gold pinů, čipových spínačů!

Oblíbený paket (komponenty a nářadí): Pájecí mistr

Krok 1: Pájení rezistorů

Jak bylo uvedeno v předchozích článcích, je nejlepší začít s nejnižšími složkami. Tentokrát tedy začneme s rezistory (R1, R2, R3). Každou z nich montujeme vodorovně.

Prázdná deska s plošnými spoji, připravená k montáži součástek

Věřím, že po cvičeních v předchozí části s těmito komponentami nikdo nemá žádné další problémy. Podrobný popis pájení na tomto místě přeskočím.

Zajistěte správnou teplotu a ohřev odporového kabelu!

Montáž rezistorů na desku plošných spojů.

Krok 2: Pájení přepínače DIP

Dalším nízkým prvkem je 5-stupňový dip switch. Použijeme ji k připojení kondenzátorů a zároveň zvýšíme kapacitu naší „nouzové baterie“.

Montáž DIP switche.

Krok 3: Pájení potenciometrů

Poprvé v tomto kurzu budeme pájet potenciometry. Tyto komponenty jsou k dispozici ve verzi pro montáž na desku plošných spojů. Existují také větší verze, které se přišroubují na kryt zařízení – to usnadňuje pozdější úpravu nastavení.

Takový rezistor lze použít například jako regulátor hlasitosti v rádiu.

Zaměřujeme se na malé montážní potenciometry. Pájí se stejně jako ostatní součástky. Je však třeba mít na paměti, že jejich kryty jsou vyrobena z plastu, takže se mohou dlouhodobým zahříváním poškodit. Museli byste se však hodně snažit, abyste tyto komponenty poškodili.

Krok 4: Pájení elektrolytických kondenzátorů

Je čas na 5 kondenzátorů. Doporučuji začít se středovým kondenzátorem a ostatní přidat později. V opačném případě byste mohli mít problém se správným umístěním posledního kondenzátoru. Jak pravděpodobně víte z kurzů elektroniky, elektrolytické kondenzátory jsou polarizované prvky.

Opačné zapojení může vést až k výbuchu ( viz video).

Uvnitř každého obrysu kondenzátoru na nápisové vrstvě desky plošných spojů je malý otvor s plusem. Do tohoto otvoru se musí vložit delší rameno prvku. Zkontrolujte také, zda je vedle druhého otvoru (na krytu prvku) tmavší pruh se symboly minus (-).

Zapájené potenciometry.

Krok 5: Pájení spoje

Další součástkou, kterou doporučuji připájet, je napájecí konektor typu ARK. Jak si již pravděpodobně pamatujete, má poměrně tlusté trubky, takže by se měl zahřívat o něco déle.

Pájení napájecí přípojky.

Krok 6: Pájení diody RGB

Na samém konci zůstává RGB LED dioda. Na rozdíl od běžných LED diod nelze tuto součástku zasunout celou do desky plošných spojů. Nožičky je třeba trochu ohnout a teprve poté je zasunout do desky s plošnými spoji. Pokud to není nutné (což je tento případ), netlačte LED diodu pevně do desky plošných spojů. Něco málo přežije – nic zlého se jí nestane.

Tento prvek je samozřejmě polarizovaný a je třeba věnovat pozornost výřezu v krytu!

Montáž diod RGB.

A je to, je čas vyzkoušet obvod v praxi!

Uvedení obvodu do provozu - test RGB

Jakmile je obvod nastaven, můžeme jej připojit k elektrické síti. Nejprve přepneme DIP switch do polohy off, abychom odpojili kondenzátory z obvodu. Poté přišroubujeme vodiče napájecího připojení a zapneme obvod stisknutím tlačítka zabudovaného do bateriového krytu. LED dioda RGB by se měla rozsvítit.

Regulací každého jednotlivého potenciometru bychom měli získat 3 různé barvy:

Červená
Modrá
Zelená

Samozřejmě můžeme také míchat barvy a získat například bílou:

Bílá barva (směs tří barev).

V praxi to vypadá následovně:

Dioda RGB svítí velmi jasně a je vysoce zaostřená. Pro zviditelnění jejich barev lze použít dva jednoduché triky. Nejjednodušší je osvětlit diodou bílý předmět:

RGB LED osvětlení bílého povrchu.

Dalším řešením je zakrytí diody „filtrem“, např. obyčejným listem papíru:

Světlo z diody RGB dopadající (zespodu) na list papíru.

Uvedení obvodu do provozu - Zkouška kondenzátoru

Nyní je čas zkontrolovat kondenzátory. Nejlépe je postupně zapnout všechny kondenzátory a sledovat, jak se obvod chová po vypnutí proudu v koši. Pokud bylo vše správně sestaveno, měla by dioda po vypnutí napájení pomalu pohasínat.

Proud uložený v 5 kondenzátorech by měl diodu udržet rozsvícenou po poměrně dlouhou dobu. Tato doba samozřejmě závisí na jasu jednotlivých diodových struktur, který jsme nastavili pomocí potenciometrů. V praxi by to mohlo vypadat takto:

Rád bych vám doporučil, abyste si sami vyzkoušeli různé jasy jednotlivých diod. Tímto způsobem můžete na vlastní oči zkontrolovat rozdíly ve svítivosti diod LED různých barev.

Uvedení obvodu do provozu - kondenzátory jako baterie?

V kurzu elektroniky jsme se učili, že kondenzátory uchovávají energii, a proto umožňují filtraci napětí. V takovém případě by mělo být možné obvod napájet, pokud mají kondenzátory dostatečnou kapacitu. Vyzkoušejme to!

Zapněte obvod a nastavte barvy tak, aby dvě z nich byly tlumené a jedna mírně jasnější. Poté zapojte všech 5 kondenzátorů do obvodu (změnou polohy přepínače). Po několika sekundách kondenzátory vypněte.

Poté můžeme vypnout napájení pomocí vypínače v koši nebo dokonce vyjmout kabely z přípojky.

Nyní přichází nejzajímavější část – je čas připojit všechny kondenzátory. Udělejte to rychle a pozorujte efekt! Ano, dioda je napájena pouze energií uloženou v našich 5 kondenzátorech! V mém případě to vypadalo takto:

Sami si ověřte, jak dlouho vydrží takový zdroj napájení pro nejjasnější LED diody a jak dlouho vydrží, když jsou LED diody nejslabší.

Nabíjení kondenzátorů.
Odpojení kondenzátoru.
Dioda napájená kondenzátorem.

Nezapomeňte, že diody mají poměrně vysokou spotřebu energie. Existuje mnoho elektronických součástek, které ho tolik nepotřebují. V jejich případě mohou tyto kondenzátory skutečně sloužit jako nouzový zdroj energie, který udrží spotřebič v chodu v případě krátkodobých problémů s napětím!

Shrnutí

V této části kurzu jsme rozhodně zrychlili tempo. Nezaměřil jsem se na základy pájení, které byly popsány v předchozích článcích. Doufám, že si díky tomuto rychlejšímu formátu zvyknete na běžné pájení a uvádění elektronických zařízení do provozu!

V další části budeme kromě již známých součástek používat tranzistory a tlačítka. Z nich sestavíme bistabilní přepínač!

Objednejte si sadu prvků a začněte se učit v praxi! Kliknutím sem přejdete do obchodu >>

Přejít nahoru