Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

nukedman 11 Sty 2009 13:42 15374 19
  • Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Witam!

    Przedstawiam mój pierwszy projekt na elektrodzie. Jest to kolorofon zbudowany z filtrów aktywnych i diod mocy. Posiada 4 standardowe kanały do muzyki i jeden dodatkowy - kanał ciszy. Ten dodatkowy kanał pozwala w łatwy sposób oświetlić pomieszczenie kiedy nie ma muzyki.

    Wykonanie trwało około pół roku, ze względu na moje niewielkie jeszcze doświadczenie w tej kwestii oraz brak czasu. Gdzieś na tym forum jest jeszcze mój post w którym pisałem, że nie wiem czy zastosować pojedyncze diody mocy czy zespoły mniejszych diod. Ostatecznie zdecydowałem się na pierwsze rozwiązanie, co okazało się strzałem w 10.

    Konstrukcja składa się z następujących bloków:
    - Zasilacz (2x12V - 2x100mA do zasilania filtrów oraz 8V - 5A do zasilania diod)
    - Płyta główna (łączy zasilacz, filtry, sterowniki, potencjometry i przełączniki)
    - Filtry (wpinane w płytę główną - w każdej chwili mogę je wymienić na inne bez ingerowania w resztę układu)
    - Sterowniki (zbudowane w oparciu o źródła prądowe na LM317)

    Szczegóły:
    Zasilacz właściwie niczym specjalnym się nie wyróżnia - standardowe LM7812 i LM7912 do symetrycznego 12V, LM338K do stabilizowania 8V 5A. Dodatkowo zamontowałem potencjometr montażowy do regulacji tego 8V - chciałem aby jak najwięcej ciepła wydzieliło się na radiatorze z tyłu obudowy zamiast na LM317. Potencjometrem tym ustawiam jak najniższe napięcie wyjściowe pozwalające na poprawne wysterowanie diod.

    Płyta główna zawiera przedwzmacniacz (z regulacją wzmocnienia na potencjometrze z przodu) oraz wyjście dźwięku z wtórników napięciowych. W ten sposób kolorofon może być wpięty pomiędzy źródło dźwięku a wzmacniacz. Aby poprawnie wysterować wzmocnienie zrobiłem małą linijkę LED która pokazuje poziomy napięć wychodzących z przedwzmacniacza. Pozwala to dopasować kolorofon do różnych źródeł dźwięku.

    Filtry aktywne zbudowane są w oparciu o wzmacniacze operacyjne. Zastosowane filtry to Butterworthy w topologii Sallen-Key.

    Sterowniki to pięć źródeł prądowych na LM317 + mosfety na nóżkach sterujących. W ten sposób można łatwo sterować źródłami w trybie on-off. Źródła dostarczają około 800mA prądu do każdej z diod, oprócz diody żółtej, która ma maksymalny prąd 300mA (zalecenia producenta diod).

    Każdy kanał ma możliwość regulacji, łącznie z kanałem ciszy. Dodatkowo każdy można osobno na stałe włączyć lub wyłączyć.

    Odrobinę zdjęć:

    Widok z góry:
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Sterowniki z radiatorami + kawałek płyty głównej
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Filtry na wpinanej płytce (pomyłka w wykonywaniu płytki zmusiła mnie do przepięcia niektórych nóżek układów w inne miejsca, stąd te przewody)
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Zasilacz (widoczny mostek 10A i transformator do napięć symetrycznych)
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Przełączniki, potencjometry i wskaźnik wysterowania:
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Tył urządzenia (radiator na LM338, gniazda bezpiecznikowe oraz we/wy audio)
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Mocowanie radiatora do diod oraz kabli zasilających:
    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Filmik z działania:

    Link


    Ogólnie jestem zadowolony z efektu końcowego. Diody nawet po parugodzinnej pracy są zimne, tylny radiator też. Niestety, radiatory na sterownikach są gorące nawet już po parunastu minutach pracy. Nie miałem wystarczająco miejsca w obudowie aby zastosować większe radiatory...

    Koszt wykonania urządzenia: około ~400zł (większość stanowi cena diod, radiatorów, potencjometrów, itp)

    Zdaję sobie sprawę z tego że można było wykonać ten kolorofon taniej - jednak bardzo nie lubię używać elementów z wylutu lub po prostu starych, dlatego wszystkie części są nowe. Wiem też, że mogłem wykorzystać do zasilania przetwornice impulsowe i ogólnie uniknąć wielu strat energii - jednak nie potrafię jeszcze za bardzo budować przetwornic, poza tym straty ciepła nie przeszkadzają mi tak bardzo.

    W załącznikach schematy. Są one rysowane przeze mnie, nie są kopiami projektów z internetu / kitów itp.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    nukedman
    Poziom 12  
    Offline 
    nukedman napisał 63 postów o ocenie 5, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Wrocław. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2
    El_liero
    Poziom 24  
    da się wmontować większej mocy diody bez specjalnych przeróbek?
    FKNy trzababy było chyba zmienić, zwiększyć napięcie (zależne od diód) i rezy w ich okolicy
  • #3
    nukedman
    Poziom 12  
    El_liero napisał:
    da się wmontować większej mocy diody bez specjalnych przeróbek?
    FKNy trzababy było chyba zmienić, zwiększyć napięcie (zależne od diód) i rezy w ich okolicy


    Da się, ale niewiele. Po pierwsze zasilacz, który dostarcza prądu pracuje niedaleko granicy wytrzymałości - to samo ze stabilizatorem z nim współpracującym. Poza tym LM317 może maksymalnie dostarczyć około 1.5A prądu, więc maksymalnie taką diodę można by było podłączyć (po zwiększeniu wydajności zasilacza).
  • #4
    El_liero
    Poziom 24  
    jakiej mocy to sa diody nie podałeś ;)
  • #5
    nukedman
    Poziom 12  
    El_liero napisał:
    jakiej mocy to sa diody nie podałeś ;)


    Faktycznie, mój błąd. Są to diody 3W firmy Cree. Prąd zalecany przez producenta: 700mA (czerwona, niebieska, zielona i biała) i 350mA (bursztynowa). Napięcie wsteczne to trochę poniżej 4V i waha się w zależności od koloru.
  • #6
    skaktus
    Poziom 37  
    Czy ta cena nie jest przesdzona / za wysoka ? Rozumię że diody itp, ale można było użyć żarówek -większa jasność, niskie koszty itp.
  • #7
    nukedman
    Poziom 12  
    skaktus napisał:
    Czy ta cena nie jest przesdzona / za wysoka ? Rozumię że diody itp, ale można było użyć żarówek -większa jasność, niskie koszty itp.


    Połowę tej ceny stanowią diody - są one naprawdę najwyższej jakości. Co do użycia żarówek: zapomniałem tego napisać. Specjalnie starałem się ominąć żarówki, z paru powodów:
    - dość duża bezwładność
    - jasność małej żarówki porównywalna z diodą mocy
    - konieczność stosowania napięcia 230V w układzie
    - kiepskie barwy (te filtry kolorowe i pomalowane żarówki są po prostu brzydkie)
    - miliony kolorofonów już wykorzystujących ten pomysł - chciałem być choć trochę oryginalny w tym tak nieoryginalnym temacie.
  • #8
    _JF_
    Poziom 23  
    jak dzieliłeś częstotliwoś? Projektt estetyczny.
  • #9
    Gibol
    Poziom 17  
    Projekt ma dla autora na pewno bardzo dużą wartość edukacyjną, przyjemność z montażu i satysfakcja, że zrobiło się to samemu, projekt całkiem fajnie wykonany, ale cena straszy bo gotowe rozwiązania można znaleźć za ok. 200zł :)
  • #10
    nukedman
    Poziom 12  
    Niestety, nie pamiętam już jakie częstotliwości mają określone pasma :( Pamiętam tylko, że wszystkie rozłożone są od 20Hz do 3kHz. Potwierdzam, że projekt jest dla mnie naprawdę dużo wart jeśli chodzi o aspekt edukacyjny i sentymentalny :) A co do rozwiązań za 200zł - przyznam się, że nie widziałem jeszcze żadnego kolorofonu pracującego na diodach mocy. Właściwie to trudno jest znaleźć cokolwiek z diodami mocy poza latarkami (w dodatku białymi)...
  • #11
    Dar.El
    Poziom 41  
    Witam
    Aby podłączyć więcej diod LED, wystarczy zastosować transformator 12V a nie 8V i połączyć po dwie diody szeregowo. Iluminofonia dość oryginalna, potrzeba więcej takich projektów na forum.
  • #13
    JohnySpZOO
    Specjalista - Instalacje Elektryczne
    Siemka :)
    Projekt naprawdę fajny i nie ukrywam że czegoś takiego od jakiegoś czasu szukałem żeby wykonać :)
    Dobry pomysł z zastosowaniem kanału ciszy i przedwzmacniaczem z relacją napięcia - chwali się zabezpieczenia.
    Co do diod LED to cena ich jet spora ale czego nie robi się dla własnej edukacji: :)


    Zgodnie z regulaminem, nie umieszczamy linków do Allegro.
    Link usunąłem.
    [CMS]
  • #14
    El_liero
    Poziom 24  
    nukedman napisał:

    - konieczność stosowania napięcia 230V w układzie
    - kiepskie barwy (te filtry kolorowe i pomalowane żarówki są po prostu brzydkie)
    - miliony kolorofonów już wykorzystujących ten pomysł - chciałem być choć trochę oryginalny w tym tak nieoryginalnym temacie.


    230V - niebzpieczne, tutaj bezpiecznie;
    pomalowane żarówki = kupka, diody mocy=widać tony barw;
    no i także zgodze się, odmienna konstrukcja;

    W sumie sam też lubię robić rzeczy które są oryginalne ;)

    Dodano po 3 [minuty]:

    P.10.11
    (joy_pl)
  • #15
    nukedman
    Poziom 12  
    Jasność jednej diody porównałbym do żarówki 40W, właściwie nawet trochę więcej - coś pomiędzy 40W a 60W. Z zewnątrz bloku przy zapalonym jednym kolorze światło jest porównywalne do świateł lamp sufitowych w innych mieszkaniach. Co do diod z allegro - nie ukrywam, że starałem się ich uniknąć. Ich cena jest trochę niższa niż tych które zastosowałem, jednak bardzo zależało mi na ich jakości. Dlatego właśnie wybrałem ledy firmy Cree - ta firma gwarantuje wysoką jasność struktur nawet po wielu godzinach świecenia (oczywiście jeszcze dochodzi kwestia temperatury, ale jak już pisałem - diody są zimne dzięki naprawdę dużemu radiatorowi). Jeśli chodzi o dalsze zwiększanie mocy kolorofonu (dodawanie diod lub wymiana na dużo większe) - to wydaje mi się to już lekką przesadą, już teraz w średniej wielkości pomieszczeniu wrażliwym osobom ciężko jest wytrzymać, a co dopiero przy mocniejszym świetle. Poza tym diody naprawdę dużej mocy (>=10W) są produkowane tylko w kolorze białym (pewnie ze względu na zastosowanie w reflektorach oświetleniowych).

    Dziękuję wszystkim za przychylne opinie, zwłaszcza że to mój pierwszy projekt na forum, to bardzo motywujące:) Pozdrawiam!
  • #16
    Dar.El
    Poziom 41  
    Co bardziej wrażliwi nie wytrzymują bo są momenty całkowitego wyłączenia światła. Kanał ciszy powinien lekko zachodzić ze świeceniem na inne kanały to by nie było całkowitego wygaszania światła, które powoduje ból głowy.
  • #17
    hatkey
    Poziom 16  
    bardzo fajny projekt, podoba mi się bardzo, ale po co takie wielkie trafo wstawiłeś do środka to tylko diody.
  • #18
    El_liero
    Poziom 24  
    na 4 diody przypada 0,7A
    na piątą 0,35A
    i inne pierdoły pewnie po drodze
  • #19
    nukedman
    Poziom 12  
    Każda dioda oprócz żółtej pobiera dokładnie 0.83A. Doliczając prąd żółtej (0.3A) daje to łączny pobór 3.6A. Doliczając napięcie wymagane do prawidłowego zasilania sterowników (~8V) jest to prawie 30W mocy. Doliczając straty np na LM338 i linijce wysterowania dostaniemy jeszcze parę wat więcej. Transformator oczywiście musi być wydajniejszy niż maksymalny pobór, więc ten akurat jest 8V 5A, czyli 40VA. Dokładnie taki jaki potrzeba - stąd te gabaryty.
  • #20
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników
    Wedle symulacji układowej to charakterystyki filtrów wyglądają tak:

    Kolorofon 5-kanałowy + kanał ciszy

    Częstotliwości (-3dB) samego układu filtrów:

    Kanał 1 : 0 Hz do 100 Hz
    Kanał 2 : 170 Hz do 310 Hz
    Kanał 3 : 540 Hz do 760 Hz
    Kanał 4 : od 1350 Hz