Kurs lutowania – #6 – dioda RGB, bateria z kondensatorów(?)

Kurs lutowania – #6 – dioda RGB, bateria z kondensatorów(?)

Pora na przyspieszenie! Podczas tego ćwiczenia zajmiemy się płytką z niewielką ilością elementów. Będzie ona jednak bardzo dobrym przyrządem do przećwiczenia tematu łączenia kondensatorów. 

Oczywiście będziemy również lutować całkiem nowe elementy. Tym razem zajmiemy się diodą RGB oraz potencjometrami!


Cel 6 części kursu lutowania

Celem tej części kursu lutowania, oprócz oczywistej praktyki, jest poznanie nowych elementów oraz przećwiczenie kilku zjawisk, które musi znać każdy elektronik. Artykuł ten opisuje sposób budowy prostego świetlnego gadżetu, który pozwoli na sprawdzenie, co w praktyce potrafią kondensatory elektrolityczne.

Elementy wykorzystywane w tej części kursu.

Elementy wykorzystywane w tej części kursu.

Płytka wykorzystywana podczas tego zadania

Porównując z poprzednimi, płytka dedykowana do tego zadania składa się ze znacznie mniejszej ilości elementów. Mamy tutaj 3 rezystory, 3 potencjometry, diodę RGB, kilka kondensatorów, przełącznik i złącze zasilania.

Warstwa TOP płytki 3/5.

Warstwa TOP płytki 3/5.

Dla wszystkich osób, które przećwiczyły podstawy z kursu elektroniki poniższy schemat powinien być prosty. Oczywiście mamy tutaj diodę RGB, czyli taką, która może świecić w trzech kolorach. Każdy z nich (czerwony, zielony, niebieski) połączony został z rezystorem 1k oraz potencjometrem wykorzystywanym w roli regulowanego opornika. Dzięki temu możemy płynnie regulować prąd przepływający przez każdy z kolorów.

Schemat płytki 3/5.

Schemat płytki 3/5.

Zagadką może być 5 kondensatorów elektrolitycznych, które połączone są dość nietypowo – przez przełącznik dzięki temu możliwe jest dołączanie i odłączanie każdego z nich od obwodu.

Połączenia dokonane są równolegle, więc zmieniając ustawienia przełącznika możemy sprawić, że równolegle z diodami połączona będzie bateria zbudowana z kondensatorów o łącznej pojemności 220uF, 440uF, 660uF, 880uF lub 1100uF.

Tak, jak sprawdzaliśmy to podczas kursu elektroniki – pojemność taka powinna być wyraźnie zauważalna w działaniu układu. Sprawdzimy to w praktyce! Najpierw pora na lutowanie.

Zestaw elementów do kursu

Gwarancja pomocy na forum Błyskawiczna wysyłka

Zestaw elementów zawiera 5 płytek PCB oraz części elektroniczne do kursu lutowania m.in: diody, tranzystory, złącza, przełączniki!

Kup w Botland.com.pl

Krok 1. Lutowanie rezystorów

Tak, jak było mówione podczas poprzednich artykułów najlepiej lutować od najniższych elementów. Dlatego tym razem zaczynamy od rezystorów  (R1, R2, R3). Każdy z nich montujemy poziomo.

Pustka płytka, gotowa do montażu elementów.

Pustka płytka, gotowa do montażu elementów.

Wierzę, że po wykonaniu ćwiczeń z poprzedniej części nikt nie ma problemów z tymi elementami. Pominę już szczegółowy opis lutowania.

Montaż rezystorów na płytce.

Montaż rezystorów na płytce.

Krok 2. Lutowanie przełącznika typu DIP Switch

Kolejnym niskim elementem jest 5-pozycyjny przełącznik typu dip-switch. To za jego pomocą będziemy łączyć kondensatory zwiększając jednocześnie pojemność naszej "awaryjnej baterii".

Montaż przełącznika typu DIP-Switch.

Montaż przełącznika typu DIP-Switch.

Krok 3. Lutowanie potencjometrów

Pierwszy raz w kursie lutować będziemy teraz potencjometry. Są to elementy w wersji do montażu na PCB. Istnieją również większe odmiany, które przykręca się do obudowy urządzenia – dzięki czemu późniejsza regulacja ich ustawień jest łatwiejsza.

My skupiamy się na małych, potencjometrach montażowych. Lutuje się je tak samo, jak każdy inny element. Należy jednak pamiętać, że jego obudowa ich plastikowa i może się uszkodzić przy długim podgrzewaniu. Jednak akurat w przypadku tych elementów naprawdę trzeba byłoby się mocno postarać, aby doprowadzić do takiego uszkodzenia.

Wlutowane potencjometry.

Wlutowane potencjometry.

Krok 4. Lutowanie kondensatorów elektrolitycznych

Pora na 5 kondensatorów. Polecam zacząć od środkowego, a dopiero później dodać pozostałe. W przeciwnym razie może być problem z odpowiednim umiejscowieniem tego ostatniego. Jak zapewne wiesz z kursu elektroniki – kondensatory elektrolityczne są elementami biegunowymi.

Na warstwie opisowej płytki wewnątrz każdego obrysu kondensatora znaleźć można mały plusik. To właśnie w ten otwór należy włożyć dłuższą nóżkę elementu. Dodatkowo, należy się upewnić, czy przy drugiej (na obudowie elementu) znajduje się ciemniejszy pasek z symbolami minusa (-).

Krok 5. Lutowanie złącza

Kolejnym elementem, który proponuję przylutować jest złącze zasilania typu ARK. Jak pewnie już pamiętasz ma ono stosunkowo grube wyprowadzenia, dlatego należy rozgrzewać je trochę dłużej.

Przylutowanie złącza zasilania.

Przylutowanie złącza zasilania.

Krok 6. Lutowanie diody RGB

Na sam koniec zostawiamy diodę RGB. W przeciwieństwie do zwykłych LEDów elementu tego nie da się włożyć w płytkę do samego końca. Nóżki należy trochę rozgiąć i dopiero wtedy umieścić w płytce. Jeśli nie ma takiej potrzeby (a tutaj nie ma), to nie wpychamy mocno diody w płytkę. Może wystawać trochę ponad – nic złego jej się nie stanie.

Montaż diody RGB.

Montaż diody RGB.

I to tyle, pora przetestować układ w praktyce!

Uruchomienie układu - test RGB

Gdy układ jest uruchomiony możemy podłączyć go do zasilania. Najpierw przełączamy przełącznik DIP Switch w pozycję off, tak aby odłączyć kondensatory od układu. Następnie przykręcamy przewody złącza zasilającego i włączamy układ przesuwając przycisk wbudowany w koszyk z bateriami. Dioda RGB powinna się zaświecić.

Regulując każdym z potencjometrów powinniśmy uzyskać wyraźne 3 kolory:

Oczywiście, możemy również mieszać kolory, otrzymując przykładowo biały:

Kolor biały (zmieszanie trzech barw).

Kolor biały (zmieszanie trzech barw).

W praktyce wygląda to następująco:

Dioda RGB świeci bardzo jasno i mocno punktowo. Aby jej kolory były lepiej widoczne można się posłużyć jednym z dwóch prostych trików. Najłatwiej oświetlić diodą jakiś biały obiekt, np.:

Oświetlanie białej powierzchni diodą RGB.

Oświetlanie białej powierzchni diodą RGB.

Inne rozwiązanie, to przykrycie diody "filtrem" np. ze zwykłej kartki A4:

Światło diody RGB padające (od spodu) na kartkę.

Światło diody RGB padające (od spodu) na kartkę.

Uruchomienie układu - test kondensatorów

Pora na sprawdzenie kondensatorów. Najlepiej włączać kolejno każdy z nich i zobaczyć, jak układ będzie się zachowywał w momencie odłączenia zasilania w koszyku. Jeśli wszystko zostało złożone poprawnie, to przy wyłączaniu zasilania dioda powinna powoli przygasać.

Prąd zgromadzony w 5 kondensatorach powinien sprawić, że doda będzie świeciła całkiem długo. Oczywiście czas ten zależy od jasności poszczególnych struktur diody, które ustawiliśmy za pomocą potencjometrów. W praktyce może wyglądać to następująco:

Zachęcam do samodzielnych testów dla różnej jasności każdej z diod. Dzięki temu można naocznie zbadać różnice w świeceniu diod różnego koloru.

Uruchomienie układu - kondensatory, jako bateria?

W kursie elektroniki mówiliśmy, że kondensatory gromadzą energię i dzięki temu pozwalają na filtrowanie napięcia. Jeśli tak jest, to przy odpowiedniej pojemności kondensatorów powinno być możliwe zasilanie z nich układu. Sprawdźmy to!

W tym celu należy włączyć układ i wyregulować tak kolory, aby dwa z nich były przygaszone, a jeden świecił trochę mocniej. Następnie przyłączamy do obwodu wszystkie 5 kondensatorów (zmieniając położenie przełącznika). Po kilku sekundach wyłączamy kondensatory.

Teraz najciekawsze – pora na podłączenie wszystkich kondensatorów. Zrób to szybko i obserwuj efekt! Tak, dioda jest zasilana tylko z energii zgromadzonej w naszych 5 kondensatorach! U mnie wyglądało to następująco:

Sprawdź we własnym zakresie na ile czasu wystarcza takie zasilanie w przypadku najjaśniej świecących diod, a na ile, gdy będą świeciły najsłabiej.

Pamiętaj, że diody pobierają stosunkowo duży prąd. Jest wiele elementów elektronicznych, które nie potrzebują go aż tyle. W ich przypadku takie kondensatory mogą być naprawdę awaryjnym źródłem zasilania, które podtrzyma pracę urządzenia w przypadku krótkich problemów z napięciem!

Podsumowanie

W tej części kursu zdecydowanie przyspieszyliśmy. Nie skupiałem się na podstawach lutowania, które były opisane w poprzednich artykułach. Mam nadzieję, że taka szybsza forma przyzwyczai Was do normalnego lutowania i uruchamiania urządzeń elektronicznych!

W kolejnym odcinku oprócz znanych nam już elementów wykorzystamy tranzystory oraz przyciski. Dzięki temu zbudujemy przerzutnik bistabilny! Nie chcesz przeoczyć kolejnych artykułów? Skorzystaj z poniższego formularza i zapisz się na powiadomienia o nowych publikacjach!

Nawigacja kursu

Autor kursu: Damian (Treker) Szymański
Autor projektu płytek z kursu: Michał (Futrzaczek) Kurzela

dioda, kondensatory, kurs, kursLutowania, lutowanie, rgb

Komentarze

Trwa przerwa techniczna - komentarze do tego wpisu są dostępne na forum: