Napodobení světla zářivky

Reálná zářivka málokdy naskočí hned po zapnutí napájení, častěji s určitou prodlevou blikne, někdy i vícekrát, a pak se teprve trvale rozsvítí. Při zhasínání světlo vypíná okamžitě a na rozdíl od velkých halogenových žárovek nebo rtuťových výbojek bez dosvitu.

Problém napodobení rozsvícení zářivek se typicky objevuje u budov na modelových kolejištích. Jako zdroj osvětlení se dnes již používají LED diody. Světlo zářivky se nejlépe napodobuje čistě bílou až namodralou barvou LED diody. Na této úrovni snaha o přiblížení modelu realitě bohužel většinou končí.

Obvod, který simuluje zářivku pomocí LED, využívá polovinu integrovaného obvodu 74HC132 (dále IO). Z toho důvodu jsem na jedné desce plošného spoje postavil tyto obvody dva. Z toho vyplívá problém s napájením IO. Chtěl jsem mít ovládání obou obvodů na sobě zcela nezávislé, aby bylo možné nezávisle na sobě zapínat jednotlivé světelné okruhy. Řešení bylo jednoduché a to pomocí dvou diod 1N4007 (D3 a D4). Na těchto diodách samozřejmě dojde k úbytku napětí v řádu desetin voltů. Zde použitý IO má pracovní napětí 2 - 6V, tudíž použití diod při napájecím napětí 5V nečiní žádný problém.

Schéma zapojení

Popis zapojení

Obvod se spouští připojením napájení (5V_DC). Levé hradlo (IC1A a IC1C) vytváří krátké impulzy (bliknutí zářivky), a to o frekvenci přibližně 0,4 až 4 Hz podle nastavení trimru P1 (P4). Rezistor zařazený sériově s diodou D1 (D2) určuje délku bliknutí (konstantní), trimrem se mění prodleva. Aby nezačaly všechny LED diody blikat najednou, je činnost tohoto obvodu po zapnutí blokována druhým RC článkem, dobu nastavíme trimrem P2 (P5)) v rozsahu asi 0,4 až 2,2 s. Celkovou dobu blikání před plným rozsvícením určuje třetí RC článek nastavitelný trimrem P3 od 0,4 do 4 s.

Kombinaci volby počáteční prodlevy, rychlosti blikání a doby do plného rozsvícení nastavujeme pro každou “zářivku“ individuálně. Je možné dosáhnout třeba jen delšího zpoždění a plného rozsvícení bez bliknutí, stejně jako 4 s blikání, to ale nevypadá příliš věrohodně, protože už je zřetelně vidět pravidelnost. Vhodné nastavení odpovídá jednomu až třem bliknutím, pokud více, pak s menší prodlevou. Na rozdíl od původního zapojení publikovaného v časopise Praktická elektronika 2013_09 je možné díky diodám D3 a D4 zapínat a vypínat oba obvody zcela nezávisle (viz výše)

Na rozdíl od původního zapojení jsem umístil omezovací rezistor pro LED diodu mimo plošný spoj, pro snadné přizpůsobení jeho hodnoty pro různé druhy LED diod. Podle vstupního napětí je třeba dále spočítat předřadné rezistory LED diod na výstupech. Pro příklad uvedu: Vstupní napětí 12V; napětí diody 2,4V; proud diody 20mA. Spočítám rozdíl napětí 12 - 2,4 = 9,6 V a vydělím proudem /0,02 A ; je to tedy obyčejný Ohmův zákon. Výsledný odpor je 480 Ohmů.

V případě realizace zapojení na tyto odpory nezapomeňte!

V případě dotazů mě naváhjte kontaktovat

Článek byl otištěn v časopise "Praktická elektronika a Amatérské Radio" 9/2013