Изготовить ночник из светодиодов своими руками не так сложно как кажется, ведь современные сверхяркие светодиоды обладают очень большой светоотдачей. К примеру, использую данное устройство, света будет вполне достаточно для чтения газет, причем не напрягая глаз.
Стоит заменить, что ночник не боится различных падений, тряски, скачков сетевого напряжения. Оснащается он двумя реле, фото и акустическим. При чем, светодиоды начинают светятся не только с наступлением темноты, но так же при условии что микрофон получает достаточное звуковое воздействие на мембрану.
Микрофонный усилитель собран операционном усилителе КР1407УД2. Коэффициент усиления которого определяется отношением сопротивлений двух резисторов R3 и R5. Для нормальной работы микросхемы DA1, напряжение на ее неинвертирующем входе (вывод 3) должно составлять около половины от напряжения на выводе питания (вывод 7). В делитель напряжения для операционного усилителя (ОУ) входят резисторы R1, R4 и микрофон BM1, а благодаря резистору R2 устанавливается ток покоя операционного усилителя на уровне 180…300 мкА.
Схема ночника на светодиодах представлена чуть выше. Усиленное операционных усилителем (DA1) напряжение звуковой частоты, снимается с его выхода и через разделительный конденсатор C4 поступает на однополупериодный выпрямитель, который собран на диодах VD1, VD2. Пока уровень звукового сигнала находится на достаточном уровне, происходит зарядка конденсатора С5 до напряжения 2,5…6 В, и как следствие полевой транзистор VT2 открывается. Однако если в тоже время фототранзистор VT1 не будет освещен, то транзистор VT3 закрывается, транзисторы VT4 и VT5 открываются, зажигая светодиоды HL1-HL10. Длительность свечения светодиодов после наступления тишины, по большей части зависит от номиналов компонентов времязадающей цепи C5R9. Цепь включения транзисторов VT3, VT4 представляет собой триггер Шмитта, который в свою очередь обеспечивает работу транзистора VT5, работающего в ключевом режиме. Конденсатор С8 служит для более четких переключений транзисторов триггера.
Чувствительность фотореле к естественному и искусственному освещению задается резистором R7, и чем больше его сопротивление, она тем выше.
Питается схема ночника на светодиодах сетевым напряжением 220 В. Напряжение, необходимое для узлов управления, формируется на стабилитроне VD4. Резистор R16 служит для предотвращения обесточивания узлов, в случае закрытия транзистора VT5. Когда он закрыт, напряжение на его коллекторе, относительно общего провода, будет порядка 14…18 В, что естественно мало для загорания светодиодов, но вполне будет достаточно, для работы параметрического стабилизатора на элементах VD4R16.
Резистор R17 служит для разрядки конденсатора C9, после того как устройство отключается от сети. А R18 сглаживает броски тока через диодный мост VD5, в момент подачи питания.
В устройстве допустимо применить постоянные резисторы типа С2-23, С1-4, МЛТ подходящей мощности. Подстроенный резистор R3 — типа РП1-63м, СП3-19а, СП3-38а. Конденсатор С5 — танталовый или ниобиевый с малым током утечки. Гасящий конденсатор C9 — типа К73-16, К73-17 или аналогичный, на напряжение не ниже 400 В. С4 — обязательно пленочный, к примеру типа К73-17. С6 – керамический, марки К10-17, КМ-5. Все остальные конденсаторы оксидные.
Вместо диодов VD1-VD3, можно применить маломощные диоды серий КД503, КД512, КД521, КД522. А стабилитрон VD4 заменяется на КС207А, КС210Ж, Д814В или 1N4710. В качестве диодного моста VD5 можно применить DB107, КС407А, КС422Г. Транзистор VT2 легко заменяется на КП301 с любым буквенных индексом. А VT3 любым из серий КТ3102, 2SC1222 или 2SC1845. Транзистор VT4 можно заменить на отечественные КТ940А, КТ969А, или импортные MPSA42, 2SC2330. Вместо транзистора КТ851Б допустимо использовать 2SA1400, 2SA1776 или отечественные КТ9115А, КТ9178А.
Микрофон, практически любой электретный, ток потребления которого не выше 500 мкА. Фототранзистор — с темновым током менее 100 нА допустимо заменить на L-51P3 или L-32P3C, либо аналогичным.
В данной конструкции, автор использовал сверхяркие светодиоды фирмы Kingbrigh. Светодиоды HL1-HL5 – красного свечения L-1513SRC/F (4500 мКд). Вместо них можно применить и L-1503SRC/F, L-1543SRC/E, или отечественные КИПД40С20-1/К4-П6. Светодиоды HL6-HL10 – зеленого свечения L-1513SGC (300 мКд). Вместо них можно применить L-1543SGC, КИПД40С20-1/Л1-П6. Применение в ночнике светодиодов разного цвета свечения позволяет создать более мягкое и естественное «вечернее» освещение.
Проектируя печатную плату, следует учитывать тот факт, что необходимо минимизировать подогрев транзистора VT5, резисторами R16, R18. Свет от светодиодов не коим образом не должен попадать на фототранзистор. В большинстве случаев может потребоваться экранировка медной или латунной фольгой каскада на операционном усилителе DA1.
Налаживание ночника на светодиодах сводится к установке баланса операционного усилителя, подбором резистора R1. Установка порогов: для акустической чувствительности задается резистором R3, а светочувствительности R7. Чтобы эксплуатация была более удобной, чувствительность «органов чувств» устройства устанавливают максимально возможной. Далее, если светодиоды светятся, а напряжение между выводами коллектора и эмиттера транзистора VT5 будет более 7 В, то необходимо заменить этот транзистор на другим, с большим коэффициентом передачи тока базы. В том случае, если чувствительность микрофона будет недостаточной, то необходимо перед детектором на диодах VD1, VD2 установить еще один каскад на биполярном транзисторе структуры p-n-p, работающий при токе коллектора равном 300-400 мкА.
Если параллельно резистору R7 установить кнопку с фиксацией, она даст возможность принудительно включать светодиоды, не обращая внимания на состояния обоих датчиков.
