Внутри светильника

Забавно теперь внутри светодиодных светильников сделано. Оформлены они как старорежимные люминисцентные, с лампочками-трубками (инерция мышления + возможность заиспользовать старое оборудование). Но внутри всё довольно просто — LED-драйвер, а вместо трубок приклеена обычная (ну или не совсем обычная, всё ж CRI 90, если верить написанному) светодиодная лента. Паял, конечно, слегка трезвый китаец:

Решение, в принципе, неплохое — так у светодиодов есть охлаждение, пусть и не фонтан, но хоть какой радиатор. Света эта хреновина даёт ОЧЕНЬ много. В каморке поставил две такие, общей мощностью (если, опять же, верить написанному) 10400 (почти 10500, ага) люмен, сиречь, в переводе на старые деньги, примерно как 7 лампочек-стоватток. Только 7 лампочек отжирают почти три четверти киловатта, а тут 110 ватт суммарно.

Я сначала думал делать какой-нибудь самодельный светильник из светодиодных лент, но решил, что это слишком хлопотно. ИЧСХ, получилось бы совсем незначительно дешевле.

Как пришлось помучаться

Я тут недавно рассказывал, как страховая (кочергу им в задницу) завернула мне ласты со стимулятором костного роста. Сумму в $2 500 я платить не хотел — есть-то есть, да не про вашу честь, так что купил нерабочий на иБее.

Нерабочий он был потому, что литий-ионная батарейка была в полной заднице, разряд ниже 3 вольт. Заменил батарейку — хрен там, всё равно не заряжается. Поменял плату контроллера заряда — пофиг, не заряжается, так как основной микроконтроллер радостно рапортует, что батарейка полностью заряжена. Видимо, вышел из строя АЦП на микроконтроллере, которым хреновина оценивает степень заряда батарейки.

Ну и чорт с ним — самое главное, что даже при “разряженной” батарейке устройство всё равно работает, а уж как батарейку заряжать, я придумаю.

Придумал. И сделал вот такой вот KOLKHOZ: просверлил пластмассу, куда вывел два проводка, припаянные напрямую в батарейке. Дальше было дело техники — присобачил контакты к деревяхе, а деревяху уже можно совать в обычное зарядное устройство. Только вот зарядного устройства для литий-ионных элементов у меня дома не было. Но зато их хоть лопатой греби в любом… вейп-шопе 🙂 Так как именно такие элементы используются в устройствах для парения всякой гадостью.

Вот так и получилось:

Работает замечательно. Работу на частоте 13 герц прекрасно слышно. Если уж совсем по-хорошему, то надо будет сделать катушку индуктивности хоть на коленке и подцепить её к осциллографу, проверить. Но пока было недосуг.

PS: Хехе, наконец-то теги “73” и “медицина” встретились!!

Про страховую медицину в США в очередной раз

Многие не хотят введения государственной системы здравоохранения в США. Мол, разве это хорошо — отдавать контроль за здравоохранением государству? Я извиняюсь, а чем это хуже, чем передача контроля в руки частных компаний, как оно есть сейчас?

Приведу простой пример — хирургия на моей родной шее. Доктор прописал мне стимулятор роста кости. А страховая его — хоп, и решила не покрывать. И всё, кабздец, приплыли — у тебя есть $2 500 наличными, чтобы заплатить из своего кармана? У меня-то в принципе есть, если чо, но эти деньги для совсем других целей запланированы.

Вот так и получается, что как тебя лечить — решает не доктор, а частная лавочка, которая руководствуется в первую очередь интересами прибыли, а не интересами пациента. Я не считаю, что это правильно.

Но и да, безусловно, это проблема очень комплексная. Вот этот самый стимулятор стоит две тыщи с половиной. Я такой, поюзанный и неработающий купил на еБае за 45 монет. Вскрыл его — батарейка сдохла. Там стоит самый-рассамый рабоче-крестьянский элемент 18650 и несложный контроллер заряда, примотанный скотчем прямо к батарейке:

При включении оно орало, что батарейка в жопе. Померял — да, действительно в жопе, после полного заряда выдаёт 2.9 вольта вместо номинальных 3.6. Попробую поменять.

Так вот, вся задача стимулятора сводится к тому, чтобы выдать сигнал частотой в несколько килогерц, промодулированный частотой в 13 герц, который затем подаётся на катушку индуктивности, которую ты носишь на шее. Я извиняюсь, такое можно на двух таймерных микросхемах типа 555 собрать. ЧЕМУ ЗДЕСЬ СТОИТЬ ДВЕ С ПОЛОВИНОЙ ТЫЩИ, А? Пока наше дорогое государство не вынет палец из задницы и не сделает что-нибудь по поводу приведения цен на медицинское обслуживание и медицинское оборудование к их нормальным величинам, ни черта не изменится. Только учитывая, что лобби медицинских и фармацевтических компаний суммарно тратит на на эту легальную форму коррупции (давайте уж называть лопату лопатой!) больше всех — пожалуй что, не дождёмся в нашей жизни. Скорее, загнёмся от недостатка медицинского обслуживания, пока они миллиардами в политиков кидаются.

Мерцание светодиодных лампочек

Вот ведь засада. Даже довольно дорогие лампочки, оказывается, мерцают. С дешёвыми же всё совсем в корягу плохо — их мерцание видно невооружённым глазом. Как будто под стробоскопом сидишь.

Схемотехника там довольно примитивная. Светодиод, понятное дело, от переменки не запитаешь. Не, в теории можно, но результат вам, боюсь, не понравится. Так что ток сначала выпрямляется, а потом идёт через стабилизатор тока. И сглаживаются пульсации изначальной переменки довольно хреновенько — видимо, экономят на конденсаторах и индуктивностях. Так что свет мигает с удвоенной частотой домашнего тока — в США 120 Герц, а в Европах — так ещё ниже, 100, что может быть ещё более заметно.

Хреновые лампочки выявляются тупым карандашным тестом (как раньше “тестировали” частоту обновления компьютерных мониторов). Лампочки получше уже так примитивно не разглядишь. Но благодаря современным технологиям, у нас в кармане теперь есть камера, способная на скоростную съёмку (на айфонах, начиная с семёрки, 240 кадров в секунду, как на гнусмасах и прочем ведроиде — не в курсе).

И вот тут уже всё прекрасно видно:

Надо будет собрать себе портативный тестер. Там ведь ничего такого не надо — микроконтроллер с АЦП и фотодиод, немного обвязки. Фоторезистор, думаю, не сгодится. Быстродействие у него не то. А фотодиод — нормально. Даже самый тормозной и то имеет время отклика 10 миллисекунд. Даже этого хватит с лихвой — чай, не гигагерцы ловим.

А потом уже идти с тестером в гамазин. Запасайтесь, дьяволы, лампочками, щас тестировать буду.

Китайские конденсаторы

Говорят, что картинка — баян баянистый, но я вижу впервые!

Кстати, скорее всего, то, куда их вставить, таки будет работать. Но не так хорошо, и недолго. Сложно понять, какие именно параметры обещает внешняя обёртка. Если там хуже только с ёмкостью — ещё туда-сюда. А если этому надо будет работать внутри импульсного блока питания или ещё где, где необходимо низкое эквивалентное сопротивление, то скорее всего оно очень быстро перегреется и вытечет нафиг.

Электрокардиограмма из этого самого

В нашей стенгазете — снова рубрика “Из говна и палок”!

Доступность электронных запчастей и наличие огромного количества всяческих контор, выпускающих небольшие материнские платы для самых разнообразных микросхем позволяют практически любому самостоятельно изготовить достаточно сложную технику. Например, прибор для снятия электрокардиограмм. Основа системы — микросхема AD8232, представляющая собой, по сути, несколько операционных усилителей, которые усиливают электрические сигналы от сердца. Чтобы получить красивую распечатку кардиограммы, сигнал надо запихнуть в график. Но чтобы работать с сигналом на компьютере, его надо сначала оцифровать. А где у нас в компьютере самый доступный АЦП? Разумеется, в звуковой карте. Подцепив чип к звуковой карте (с соответствующей обвязкой) получаем то, что нужно. Разумеется, это не прибор с 6 отведениями, которые используются в серьёзной кардиологической диагностике. Здесь только одно отведение. Но если нужно, несложно добавить дополнительные, по надобности (звуковых карт только понадобится больше, или придётся переходить на немного другую технику). Но это уже серьёзный подход — ЭКГ, полученное на приборе с 6 отведениями, не каждый доктор прочитает. А уж обычный пользователь и подавно. Тут хотя бы можно самому научиться более-менее интерпретировать результаты.

PS: В яблочных часах, начиная с 3-й модели, есть ЭКГ. Есть резон для апгрейда, хотя у меня пока (пока) с сердцем всё нормально, слава Асклепию.

Альтернативная энергетика в отдельно взятом сарае

Есть у меня полуподвальное помещение, где я храню садовый инвентарь: лопаты, пилы, грабли; там же стоит трактор, триммеры, и так далее.

Проблема в том, что в этом помещении нет электричества. И очень мне не хочется мудохаться с проводкой силового кабеля туда — придётся долбать кирпич и бетон. А у меня нет ни нормального перфоратора, ни желания.

Учитывая, что всё, что мне нужно в этом сарае — это свет, решение выглядит вполне очевидным — солнечная батарея, ‘кумулятор, и контроллер заряда. Освещаться, разумеется, светодиодами (например, светодиодной лентой).

Тут есть пара неочевидных мне моментов, надеюсь, кто-нибудь поделится своим опытом.

Выбор аккумулятора вполне понятен — это, конечно, свинцово-кислотная батарея — они дёшевы, служат довольно долго, для них есть недорогие контроллеры заряда, и купить их можно чуть ли не на каждом углу. Только я, конечно, буду покупать не стартерную батарею, а аккумулятор глубокого разряда или тяговую батарею от гольф-кара.

Но в свинцово-кислотном аккумуляторе меня смущают две вещи:

1. Их нельзя разряжать более 50% без повреждения пластин; то-есть, нужно заранее покупать аккумулятор ёмкостью в два раза больше, чем указано на этикетке — что удорожает всю конструкцию. Можно (и нужно ли) заморачиваться с литий-ионными батареями? Контролеры для них, конечно, немного подороже, но они есть.
2. При полном заряде свинец-кислотная батарея выдаёт почти 13 вольт — это для стандартной светодиодной ленты малёха перекал. Надо ли заморачиваться со стабилизатором тока? Или забить — тут разницы меньше 10%?

Почему греются процессоры под нагрузкой?

Для меня до сих пор является относительной загадкой, почему при нагрузке процессор греется больше, чем в режиме простоя. То-есть, понятно, почему оно греется, так сказать, ВООБЩЕ — потому что оно не сверхпроводник, через него течёт ток, так что оно обязано греться. Но почему если оно просто стоит, например, на экране с C:>, то проц холодный, а дать ему рассчитать матрицу линейных уравнений методом Гаусса, ну хотя бы тыщу на тыщу — начнёт греться. Как РАСЧЁТЫ переходят в ТЕПЛО? Это ведь не совершение какой-то работы (превращение расчётов в работу тянет минимум на три нобелевки).

Единственное более-менее вменяемое объяснение, которое я нашёл — это то, что транзисторы не являются идеальными переключателями. Переключение ВКЛ-ВЫКЛ и наоборот не происходит мгновенно — так что пока транзистор запирается-отпирается, он ведёт себя как резистор, то-есть, на нём происходит потеря энергии, которая переходит в тепло. И чем больше происходит этих переключений — т.е. чем больше происходит расчётов — тем бОльшую часть времени транзистор проводит в режиме резистора, и тем больше греется.

Всё это ещё дополнительно ухудшается тем, что транзисторы, используемые в процессорах — полевые, а не биполярные. Затвор полевого транзистора ведёт себя как небольшой конденсатор, и пока он не зарядится/разрядится — переключения не происходит. Биполярные, конечно, тоже ведут себя как конденсаторы, но ёмкость там меньше, так что теоретически они могут переключаться быстрее полевых. Только вот с миниатюризацией биполярных транзисторов есть существенные проблемы, так что их туда и не ставят.

Есть ещё какие-либо объяснения?

Металлоискатель из этого самого

В эфире наша традиционная рубрика “Из говна и палок”!

Поляк придумал весьма простую схему металлоискателя, основанную на микроконтроллере AVR ATTiny13. На плате находится колебательный контур из, вестимо, ёмкости и катушки индуктивности. На контур подаётся меандр, возбуждающий колебания в контуре, которые быстро затухают. Время затухания колебаний изменяется в зависимости от индуктивности катушки, а индуктивность меняется при поднесении металла к катушке. Сравнив с эталоном, при изменении времени затухания оповещаем пользователя!

Разумеется, у такой простой схемы есть недостатки, в частности, её будет необходимо часто подстраивать, так как резонансная частота колебательного контура будет “плавать”. Это же не кварец с высокой стабильностью. Достаточно будет выйти с этой штукой на мороз, как всё пойдёт по известному месту.

О нелегкомъ выборѣ между лампою и транзисторомъ

Интересно иногда почитать подобную старую литературу.

Представьте себе — на дворе 1960й год. Транзисторы серийно производятся только около десяти лет. Вы — молодой, только что выпустившийся из ВУЗа инженер, получшивший работу в крупной фирме по разработке электроники. У фирмы десятки лет опыта работы с радиолампами, и практически нет опыта работы с транзисторами. На основе каких компонентов разрабатывать новую электронику, на лампах? Или всё же на транзисторах?

На эти вопросы даёт ответы брошюра “Tubes and Transistors: a Comparative Study”.

Брошюра была выпущеная консорциумом компаний, заинтересованных в продаже радиоламп, поэтому они подают материал несколько однобоко и тенденциозно, с явным перевесом в сторону радиоламп. Кое-какие аргументы уже явно устарели, но некоторые до сих пор являются правдой.

В частности, брошюра агитирует за радиолампы следующими аргументами, хотя бы отчасти не потерявшими правдивости:

1. Коэффициент усиления радиоламп более линейный. Это до сих пор правда. Бета биполярного транзистора (а других тогда особо и не было) сильно зависит от тока, протекающего через базу. Поэтому если собрать стандартный усилитель с заземлённым эмиттером, который во все книжки по электронике пихают, получится ерунда, так как коэффициент усиления будет прыгать в зависимости от сигнала. В этом плане усилитель на лампе проще — не надо компенсировать эффекты от такого рода особенностей.
2. Лампы не боятся радиации (это они на полном серьёзе, да). Это хотя и правда, но интересно исчезающе малому количеству инженеров. Я вот даже не представляю, кому это интересно, кроме людей, которые что-то шибко космическое выпускают, или что-то шибко военное. В любом случае, даже в космических аппаратах выяснилось, что за разницу в весе транзисторов и радиоламп проще транзисторы заэкранировать по самое не балуйся, чем мудрить. Да и транзисторы теперь делают в военно-космическом исполнении, со значительно большей устойчивостью к радиации.
3. Параметры ламп слабо зависят от окружающей температуры. Чистая правда. Лампы работают при высокой температуре, и +30 очень слабо отличается от +100 с точки зрения лампы — лампы с керамическим баллоном работают при температурах до 400С, так что ей пофигу. Параметры полупроводников от температуры зависят намного больше, на чём и основана работа такой детали как термистор.
4. Лампы очень сложно перегреть. Тоже чистая правда. Из большинства полупроводников при превышении температуры в примерно в 100С выходит весь волшебный дым, на котором они работают. Лампе пофиг, хотя если увлекаться перегревом, то срок службы лампы будет сильно сокращаться.
5. Лампам не страшна кратковременная перегрузка. Тоже чистейшая правда. Если накоротко замкнуть выход полупроводникового усилителя звука, то в лучшем случае вышибет защиту (если она там есть), а в худшем из усилителя опять же, выйдет волшебный белый дым. Лампа же усмехнётся и продолжит работать дальше (хотя здоровья ей это, конечно, не прибавит).
6. У ламп меньше разброс параметров. Тоже чистейшая правда. Берём жменю биполярных транзисторов типа 2N2222 и начинаем у них мерять бету — разброс будет от 150 до 340 легко. Но это хотя и правда, на это начхать. Вменяемый инженер строит схему так, чтобы она работала при любой (в пределах, указанных в даташите) бета транзистора. Да, так из транзистора не выжимается максимальная эффективность, но зато при серийном производстве тебе не надо мучаться на предмет отбора радиодеталей с нужными параметрами.

А теперь — аргументы, которые потеряли свою актуальность:

1. Радиолампы дешевле стоят. По состоянию на 2019 год — три раза ХА, конечно. За цену радиолампы выходного каскада типа 6L6, даже если брать русский “Совтек”, можно купить ДЕСЯТЬ транзисторов MJE15028, имеющих примерно такие же характеристики.
2. Радиолампы лучше работают на высоких частотах. Теперь это не проблема, есть транзисторы, легко умеющие в УВЧ.
3. Транзисторы не надёжнее ламп. Без комментариев.

В-общем, интересная, конечно, книжка, вполне отражающая реалии 1960-го года. А ещё меня сильно позабавило следующее рассуждение: “Вот многие говорят, что транзисторы целиком заменят радиолампы. Ну, то же самое мы слышали про флюоресцентное освещение, что оно полностью заменит лампы накаливания. Тем не менее, лампы накаливания продолжают продаваться нарасхват.” И вот это, блин, даже до сих пор почти правда — флюоресцентное освещение где-то в 2000х стало популярным, когда радиодетали подешевели настолько, что стало возможно встраивать одноразовый электронный балласт в КЛЛ, однако как только светодиодное освещение подешевело, народ массово стал от КЛЛ отказываться.

Я пару раз смотрел на предмет собирания чего-нибудь типа лампового усилителя, но после изучения литературы, раз за разом решал, что “данунах”. Сложный многовыходной блок питания, рабочие напряжения на плате в сотни вольт — и, самое главное, чего ради? Даже недорогой полупроводниковый “усилок” будет иметь на порядок лучшие характеристики.