Ремонт ёлочного украшения "Звезда"

Таких "Звёзд" в своё время было достаточно много. В последнее время, судя по комментариям, интерес к ним повысился, стал актуальным и вопрос об их восстановлении и ремонте.

Устройство её очень простое: две половинки корпуса, скреплённые "гильзой", которой она надевается на макушку ёлки. Внутри находится ламподержатель на 5 ламп типа КМ, соединённых последовательно посредством пластинчатых контактов. Лампы вставляются в гнёзда ламподержателя и удерживаются там контактами из тонкой жести. Использовались лампы КМ48-50 или же КМ60-50.
Известны по крайней мере две конструкции ламподержателя такой "Звезды", грозненского производства и саратовского, как представленный экземпляр (на одной из половинок корпуса прослеживается логотип). В данном случае, речь пойдёт о конструкции саратовского типа. Она, судя по всему, наиболее распространённая, хоть и менее удачная и даже если дожила до сегодняшних дней, может потребоваться ремонт, как в данном случае. Для ремонта / восстановления достаточно двух целых половинок корпуса и гильзы, их скрепляющей, а на барахолках предлагаются и такие варианты. Остальное, за исключением ламп, изготавливается самостоятельно. Найти сетевую вилку с проводом тем более не проблема.

Недостатки оригинальной конструкции:

• Слабое крепление ламп и, как следствие, плохой их контакт: достал, включил, проверил - горит. Поставил на ёлку - не горит, отошёл контакт. Хуже того, когда пришла по почте "Звезда"-"донор" для восстановления нашей "исторической", которую мы покупали вместе с дедом в начале 80-х в одну из суббот накануне Нового года, две лампы оказались выпавшими внутрь корпуса, одна стряхнулась совсем, а у другой нить накала слетела с траверсы, после чего та проработала пару сезонов и перегорела.
• Легкоплавкий термопластичный материал ламподержателя. На фото справа можно видеть, как он покоробился после того, как "Звезда" проработала непрерывно пару вечеров, пока не был запущен автомат переключений гирлянд. С лампами КМ48, какие были изначально в нашей "Звезде", выделяется достаточно много тепла и это вызвало такой вот эффект, из-за чего пара ламп оказались заблокированными. Пока они работают, это не проблема, но это пока не дошло дело до их замены. С лампами КМ60-50 такой проблемы, наверное, не было бы, но и "Звезда" с ними должна светить слабее. Что, впрочем, несложно будет проверить после ремонта-восстановления.
• Дефицитные в своё время лампы КМ, хотя, тогда практически все запасные лампочки к гирляндам были дефицитом, из-за чего многие такие "Звёзды" были переделаны. Такой участи не избежала и наша.

Помню, в магазине она была последней и дед долго сомневался, стоило ли брать её без ЗиПа. Но взял. И, как назло, после включения одна из ламп тут же перегорела. Запасных было не сыскать. Продавщица только развела руками.
Поэтому, "Звезду" приколхозили к составной гирлянде, частью которой была "Ёлочная", для чего извлекли гильзы патронов Е10 из плафонов, смыли лак с лампочек МН6,3-0,22 и вставили это в "родной" ламподержатель, перемотав его изолентой. Получилось так себе, "Звезда" светила только кончиками, но хоть что-то.

Видимо, схожая ситуация и с большинством таких "Звёзд", когда из-за дефицита ламп КМ переделывали их кто во что горазд, даже ставили лампу Е14 на 15Вт 220В от холодильника, но та по "теплу" явно не соответствовала конструкции и плавила уже половинки корпуса. Сейчас лампы КМ, как ни странно, не дефицит, поэтому, "Звезду" вполне можно восстановить и даже улучшить конструкцию. Хотя, почему странно? Эти лампы практически перестали эксплуатироваться и спрос на них может быть разве что у фанатов винтажного света.

"Модным" решением было бы сделать 3D-модель ламподержателя любого из известных типов, однако, 3D-принтеры есть не у всех, включая меня. Вариант с патронами под КМ я также отмёл, т.к. хотелось предложить более общеупотребительное решение "из подручных средств". Поэтому, в дело пошли "родные" контактные пластины, а крепление ламп сделано по типу "грозненской" конструкции, на ПВХ-кембриках. Собственно, только ПВХ-кембрик и пришлось купить, т.к. нужного диаметра (8мм) под руками не оказалось. Была мысль использовать термоусадочную трубку, благо, их много разных есть, но подумал о том, что термоусадка может "прихватить" лампу так, что неразрушающими методами её потом будет уже не извлечь, да и из-за разогрева в процессе работы она может дополнительно ужаться. Поэтому, остановился на "консервативном" и проверенном варианте с ПВХ.

За основу взята печатная плата толщиной 1мм. Толще было бы лучше, крепление надёжнее, но более толстого в наличии не оказалось. Макет платы с базовыми размерами - на рисунке слева. Жестяные контакты припаяны к плате на обрезках выводов радиодеталей диаметром 0,8 и 0,9мм. Вместо травления её также можно расчертить чем-то острым и снять участки медного слоя механически.Размеры рассчитаны на диаметры отверстий 0,9мм., который должен соответствовать диаметру применяемых штырей-стоек, чтобы они плотно входили в отверстия.

Была взята заготовка, обрезок одностороннего фольгированного стеклотекстолита прямоугольной формы, которая оказалась чуть шире, чем деталь на рис. На длине радиуса окружности посередине было вскрыто отверстие, с помощью которого сначала позиционировался фотошаблон, а после травления вычерчивалась форма фигуры, по которой вырезалась сама деталь.
Для пайки контактов применялся следующий подход. Вначале к контактной U-образной пластине припаивается одна из крайних штырей-стоек внутри, после чего она вставляется в своё отверстие на плате и уже по месту припаивается вторая внутренняя стойка. При необходимости, обе стойки пропаиваются уже на месте. Затем, припаивается 3я стойка со внешней стороны ближе к центру детали. Так устанавливаются все штыри-стойки. Внутренние контакты, к которым подводится сетевое напряжение, устанавливаются на две стойки 0,9мм. Для такой пайки достаточно распространённого флюса ЛТИ-120.Перед припаиванием штырей-стоек к печатной плате следует приподнять контакты с помощью, например, пинцета на 0,8-1мм над поверхностью платы (на фото справа) и выровнять их в плоскости: это необходимо для того, чтобы ПВХ-кембрик, который будет удерживать лампу, мог покрывать контакты на максимально возможную длину.
Между контактами, на которые подаётся сетевое напряжение, выполнена проставка из пластмассы - части бобышки корпуса (розовая деталь внизу). Она необязательна, но не будет лишней.
Для правильной ориентации ламподержателя внутри корпуса в оригинальной конструкции используются цапфы половинок корпуса, в которые вставлялись выступы бобышек оригинального ламподержателя, диаметр которых как раз позволяет вставить в них спичку. Собственно, их-то и можно для этого использовать. Измеренная длина спички с учётом заходов в цапфы оказалась 22мм. Из обрезка стеклотекстолита на нижней стороне приклеена накладка для увеличения толщины детали, чтобы спички в ней лучше фиксировались. Приклеивалась на суперклей стороной, где была стравлена фольга: там поверхность шероховатая и идеальна для склейки. Под спички высверливаются два отверстия диаметром 2,2-2,3мм с расчётом, чтобы спичка плотно в них входила. Нужно следить, чтобы отверстие было по нормали к плоскости детали.
Спички устанавливаются по одной. Устанавливать лучше по месту, выровняв основание таким образом, чтобы середина контактов по высоте была в плоскости половинки корпуса так, чтобы нити ламп после установки оказались в плоскости стыка половинок корпуса. После чего, спичка вынимается на 2-3мм, смазывается суперклеем и устанавливается на нужную глубину.

Можно не подгонять длину сразу, оставив спичку целой до полного высыхания, а затем не спеша укоротить её по месту установки. Вторая спичка устанавливается, ориентируясь по первой. Концы спичек после подгонки по высоте для более лёгкого захода их в цапфы скругляются надфилем. Очевидно, что нужно тщательно выверить расстояние между отверстиями: оно должно соответствовать расстоянию между центрами цапф во втулке-приливе корпуса. На фото справа - вид втулки с цапфами и оригинального ламподержателя, устанавливающегося двумя цилиндрическими выступами бобышки в эти цапфы.На фото слева - окончательный результат в работе. Теперь её можно держать включенной сколько угодно долго, ничего в ней не покоробится, а лампы удерживаются в своих гнёздах более надёжно. Чтобы "Звезда" заполнялась светом равномерно, лампы нужно сдвинуть цоколями максимально к центру. тогда свечение будет как у оригинальной конструкции (на последнем фото).

На фото ниже - вид готового ламподержателя, с лицевой стороны и со стороны пайки.
Прилагаются фотошаблоны основания, улучшенные по результатам сборки. А именно, контактные площадки стоек взяты большего диаметра, как у отверстия по центру. Так легче паять стойки и крепление будет надёжнее.

О лампах КМ нужно сказать, что здесь желательно ставить все лампы из одной партии, т.к. из-за малого их числа отклонение по току в меньшую сторону даже в пределах допуска лампы будет вести к её перегрузке. На первом фото можно заметить, что 2 из них в моей конструкции "подгорели". Это как раз подменные лампы.

Вариант с "родными" лампами КМ может быть не для всех приемлем, да и он и не единственно возможный. Первая и самая простая альтернатива, предложенная в комментариях по первой ссылке - светодиодная лампочка Е14 из ближайшего хозмага, типа "кукуруза". Её цоколь должен поместиться во внутреннюю втулку-наплыв. В моём случае, однако, это неприемлемо, т.к. светодиодная лампа не будет корректно работать через фазовый регулятор.

Более творческий подход был бы в размещении на двусторонней печатной плате чип-светодиодов под управлением LED-драйвера, а они стандартно имеют входы ШИМ и аналоговый потенциометрический для управления яркостью, что добавляет творческих возможностей. Однако, LED-драйвера рассчитаны на довольно значительный ток, под бытовые лампочки, которые светят как 60Вт лампочки накаливания, а здесь у оригинальной "Звезды" всего 11Вт. Можно попробовать регулировать яркость с помощью LED-драйвера. А ещё можно сделать динамический вариант управления яркостью, на микроконтроллере. "Впрочем, это уже совсем другая история" (с)