Lampka nocna, schematyczna i działająca

Niedawno kupiłem lampkę nocną el-cheapo za 1 USD, aby zobaczyć, jak udało im się obniżyć koszty. Spodziewałem się co najwyżej spotkać el-tanio regulatora napięcia, a nawet prostownika mostkowego, ale niestety! Żadne tu nie istnieją. Po prostu nie mogę zrozumieć, jak i dlaczego obwód tutaj działa przy napięciu sieciowym (240 V). Podczas pracy robi się ciepło, ale i tak nie zamierzałem go używać, więc jest to dla mnie propozycja do nauki. Nie mam pojęcia, czym jest część SOT oznaczona jako „J6”, a jeśli jest to tranzystor, to jakiego rodzaju. Pomóż mi dowiedzieć się, jak to działa i co to może być „J6”.

edycja: R2 to LDR, pozostałe rezystory to rezystory SMD, a kondensator to nasadka elektrolityczna.

Tablica wygląda następująco:

i narysowałem schemat w następujący sposób:

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony za pomocą CircuitLab}

Rysunek 1. Przerysowanie inżynierii odwrotnej OP.

• $I = \frac {240}{8k2 + 8k2+8k2} = 10~mA$
• Nie jest to jasne z twojego schematu, ale podejrzewam, że R2 to czujnik światła - LDR. Po wykryciu światła opór spadnie i włączy się Q2. Spowoduje to „przetaczanie” prądu stałego na C1 do uziemienia i wyłączenie diod LED. Zapewni to użytkownikowi wygodę, sprawiając wrażenie, że urządzenie nie marnuje energii, gdy w rzeczywistości działa na stałym poziomie, niezależnie od tego, czy jest włączone, czy wyłączone. Nie byłoby różnicy w zużyciu energii, gdyby R1, 2 i Q2 zostały pominięte!
• $P = I^2R = (5m)^2 \cdot 8k2 = 205~mW$

Przyczyną zastosowania marnotrawnego bocznika do wyłączenia diod LED zamiast odcięcia zasilania jest prawdopodobnie następujący: w obu stanach „włączania” i „wyłączania” strona biznesowa działa przy niskich napięciach, tylko R3, R4, R5, D4 muszą być oceniono na wysokie napięcia.

Jest to nieco sprytne: jeśli próbowałeś odciąć prąd w ciągu dnia, aby zaoszczędzić energię, tranzystor musiałby zostać oszacowany do szczytowego napięcia sieciowego (350 V lub więcej), dodając pewne koszty, a także (ewentualnie) większe obawy dotyczące bezpieczeństwa.

Poszukiwanie „J6 SOT23 tranzystor” daje S9014 : doskonale zwyczajny tranzystor NPN, o wartości Vce <= 45 V i Ic = 100 mA.

Jeśli którakolwiek z diod LED ulegnie uszkodzeniu w obwodzie otwartym, tranzystor prawdopodobnie zaniknie nadmiernego napięcia następnym razem, gdy się ściemni, chyba że kondensator najpierw ulegnie awarii.

Oczekuję, że został przetestowany i wykazano, że nie powoduje pożaru w tym trybie awarii - faktyczna funkcjonalność i naprawa nie stanowią problemu, biorąc pod uwagę cenę.

Diody LED i D4 tworzą prosty prostownik półfalowy. Rezystory R3, R4 i R5 zapewniają niezbędne ograniczenie prądu. C1 zapewnia bardzo proste oddzielenie. Kiedy LDR ma światło, jego rezystancja jest bardzo niska, a podstawa tranzystora Q1 dostaje wystarczającą ilość prądu do włączenia, prawdopodobnie do nasycenia. To skutecznie zwalnia diody LED, więc gasną. Kiedy światło otoczenia gaśnie, LDR ma wysoką rezystancję, a podstawa Q1 prawie nie otrzymuje prądu, dzięki czemu jest bardziej otwarta, więc prąd przepływa przez diody LED.

Interesujące jest to, że gdy diody LED są wyłączone, rezystory i D4 nadal marnują energię. Tani tani tani! Zakładam, że projektanci zastosowali trzy różne rezystory szeregowo zamiast tylko jednego ze względu na rozpraszanie mocy, ale może to być również kosztowne.

Będą większe prądy szczytowe do ładowania Cap niż niż średni prąd LED. Szczytowy prąd LED jest definiowany przez całkowitą rezystancję, seria R, w której możemy pominąć ESR i spadek napięcia diod LED

Czapka zmniejsza jedynie migotanie o 15% od 100%, co możemy określić na podstawie diody ESR.

Pomijając obwód wyłączający LDR / NPN, mamy;

Wejście półfalowe 240 Vrms 50 Hz.

Obciążenie pojawia się na zdjęciu jako 75mW białe diody LED o ESR = 1 / Pd = 13,3 +/-? razy 3 diody LED w szeregu, = 40 omów

Zatem prąd szczytowy wynosi 1,414 * 240 V / (3 * 8k2) = 14 mA

• a konwersja z piku półfalowego RMS do ekwiwalentu prądu stałego wynosi root2 * rms / 2
• w ten sposób średni prąd LED zmienia się na Vrms / Rtotal lub 10mA
• z Vf zmieniającym się tylko o 10% w zakresie jasności 10: 1 i 100uF * 40 Ohm = 4ms lub 25% przedziału prądu impulsu liniowego
• i stosując połowę intensywności mocy zamiast 10: 1 oczekujemy, że prąd migotania LED będzie bliższy 15% włączonemu cyklowi pracy
• oraz szczytowy prąd ładowania 10x średni rozładowanie 10mA.

• Większy limit ograniczy migotanie, ale podniesie koszt ze względu na wartości prądu tętnienia RMS dla małych tanich pułapek.

• spodziewamy się również, że rezystory zaczną migać przy szczytowych napięciach> 1500 V i spalą się, jeśli w pobliżu będzie piorun