Часть первая, вводная (опять получилась большая статья, поэтому разбил на несколько частей)
Сломался автоматический выключатель света в ванной который отработал 10 лет!
Разбираем и смотрим что случилось
На самом деле этот автоматический выключатель/включатель света называют по разному:
- инфракрасный датчик движения
- датчик движения
- датчик присутствия (на самом деле это разные устройства, но иногда путают одно с другим)
- PIR сенсор
- автоматический выключатель света
- и так далее.
Сломался это громко сказано, он просто стал плохо работать (это самая дурацкая часть поломок когда устройство то работает то нет), сначала он стал не выключать свет, свет в ванной мог гореть часами. Затем он перестал включать свет и это бесило больше всего, попробуйте помыться если света нет! Причем события это происходили рандомно когда он работал, а когда и нет.
А еще я сдавал экзамены и занимается вот всем этим было ну абсолютно некогда. Но экзамены сданы, новые технологии внедрены, настало время заняться и нашим датчиком!
Но хвати слов. Поехали!
Вот как выглядит датчик в естественной среде своего обитания, на потолке ванной комнаты
Вы видите доработку датчика - выключатель самого датчика, кстати очень простая и хорошая доработка, можно отключить датчик.
Сразу расскажу о настройках датчика, а их всего три это:
- LUX
- TIME
- SENS
- LUX - Регулировка чувствительности датчика в зависимости от освещенности, которую в свою очередь воспринимает фоторезистор о нем будет ниже
Так, при нахождении движка переменного резистора в положении «Солнышко», датчик работает как днем, так и ночью, а в положении «Луна» — только ночью, а днем находится в «спящем» режиме.
Для ванны где всегда полумрак даже при открытой двери положение датчика должно быть среднее и даже ближе к "луне"
- TIME - задержка времени отключения реле (лампы) от 5-10с до 10-15 мин после выхода человека из контролируемой зоны
- SENS - чувствительность датчика (регулируется путем изменения глубины отрицательной обратной связи в ОУ №3)
На плате эти регуляторы представлены переменными резисторами имеющее обозначение
- WL - LUX
- WT - TIME
- WS - SENS
Снимаем датчик
Грязненький, а что Вы хотите он 10 лет весел в одном месте
Открываем корпус и видим...
Как хочется написать, вот она поломка. К примеру вздувшийся, вытекший конденсатор, но нет. Ничего подобного нет, все в пределах нормы, при визуальном контроле.
Кстати реле на 24 вольта
И плата с другой стороны
Единственное что я заметил это изменения платы, она потемнела в области установленных конденсаторов, резисторов и диодов - это "китайский блок питания" данного устройства (на снимках плохо видно)
Лучше всего это видно на белом корпусе устройства
И вот так наглядно
Ну что же давайте разбираться!
Сначала с принципом работы, а затем со схемой устройства и только затем, возможно, мы сможем его починить.
Принципиально можно выделить четыре части устройства:
- Бестрансформаторный блок питания
- Сенсоры устройства
- Усиливающая электроника
- Исполнительное устройство - реле переключение
Вот полная схема устройства
Схема
По схеме в принципе все понятно, если ее внимательно рассмотреть, но все же мы остановимся на некоторых пунктах. Хотя, хочу сказать, реальная компоновка чуть отличается от этой схемы.
"Блок питания"
Большое недоверие вызывает мешанина из конденсаторов, диодов, резисторов я называю все это "Китайским блоком питания" на самом деле это так называемый бестрансформаторный блок питания. Применяется очень часто, во многих китайских устройствах, от светодиодных люстр до фотореле (например смотри мой обзор на фотореле Duwi 25870_4)
Компоненты:
- С2 - гасящий конденсатор емкостью 0,33 мкФх400 В.
- Стабилитрон - N4749 устанавливает напряжение 25 В, которое используется для питания обмотки реле
- DA1- стабилизатор (78L08) из 25 В стабилизирует в 8 В, которое используется для питания микросхемы LM324 и вообще всей схемы
- СЗ - конденсатор защищает датчик от высокочастотных помех.
- С4 - сглаживающий конденсатор.
Или вот еще схема она более понятна и там добавлен резистор как и в реальности (R1 - на реальной плате он 200 OM)
Стабилизатор 78L08
Превращает входное напряжение (Uвх max) 25 вольт в выходное (Uстаб) 8 вольт выдерживает ток (рабочий ток) 0.1А
Сенсоры устройства
Как видно из фотографии представлены двумя компонентами:
- Пироэлектрическим датчиком 500BP
- Фоторезистор
Пироэлектрическим датчик 500BP или PIR 500BP
PIR-sensor это Pyroelectric (Passive) InfraRed sensor -пироэлектрический (пассивный) инфракрасный сенсор
Питается от +8 В которые ему дает 78L08 и имеет на своем борту по сути два датчика разница между сигналами этих двух датчиков и есть детекция движения. Помогает PIR сенсору в этом линза Френеля (на снимки нет) которая разбивает инфракрасное излучение на части для еще лучшей детекции. Без линзы датчик не будет работать или работать очень плохо. Поэтому если датчик долго висел то стоит ее хотя бы помыть.
Характеристики
- Рабочее напряжение сенсора 2,2 - 15 вольт
- Source Voltage 0,4-1,1 вольт
Распайка
S-Source
D-Drain
G- Gate
Фоторезистор
Указывает датчику, сейчас день или ночь положением движка переменного резистора VR2 (DAY LIGHT). Так, при нахождении движка переменного резистора в положении «Солнышко», датчик работает как днем, так и ночью, а в положении «Луна» — только ночью, а днем находится в «спящем» режиме.
Усиливающий блок
Сердцем его (блока усиления) является микросхема LM324D
Микросхема LM324D
Одной циферки не видно, но это она.
Это четыре операционных усилителя в одном корпусе с общим питанием.
Имеет прямой дифференциальный вход, внутричастотную компенсацию при единичном усилении и защиту от короткого замыкания.
Спецификации:
- Тип ОУ: Low Power
- Количество усилителей: 4
- Полоса частот: 1.3 МГц
- Скорость нарастания: 0.4 В/мкс
- Диапазон напряжения питания: ± 1.5 В ... ± 15 В
- Тип корпуса: SOIC
- Количество выводов: 14
- Рабочий диапазон температрур: 0°C ... +70°C
- SVHC: No SVHC (15-Dec-2010)
- Добротность: 1.3 МГц
- Напряжение смещения входа максимальное: 5 мВ
- Напряжение питания (+) номинальное: 30 В
- Способ монтажа: SMD
Распайка вот
Во так наглядно и все видно
Исполнительное устройство - реле переключение
Ну и собственно реле включает и выключает нагрузку, если у вас была подключена мощная нагрузка проверяйте контакты реле.
Реле имеет свою обвязку это:
- Управляющий транзистор (VT1 - на схеме) Обеспечивает включение/выключение реле (К1 на схеме) в зависимости от соотношений напряжений (вывод 1 LM324N и коллектор VT2) на его базе.
Транзистор (на схемеVT1) типа BC847A
- Защитный диод D10 на схеме, на плате это D9
- Демпферная цепочка или искрогасящая цепь R1 и C1 поглощает скачки напряжения, возникающие при включении/выключении нагрузки.
О защите схемы и реле мы говорили в статье про реле: "Реле и его использование в связке с ESP8266"
Ну вот пока все, на самом деле мы разобрали схему, но совсем не нашли поломку и даже еще не начали, поэтому как всегда
Продолжение статьи:
Инфракрасный датчик движения, продолжение. Неудачный ремонт.
Новые датчики движения:
Один из самых дешевых датчиков движения Duwi - хорош ли он?
Датчик движения Evology SA003E-W-RU
Связанные статьи:
Обзор на фотореле Duwi 25870_4
Транзистор 2N2222 (MMBT2222) и его применение в связке с ESP8266
Реле и его использование в связке с ESP8266
Создаем свое супер, мега, фото реле (фоторезистор + ESP-12)
Подписывайтесь на наш канал TehnoZet-2, там много интересного! Мы только развиваемся! Понравилась статья, хотите продолжения - ставьте лайк, жмите палец вверх!