Comment trouver une ampoule défectueuse dans une chaîne de lumières de Noël

J'ai une chaîne de lumières de Noël LED, qui se compose de deux circuits de LED connectés en série. Il fonctionne directement sur 110V AC. La plupart des prises LED ont 2 fils connectés, certains en ont trois. Il y a une prise 110V à l'autre extrémité de la chaîne, donc elles peuvent être enchaînées ensemble.

Une moitié de la chaîne est devenue sombre, donc je suppose que l'une des LED de ce circuit est mauvaise ou que sa connexion est défectueuse.

Les LED ne sont pas amovibles (douille en plastique moulé avec lentille), et j'espère que je pourrai tracer la chaîne en quelque sorte et trouver où est le défaut. Évidemment, couper l'isolation en 50 endroits afin de tester chaque LED séparément n'est pas une option ...

S'il existe un moyen sensé de trouver la faute, soit en achetant du matériel ou en construisant un bricolage, ou dois-je simplement remplacer la chaîne de 100 LED parce qu'une a mal tourné?

Je viens de voir un projet génial et simple qui fait exactement cela:

http://www.youtube.com/watch?list=PLFA57ACAC0F0DE0D1&feature=player_detailpage&v=cwiLQWJq2LQ

Le projet est réalisé par Alan Yates: http://www.vk2zay.net/

Si je comprends bien, il utilise une porte à haute impédance d'un JFET pour détecter les fluctuations du champ E dans les fils en raison du bruit sur le secteur. Le signal est amplifié à l'aide d'un BJT pour faire du son sur un haut-parleur piézoélectrique. Si une lumière est grillée, le champ E existera sur le fil entrant dans la lumière, mais pas sur son fil de sortie. En utilisant ce principe, il est facile de localiser la lumière brûlée. Il applique cela à une chaîne de lumière incandescente, mais le même principe s'appliquerait à une chaîne de LED.

Que diriez-vous d'utiliser deux aiguilles (ou épingles) pour "court" un conduit à l'époque en appuyant à travers l'isolation en plastique?. Je viens de voir que cela est directement connecté au secteur, il vaut donc mieux utiliser un transformateur, des aiguilles recouvertes de plastique et un tapis isolant

Le renifleur JFET est génial, mais si vous vous trouvez dans votre magasin d'électronique local avec un seul billet de 399 dollars et qu'il n'y a pas de FET disponibles, vous pouvez acheter un oscilloscope pour faire le reniflement du secteur.

Tout ce que vous avez à faire est de brancher la chaîne lumineuse de Noël de telle manière que le conducteur sous tension soit celui qui est interrompu par les douilles d'ampoule. De cette façon, en touchant simplement l'isolant du fil entrant et sortant de chaque douille d'ampoule avec la pointe de la sonde, vous pouvez voir le fantôme du secteur en direct. Jusqu'à ce que vous atteigniez la première ampoule défectueuse, bien sûr.

Il s'agit du `` champ E de fond '' détecté comme une tension par la pointe de la sonde, lorsque la sonde est loin des lumières de Noël alimentées (5 à 10 pouces de distance suffisent pour éviter la détection).

Et c'est le «champ» détecté sur le fil sous tension, avant toute ampoule (et avec la chaîne lumineuse sombre à cause d'une ampoule morte).

La sonde a été dépouillée de la pince de masse et de la pointe rétractable; il suffit de toucher l'isolant avec la pointe. Les échelles de l'oscilloscope ont été réglées à 100 mV / div vertical et 2 ms / div horizontal. (Avec un autre jeu de lumières beaucoup plus ancien avec des fils très fins, j'ai dû utiliser 500 mV / div pour éviter l'écrêtage et voir l'onde sinusoïdale complète).

Maintenant, lorsque vous atteignez la première ampoule morte, vous verrez le fantôme du secteur à une extrémité et presque rien à l'autre:

(Désolé pour les photos suivantes, j'ai utilisé mon téléphone portable et j'ai coupé la partie la plus importante, c'est-à-dire l'ampoule).

Vous pouvez vous approcher de l'ampoule morte par recherche binaire, si vous souhaitez vous rendre pleinement scientifique. Lorsque vous avez remplacé la première ampoule morte trouvée, répétez jusqu'à ce que vous trouviez toutes les ampoules mortes (elles seront sur la partie restante de la chaîne loin de la prise).

Une fois la chaîne réparée, elle s'allumera. Mais si vos yeux sont collés à l'écran de la lunette et que vous n'avez pas de solvant à portée de main, vous pouvez toujours le dire car vous pourrez voir le fantôme du sinus principal aux deux extrémités de toutes les ampoules.

Maintenant, essayez de vous imaginer sur une échelle, avec la lunette tenue par une sangle autour de votre cou, en essayant d'atteindre les lumières au sommet de l'arbre. N'est-ce pas la période la plus merveilleuse de l'année?

J'ai moi-même envisagé cela plusieurs fois ... mais honnêtement, je ne l'ai jamais vécu parce qu'il est si bon marché (bien qu'irresponsable sur le plan environnemental) de sortir et d'acheter un nouveau brin.

En tout cas, une façon dont j'envisagerais de le faire, si je concevais une méthode de bricolage, serait de transmettre un signal d'impulsion très étroit sur l'entrée "neutre", et de mesurer le temps qu'il faut pour obtenir une réflexion de l'impulsion à la source.

Je générerais l'impulsion avec une broche d'E / S à usage général d'un microcontrôleur que je configurerais par la suite comme une entrée à trois états. Je voudrais "écouter" l'impulsion avec une broche d'entrée A / N sur le microcontrôleur. Il pourrait même s'agir de la même broche du microcontrôleur. Vous pouvez également vouloir mettre une résistance de limitation de courant entre la broche du microcontrôleur et le brin de lumières.

Sachant combien de temps l'impulsion a pris pour être réfléchie, ce devrait être un calcul relativement simple de déterminer à quelle distance du brin le circuit rompu est. Je pense que ce serait juste (à peu près):

Maintenant, cela ne fonctionnera probablement que si la moitié de vos lumières fonctionnent et que l'autre moitié ne fonctionne pas. Si toutes vos lumières sont éteintes, je m'attendrais à ce que vous obteniez deux (éventuellement) reflets qui se chevauchent, ce qui rendrait la mesure ambiguë. L'interprétation de la mesure nécessiterait également une certaine connaissance de la topologie du circuit de votre brin particulier, j'imagine aussi, mais cela vous donnerait au moins quelque chose à continuer.

Édition / ajouts

Le principal problème ici est de pouvoir échantillonner assez rapidement. À la vitesse de la lumière, 6 pouces prennent environ une demi-nano-seconde selon mes calculs, vous avez donc besoin d'une minuterie fonctionnant à près de 4 GHz pour échantillonner assez rapidement pour la réduire à 6 pouces de longueur. Cela tue à peu près l'idée d'un convertisseur A / N étant votre déclencheur, et vous auriez besoin d'une sorte de comparateur analogique à large bande passante configuré avec un point de déclenchement bas pour "amplifier" l'impulsion et provoquer une interruption de changement de broche que vous pourriez utiliser pour capturer une minuterie de course libre.

Disons que vous utilisez un Arduino fonctionnant à 16 MHz. La résolution de votre minuterie est alors théoriquement de 62,5 ns. Cela signifie que vous avez une résolution de longueur de 18,7 mètres, aïe. OK, nous avons donc besoin d'une horloge plus rapide. Si vous aviez un FPGA fonctionnant à 1 GHz, vous pourriez le réduire à environ 0,3 mètre ou juste sous le pied. Mais maintenant, nous commençons à repousser les limites de la capacité de bricolage.