Veilleuse, schématique et fonctionnelle

J'ai récemment acheté une veilleuse el-cheapo pour 1 $ juste pour voir comment ils parviennent à réduire les coûts. Je m'attendais à rencontrer un régulateur de tension el-cheapo au mieux ou même un pont redresseur mais hélas! Aucun n'existe ici. Je ne peux pas comprendre comment ou pourquoi le circuit fonctionne ici avec une tension secteur (240V). Il fait chaud pendant le fonctionnement, mais je n'allais pas l'utiliser de toute façon, donc c'est juste un accessoire d'apprentissage pour moi. Je n'ai aucune idée de ce qu'est la partie SOT étiquetée "J6" et si c'est un transistor, quel genre. S'il vous plaît, aidez-moi à comprendre comment cela fonctionne et ce que pourrait être ce "J6".

edit: R2 est le LDR, les autres résistances sont des résistances SMD et le condensateur est un capuchon électrolytique.

Le tableau ressemble à ceci:

et j'ai dessiné le schéma tel quel:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Figure 1. Redessiner l'ingénierie inverse de l'OP.

• $I = \frac {240}{8k2 + 8k2+8k2} = 10~mA$
• Ce n'est pas clair d'après votre schéma, mais je soupçonne que R2 est le capteur de lumière - un LDR. Lorsque la lumière est détectée, la résistance chute et Q2 s'allume. Cela "shuntera" le DC sur C1 à la masse et éteindra les LED. Cela donnera du confort à l'utilisateur en donnant l'impression que l'appareil ne gaspille pas d'énergie alors qu'en fait, il fonctionne à puissance constante, qu'il soit allumé ou éteint. Cela ne ferait aucune différence pour la consommation d'énergie si R1, 2 et Q2 étaient omis!
• $P = I^2R = (5m)^2 \cdot 8k2 = 205~mW$

La raison de l'utilisation d'un shunt inutile pour éteindre les LED au lieu de couper l'alimentation est probablement la suivante: dans les états "allumé" et "éteint", le côté commercial fonctionne à basse tension, seuls R3, R4, R5, D4 doivent être conçu pour les hautes tensions.

C'est un peu rusé: si vous tentez de couper le courant pendant la lumière du jour, pour économiser de l'énergie, le transistor devrait être évalué à la tension de crête du réseau (350 V ou plus), ce qui ajoute des dépenses ainsi que (éventuellement) plus de problèmes de sécurité.

La recherche du "transistor J6 SOT23" donne le S9014 : un transistor NPN parfaitement ordinaire, évalué à Vce <= 45V et Ic = 100mA.

Si l'une des LED tombe en panne en circuit ouvert, le transistor tombera probablement en surtension la prochaine fois qu'il s'assombrira, sauf si le condensateur tombe en panne en premier.

Je m'attends à ce qu'il ait été testé et démontré qu'il ne démarre pas un incendie dans ce mode de défaillance - la fonctionnalité et la réparation réelles ne sont pas un problème étant donné le prix.

Les LED et le D4 créent un simple redresseur demi-onde. Les résistances R3, R4 et R5 fournissent la limitation de courant nécessaire. C1 permet un découplage très simple. Lorsque le LDR est allumé, sa résistance est très faible et la base du transistor Q1 reçoit suffisamment de courant pour s'allumer, susceptible de saturer. Cela court-circuite efficacement les LED, donc elles s'éteignent. Lorsque la lumière ambiante s'éteint, le LDR est à haute résistance et la base du Q1 ne reçoit presque pas de courant, ce qui le fait plus comme un ouvert, donc le courant passe à travers les LED.

Il est intéressant de noter que lorsque les LED sont éteintes, les résistances et le D4 ne font que gaspiller de l'énergie. Pas cher pas cher pas cher! Je suppose que les concepteurs ont utilisé trois résistances différentes en série au lieu d'une seule pour des raisons de dissipation de puissance, mais cela pourrait également coûter cher.

Il y aura des courants de crête plus importants pour charger le capuchon que le courant LED moyen. Le courant de crête des LED est défini par la résistance totale, série R dans laquelle on peut négliger l'ESR et la chute de tension des LED

Le capuchon réduit seulement le scintillement de 15% de 100%, ce que nous pouvons déterminer à partir de l'ESR LED.

Négliger le circuit de désactivation LDR / NPN que nous avons;

Entrée 240Vrms demi-onde 50Hz.

La charge apparaît sur la photo comme étant des LED blanches de 75 mW qui ont un ESR = 1 / Pd = 13,3 +/-? fois 3 LED en série, = 40 Ohms

Ainsi, le courant de crête est de 1,414 * 240V / (3 * 8k2) = 14mA

• et la conversion du pic demi-onde de RMS en équivalent DC est root2 * rms / 2
• ainsi le courant LED moyen devient Vrms / Rtotal ou 10mA
• avec le Vf ne changeant que de 10% sur la plage de luminosité de 10: 1 et 100 uF * 40 Ohms = 4 ms ou 25% de l'intervalle de courant d'impulsion de ligne
• et en utilisant la moitié de l'intensité de la puissance au lieu de 10: 1, nous nous attendons à ce que le courant de scintillement des LED soit plus proche du rapport cyclique de 15% ON
• et le courant de charge de crête de cap 10x la décharge moyenne de 10mA.

• un plafond plus grand réduirait le scintillement, mais augmenterait ensuite les coûts en raison des taux de courant d'ondulation RMS pour les petits bouchons bon marché.

• nous nous attendons également à ce que les résistances flambent avec des tensions de crête> 1500 V et brûlent s'il y a de la foudre à proximité