So finden Sie eine defekte Glühbirne in einer Weihnachtslichterkette

Ich habe eine LED-Weihnachtslichterkette, die aus zwei in Reihe geschalteten LED-Schaltkreisen besteht. Es arbeitet direkt mit 110V AC. Die meisten LED-Buchsen sind mit zwei Drähten verbunden, einige mit drei. Am anderen Ende der Schnur befindet sich eine 110-V-Steckdose, sodass diese miteinander verkettet werden können.

Eine Hälfte der Saite wurde dunkel, daher ist vermutlich eine der LEDs in dieser Schaltung defekt oder die Verbindung ist fehlerhaft.

LEDs sind nicht entfernbar (geformte Plastikfassung mit Linse), und ich hoffe, ich kann die Schnur irgendwie verfolgen und herausfinden, wo der Fehler liegt. Offensichtlich ist es keine Option, die Isolierung an 50 Stellen zu schneiden, um jede LED einzeln zu testen ...

Wenn es einen vernünftigen Weg gibt, den Fehler zu finden, entweder durch den Kauf einer Ausrüstung oder durch den Bau einer DIY-Ausrüstung, oder muss ich nur die 100-LED-Kette ersetzen, weil eine kaputt gegangen ist?

Ich habe gerade ein großartiges und einfaches Projekt gesehen, das genau das tut:

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

Das Projekt stammt von Alan Yates: http://www.vk2zay.net/

Soweit ich weiß, verwendet es ein hochohmiges Gate eines JFET, um Schwankungen im E-Feld in den Drähten aufgrund von Netzrauschen zu erfassen. Das Signal wird mit einem BJT verstärkt, um auf einem piezoelektrischen Lautsprecher Ton zu erzeugen. Wenn ein Licht durchgebrannt ist, existiert das E-Feld auf dem Draht, der in das Licht geht, aber nicht auf seinem Ausgangsdraht. Mit diesem Prinzip ist es einfach, das verbrannte Licht zu lokalisieren. Er wendet dies auf Glühlampen an, aber das gleiche Prinzip würde für eine LED-Kette gelten.

Wie wäre es mit zwei Nadeln (oder Stiften), um jeweils eine LED durch Drücken durch die Kunststoffisolierung zu "kurzschließen"? Ich habe gerade gesehen, dass dies direkt an das Stromnetz angeschlossen ist. Verwenden Sie daher besser einen Transformator, kunststoffbeschichtete Nadeln und eine Isoliermatte

Der JFET-Sniffer ist großartig, aber wenn Sie zufällig mit einem einzigen 399-Dollar-Schein in Ihrem örtlichen Elektronikgeschäft sind und keine FETs verfügbar sind, können Sie ein Oszilloskop kaufen, um das Netzschnüffeln durchzuführen.

Alles, was Sie tun müssen, ist, die Weihnachtslichtkette so anzuschließen, dass der stromführende Leiter derjenige ist, der von den Lampenfassungen unterbrochen wird. Auf diese Weise können Sie durch einfaches Berühren der Isolierung des Kabels, das in jede Lampenfassung ein- und austritt, mit der Spitze der Sonde den Geist des Netzes live sehen. Bis Sie die erste defekte Glühbirne erreichen.

Dies ist das "Hintergrund-E-Feld", das von der Sondenspitze als Spannung erfasst wird, wenn sich die Sonde nicht in der Nähe der betriebenen Weihnachtslichter befindet (5 bis 10 Zoll entfernt sind ausreichend, um eine Erkennung zu vermeiden).

Und dies ist das 'Feld', das auf dem stromführenden Draht vor allen Glühbirnen (und bei dunkler Lichtkette wegen einer toten Glühbirne) gemessen wird.

Die Sonde wurde vom Bodenclip und der einziehbaren Spitze befreit; Sie müssen nur die Isolierung mit der Spitze berühren. Die Skalen des Oszilloskops wurden auf 100 mV / Div vertikal und 2 ms / Div horizontal eingestellt. (Bei einem anderen, viel älteren Lichtsatz mit sehr dünnen Drähten musste ich 500 mV / Div verwenden, um ein Abschneiden zu vermeiden und die volle Sinuswelle zu sehen.)

Wenn Sie nun die erste tote Glühbirne erreichen, sehen Sie an einem Ende den Geist des Netzes und am anderen fast nichts:

(Entschuldigung für die folgenden Bilder, ich habe mein Handy benutzt und den wichtigsten Teil ausgeschnitten, dh die Glühbirne).

Sie können sich der toten Glühbirne durch binäre Suche nähern, wenn Sie vollständig wissenschaftlich arbeiten möchten. Wenn Sie die erste gefundene tote Glühbirne ausgetauscht haben, wiederholen Sie den Vorgang, bis Sie alle toten gefunden haben (sie befinden sich auf dem verbleibenden Teil der Schnur vom Stecker entfernt).

Sobald die Kette repariert ist, leuchtet sie auf. Wenn Ihre Augen jedoch auf den Bildschirm des Zielfernrohrs geklebt sind und Sie kein Lösungsmittel zur Hand haben, können Sie dies dennoch feststellen, da Sie den Geist des Netzsinus an beiden Enden aller Glühbirnen sehen können.

Versuchen Sie nun, sich auf einer Leiter vorzustellen, wobei das Zielfernrohr von einem Riemen um den Hals gehalten wird, und versuchen Sie, die Lichter oben auf dem Baum zu erreichen. Ist es nicht die schönste Zeit des Jahres?

Ich habe selbst einige Male darüber nachgedacht ... aber ehrlich gesagt habe ich es nie durchgemacht, weil es so billig (wenn auch umweltverantwortlich) ist, einfach rauszugehen und einen neuen Strang zu kaufen.

Eine Möglichkeit, die ich mir vorstellen könnte, wenn ich eine DIY-Methode entwerfen würde, wäre jedenfalls, ein sehr enges Impulssignal über den "neutralen" Eingang zu übertragen und die Zeit zu messen, die benötigt wird, um eine Reflexion des Impulses bei zu erhalten die Quelle.

Ich würde den Impuls mit einem Allzweck-E / A-Pin eines Mikrocontrollers erzeugen, den ich anschließend als dreifach angegebenen Eingang konfigurieren würde. Ich würde mit einem A / D-Eingangspin am Mikrocontroller auf den Impuls "lauschen". Dies könnte wahrscheinlich sogar der gleiche Pin des Mikrocontrollers sein. Möglicherweise möchten Sie auch einen Strombegrenzungswiderstand zwischen dem Mikrocontroller-Pin und dem Lichtstrang platzieren.

Wenn man weiß, wie lange es gedauert hat, bis der Impuls reflektiert wurde, sollte es eine relativ einfache Berechnung sein, um herauszufinden, wie weit der unterbrochene Stromkreis im Strang liegt. Ich denke, es wäre eigentlich nur (in enger Annäherung):

Dies wird wahrscheinlich nur funktionieren, wenn die Hälfte Ihrer Lichter funktioniert und die andere Hälfte nicht. Wenn alle Ihre Lichter ausgehen, würde ich erwarten, dass Sie zwei (möglicherweise) überlappende Reflexionen erhalten, was die Messung mehrdeutig machen würde. Das Interpretieren der Messung würde auch einige Kenntnisse der Schaltungstopologie Ihres speziellen Strangs erfordern, würde ich mir vorstellen, aber es würde Ihnen zumindest etwas geben , um fortzufahren.

Bearbeiten / Ergänzungen

Das Hauptproblem hierbei ist, dass man schnell genug probieren kann. Bei Lichtgeschwindigkeit dauert 6 Zoll nach meinen Berechnungen etwa eine halbe Nanosekunde. Sie benötigen also einen Timer mit fast 4 GHz, um schnell genug abzutasten und die Länge auf 6 Zoll zu verringern. Dies macht die Idee, dass ein A / D-Wandler Ihr Auslöser ist, so gut wie zunichte, und Sie benötigen eine Art Analogkomparator mit hoher Bandbreite und niedrigem Auslösepunkt, um den Impuls zu "verstärken" und einen möglichen Pin-Interrupt zu verursachen Verwenden Sie diese Option, um einen frei laufenden Timer zu erfassen.

Nehmen wir an, Sie verwenden ein Arduino mit 16 MHz. Ihre Timer-Auflösung beträgt dann theoretisch 62,5 ns. Das heißt, Sie haben eine Längenauflösung von 18,7 Metern, autsch. OK, wir brauchen also eine schnellere Uhr. Wenn Sie ein FPGA mit 1 GHz hätten, könnten Sie es auf etwa 0,3 Meter oder knapp einen Fuß senken. Aber jetzt fangen wir an, die Grenzen der DIY-Fähigkeit zu überschreiten.