Come trovare una lampadina difettosa in una stringa di luci di Natale

Ho una stringa di luci natalizie a LED, che consiste in due circuiti di LED collegati in serie. Funziona direttamente su 110 V CA. La maggior parte delle prese LED ha 2 fili collegati ad esse, alcune ne hanno tre. C'è un socket da 110 V sull'altra estremità della stringa, quindi questi possono essere concatenati.

La metà della stringa si è oscurata, quindi suppongo che uno dei LED su quel circuito sia difettoso o che la sua connessione sia difettosa.

I LED non sono rimovibili (presa in plastica stampata con obiettivo) e spero di poter in qualche modo rintracciare la stringa e trovare dove si trova l'errore. Ovviamente tagliare l'isolamento in 50 punti per testare ogni LED separatamente non è un'opzione ...

Se esiste un modo sano per trovare l'errore, acquistando alcune attrezzature o costruendone una fai-da-te, o devo semplicemente sostituire una stringa di 100 LED perché una è andata male?

Ho appena visto un grande e semplice progetto che fa proprio questo:

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

Il progetto è di Alan Yates: http://www.vk2zay.net/

A quanto ho capito, utilizza un gate ad alta impedenza di un JFET per rilevare le fluttuazioni nel campo E nei fili a causa del rumore sulla rete. Il segnale viene amplificato utilizzando un BJT per produrre suoni su un altoparlante piezoelettrico. Se una luce viene bruciata, il campo elettronico esisterà sul filo che entra nella luce, ma non sul filo di uscita. Utilizzando questo principio è facile individuare la luce bruciata. Lo applica alla stringa di luce a incandescenza, ma lo stesso principio si applica a una stringa di LED.

Che ne dici di usare due aghi (o spilli) per "corto" un led alla volta premendo attraverso l'isolamento di plastica ?. Ho appena visto che questo è direttamente collegato alla rete, quindi è meglio usare un trasformatore, aghi ricoperti di plastica e un tappetino isolante

Lo sniffer JFET è eccezionale, ma se ti capita di essere nel tuo negozio di elettronica locale con una singola banconota da 399 dollari e non ci sono FET disponibili, puoi acquistare un oscilloscopio per eseguire lo sniffing di rete.

Tutto quello che devi fare è collegare la catena luminosa di Natale in modo tale che il conduttore sotto tensione sia quello che viene interrotto dalle prese della lampadina. In questo modo, semplicemente toccando l'isolamento del filo che entra ed esce da ogni portalampada con la punta della sonda, puoi vedere il fantasma della rete in tensione. Fino a quando non raggiungi la prima lampadina difettosa, cioè.

Questo è il "campo E di fondo" rilevato come una tensione dalla punta della sonda, quando la sonda non è in nessun posto vicino alle luci di Natale alimentate (5-10 pollici di distanza sono sufficienti per evitare il rilevamento).

E questo è il "campo" rilevato sul filo sotto tensione, prima di qualsiasi lampadina (e con la catena di luce scura a causa di una lampadina morta).

La sonda è stata spogliata della clip di terra e della punta retrattile; devi solo toccare l'isolamento con la punta. Le scale dell'oscilloscopio erano impostate su 100 mV / div verticale e 2 ms / div orizzontale. (Con un altro set di luci molto più vecchio con fili molto sottili ho dovuto usare 500 mV / div per evitare il clipping e vedere l'onda sinusoidale completa).

Ora, quando raggiungi la prima lampadina morta, vedrai il fantasma della rete da un lato e quasi nulla dall'altro:

(Mi dispiace per le seguenti immagini, ho usato il mio cellulare e ho ritagliato la parte più importante, cioè la lampadina).

Puoi avvicinarti alla lampadina morta con la ricerca binaria, se desideri diventare completamente scientifico. Quando hai sostituito la prima lampadina morta trovata, ripeti fino a trovare tutte quelle morte (saranno sulla parte rimanente della corda lontana dalla spina).

Una volta che la catena è stata riparata, si accenderà. Ma se i tuoi occhi sono incollati allo schermo dell'oscilloscopio e non hai un solvente a portata di mano, potresti ancora dirlo perché sarai in grado di vedere il fantasma del seno principale su entrambe le estremità di tutte le lampadine.

Ora, prova a immaginarti su una scala, con lo scopo tenuto da una cinghia intorno al collo, cercando di raggiungere le luci in cima all'albero. Non è il periodo più bello dell'anno?

L'ho contemplato io stesso diverse volte ... ma onestamente non l'ho mai fatto perché è così economico (anche se ecologicamente irresponsabile) uscire e comprare un nuovo filo.

Ad ogni modo, un modo in cui potrei immaginare di farlo, se dovessi progettare un metodo fai-da-te, sarebbe quello di trasmettere un segnale di impulso molto stretto lungo l'ingresso "neutro" e misurare il tempo necessario per ottenere un riflesso dell'impulso a la fonte.

Genererei l'impulso con un pin I / O di uso generale di un microcontrollore che successivamente configurerei come input tri-dichiarato. Vorrei "ascoltare" l'impulso con un pin di ingresso A / D sul microcontrollore. Questo potrebbe probabilmente essere lo stesso pin del microcontrollore. Potresti anche voler mettere una resistenza di limitazione della corrente tra il pin del microcontrollore e il filo di luci.

Sapendo quanto tempo ci è voluto per riflettere l'impulso, dovrebbe essere un calcolo relativamente semplice per capire quanto è distante il filo del circuito interrotto. Penso che in realtà sarebbe solo (per una stretta approssimazione):

Ora, probabilmente funzionerà solo se metà delle tue luci funzionano e l'altra metà no. Se tutte le tue luci sono spente, mi aspetto che otterrai due (forse) riflessi sovrapposti, il che renderebbe la misurazione un po 'ambigua. Interpretare la misurazione richiederebbe anche una certa conoscenza della topologia del circuito del tuo particolare filone e immagino, ma almeno ti darebbe qualcosa da fare.

Modifica / Aggiunte

Il problema principale qui è riuscire a campionare abbastanza rapidamente. Alla velocità della luce, 6 pollici impiegano circa mezzo nano-secondo dai miei calcoli, quindi hai bisogno di un timer che funziona a quasi 4 GHz per campionare abbastanza velocemente da restringerlo a 6 pollici di lunghezza. Questo praticamente uccide l'idea che un convertitore A / D sia il tuo trigger e avresti bisogno di una sorta di comparatore analogico a larghezza di banda elevata impostato con un punto di scatto basso per "amplificare" l'impulso e causare un'interruzione di cambio pin che potresti utilizzare per acquisire un timer di funzionamento gratuito.

Diciamo che stai usando un Arduino a 16MHz. La risoluzione del timer è quindi teoricamente 62,5 ns. Ciò significa che hai una risoluzione in lunghezza di 18,7 metri, ahi. OK, quindi abbiamo bisogno di un orologio più veloce. Se avessi un FPGA in esecuzione a 1 GHz, potresti farlo scendere a circa 0,3 metri o appena sotto un piede. Ma ora stiamo iniziando a spingere i limiti dell'abilità fai-da-te.