クリスマスライトストリングの不良電球を見つける方法

直列に接続された2つのLED回路で構成されるLEDクリスマスライトストリングがあります。それは110V ACで直接働いています。ほとんどのLEDソケットには2本のワイヤーが接続されています。ストリングのもう一方の端には110Vソケットがあるため、これらを一緒にチェーンできます。

弦の半分が暗くなったので、その回路のLEDの1つが不良であるか、接続が不良であると考えられます。

LEDは取り外し不可（レンズ付きの成形プラスチックソケット）で、文字列を何とか追跡して、どこに障害があるかを見つけられるといいのですが。明らかに各LEDを個別にテストするために50か所で絶縁材を切ることはオプションではありません...

いくつかの機器を購入するか、DIYを構築することによって、故障を見つける健全な方法がある場合、または1つが故障したために100個のLEDストリングを交換する必要がありますか？

私はちょうどこれを行う素晴らしいシンプルなプロジェクトを見た：

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

プロジェクトはAlan Yatesによるものです：http : //www.vk2zay.net/

私が理解しているように、JFETの高インピーダンスゲートを使用して、主電源のノイズに起因するワイヤ内の電界の変動を検出します。信号はBJTを使用して増幅され、圧電スピーカーで音を出します。ライトが燃え尽きると、電界はライトに入るワイヤー上に存在しますが、出口ワイヤー上には存在しません。この原理を使用すると、燃焼した光を簡単に見つけることができます。彼はこれを白熱灯ストリングに適用しますが、同じ原理がLEDストリングにも適用されます。

2本の針（またはピン）を使用して、プラスチックの絶縁体を押し通して一度に1本を「ショート」させますか？これが電源に直接接続されていることを確認したので、変圧器、プラスチックで覆われた針、絶縁マットを使用することをお勧めします

JFETスニファは素晴らしいですが、たまたまあなたがたった399ドル札で地元の電気店にいて、利用可能なFETがない場合、オシロスコープを購入して電源のスニファを行うことができます。

あなたがしなければならないすべては生きているコンダクターが電球のソケットによって中断されるものであるような方法でクリスマスライトチェーンを接続することです。このように、プローブの先端で各電球ソケットに出入りするワイヤーの絶縁体に触れるだけで、電源のライブのゴーストを見ることができます。あなたが最初の欠陥のある電球に達するまで、それはです。

これは、プローブが電源付きのクリスマスライトの近くにない場合に、プローブの先端で電圧として検出される「バックグラウンドEフィールド」です（5〜10インチは検出を避けるのに十分です）。

そしてこれは、どの電球よりも前に（そして1つの電球が切れたためにライトチェーンが暗い状態で）ライブワイヤー上で検出された「フィールド」です。

プローブから接地クリップと格納式チップを取り除きました。先端で断熱材に触れるだけです。オシロスコープのスケールは、垂直方向に100 mV / div、水平方向に2 ms / divに設定されています。（別の非常に古い、非常に細いワイヤーのセットでは、クリッピングを回避して完全な正弦波を表示するために500 mV / divを使用する必要がありました）。

これで、最初の死んだ電球に到達すると、電源のゴーストが一方の端に表示され、もう一方にはほとんど何も表示されません。

（以下の写真については申し訳ありませんが、私は携帯電話を使用して、最も重要な部分、つまり電球を切り取りました）。

完全に科学的なものにしたい場合は、バイナリサーチで死球に近づくことができます。見つかった最初のデッド電球を交換したら、すべてのデッド電球が見つかるまで繰り返します（プラグから離れたストリングの残りの部分にあります）。

チェーンが修理されると、まあ、それは点灯します。しかし、目がスコープスクリーンにくっついていて、溶媒が手元にない場合でも、すべての電球の両端にある主電源のゴーストを見ることができるので、それがわかります。

今度は、はしごの上で自分の姿を想像してみてください。スコープは首のストラップで支えられ、木のてっぺんのライトに到達しようとします。今年で最も素晴らしい時期ではありませんか？

私自身も何度か考えましたが、正直なところ、外に出て新しいストランドを購入するのは非常に安いので（環境的に無責任ではあります）、正直なところ、これを経験したことはありません。

とにかく、私がDIYの方法を設計する場合、「中立」入力に非常に狭いパルス信号を送信し、パルスの反射が得られるまでにかかる時間を測定することで、起源。

マイクロコントローラの汎用I / Oピンを使用してパルスを生成し、それを後でトライステート入力として構成します。マイクロコントローラーのA / D入力ピンでパルスを「リッスン」します。これはおそらくマイクロコントローラの同じピンである可能性もあります。また、マイクロコントローラーピンとストランドの間に電流制限抵抗を配置することもできます。

パルスが反射するのにかかった時間を知ると、壊れた回路がどこまで下にあるかを計算するのは比較的簡単な計算になるはずです。私はそれは実際には（近似値に）ちょうどなると思います：

さて、これはおそらく、ライトの半分が機能していて、残りの半分が機能していない場合にのみ機能します。すべてのライトが消灯している場合は、2つの（場合によっては）重複する反射が発生すると予想されます。これにより、測定が不明瞭になります。測定を解釈するには、私が想像しているように、特定のストランドの回路トポロジの知識も必要ですが、少なくとも何かを進めることができます。

編集/追加

ここでの主な問題は、十分に速くサンプリングできることです。光速では、6インチは私の計算では約0.5ナノ秒かかります。そのため、6インチの長さに絞り込むのに十分な速さでサンプリングするには、ほぼ4 GHzで実行するタイマーが必要です。これは、A / Dコンバーターがトリガーになるという考えをかなり打ち消し、パルスを「増幅」してピン変更割り込みを発生させるために、低トリップポイントでセットアップされたある種の高帯域幅アナログコンパレーターが必要になります。フリーランニングタイマーをキャプチャするために使用します。

16MHzで動作するArduinoを使用しているとしましょう。タイマーの分解能は理論的には62.5nsです。つまり、長さの解像度は18.7メートルです。じゃあ、もっと速い時計が必要です。FPGAを1 GHzで実行している場合、それを約0.3メートルまたは1フィート下まで下げることができます。しかし、今、私たちは一種のDIY能力の限界を押し上げ始めています。