Luz nocturna, esquemática y funcional.

Recientemente compré una luz de noche el-cheapo por $ 1 solo para ver cómo logran que los costos sean tan bajos. Esperaba encontrarme con un regulador de voltaje el-cheapo en el mejor de los casos o incluso un puente rectificador, pero ¡ay! Ninguno existe aquí. Simplemente no puedo entender cómo o por qué el circuito aquí funciona con voltaje de red (240V). Se calienta durante la operación, pero de todos modos no lo iba a usar, por lo que es solo un accesorio de aprendizaje para mí. No tengo idea de qué es la parte SOT etiquetada "J6" y si es un transistor, de qué tipo. Por favor, ayúdame a descubrir cómo funciona y qué podría ser ese "J6".

editar: R2 es el LDR, las otras resistencias son resistencias SMD y el condensador es una tapa electrolítica.

El tablero se ve así:

y he dibujado el esquema como es:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Redibujado de la ingeniería inversa del OP.

• Si su circuito es correcto, entonces podemos ver tres resistencias de caída de voltaje, R3, 4 y 5, y un rectificador de media onda, D4. A 240 V la corriente a través de las resistencias será pero con el rectificador promediará la mitad.$I = \frac {240}{8k2 + 8k2+8k2} = 10~mA$
• No está claro por su esquema, pero sospecho que R2 es el sensor de luz, un LDR. Cuando se detecta luz, la resistencia caerá y se encenderá Q2. Esto "derivará" el DC en C1 a tierra y apagará los LED. Esto dará comodidad al usuario, dando la impresión de que la unidad no está desperdiciando energía cuando, de hecho, está funcionando con energía constante ya sea que esté encendida o apagada. ¡No haría ninguna diferencia en el consumo de energía si se omitieran R1, 2 y Q2!
• La potencia disipada en cada una de las resistencias será que puede ser un poco elevado para esas resistencias SMD.$P = I^2R = (5m)^2 \cdot 8k2 = 205~mW$

La razón para usar una derivación derrochadora para apagar los LED en lugar de cortar la energía es probablemente esta: tanto en los estados de "encendido" como de "apagado", el negocio final funciona a bajos voltajes, solo R3, R4, R5, D4 necesitan ser clasificado para altos voltajes.

Esto es un poco astuto: si intentas cortar la corriente durante el día, para ahorrar energía, el transistor tendría que clasificarse al voltaje máximo de la red (350 V o más) agregando algunos gastos, así como (posiblemente) más preocupaciones de seguridad.

La búsqueda del "transistor J6 SOT23" produce el S9014 : un transistor NPN perfectamente ordinario, con una clasificación de Vce <= 45V e Ic = 100mA.

Si alguno de los LED falla el circuito abierto, el transistor probablemente fallará el sobrevoltaje la próxima vez que se oscurezca, a menos que el capacitor falle primero.

Espero que se haya probado y se haya demostrado que no inicia un incendio en ese modo de falla: la funcionalidad y la reparación reales no son un problema dado el precio.

Los LED y D4 crean un simple rectificador de media onda. Las resistencias R3, R4 y R5 proporcionan la limitación de corriente necesaria. C1 proporciona un desacoplamiento muy simple. Cuando el LDR tiene luz, su resistencia es muy baja y la base del transistor Q1 recibe suficiente corriente para encenderse, probablemente a saturación. Esto efectivamente corta los LED, por lo que se apagan. Cuando se apaga la luz ambiental, el LDR es de alta resistencia, y la base de Q1 casi no recibe corriente, lo que la hace más abierta, por lo que la corriente fluye a través de los LED.

Es interesante que cuando los LED están apagados, las resistencias y el D4 siguen desperdiciando energía. Barato barato barato! Supongo que los diseñadores usaron tres resistencias diferentes en serie en lugar de solo una por razones de disipación de energía, pero también podría ser una cuestión de costos.

Habrá mayores corrientes de pico para cargar el Cap que la corriente LED promedio. La corriente máxima del LED se define por la resistencia total, serie R en la que podemos descuidar la ESR y la caída de voltaje de los LED

La tapa solo reduce el parpadeo del 15% del 100%, lo que podemos determinar a partir del LED ESR.

Descuidar el circuito de desactivación LDR / NPN que tenemos;

Entrada de media onda de 240Vrms 50Hz.

¿Parece que la carga de la foto tiene LED blancos de 75 mW con una ESR = 1 / Pd = 13.3 +/-? veces 3 LED en serie, = 40 ohmios

Por lo tanto, la corriente máxima es 1.414 * 240V / (3 * 8k2) = 14mA

• y la conversión del pico de media onda de RMS a DC equivalente es root2 * rms / 2
• por lo tanto, la corriente promedio del LED se convierte en Vrms / Rtotal o 10 mA
• con el Vf cambiando solo 10% sobre el rango de brillo de 10: 1 y 100uF * 40 Ohms = 4ms o 25% del intervalo de corriente de pulso de línea
• y usando una intensidad de potencia media en lugar de 10: 1, esperamos que la corriente de parpadeo del LED esté más cerca del 15% del ciclo de trabajo ENCENDIDO
• y la corriente de carga máxima de la tapa 10 veces la descarga promedio de 10 mA.

• un límite mayor reduciría el parpadeo, pero luego aumentaría el costo debido a las clasificaciones actuales de fluctuación RMS para pequeños límites económicos.

• también esperamos que las resistencias parpadeen con voltajes pico de> 1500 V y se quemen si hay algún rayo cerca