Smart Sockel REDMOND Smart Plug SkyPlug RSP-100S (Teil 2). Der Hauptnachteil der Steckdose und deren Beseitigung

Also habe ich endlich den zweiten Teil über die Smart-Buchse Redmond SkyPlug RSP-100S „fertiggestellt“.

Wie ich im ersten Teil sagte - der Artikel "Smart Socket Redmond SkyPlug RSP-100S. Analyse des Entwurfs und des elektrischen Schaltplans. Identifizierung von Mängeln “ , musste ich ein Diagramm dieser Steckdose zeichnen, um sie fertigzustellen. Ich mochte meiner Meinung nach wirklich nicht mehr den Hauptnachteil dieses intelligenten Outlets, über den ich im ersten Teil nicht gesprochen habe. Eigentlich ändere ich gerne etwas, meine Arbeitskollegen scherzen sogar, wenn etwas nicht von mir entwickelt wurde, dann gehört dieses etwas nicht mir. :) :)

Wir werden dieses Manko ankündigen, und wenn viele das Diagramm nicht erraten haben, ist dies das Fehlen einer autonomen Stromquelle. Tatsache ist, dass der nRF51822-IC eine Echtzeituhr hat und sie funktionieren, d.h. Sie zählen nur die Zeit, wenn das Netzwerk mit Strom versorgt wird, weil Es gibt keine interne Stromquelle, keine Batterie, keine Batterie oder sogar einen Ionistor. Dies bedeutet, dass bei einem Stromausfall auch für kurze Zeit die Uhr zurückgesetzt wird und die zuvor gespeicherten Ein / Aus-Programme irrelevant werden. Mit einem Smart Outlet machte ich sofort auf dieses Manko aufmerksam und legte großen Wert darauf, weil Der Strom meiner Stadt wird oft abgeschaltet. Besonders häufig kommt es während eines Gewitters zu Stromausfällen usw. Ein weiterer Nachteil ist, dass der Socket den aktuellen Status nicht speichert.und wenn es während eines Stromausfalls eingeschaltet war, beginnt es nach der Stromversorgung im ausgeschalteten Zustand zu arbeiten.

Irgendwie musste ich für ein paar Wochen das Haus verlassen und bat eine wundervolle Person, zu mir nach Hause zu kommen, um Aquarienfische zu füttern. Und eines Tages ruft sie mich an und sagt, dass die Beleuchtung im Aquarium ausgeschaltet ist. Ich fragte, ob die Stunden in der Mikrowelle die Zeit anzeigen, auf die ich eine Antwort erhalten habe - nein, und dies ist meine Stromausfallanzeige. Ich stellte sofort fest, dass ein Stromausfall auftrat, und als die Stromversorgung wiederhergestellt wurde, ließ sich die Smart-Buchse nicht einschalten, da der letzte Status in der Firmware nicht gespeichert werden konnte. Aber selbst wenn der Zustand gespeichert würde, könnte dieser Zustand aufgrund des Mangels an genauer Zeit irrelevant sein, beispielsweise wenn der Strom tagsüber abgeschaltet und spät nachts wiederhergestellt wurde, wenn keine Beleuchtung mehr im selben Aquarium erforderlich ist.Hier kam die Idee auf, eine intelligente Steckdose zu modifizieren und eine autonome Stromquelle einzuführen. Dazu musste ich das Funktionsprinzip herausfinden und als Ergebnis den elektrischen Schaltplan einer intelligenten Steckdose kennen: Wie lauten die Versorgungsspannungen, welche Komponenten, welcher Bluetooth-Controller, wo sind die Ein / Aus-Programme gespeichert und wo werden die Uhrzeit und die Wochentage gezählt und wahrscheinlich und Daten. Das Timing für die gesamte Logik im Socket sollte eingebaut sein, weil Ein / Aus-Programme über das Smartphone werden am Wochentag und für eine bestimmte Zeit eingestellt, und die Bluetooth-Verbindung mit dem Smartphone wird nicht immer unterstützt, und daher verfügt die Smart-Buchse nicht über eine ständige Synchronisation von Zeit und Programmen. Als Ergebnis der im ersten Teil beschriebenen Arbeit habe ich festgestelltdass die Ein / Aus-Programme im Speicher des Bluetooth-Controllers selbst gespeichert sind und auch eine Echtzeituhr haben und die Uhr synchronisiert ist, wenn die Smart-Buchse über Bluetooth mit einem Smartphone verbunden ist, d. h. Bei jeder Verbindung wird Zeit vom Smartphone genommen.

Infolgedessen wurde deutlich, dass ein Schutz gegen den Verlust von Elektrizität im elektrischen Beleuchtungsnetz zumindest für einige Stunden erforderlich war, und dies kann nur durch die Einführung der oben genannten Geräte gelöst werden: einer Batterie, einer Batterie oder eines Ionistors.

1 SUCHE NACH EINER METHODE FÜR DIE OFFLINE-STROMVERSORGUNG

Zunächst habe ich mich entschlossen, das Einfachste zu versuchen - den Ionistor, da dieses Gerät keine Ladekreise eingeben muss und es ausreicht, ihn parallel zu den Leistungsausgängen des Bluetooth-Controllers anzuschließen, und der Ionistor von der Stromquelle auf die Spannung dieser Quelle aufgeladen wird. Ich habe die Stifte 1 und 4 des Sitzes für den XP1-Stecker verlötet (ich erinnere mich, dass sich dieser Stecker nicht auf der Platine befindet, aber es gibt eine Stelle und Löcher dafür, deren äußerste Stifte 1 und 4 Stifte sind, die mit den Stromversorgungskreisen des Bluetooth-Controllers verbunden sind, und es sollte solche geben Spannung 3,3 V). Der Ionistor wurde auf die Versorgungsspannung des Bluetooth-Controllers aufgeladen, aber nach dem Trennen der Smart-Steckdose vom Netzwerk wurde der Ionistor in etwa einer Minute entladen. Die vom Ionistor akkumulierte Energie reichte nicht aus, um die Leistung für ein paar Stunden aufrechtzuerhalten, weilEs gibt Fälle von Stromausfällen für 1 - 2 Stunden. Ich muss sagen, dass der Ionistor, den ich eingesetzt habe, keine sehr große Kapazität hat, nur 0,33 F, weil Bei größeren Kapazitäten hatten die Ionistoren bereits recht anständige Abmessungen und es wäre nicht einfach, sie in die Sockel einzusetzen. Und wie die Praxis gezeigt hat, würde der Ionistor, selbst wenn Sie ihn auf 1,0 F stellen, nicht so lange halten, wie wir möchten, aber natürlich wäre er für kurzfristige Stromausfälle gut geeignet.

Nach dem Ionistor gab es die Idee, so etwas wie eine Lithiumbatterie einzubauen, ähnlich wie Computer - CR2032, aber nicht so groß, aber kleiner - CR1620. Aber diese Idee wurde fast sofort beseitigt, weil Der Akku ist kurzlebig - er setzt sich schnell hin und kann nicht aufgeladen werden. Außerdem ist es schwierig, ihn anzuschließen. Das Löten von Leitern ist keine gute Idee, da Sie können überhitzen und es wird fehlschlagen. Ich habe in meiner Stadt keine kleinen Batterien mit geschweißten Anschlüssen zum Verkauf gefunden, aber selbst wenn ich dies tun würde, müsste ich die Steckdose jedes Mal zerlegen oder ersetzen, was die Abmessungen der intelligenten Steckdose vergrößern und ihr ästhetisches Erscheinungsbild verlieren würde.

Als ich nach Ionistoren und Batterien suchte, bemerkte ich in einem der Radiogeschäfte am Fenster kleine Li-Pol-Batterien in Form eines rechteckigen Parallelepipeds und vor allem geeigneter Abmessungen. Der Laden hatte Batterien mit einer Kapazität von 20, 40, 65 und 100 mAh. Ich habe dann herausgefunden, dass es für 65 mAh in den Gesamtabmessungen am besten geeignet zu sein scheint, aber ich musste noch einmal in die Steckdose schauen und den Platz unter der Batterie bewerten, um nicht durch den Kauf der falschen enttäuscht zu werden, und der Preis ist ziemlich hoch: ab 200 bis zu 350 Rubel und, wie böse, 65 mAh - das teuerste.

2 ARBEITEN DER AUTONOMEN KRAFT AUF DER GRUNDLAGE DER BATTERIE

Da beschlossen wurde, den Akku einzulegen, gab es nun ein Problem bei der Anwendung des Ladekreises dieses Akkus und der Organisation der Stromversorgung des Bluetooth-Controller-Chips. Laut Datenblatt hat es eine zulässige Betriebsspannung von 3,6 V, und ein vollständig geladener Li-Pol-Akku erzeugt eine Spannung von 4,2 V. Zum Laden des Akkus, insbesondere bei einer so geringen Kapazität, ist ein geringer Strom erforderlich, und es musste ein Ladekreis mit Strombegrenzung hergestellt werden . Die Schaltung für den TP4056 IC fiel mir sofort ein. Vorgefertigte Taschentücher - Ladegeräte für Li-Ion-Akkus, die ich auf der Grundlage dieses Mikroschaltkreises vor nicht allzu langer Zeit an einem bekannten Ort bestellt hatte. Als sie ankamen, wurden sie nicht sofort verwendet und sicher in die Kiste geschickt, wo sie auf ihr Schicksal warteten. Sie mussten nicht lange auf mindestens einen von ihnen warten. Das Board sieht aus wie auf dem Foto unten.Es enthält den TP40406 IC, Modusanzeige-LEDs und den Rest des Kabelbaums. Obwohl dieser Chip auch für Li-Ion-Akkus geeignet ist, denke ich, dass er auch für Li-Pol geeignet ist.



Abbildung 1 - Batterieladecontroller basierend auf dem TP4056 IC

Gemäß der Beschreibung auf der Website des Verkäufers ist diese Instanz für einen Ladestrom von 1 A ausgelegt. Dies wird durch den zwischen dem gemeinsamen Draht (IN-) und Pin 2 des Mikrokreises installierten Widerstandswert erklärt. Auf dem Foto liegt dieser Widerstand unter - 1,2 kOhm, was der Begrenzung durch das Datenblatt entspricht Ladestrom von 1 A. Laut Datenblatt, in dem eine Tabelle der Ladeströme in Abhängigkeit von der Widerstandsbewertung angegeben wurde, konnte ich keinen Widerstand aufnehmen, der einen Ladestrom von weniger als 130 mA liefert, was doppelt so viel ist wie die Batteriekapazität, und Batterien laden normalerweise nicht mit Strom mehr als 0,2 von C (wobei C die Batteriekapazität ist). In diesem Fall schlug ich vor, dass eine Batterie mit einer Kapazität von 65 mAh für mich geeignet ist, d. H. C = 65 mAh, woraus wir den Ladestrom 13 mA bestimmen. Um eine solche Strombegrenzung sicherzustellen, musste ein Widerstand zwischen dem gemeinsamen Draht und Pin 2 der Mikroschaltung ausgewählt werden.Basierend auf den verfügbaren Widerstandswerten und den entsprechenden Strömen habe ich ein Diagramm erstellt, in dem ich die Linie in Richtung der Erhöhung des Widerstands des Widerstands bedingt fortgesetzt und den gewünschten Wert bei dem erforderlichen Strom ungefähr bestimmt habe. Ich habe den Widerstand von 62 kOhm gewählt. Dann sollte laut Datenblatt der Widerstand, der von der Stromversorgung zum TP4056-IC-Pin (Pin 4) kommt, 0,2 bis 0,5 Ohm betragen. Da der Widerstand auf der Platine jedoch 0 Ohm (Jumper) betrug, habe ich mich entschlossen, dem Datenblatt zu folgen und von den verfügbaren kleinen Oberflächenwiderständen fand ich einen auf 1 Ohm und zwei auf 1,5 Ohm, löte sie alle parallel und erhielt dadurch einen Widerstand von etwa 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.Auf der ich die Leitung in Richtung der Erhöhung des Widerstands des Widerstands bedingt fortsetzte und den gewünschten Wert bei dem erforderlichen Strom ungefähr bestimmte, wählte ich den Widerstand von 62 kOhm. Dann sollte laut Datenblatt der Widerstand, der von der Stromversorgung zum TP4056-IC-Pin (Pin 4) kommt, 0,2 bis 0,5 Ohm betragen. Da der Widerstand auf der Platine jedoch 0 Ohm (Jumper) betrug, habe ich mich entschlossen, dem Datenblatt zu folgen und von den verfügbaren kleinen Oberflächenwiderständen fand ich einen auf 1 Ohm und zwei auf 1,5 Ohm, löte sie alle parallel und erhielt dadurch einen Widerstand von etwa 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.Auf der ich die Leitung in Richtung der Erhöhung des Widerstands des Widerstands bedingt fortsetzte und den gewünschten Wert bei dem erforderlichen Strom ungefähr bestimmte, wählte ich den Widerstand von 62 kOhm. Dann sollte laut Datenblatt der Widerstand, der von der Stromversorgung zum TP4056-IC-Pin (Pin 4) kommt, 0,2 bis 0,5 Ohm betragen. Da der Widerstand auf der Platine jedoch 0 Ohm (Jumper) betrug, habe ich mich entschlossen, dem Datenblatt zu folgen und von den verfügbaren kleinen Oberflächenwiderständen fand ich einen auf 1 Ohm und zwei auf 1,5 Ohm, löte sie alle parallel und erhielt dadurch einen Widerstand von etwa 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.Laut Datenblatt sollte der Widerstand, der von der Stromversorgung zum TP4056-IC-Pin (Pin 4) kommt, zwischen 0,2 und 0,5 Ohm liegen. Da der Widerstand auf der Platine jedoch 0 Ohm (Jumper) betrug, habe ich mich entschlossen, dem Datenblatt von zu folgen Ich fand einen der kleinen Oberflächenwiderstände, einen auf 1 Ohm und zwei auf 1,5 Ohm, löte sie alle parallel und erhielt dadurch einen Widerstand von etwa 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.Laut Datenblatt sollte der Widerstand, der von der Stromversorgung zum TP4056-IC-Pin (Pin 4) kommt, zwischen 0,2 und 0,5 Ohm liegen. Da der Widerstand auf der Platine jedoch 0 Ohm (Jumper) betrug, habe ich mich entschlossen, dem Datenblatt von zu folgen Ich fand einen der kleinen Oberflächenwiderstände, einen auf 1 Ohm und zwei auf 1,5 Ohm, löte sie alle parallel und erhielt dadurch einen Widerstand von etwa 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.löten sie alle parallel und erreichten dadurch einen Widerstand von ca. 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.löten sie alle parallel und erreichten dadurch einen Widerstand von ca. 0,43 Ohm. Ehrlich gesagt, ich weiß nicht warum, dieser Widerstand, denn nach der Schaltung ist dieser Widerstand kein Shunt, aber vielleicht steht er im Falle eines Kurzschlusses in der Batterie, um den Strom zu begrenzen.

Nachdem die Widerstände ausgewählt und verlötet worden waren, musste der Überschuss von der Ladereglerplatine abgeschnitten werden, nämlich der Bereich, in dem der Mini-USB-Anschluss gelötet ist. In diesem Bereich konnte die Platine nicht in den dafür vorgesehenen Raum im Gehäuse eingeführt werden, und wenn sie abgeschnitten wurde, dann Das Board ist klar dort platziert, wo ich es definiert habe. Deshalb zerlegen wir die Mini-USB-Buchse, damit Sie den Überschuss bequemer mit einer Metallschere abschneiden können. Unten im Bild sehen Sie, wie das Board nach Fertigstellung aussieht.



Abbildung 2 - Modifizierter Batterieladecontroller

In diesem Bild sehen Sie jedoch, wo Sie die Ladereglerplatine im Smart-Sockelgehäuse platzieren können:



Abbildung 3 - Platzierung des Batterieladecontrollers im Smart-Sockelgehäuse

Dann trat das folgende Problem auf. Jetzt müssen wir den Laderegler mit etwas versorgen, da die transformatorlose Stromversorgung der Smart-Buchse im ausgeschalteten Modus für 12 V ausgelegt ist und der Laderegler TP4056 laut Datenblatt nicht mehr als 8 V mit Strom versorgt. Daher können Sie den Laderegler nicht direkt aufladen und es war notwendig, die Spannung zu senken, um den korrekten Betrieb des TP4056 sicherzustellen. Aber es ist am besten, mit 5 V betrieben zu werden, weil Dies ist eine häufigere Spannung, und außerdem befand sich auf der Platine eine Mini-USB-Buchse, die eine Stromversorgung von 5 V implizierte. Das Einfachste und Kleinste, was ich mir für 5 V einfallen lassen konnte, war, einen linearen Stabilisator in das SOT-23- oder SOT-89-Gehäuse einzubauen. weil Lastströme (Ladeströme) werden 100 mA nicht überschreiten, für die solche kleinen Stabilisatoren normalerweise ausgelegt sind.Aus dem vorhandenen Arsenal gab es einen L78L05ABUTR-Mikroschaltkreis im SOT-89-Paket, den ich verwenden wollte, der jedoch irgendwo installiert werden musste, und das Löten einer solchen Kleinigkeit ist mit Montage behaftet - es war möglich, Schlussfolgerungen zu brechen, und es bestand die Gefahr, irgendwo etwas zu schließen , weil auf der Platine eines Smart Sockets nicht viel freier Speicherplatz vorhanden ist. Deshalb fertigte er schnell ein Taschentuch für diesen Chip an, auf dem er auch die Installation von Keramikkondensatoren vorsah.



Abbildung 4 - Linearer Spannungsregler für 5 V

Als es einen Laderegler und eine Leistungsplatine für den Laderegler gab, konnte ich den Ort ihrer Installation bewerten, und jetzt war bereits sichtbar, wo eine der Batterien gefallen würde. Ich habe diesen Laden wieder besucht, alles noch einmal angeschaut und mich dennoch für den mit 65 mAh entschieden, der auf dem Bild unten zu sehen ist.



Abbildung 5 - Li-Pol-Akku LP451124

3 MONTAGE EINES STROMVERSORGUNGSSYSTEMS

Jetzt gibt es einen Akku, einen Ladekreis , einen Spannungsregler für einen Ladekreis. Wir schließen alles in der entsprechenden Reihenfolge an und erhalten das Design wie in der Abbildung unten.



Abbildung 6 - Batterie mit Laderegler

Wir überprüfen diese Baugruppe in Arbeit. Wir legen eine Spannung von etwas mehr als 5 V an den Stabilisator an und betrachten die Spannung am Ausgang des Stabilisators und dann an der Batterie. In meinem Fall funktionierte alles sofort, der Ladestrom floss zur Batterie und die rote LED war an. Nachdem ich ein wenig standgehalten und den Ladestrom gesteuert hatte, kam ich zu dem Schluss, dass das Laden langsam erfolgt und es notwendig wäre, den Ladestrom zu erhöhen. Wieder habe ich in das Datenblatt der Batterie geschaut und es wurde gesagt, dass der Standardladestrom dieser Batterie 0,5 ° C beträgt, was einem Strom von 27,5 mA entspricht. Dann habe ich den Widerstand des Widerstands reduziert, wodurch der Ladestrom auf 47 kOhm eingestellt wird. Dadurch wurde der Akku schneller geladen und eine grüne LED am Controller leuchtet auf, um das Ende des Ladevorgangs anzuzeigen.

Es gibt eine Batterie, einen Laderegler und einen Spannungsstabilisator für den Laderegler. Jetzt müssen wir den Stromversorgungskreis des Bluetooth-Controllers nRF51822 berücksichtigen, um die Versorgungsspannung von 3,6 V nicht zu überschreiten und noch besser 3,0 - 3,3 V nicht zu überschreiten Der Hersteller garantiert den normalen Betrieb. Das einfachste und kleinste, was Sie sich vorstellen können, ist, die Spannung von der Batterie durch zwei in Reihe geschaltete Dioden des Typs 1N4148 zu leiten, auf die jeweils 0,5 - 0,6 V abfallen, nachdem die Dioden eine Spannung von 3,0 - 3 erhalten 2 V, was für den Betrieb des IC nRF51822 akzeptabel ist. Außerdem lassen die Dioden die Batterie nicht entladen, wenn Spannung im Netzwerk vorhanden ist. Der Ausgang des Linearstabilisators DD1 als Teil der nativen Schaltung der Smart-Buchse hat eine Spannung von 3,3 V.Infolgedessen schließen die Dioden und die Spannung geht nicht zur Batterie und auch die Spannung von der Batterie geht nicht zu nRF51822, wenn Spannung im Netzwerk vorhanden ist. Selbst im Datenblatt zu nRF51822 wird angegeben, dass die minimale Betriebsspannung 1,8 V beträgt. Wenn die Batterie auf 2,8 bis 3 V entladen wird, können wir den Betrieb von nRF51822 ohne Strom im Netzwerk unterstützen, was bedeutet, dass die Echtzeituhr nicht auf diesen Punkt zurückgesetzt wurde wird - wie vor einem Stromausfall - im Status „Ein“ oder „Aus“ gehalten, und dieser Status wird beibehalten, bis das Programm ausgeführt wird, wenn die Zeit gekommen ist, wenn es eingestellt wurde, oder bis die Batterie leer ist.Selbst im Datenblatt zu nRF51822 wird angegeben, dass die minimale Betriebsspannung 1,8 V beträgt. Wenn die Batterie auf 2,8 bis 3 V entladen wird, können wir den Betrieb von nRF51822 ohne Strom im Netzwerk unterstützen, was bedeutet, dass die Echtzeituhr immer noch nicht auf Null zurückgesetzt wird wird - wie vor einem Stromausfall - im Zustand „Ein“ oder „Aus“ gehalten, und dieser Zustand wird beibehalten, bis das Programm ausgeführt wird, wenn die Zeit gekommen ist, wenn es eingestellt wurde, oder bis die Batterie leer ist.Selbst im Datenblatt zu nRF51822 wird angegeben, dass die minimale Betriebsspannung 1,8 V beträgt. Wenn die Batterie auf 2,8 bis 3 V entladen wird, können wir den Betrieb von nRF51822 ohne Strom im Netzwerk unterstützen, was bedeutet, dass die Echtzeituhr nicht auf diesen Punkt und die Last zurückgesetzt wurde wird - wie vor einem Stromausfall - im Status „Ein“ oder „Aus“ gehalten, und dieser Status wird beibehalten, bis das Programm ausgeführt wird, wenn die Zeit gekommen ist, wenn es eingestellt wurde, oder bis die Batterie leer ist.und dieser Zustand wird beibehalten, bis das Programm ausgeführt wird, wenn die Zeit gekommen ist, wenn es eingestellt wurde oder bis die Batterie leer ist.und dieser Zustand wird beibehalten, bis das Programm ausgeführt wird, wenn die Zeit gekommen ist, wenn es eingestellt wurde oder bis die Batterie leer ist.

4 SCHALTUNG ELEKTRISCHE SCHALTUNG EINER SMARTEN STECKDOSE MIT AUTONOMER STROMVERSORGUNG

Wir erstellen ein neues elektrisches Schaltbild einer modifizierten intelligenten Steckdose, einer autonomen Stromquelle, die auf einer Li-Pol-Batterie basiert. Das Diagramm ist in der folgenden Abbildung dargestellt.



Abbildung 7 - Schematische Darstellung der elektrischen Verfeinerung einer intelligenten Buchse.

In der Abbildung haben zusätzliche Dioden vom Typ 1N4148 die Positionsbezeichnungen D1 und D2 und sind zur einfachen Suche auch durch eine gestrichelte Linie innerhalb der A1-Karte eingekreist.

5 INSTALLIEREN DES AUTONOMEN LEISTUNGSSYSTEMS AUF DER GRUNDLAGE DER BATTERIE. MONTAGE DES NEUEN DESIGN DER SMART SOCKET

Gemäß dem Schema sollten zusätzliche Dioden auf der Smart-Socket-Platine installiert werden. Anschließend sollten die Batterie, der Laderegler und der Stabilisator an den vorgeschriebenen Stellen im Smart-Socket-Gehäuse installiert und alle Ein- und Ausgänge entlötet werden.

Wir stellen den Laderegler und den Stabilisator wie in der Abbildung unten gezeigt ein. Wir setzen einfach die Ladereglerplatine in den Raum zwischen dem Ständer für die Schraube und dem Vorsprung der Buchse unter dem Stecker ein, sie wird dort relativ fest eingesetzt - sie hängt nicht heraus und springt nicht heraus, und wir setzen die Spannungsreglerplatine für den Regler auf den Schmelzkleber mit den Elementen in Richtung der Buchse. Es ist auch zu sehen, dass ich die Erdungshalterung mit hitzebeständigem Klebeband halb aufgeklebt habe, wofür es unten deutlich wird.



Abbildung 8 - Installieren des Ladereglers Wir

installieren den Akku wie auf dem Foto unten gezeigt:



Abbildung 9 - Einlegen der Batterie

Das Bild zeigt, dass die Batterie in der Öffnung einer der Ecken der Steckdose auf einer Seite der Erdungshalterung installiert ist. Zur Isolierung habe ich diese Halterung mit zwei Schichten hitzebeständigem Klebeband verklebt. Erstens werden die Batterieklemmen isoliert, und zweitens wird eine zusätzliche Phasen- und Erdungsisolierung durchgeführt, da Die Batterie hat eine Leerlaufspannung. Leiter mit der entsprechenden Polarität werden an die Batterieklemmen gelötet, die von der Ladereglerplatine und von der Ladereglerplatine ausgehen. Die Leiter versorgen den Bluetooth-Regler über Dioden mit der Buchsenplatine, wie im Schaltplan gezeigt. Ich isolierte die Batterieklemmen mit gelöteten Leitern mit einem Schrumpfschlauch und bog die Klemmen und einen Teil der Schale ohne scharfe Bewegungen in einem Winkel von 90 ° zur Basis der Buchse, in der die Erdungshalterung installiert ist.

Die Verkabelung des Stabilisator-Netzteils und des Batterieausgangs sowie die Installation zusätzlicher Dioden D1 und D2 können wie auf dem Foto unten gezeigt erfolgen.



Abbildung 10 - Verdrahtung der Batteriekreise und zusätzlicher Dioden

Diese Installation der Batterie, des Ladereglers und des Spannungsreglers für den Laderegler ermöglicht es Ihnen, die Steckdose frei zu montieren, d. H. Die Batterie und zusätzliche Platinen stören nach der Montage die Hauptplatine überhaupt nicht: Es ruht nichts und ist nicht betroffen. Aus Gründen der Zuverlässigkeit habe ich die Stelle, an der das Erdungskabel von der Erdungshalterung zur Lasterdungshalterung geführt wurde, mit einem hitzebeständigen Klebeband isoliert. Und Sie sollten auch auf flexible Leiter achten, die beim Zusammenbau so verstaut werden müssen, dass sie die Kontaktöffnungen für den Netzstecker nicht kreuzen. Vielleicht ist es in meinem Fall notwendig, sie irgendwo mit Heißkleber zu greifen. Übrigens, da die Leiter, die ich für den MGTF-0.12-Draht verwendet habe, stark genug für einen Hochspannungsdurchschlag sind und die Isolierung beim Löten nicht schmilzt.



Abbildung 11 - Packen von Leitern um die Steckdose

Nach dem Einsetzen der Batterie habe ich festgestellt, dass die Halterung, mit der die Last geerdet wird, wenn Sie den Laststecker in die intelligente Steckdose stecken, stark gegen die Batterie gedrückt wird, wodurch die Batterie beschädigt oder kurzgeschlossen werden kann. Diese Halterung muss es also sein finalisieren, nämlich biegen, wie auf dem Foto unten gezeigt.



Abbildung 12 - Bilden der Kontakte der Erdungshalterung

Natürlich können Sie diese Halterung vollständig entfernen, aber es ist sicherer mit der Erdung , wenn Sie ein Dreileiter-Stromversorgungsnetz haben.

6 PRÜFUNG DER ARBEIT UND AUSFÜHRUNG DER VORPRÜFUNGEN DER ENTWICKELTEN SMART-STECKDOSE

Als Ergebnis haben wir nach der geleisteten Arbeit und der Montage eine intelligentere Steckdose, d.h. Bereits weniger abhängig von einem Stromausfall, mit dem Akku und dem Batterieladecontroller an Bord, und selbst im Gehäuse sehen Sie das Leuchten der LEDs des Ladereglers, rot - die Ladung ist an, grün - die Ladung ist beendet.



Abbildung 13 - Anzeige des Lademodus

Nach dem Zusammenbau wurde ein Test durchgeführt, der Ladevorgang wurde durchgeführt. Im Laufe der Zeit leuchtet eine grüne LED auf, die das Ende des Ladevorgangs anzeigt. Die Echtzeituhr betrachtet den Status „Ein“ bzw. „Aus“ ebenfalls als unterstützt, jedoch nicht für ein „aber“. Wie sich herausstellte, blieb während des Stromausfalls ein "Ein" -Zustand, dh der VT2-Transistor, offen, nachdem die Elektrizität im Netzwerk wiederhergestellt worden war, wurde die Buchse eingeschaltet und es ist klar, dass die VD6-LED "Ein" ist, aber da der Transistor offen ist, dann Zum Zeitpunkt der Stromversorgung fließt der Strom vom Ausgang der Diodenbrücke sofort durch die Relaisspule und den Transistor. Infolgedessen hat der Kondensator keine Zeit zum Laden von bis zu 12 V und die Spannung wird sofort auf 5 bis 6 V gedrückt, was für einen garantierten Relaisbetrieb nicht ausreichte. Es stellte sich herausDies scheint eine Steckdose im Status „Ein“ zu sein, und das Relais schaltet sich nicht ein. Die Stromversorgung ist schwach, und es wäre erforderlich, die Leistung zu erhöhen.

7 ZUSÄTZLICHE ÄNDERUNGEN IN DER STROMQUELLE EINER SMARTEN STECKDOSE. SCHLUSSPRÜFUNGEN

Ich begann herauszufinden, welche Art von Ballastkondensatoren C3 und C5 in dieser Steckdose verwendet wurden, um die gleichen zu finden und wenn möglich hinzuzufügen. Ich habe ihre Kapazität gemessen und jeweils etwa 0,47 Mikrofarad erhalten, was insgesamt etwa 1 Mikrofarad entspricht. Es ist jedoch nicht möglich, die Spannung zu messen, aber gemessen an der Größe der Kondensatoren und der Spannung im Netzwerk sollte sie zwischen 400 und 500 V liegen. Die typischen Größen dieser Kondensatoren haben für solche Kondensatoren eine Spannung von 500 V, jedoch gemäß den Informationen auf der Murata-Website zu ähnlichen KondensatorenBei Spannungen von etwa 220 V ist die Kapazität dieser Kondensatoren viel niedriger als ihr Nennwert bei niedrigen Spannungen. Daraus wurde deutlich, warum diese Kondensatoren keine ausreichende Leistung liefern, so dass am Ausgang dieser Stromquelle keine signifikanten Spannungsabfälle auftreten. Und dann wurde der Batterieladekreis hinzugefügt, der ebenfalls etwas Strom nahm, etwa 10 - 20 mA, bis die Batterie aufgeladen ist. Da solche Kondensatoren bei hohen Spannungen nicht sehr gut funktionieren, habe ich mich entschlossen, einen kleinen Metallfilmkondensator mit mindestens 400 V und einer weniger normalen Kapazität zu finden. Ich begann mich mit den alten Platinen verschiedener Geräte zu beschäftigen und fand auf einer der Platinen einen kleinen importierten Metallfilmkondensator mit 450 V und einer Kapazität von 0,47 uF.



Abbildung 14 - 450 V Metallfilmkondensator - 0,47 μF.

Ich zog diesen Kondensator heraus, untersuchte die Platine einer intelligenten Buchse und es stellte sich heraus, dass es einen sehr geeigneten Platz dafür gab.



Abbildung 15 - Überprüfen der Möglichkeit, einen zusätzlichen Kondensator zu platzieren Der

Kondensator näherte sich der Höhe und Dicke an der gleichen Stelle wie in der Abbildung oben, und es wurde beschlossen, ihn anzuwenden - parallel zu den Ballastkondensatoren C3 und C5 zu löten, und Sie können ihn mit Schmelzkleber befestigen.

Ich habe die MGTF-0.2-Drahtsegmente an die Anschlüsse des Kondensators gelötet, den Schädling der gelöteten Drähte mit einem Schrumpfschlauch und zusätzlich Schmelzklebstoff isoliert. Dann klebte der Kondensator das Relais mit Heißschmelze an das Relais und verlötete die Leiter parallel zum Kondensator C3.




Abbildung 16 - Installation eines zusätzlichen Ballastkondensators

Nach der Installation dieses Kondensators überprüfte ich sofort die Funktionalität der Smart-Buchse in einem solchen Einschaltzustand, nämlich im Zustand „Ein“, steckte ich diese Buchse in das Netzwerk ein, wodurch das Relais funktionierte, die Kontakte geschlossen wurden und die Spannung an den Klemmen des C4-Kondensators auf etwa 9 V eingestellt wurde, was ausreichend war zum Starten des Relais und zum Betreiben der übrigen Organe der Steckdose. Natürlich ist bei einer solchen Spannung der Stromverbrauch der Relaisspule höher, was bedeutet, dass der Stromverbrauch der Steckdose gestiegen ist. Ich habe mit einem digitalen Wattmeter gemessen, die Leerlaufleistung betrug 2,2 Watt. Sie können versuchen, die Spannung zu optimieren und weiter auf ein Niveau zu reduzieren, bei dem das Relais garantiert funktioniert und der Stromverbrauch minimal ist. Zu diesem Zeitpunkt habe ich mich jedoch noch nicht darum gekümmert. Hauptsache, jetzt gibt es eine autonome Steckdose.Dies bedeutet, dass die Uhr nicht in die Irre geht, wenn die Netzspannung ausfällt, bis die Batterie leer ist und der Zustand „Ein“ oder „Aus“ ist. Es wurde auch ein Experiment zur Batterielebensdauer durchgeführt, die 10 bis 11 Stunden betrug, was völlig ausreichend ist, weil Strom wird selten für diese oder eine längere Zeit abgeschaltet.

8 ENDGÜLTIGER ELEKTRISCHER PRINZIP EINER SMARTEN STECKDOSE MIT AUTONOMER STROMVERSORGUNG

Nach allen Änderungen sieht der endgültige Stromkreis einer intelligenten Steckdose folgendermaßen aus:



Abbildung 17 - Stromkreis einer intelligenten Steckdose mit autonomer Stromversorgung

In dieser Schaltung wird ein zusätzlicher Ballastkondensator als C parallel zu C dargestellt . Cb und gestrichelt.

Das ist alles, die zweite Steckdose, vielleicht werde ich sie irgendwie abschließen. Kritik und vielleicht zusätzliche Empfehlungen sind willkommen.
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Source: https://habr.com/ru/post/de395883/