Tomada inteligente REDMOND Smart plug SkyPlug RSP-100S (Parte 2). A principal desvantagem da tomada e sua eliminação

Então, finalmente, "finalizei" a segunda parte sobre o soquete inteligente Redmond SkyPlug RSP-100S.

Como eu disse na primeira parte - o artigo "Tomada inteligente Redmond SkyPlug RSP-100S. Análise do projeto e diagrama de circuito elétrico. Identificação de defeitos ” , fui forçado a desenhar um diagrama dessa saída para finalizá-la. Eu realmente não gostei mais de um, na minha opinião, a principal desvantagem deste outlet inteligente, sobre o qual não falei na primeira parte. Na verdade, eu gosto de modificar algo, meus colegas de trabalho até brincam que, se algo não for desenvolvido por mim, esse algo não será meu. :)

Então, anunciaremos essa falha, e isso, se muitos não adivinharam olhando o diagrama, é a falta de uma fonte de energia autônoma. O fato é que o nRF51822 IC possui um relógio em tempo real e eles funcionam, ou seja, eles contam apenas o tempo quando há energia da rede, porque Não há fonte de energia interna, bateria, bateria ou mesmo um ionistor. E isso significa que, se ocorrer uma queda de energia, mesmo por pouco tempo, o relógio será redefinido e os programas de ativação / desativação salvos anteriormente se tornarão irrelevantes. Usando uma tomada inteligente, chamei imediatamente a atenção para essa falha e dei muita importância a isso, porque A eletricidade da minha cidade é frequentemente cortada. Especialmente muitas vezes há apagões durante uma tempestade, etc. E outra desvantagem é que o soquete não salva o estado atual,e se estava no estado "Ligado" durante uma queda de energia, depois de fornecer eletricidade, ele começa a funcionar no estado "Desligado".

De alguma forma, tive que sair de casa por algumas semanas e pedi a uma pessoa maravilhosa que viesse à minha casa para alimentar peixes de aquário. E um dia, ela me liga e diz que a iluminação do aquário está apagada. Pedi para ver se as horas no micro-ondas mostram a hora em que recebi uma resposta - não, e esse é o meu indicador de falta de energia. Percebi imediatamente que havia uma queda de energia e, quando a fonte de alimentação foi restaurada, o soquete inteligente não ligou, porque não previa o armazenamento do último estado no firmware. Mas mesmo que a condição tenha sido armazenada, devido à falta de tempo preciso, essa condição pode ser irrelevante, por exemplo, se a eletricidade for desligada durante o dia e restaurada tarde da noite, quando a iluminação no mesmo aquário não for mais necessária.Aqui surgiu a idéia de modificar um soquete inteligente e introduzir alguma fonte de energia autônoma nele. Para fazer isso, eu precisava descobrir o princípio de operação e, como resultado, conhecer o diagrama do circuito elétrico de uma tomada inteligente: quais são as tensões de alimentação, quais componentes, qual controlador Bluetooth, onde estão os programas on / off armazenados e onde são contados o tempo e os dias da semana e provavelmente e datas. O tempo para toda a lógica no soquete deveria ter sido incorporado, porque Os programas liga / desliga via smartphone são definidos pelo dia da semana e por um determinado período, e a conexão Bluetooth com o smartphone nem sempre é suportada e, portanto, o soquete inteligente não possui sincronização constante de horário e programas. Como resultado do trabalho descrito na primeira parte, determineique os programas liga / desliga são armazenados na memória do próprio controlador Bluetooth e também possui um relógio em tempo real, e o relógio é sincronizado quando o soquete inteligente é conectado via Bluetooth a um smartphone, ou seja, o tempo é gasto no smartphone em cada conexão.

Como resultado, ficou claro que era necessária proteção contra a perda de eletricidade na rede de iluminação elétrica, pelo menos por algumas horas, e isso só pode ser resolvido com a introdução dos dispositivos acima: bateria, bateria ou ionistor.

1 PROCURE UM MÉTODO PARA FONTE DE ALIMENTAÇÃO OFFLINE

Para começar, decidi tentar a coisa mais simples - o ionistor, já que este dispositivo não precisa entrar em nenhum circuito de carregamento, e é suficiente conectá-lo em paralelo às saídas de energia do controlador Bluetooth, e o ionistor seria carregado da fonte de energia para a tensão dessa fonte. Soldamos os pinos 1 e 4 do assento do plugue XP1 (lembro-me de que esse plugue não está no quadro, mas há um local e orifícios para ele, cujos pinos extremos 1 e 4 são pinos conectados aos circuitos da fonte de alimentação do controlador Bluetooth e deve haver 3,3 V). O ionistor foi carregado na tensão de alimentação do controlador Bluetooth, mas depois de desconectar a tomada inteligente da rede, o ionistor foi descarregado em cerca de um minuto. A energia acumulada pelo ionistor não foi suficiente para manter a energia por algumas horas, porquehá casos de falta de energia por 1 a 2 horas. Devo dizer que o ionistor que coloquei não tem capacidade muito grande, apenas 0,33 F, porque Com capacidades maiores, os ionistores já tinham dimensões bastante decentes e não seria fácil inseri-los nos soquetes. E, como a prática demonstrou, mesmo se você colocar o ionistor em 1,0 F, ele também não duraria o tempo que gostaríamos, mas, é claro, seria bastante adequado para quedas de energia a curto prazo.

Após o ionistor, surgiu a idéia de colocar algo como uma bateria de lítio, semelhante ao tipo de computador - CR2032, mas não desse tamanho, mas menor - CR1620. Mas, essa ideia foi eliminada quase imediatamente, porque a bateria tem vida curta - ela se senta rapidamente e não pode ser carregada, e também é difícil conectá-la - não é uma boa idéia os condutores de solda, pois Você pode superaquecer e isso falhará. Não encontrei baterias de tamanho pequeno com terminais soldados em minha cidade para venda, mas mesmo se encontrasse, teria que desmontar o soquete a cada vez ou substituí-lo, o que aumentaria as dimensões do soquete inteligente e perderia sua aparência estética.

Quando eu procurava ionistores e baterias, em uma das lojas de rádio na janela, notei baterias Li-Pol de tamanho pequeno, na forma de um paralelepípedo retangular e, o que é mais importante, dimensões adequadas, na minha opinião. A loja possuía baterias com capacidade de 20, 40, 65 e 100 mAh. Eu então descobri que parece ser mais adequado para 65 mAh em dimensões gerais, mas ainda assim eu tinha que olhar para dentro da tomada mais uma vez e avaliar o espaço sob a bateria para não ficar desapontado ao comprar a errada, e o preço é alto: de 200 até 350 rublos e, como o mal, 65 mAh - o mais caro.

2 TRABALHANDO O PODER AUTÔNOMO COM BASE NA BATERIA

Como foi decidido colocar a bateria, houve um problema na aplicação do circuito de carregamento dessa bateria e na organização da fonte de alimentação a partir do chip do controlador Bluetooth, porque possui uma tensão operacional permitida de 3,6 V, de acordo com a ficha técnica, e uma bateria Li-Pol totalmente carregada produz uma tensão de 4,2 V. Para carregar a bateria, especialmente com uma capacidade tão pequena, é necessária uma pequena corrente e foi necessário fazer um circuito de carga com limitação de corrente . O circuito do TP4056 IC veio à mente imediatamente. Lenços prontos - carregadores de baterias de íon de lítio, com base neste microcircuito, eu pedi em um site conhecido há pouco tempo e, quando chegaram, eles não foram usados ​​imediatamente e foram enviados com segurança para a caixa, onde aguardavam seu destino. Eles não tiveram que esperar muito tempo por pelo menos um deles. O quadro se parece com a foto abaixo,contém o TP4056 IC, LEDs de indicação de modo e o restante do chicote. Embora este chip também seja para baterias de íon de lítio, acho que também será válido para o Li-Pol.



Figura 1 - Controlador de carga da bateria baseado no TP4056 IC

De acordo com a descrição no site do vendedor, esta instância é projetada para uma corrente de carga de 1 A, explicada pelo valor do resistor aplicado instalado entre o fio comum (IN-) e o pino 2 do microcircuito, na foto esse resistor está abaixo de 1,2 kOhm, o que corresponde à limitação da folha de dados corrente de carga de 1 A. De acordo com a folha de dados, na qual uma tabela de correntes de carga foi fornecida dependendo da classificação do resistor, eu não consegui pegar um resistor que daria uma corrente de carga inferior a 130 mA, que é o dobro da capacidade da bateria, e as baterias geralmente não carregam com corrente mais de 0,2 de C (onde C é a capacidade da bateria). Nesse caso, sugeri que uma bateria com capacidade de 65 mAh é adequada para mim, ou seja, C = 65 mAh, de onde determinamos a corrente de carga 13 mA. Para garantir essa limitação de corrente, foi necessário selecionar um resistor entre o fio comum e o pino 2 do microcircuito.Com base nos valores disponíveis do resistor e nas correntes correspondentes, fiz um gráfico no qual continuava condicionalmente a linha na direção de aumentar a resistência do resistor e determinava aproximadamente o valor desejado na corrente necessária, escolhi a resistência de 62 kOhm. Então, de acordo com a folha de dados, o resistor proveniente da fonte de alimentação do pino TP4056 IC (pino 4) deve ser de 0,2 a 0,5 Ohms, mas como o resistor era 0 Ohms (jumper) na placa, decidi seguir a folha de dados e dos resistores de superfície de tamanho pequeno disponíveis, encontrei um em 1 Ohm e dois em 1,5 Ohm, soldando todos em paralelo e, assim, obtendo uma resistência de cerca de 0,43 Ohm. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.em que continuei condicionalmente a linha na direção de aumentar a resistência do resistor e determinei aproximadamente o valor desejado na corrente necessária, escolhi a resistência de 62 kOhm. Então, de acordo com a folha de dados, o resistor proveniente da fonte de alimentação do pino TP4056 IC (pino 4) deve ser de 0,2 a 0,5 Ohms, mas como o resistor era 0 Ohms (jumper) na placa, decidi seguir a folha de dados e dos resistores de superfície de tamanho pequeno disponíveis, encontrei um em 1 Ohm e dois em 1,5 Ohm, soldando todos em paralelo e, assim, obtendo uma resistência de cerca de 0,43 Ohm. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.em que continuei condicionalmente a linha na direção de aumentar a resistência do resistor e aproximadamente determinei o valor desejado na corrente necessária, escolhi a resistência de 62 kOhm. Então, de acordo com a folha de dados, o resistor proveniente da fonte de alimentação do pino TP4056 IC (pino 4) deve ser de 0,2 a 0,5 Ohms, mas como o resistor era 0 Ohms (jumper) na placa, decidi seguir a folha de dados e dos resistores de superfície de tamanho pequeno disponíveis, encontrei um em 1 Ohm e dois em 1,5 Ohm, soldando todos em paralelo e, assim, obtendo uma resistência de cerca de 0,43 Ohm. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.de acordo com a folha de dados, o resistor proveniente da fonte de alimentação do pino TP4056 IC (pino 4) deve ser de 0,2 a 0,5 Ohms, mas como o resistor era 0 Ohms (jumper) na placa, decidi seguir a folha de dados de Encontrei um dos pequenos resistores de superfície, um em 1 Ohm e dois em 1,5 Ohm, soldando todos em paralelo e, assim, obtendo uma resistência de cerca de 0,43 Ohm. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.de acordo com a folha de dados, o resistor proveniente da fonte de alimentação do pino TP4056 IC (pino 4) deve ser de 0,2 a 0,5 Ohms, mas como o resistor era 0 Ohms (jumper) na placa, decidi seguir a folha de dados de Encontrei um dos pequenos resistores de superfície, um em 1 Ohm e dois em 1,5 Ohm, soldando todos em paralelo e, assim, obtendo uma resistência de cerca de 0,43 Ohm. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.soldou todos eles em paralelo e, assim, ganhou uma resistência de cerca de 0,43 ohms. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.soldou todos eles em paralelo e, assim, ganhou uma resistência de cerca de 0,43 ohms. Honestamente, não sei por que, esse resistor, porque, a julgar pelo circuito, esse resistor não é uma derivação, mas, talvez, ocorra no caso de um curto-circuito na bateria para limitar a corrente.

Agora que os resistores foram selecionados e soldados, foi necessário cortar o excesso da placa controladora de carregamento, ou seja, a área onde o conector mini-USB é soldado, essa área não permitiria que a placa fosse inserida no espaço fornecido no caso e, se fosse cortada, então o quadro está claramente colocado onde eu o defini. Assim, desmontamos o soquete mini-USB para que seja mais conveniente cortar o excesso com uma tesoura para metal. Abaixo na figura, você pode ver como o quadro fica após a conclusão.



Figura 2 - Controlador de carga da bateria modificado

Mas nesta figura você pode ver onde é possível colocar a placa do controlador de carregamento no compartimento do soquete inteligente:



Figura 3 - Colocação do controlador de carregamento da bateria no compartimento do soquete inteligente

Então, o seguinte problema surgiu. Agora precisamos alimentar o controlador de carregamento com alguma coisa, porque a fonte de alimentação sem transformador do soquete inteligente foi projetada para 12 V, no modo quando o relé está desligado, e o controlador de carregamento TP4056, de acordo com a folha de dados, é alimentado por não mais do que 8 V. Portanto, você não pode carregar diretamente o controlador de carregamento , e foi necessário diminuir a tensão para garantir a operação correta do TP4056. Mas é melhor ser alimentado a partir de 5 V, porque essa é uma voltagem mais comum e, além disso, havia um soquete mini-USB na placa, que implicava energia de 5 V. A coisa mais simples e menor que eu consegui obter para obter 5 V foi colocar um estabilizador linear no pacote SOT-23 ou SOT-89, porque correntes de carga (carregamento) não excederão 100 mA, para as quais esses estabilizadores de tamanho pequeno são geralmente projetados.No arsenal existente, havia um microcircuito L78L05ABUTR no pacote SOT-89, que eu decidi usar, mas ele tinha que ser instalado em algum lugar e a soldagem é tão complicada de montar - era possível tirar conclusões, e havia o risco de fechar algo em algum lugar , porque não há muito espaço livre na placa de um soquete inteligente. Portanto, ele rapidamente fez um lenço para esse chip, no qual também fornecia a instalação de capacitores de cerâmica.



Figura 4 - Regulador de tensão linear para 5 V

Agora, quando havia um controlador de carregamento e uma placa de energia para o controlador de carregamento, pude avaliar o local da instalação e agora já era visível - onde uma bateria seria usada. Eu visitei aquela loja novamente, olhei tudo de novo, e ainda assim eu escolhi a que tinha 65 mAh, pode ser vista na imagem abaixo.



Figura 5 - Bateria Li-Pol LP451124

3 MONTAGEM DE UM SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE ALIMENTAÇÃO

Agora há uma bateria, um circuito de carga, um regulador de tensão para um circuito de carga, conectamos tudo na sequência correspondente e obtemos o design conforme a figura abaixo.



Figura 6 - Bateria com controlador de carregamento

Verificamos esta montagem no trabalho. Aplicamos uma voltagem de pouco mais de 5 V no estabilizador e observamos a voltagem na saída do estabilizador e depois na bateria. No meu caso, tudo funcionou imediatamente, a corrente de carga fluiu para a bateria e o LED vermelho acendeu. Tendo resistido um pouco e controlado a corrente de carga, concluí que o carregamento ocorre lentamente, que seria necessário aumentar a corrente de carga. Mais uma vez, observei a folha de dados da bateria e foi dito que a corrente de carga padrão dessa bateria é de 0,5 • C, o que corresponde a uma corrente de 27,5 mA. Em seguida, reduzi a resistência do resistor, que define a corrente de carga para 47 kOhm, como resultado, a bateria foi carregada mais rapidamente e um LED verde no controlador acendeu, indicando o fim da carga.

Há uma bateria, um controlador de carregamento e um estabilizador de tensão para o controlador de carregamento, agora precisamos considerar o circuito de fonte de alimentação do controlador Bluetooth nRF51822 para não exceder a tensão de alimentação de 3,6 V nele e, melhor ainda, não exceder 3,0 - 3,3 V, no qual O fabricante garante operação normal. Para isso, a coisa mais simples e menor que você pode pensar é colocar a tensão da bateria em dois diodos conectados em série do tipo 1N4148, nos quais 0,5 - 0,6 V cai cada um, como resultado, após os diodos obtemos uma tensão de 3,0 - 3 , 2 V, o que é aceitável para a operação do IC nRF51822. Além disso, os diodos não permitirão descarregar a bateria quando houver tensão na rede; a saída do estabilizador linear DD1 como parte do circuito nativo do soquete inteligente terá uma tensão de 3,3 V,como resultado, os diodos fecharão e a tensão não irá para a bateria e também a tensão da bateria não irá para o nRF51822 quando houver tensão na rede. Mesmo na folha de dados do nRF51822, diz-se que a tensão operacional mínima é de 1,8 V, que, quando a bateria está descarregada entre 2,8 e 3 V, nos permitirá apoiar a operação do nRF51822 na ausência de energia elétrica na rede, o que significa que o relógio em tempo real ainda não é zerado. será mantido no estado “Ligado” ou “Desligado” - como antes de uma falta de energia, e esse estado será mantido até que o programa seja executado, se chegar a hora em que foi definido ou até que a bateria se esgote.Mesmo na folha de dados do nRF51822, diz-se que a tensão operacional mínima é de 1,8 V, que quando a bateria está descarregada entre 2,8 e 3 V nos permitirá apoiar a operação do nRF51822 na ausência de energia elétrica na rede, o que significa que o relógio em tempo real não foi redefinido para este ponto e a carga será mantido no estado “Ligado” ou “Desligado” - como antes de uma falta de energia, e esse estado será mantido até que o programa seja executado, se chegar a hora em que foi definido ou até que a bateria se esgote.Mesmo na folha de dados do nRF51822, diz-se que a tensão operacional mínima é de 1,8 V, que quando a bateria está descarregada entre 2,8 e 3 V nos permitirá apoiar a operação do nRF51822 na ausência de energia elétrica na rede, o que significa que o relógio em tempo real não foi redefinido para este ponto e a carga será mantido no estado “Ligado” ou “Desligado” - como antes de uma falta de energia, e esse estado será mantido até que o programa seja executado, se chegar a hora em que foi definido ou até que a bateria se esgote.e esse estado será mantido até que o programa seja executado, se chegar a hora, se foi definido ou até que a bateria se esgote.e esse estado será mantido até que o programa seja executado, se chegar a hora, se foi definido ou até que a bateria se esgote.

4 CIRCUITO CIRCUITO ELÉTRICO DE UM SOQUETE INTELIGENTE COM FONTE DE ALIMENTAÇÃO AUTÔNOMA

Estamos construindo um novo diagrama de circuito elétrico de um soquete inteligente modificado, uma fonte de energia autônoma baseada em uma bateria de Li-Pol. O diagrama é apresentado na figura abaixo.



Figura 7 - Diagrama esquemático do refinamento elétrico de um soquete inteligente

No diagrama, diodos adicionais do tipo 1N4148 possuem as designações de posição D1 e D2 e ​​também são circulados por uma linha tracejada na placa A1 para facilitar a busca.

5 INSTALAR O SISTEMA DE ENERGIA AUTÔNOMO COM BASE NA BATERIA. MONTAGEM DO NOVO PROJETO DO SOQUETE INTELIGENTE

De acordo com o esquema, diodos adicionais devem ser instalados na placa de soquete inteligente e, em seguida, a bateria, o controlador de carga e o estabilizador devem ser instalados no compartimento do soquete inteligente nos locais prescritos e sem soldar todas as entradas e saídas.

Definimos o controlador de carga e o estabilizador, conforme mostrado na figura abaixo. Simplesmente inserimos a placa do controlador de carregamento no espaço entre o suporte do parafuso e a saliência do soquete sob o plugue, ele é inserido relativamente firmemente - ele não sai e não sai, e colocamos a placa do regulador de tensão do controlador na cola hot-melt com os elementos voltados para o soquete. Também é visto que colei parcialmente o suporte de aterramento com fita adesiva resistente ao calor, para a qual ficará claro abaixo.



Figura 8 - Instalação do controlador de carregamento Instalamos

a bateria no lugar, conforme mostrado na foto abaixo:



Figura 9 - Instalação da bateria

A imagem mostra que a bateria está instalada na abertura de um dos cantos do soquete em um lado do suporte de aterramento. Para isolamento, colei esse suporte com duas camadas de fita resistente ao calor; primeiro, isola os terminais da bateria; em segundo lugar, haverá isolamento adicional de fase e terra, porque A bateria possui uma tensão de fase aberta. Os condutores da polaridade correspondente são soldados aos terminais da bateria, que vão da placa controladora de carga e, da placa controladora de carga, os condutores passam a alimentar o controlador Bluetooth através de diodos na placa de soquete, conforme mostrado no diagrama de circuitos. Eu isolei os terminais da bateria com condutores soldados com um tubo termo-retrátil e dobrei os terminais e parte da carcaça sem movimentos bruscos em um ângulo de 90 ° com a base do soquete onde o suporte de aterramento está instalado.

A fiação da fonte de alimentação do estabilizador e a saída da bateria, bem como a instalação de diodos adicionais D1 e D2, podem ser feitas conforme mostrado na foto abaixo.



Figura 10 - Fiação dos circuitos da bateria e diodos adicionais

Esta instalação da bateria, controlador de carga e regulador de tensão do controlador de carga permite montar livremente a tomada, ou seja, a bateria e as placas adicionais após a montagem não interferem com a placa principal: nada repousa e não interessa. No entanto, para fins de confiabilidade, isolei com uma fita resistente ao calor o local de solda do fio terra que vai para o suporte de aterramento do suporte de aterramento. E você também deve prestar atenção aos condutores flexíveis, que, durante a montagem, devem ser dobrados para que não cruzem as aberturas de contato da tomada. Talvez, no meu caso, seja necessário pegá-los em algum lugar com cola quente. A propósito, como os condutores que eu usei o fio MGTF-0.12, ele é forte o suficiente para quebra de alta tensão e o isolamento não derrete quando soldado.



Figura 11 - Embalagem dos condutores nas aberturas da tomada

Após instalar a bateria, notei que o suporte que aterra a carga, se você inserir o plugue na tomada inteligente, pressiona fortemente contra a bateria, o que pode danificá-lo ou causar um curto-circuito na bateria, portanto, esse suporte deve ser finalize, ou seja, dobre, como mostra a foto abaixo.



Figura 12 - Formação dos contatos do suporte de aterramento

É claro que você pode removê-lo completamente, mas é mais seguro com o terra se você tiver uma rede de alimentação de três fios.

6 VERIFICAÇÃO DO TRABALHO E REALIZAÇÃO DE ENSAIOS PRELIMINARES DO SOQUETE INTELIGENTE DESENVOLVIDO

Como resultado, após o trabalho realizado e a montagem, temos uma saída mais inteligente, ou seja, já menos dependente de uma queda de energia, com a bateria e o controlador de carregamento da bateria a bordo, e mesmo através do gabinete, você pode ver o brilho dos LEDs do controlador de carregamento, vermelho - a carga está ligada, verde - a carga acabou.



Figura 13 - Indicação do modo de carregamento

Após a montagem, foi realizado um teste, o carregamento foi realizado, com o tempo, um LED verde acende, indicando o fim do carregamento, o relógio em tempo real considera o estado "On" / "Off", respectivamente, também suportado, mas se não for um "but". Como se viu, se durante a falha de energia houve um estado "On", ou seja, o transistor VT2 permaneceu aberto, após a restauração da eletricidade na rede, o soquete foi ligado e é claro que o LED VD6 está "On", mas, como o transistor está aberto, No momento da fonte de alimentação, a corrente da saída da ponte de diodos passa imediatamente pela bobina do relé e pelo transistor, como resultado, o capacitor não tem tempo para carregar até 12 V e a tensão é imediatamente espremida até 5 - 6 V, o que não era suficiente para garantir a operação do relé. Acabouque parece ser um soquete no estado “On”, mas o relé não liga - a fonte de alimentação é fraca e sua energia deve ser aumentada.

7 MODIFICAÇÕES ADICIONAIS NA FONTE DE ENERGIA DE UM SOQUETE INTELIGENTE. TESTES FINAIS

Comecei a descobrir que tipo de capacitores de lastro C3 e C5 eram usados ​​nesta tomada para encontrar os mesmos e adicionar, se possível. Eu medi sua capacitância, obtive cerca de 0,47 microfarads cada, para um total de cerca de 1 microfarads. Mas não é possível medir a tensão, mas, a julgar pelo tamanho dos capacitores e pela tensão na rede, deveria ter sido de cerca de 400 a 500 V. Os tamanhos típicos desses capacitores têm uma tensão de 500 V para esses capacitores, mas de acordo com as informações encontradas no site de Murata capacitores semelhantes, em tensões de cerca de 220 V, a capacitância desses capacitores é muito inferior ao seu valor nominal em baixas tensões. A partir disso, ficou claro por que esses capacitores não permitem fornecer energia suficiente para que não haja quedas significativas de tensão na saída dessa fonte de energia. E então o circuito de carga da bateria foi adicionado, o que também levou alguma corrente, cerca de 10 - 20 mA, até a bateria ser carregada. Como esses capacitores não apresentam um desempenho muito bom em altas tensões, decidi tentar encontrar um capacitor de filme metálico de tamanho pequeno, pelo menos 400 V e com uma capacidade menos normal. Comecei a investigar as placas antigas de vários dispositivos e encontrei em uma delas um capacitor de filme metálico importado de tamanho pequeno a 450 V e uma capacidade de 0,47 uF.



Figura 14 - Capacitor de película metálica de 450 V - 0,47 μF.

Peguei esse capacitor, examinei a placa de uma tomada inteligente e verificou-se que havia um local muito adequado para ele.



Figura 15 - Verificando a possibilidade de colocar um capacitor adicional O

capacitor aproximou-se da altura e da espessura no mesmo local da figura acima, e foi decidido aplicá-lo - solda em paralelo com os capacitores de lastro C3 e C5, e você pode fixá-lo com adesivo hot-melt

Soldei os segmentos de fio MGTF-0.2 nos terminais do capacitor, isolei a praga de fios soldados com um tubo termo-retrátil e adesivo derretido a quente. Em seguida, o capacitor colou o relé no hot melt e soldou os condutores paralelos ao capacitor C3.




Figura 16 - Instalação de um capacitor de lastro adicional

Depois de instalar este capacitor, verifiquei imediatamente a funcionalidade do soquete inteligente em tal ativação, ou seja, no estado “On”, inseri esse soquete na rede, como resultado do funcionamento do relé, dos contatos fechados, da tensão nos terminais do capacitor C4 em cerca de 9 V, o que era suficiente. para iniciar o relé e para a operação dos demais órgãos da saída. Obviamente, nessa tensão, o consumo de corrente da bobina do relé é maior, o que significa que o consumo de energia do soquete aumentou, medi com um wattímetro digital, a potência em marcha lenta foi de 2,2 watts. Você pode tentar otimizar e reduzir ainda mais a tensão para um nível no qual o relé será garantido para operar e o consumo de corrente será mínimo, mas neste estágio ainda não me incomodei, o principal é que agora existe uma tomada autônoma,o que significa que o relógio não se perderá quando a tensão da rede elétrica falhar até que a bateria acabe e o estado seja "On" ou "Off". Também foi realizado um experimento sobre a duração da bateria, que totalizou de 10 a 11 horas, o que é suficiente, porque A eletricidade raramente é desligada por um tempo ou mais.

8 PRINCÍPIO ELÉTRICO DO CIRCUITO FINAL DE UM SOQUETE INTELIGENTE COM UMA FONTE DE ALIMENTAÇÃO AUTÔNOMA

Bem, depois de todas as modificações, o circuito final de um soquete inteligente se parece com o seguinte:



Figura 17 - Circuito elétrico de um soquete inteligente com fonte de alimentação autônoma

Nesse circuito, um capacitor de reator adicional é mostrado como C, paralelo a C , Cb e tracejado.

Isso é tudo, a segunda saída, talvez eu finalize de alguma forma. Críticas e talvez recomendações adicionais são bem-vindas.
Obrigado pela atenção!

Source: https://habr.com/ru/post/pt395883/