Авторизация
Зарегистрироваться

Уличный светильник с датчиком движения и солнечной батареей на 90 LED - вскрытие китайских косяков


Привет, друзья!
Здесь есть много обзоров на подобные светильники. Вот не так давно предлагали скидки именно на этот: mysku.ru/blog/discounts/63028.html. Все эти светильники очень похожи по функционалу и блок-схеме, отличаются лишь конкретной схемотехнической реализацией. И я бы не стал писать ещё один тысяча первый обзор (да и что там обзирать-то), если бы китайцы здесь конкретно не накосячили. Вот именно с этим, самым мощным 90-диодным светильником. Так что, кому интересно, прошу…
Этот светильник работает от аккумуляторов 18650. В комплекте шли два, емкость не помню, да в данном случае и не важно. Причем в гнезда можно вставить как один, так и оба — они включаются параллельно.
Не буду долго расписывать как посылка была упакована — нормально, все приехало целым и невредимым (дело было прошедшей осенью). Аккумуляторы я зарядил от внешней зарядки, вставил, повесил на сосну и стал ждать вечера.
Вечером всё хорошо заработало к радости моих домочадцев, привыкших по ночам спотыкаться о всякие неровности дачных дорожек. И так все радовались недели две. А через две недели фонарь погас. От слова совсем. Утром я его снял, разобрал — была мысль, что может все-таки вода попала внутрь, хоть он и позиционируется как защищенный от осадков, или может отвалилась какая пайка…
Нет, всё оказалось нормально. И после того как я придал ему первоначальный вид, он вдруг неожиданно заработал снова. Ну те, кто с техникой часто общается, знают это явление, техника ведь ласку любит. Бывает, разберешь, соберешь и на тебе — все заработало.
Но тут оказался явно не тот случай. Заработать-то он заработал, но не так как хотелось бы.
Когда я его снова повесил и наступил вечер, оказалось, что он перестал выключаться. Ну, то есть его штатная работа (если не выбирать всякие дурацкие никому не нужные режимы, которые в него зачем-то впихнули) — ночью при обнаружении движения нагретого тела он включается на 15 секунд, и если в это время движения не происходит, через эти 15 секунд он отключается. Если движение происходит, то он начинает снова отсчитывать 15 секунд с момента последнего обнаружения движения. У меня же он перестал отключаться совсем. Т.е. при первом движении он загорелся, отсчитал свои 15 секунд, начал было гаснуть, но тут же включился вновь. Через 15 сек опять то же самое. И так далее. Он стал просто гореть, периодически помаргивая. Ну, понятно, до тех пор, пока не высадил все аккумуляторы (хорошо, что там есть защита от полного разряда, о которой расскажу позже, и аккумуляторы остались целы). Вот это меня очень заинтересовало, и я решил с этим разобраться по-взрослому…
Прежде всего, я выкинул аккумуляторы и подключил светильник к ЛБП. Сразу обнаружилось, что этот эффект начинается, когда напряжение питания становится меньше 3,1 В, т.е. когда аккумуляторы уже достаточно разрядились. Отчего такое может быть? Ну, вроде бы нетрудно догадаться из общих соображений. Когда аккумуляторы разрядились, их внутреннее сопротивление возросло. Ток, потребляемый светильником, при горении диодов, довольно большой — 1,2-1,4 А (зависит от текущего напряжения аккумуляторов), поэтому на внутреннем сопротивлении аккумуляторов падает заметное напряжение, которое при выключении светодиодов приводит к скачку напряжения питания. Этот скачок, подумал я, как-то попадает в схему детектирования движения и вызывает повторное срабатывание схемы. Ну такая вот родилась гипотеза. Для ее проверки надо было вплотную разобраться со схемой. Поэтому снова приступаем к разборке.
Вот фото его внутренностей. Точнее, платы управления, т.к. кроме неё там и нет больше ничего.

Вооружившись своим зорким глазом, лупой и мультиметром в результате анализа этой платы возникла следующая принципиальная схема светильника, которую я постарался нарисовать в соответствии с платой по расположению деталей, чтобы было легче понимать что-чего-откуда.

Заранее прошу прощения у перфекционистов, что нарисовано от руки, грязновато и со всякими пометками — я на этой схеме и разбирался, как тут что работает.
Задумка была у меня простая — определить микросхемы, найти на них даташиты, посмотреть, какие элементы за что отвечают и как можно увеличить защитный интервал — т.е. время блокировки работы датчика движения после его выключения и до следующего включения. То, что такой блокирующий интервал должен быть, я предполагал, исходя из работы датчика движения в коридоре моей квартиры — после того как свет в коридоре гаснет, можно махать руками секунды две, он не включится. Я так понимаю, это сделано как раз для предотвращения влияния всяких вредных переходных процессов. И я рассчитывал, что в этом нашем светильнике тоже сделано что-то подобное, и если этот интервал увеличить, то скачок напряжения после выключения можно будет таким образом нейтрализовать. Забегая вперед, скажу, что ничего подобного там не оказалось, никакого защитного интервала — датчик готов к работе сразу после отработки предыдущего срабатывания.
С определением микросхем сразу возникли проблемы. Во-первых, ушлые китайцы затерли название одной микросхемы (обозначенной на схеме "??"), но это меня как раз не очень огорчило, поскольку за временнЫе режимы работы датчика отвечала, на мой взгляд, как раз микруха, на которой написано 1001 и загадочные символы YX в овале. Но ни это обозначение, ни обозначение верхней микрухи, на которой написано 8183B, никакими привычными поисками не находились. Но мир, как говорится, не без добрых людей и мне подсказали адрес одного китайского блога, где эти микросхемы как раз упоминаются. А самое главное, там был обозначен производитель этих микросхем и дан контактный электронный адрес. Я написал китайцам и попросил прислать даташит на YX1001, что они любезно и сделали. Даташит, правда, был на китайском. Но я не поленился и перевел его на русский. Кому интересно, вот.
Давайте теперь разберемся, как всё это хозяйство работает.
Начнем прямо сверху. Напряжение от солнечной батареи подается на 4 ногу микросхемы YX8183B и если оно оказывается больше 1 В, то микросхема делает вывод, что на улице светло и выдает 3,7 В на свой управляющий выход — 1 ногу (я тут везде считаю, что напряжение подключенного аккумулятора 3,7 В). Если напряжение от солнечной батареи менее 1 В, то на 1 ноге микросхемы будет 0 В. Одновременно 5 нога этой микросхемы подключена к плюсу аккумулятора, и если напряжение от солнечной батареи превышает текущее напряжение аккумулятора, то происходит его зарядка. При этом микросхема ограничивает выходное напряжение на 5 ноге на уровне 4,2 В, чем обеспечивается защита аккумулятора от перезаряда.
Управляющее напряжение с 1 ноги YX8183B (днем 3,7 В / ночью 0 В) подается на 7 ногу затертой микрухи "??", которая управляет работой светодиодов и подачей питания на контроллер инфракрасного датчика движения (PIR) — микросхему YX1001.
Это управление происходит следующим образом. Когда на 7 ноге напряжение высокое (день) с 9 ноги на затворы параллельно включенных верхних МОСФЕТов (Q1, Q2) подается тоже высокое напряжение (3,7 В) и МОСФЕТы оказываются закрытыми. На их стоках напряжение получается низкое (0,7 В). Стоки этих транзисторов подключены к 14 ноге YX1001, т.е. напряжение на стоках является напряжением питания YX1001. Таким образом, днем питание на PIR датчик не подается и движение не детектируется.
Ночью всё наоборот. На 7 ноге "??" 0 В, на 9 ноге (и затворах МОСФЕТов) тоже 0, транзисторы открыты, на стоках высокое напряжение (3,5 В), которое включает контроллер PIR.
С 1 ноги YX1001 снимается стабилизированное напряжение 3 В (по моим измерениям получилось 3,054 В), которое питает датчик PIR. С выхода этого датчика импульсы напряжения при обнаружении движения подаются через C2, R2 на вход контроллера (3 нога) YX1001. После обработки этих импульсов на выходе микросхемы (12 нога) получается управляющее напряжение (3,4 В в течение 15 сек, если движение обнаружено, и 0 в состоянии покоя), которое подается на 10 ногу микросхемы "??". Если на этой ноге оказывается высокий уровень, то микруха выдает 3,7 В через свою 8 ногу на затворы нижних МОСФЕТов (Q4, Q5), они открываются, и ток от аккумулятора проходит через открытые верхние и нижние МОСФЕТы, зажигая светодиоды.
Время горения светодиодов задается резистором R4 и может приблизительно определено по формуле

(сопротивление — в Омах, время — в секундах)
Чувствительность датчика определяется номиналами C2, R2. Для увеличения чувствительности можно увеличить С2 до 22 мкФ и снизить R2 до 10 кОм (но не меньше, иначе возможны ложные срабатывания).
Микросхема "??" отвечает и за защиту аккумуляторов от переразряда. Когда напряжение аккумулятора становится примерно 2,7 В, то на 9 ноге (а на ней, напомню, ночью 0 В) напряжение скачком поднимается до 2,7 В, закрывая верхние МОСФЕТы и зажигание светодиодов становится невозможным. Ток потребления остальной схемой остается, но он очень мал, и до утра аккумуляторы потерпят, а там начнут заряжаться.
Вот теперь, когда разобрались как всё это работает, посмотрим, что у нас получается с нашей проблемой.
Когда напряжение аккумуляторов опускается до 3,1 В, то прекращается стабилизация напряжения, подаваемого на PIR с 1 ноги YX1001 — это напряжение начинает уменьшаться вслед за дальнейшим разрядом аккумуляторов. Поэтому любые колебания этого напряжения и, в частности, тот самый скачок при отключении светодиодов, сразу передаются на PIR, вызывая его несанкционированные срабатывания.
Интересно, что скачок получается и при питании от стабилизированного ЛБП за счет того, что присоединительные провода имеют некоторое сопротивление. И при токе потребления светильником 1,4 А, этот скачок получается порядка 60 мВ, что оказывается вполне достаточным для некорректной работы.
Для того, чтобы полностью исключить этот скачок, я перерезал дорожку соединяющую выход контроллера PIR с 10 ногой "??" и смотрел выходной уровень YX1001 что называется, без нагрузки.
Дополнительная информация

При этом светодиоды не зажигаются/гаснут и скачка напряжения быть не должно. И действительно, сам датчик движения вполне корректно работал при любом напряжении питания вплоть до 2,5 В. На 12 ноге напряжение устойчиво держалось на высоком уровне в течение 15 сек, а потом стабильно падало до 0.
Ну вот, «кто виноват?» вроде бы выяснили, остался вопрос «что делать?». Естественно, первым делом возникла мысль обойтись малыми затратами и впаять куда-нибудь конденсатор побольше, чтобы он там всё нафиг сгладил. Но тыканье электролита 100 мкФ в разные точки ни к чему, в общем-то не привело.
А потом, когда мне прислали даташит на YX1001 я обнаружил интересную вещь. Этот даташит был на самом деле на микросхему YX1001C (с буквой «С» в конце), а у меня на плате, судя по обозначению, стоит YX1001 (т.е. без всякой буквы «С»). Я вначале не обратил на это внимания, вроде бы всё одно и то же. Но при внимательном изучении обнаружилось, что YX1001C подает на PIR стабилизированное напряжение 2,5 В, в отличие от 3 В для YX1001, и диапазон напряжения питания у YX1001C начинается от 2,7 В, а у YX1001 от 3,2 В.
Может китайцы сами поняли, что они с этой микросхемой слегка накосячили и теперь вот выпустили обновление? Я думаю, замена микрухи сразу бы решила мою проблему. Только вот где её взять? Ни у нас, ни на Али таких микросхем нет. Если кто знает, дайте ссылочку, плиз… :)
Планирую купить +3 Добавить в избранное +51 +73
свернуть развернуть
Комментарии (21)
RSS
+
avatar
  • Vingrad
  • 01 февраля 2019, 18:26
0
Недавно купил такой, поменьше, с одним аккумулятором. Работает неплохо, поставил только аккумулятором большей ёмкостью.
+
avatar
+12
Отличный обзор, а то от зарядок и фонариков начинает подташнивать уже :)
+
avatar
  • SergeFSW
  • 01 февраля 2019, 18:54
+3
А наушники и колонки?
+
avatar
  • oboltus
  • 01 февраля 2019, 20:07
+2
А куда их подключать на сосне?
+
avatar
  • s3mki
  • 02 февраля 2019, 01:20
+1
Вы всегда можете разбавить тематику своим обзором
+
avatar
  • u3712
  • 01 февраля 2019, 18:34
0
В проводе от R10 к С5 поставьте резистор (уточняется по падению, на вскидку — 100 Ом) и большой электролит параллельно С5 (2200х6.3В).
Вам мешают помехи в питании контроллера PIR?… так и лечите их. ))

А вообще, лучше перенести эту цепь сразу на аккумулятор. Потребление не большое, серьезно разрядить севший аккумулятор не сможет.
+
avatar
  • OlegVlCh
  • 01 февраля 2019, 18:41
+1
Пробовал. Перерезал эту дорожку, делал RC фильтр, как вы говорите (правда с кондером 100 мкФ, больше под рукой не было, может более толстый кондер и помог бы) — не помогло.

Вот, нашел на работе 3300х6.3В. Попробую…

А вообще, лучше перенести эту цепь сразу на аккумулятор. Потребление не большое, серьезно разрядить севший аккумулятор не сможет.
И это пробовал (как мы с вами одинаково мыслим ;)...) Правда, поначалу опасался, что начнет срабатывать и днем, но нет, "??" днем заперта накрепко!
+
avatar
  • amba
  • 01 февраля 2019, 18:44
0
Или сделать простейший параметрический стабилизатор питания PIRа, между 1ой ногой YX1001 и C4 воткнуть резистор на пару килоом.
+
avatar
  • u3712
  • 01 февраля 2019, 19:05
+1
Еще, увеличьте конденсатор по контакту #1. Чем стабильнее напряжение на PIR, тем меньше помехи с него. ))

Перекиньте питание контроллера на аккумулятор. Бороться в отключаемым питанием, это как с ветряными мельницами — деталек куча, а пользы 0. Подавить срабатывания можно логически — придушив контроллер тем сигналом, что отключает свет днем. Хотя… даже если он и подаст включение, то питание ламп же будет отрублено — пусть хоть «обвключается». ))
+
avatar
  • amba
  • 01 февраля 2019, 18:40
0
Вот даташит на YX8183B, на китайском правда.
+
avatar
  • OlegVlCh
  • 01 февраля 2019, 18:43
0
Спасибо, пригодится!
+
avatar
  • SERG27
  • 01 февраля 2019, 19:54
0
на сколько можно увеличить длительность свечения подбором R4? сколько не бился, более 1 минуты не получалось. а надо- 10 :)
+
avatar
  • u3712
  • 01 февраля 2019, 20:02
0
А зачем? Сделайте простой одновибратор расширитель на транзисторе, резисторе к + и конденсаторе, с буфером на лог. элементе или MOSFET транзисторе.
+
avatar
  • SERG27
  • 01 февраля 2019, 20:15
0
А зачем? Сделайте простой одновибратор расширитель на транзисторе, резисторе к + и конденсаторе, с буфером на лог. элементе или MOSFET транзисторе
вы реально считаете что это проще увеличения номинала резистора, или конденсатора?
+
avatar
  • u3712
  • 01 февраля 2019, 21:51
+2
Я реально считаю, что вы не смогли увеличить длительность подбором R4. И знаю, почему нельзя произвольно увеличивать резистор и/или конденсатор.
Можно обойтись и без дополнительного расширителя, но тогда придется ставить костыли для компенсации недостатков микросхемы.
+
avatar
  • dyadya
  • 01 февраля 2019, 20:13
+1
Не знаю структурной схемы YX1001, но что мешает оторвать питание RIP от 1 ноги, и завести питание 2,5 В напрямую от батареи, через стабилизатор LM1117. Adjustable Versions как грязи на материнских платах…
+
avatar
  • OlegVlCh
  • 02 февраля 2019, 12:29
0
Видимо так и придется делать. RC фильтр по питанию на 14 ногу дает результат только при 3300 мкФ и 6,8 кОм! Но при этом на 14 ноге получается менее 3 В и микросхема работает явно не в режиме. Начинают вылезать другие странные эффекты.
+
avatar
  • rbskates
  • 01 февраля 2019, 20:52
+4
Заранее прошу прощения у перфекционистов, что нарисовано от руки, грязновато и со всякими пометками — я на этой схеме и разбирался, как тут что работает.
Очень круто нарисовано, серьёзно.
+
avatar
0
Уважаемый автор!
Текст плохо форматирован, читать — тяжеловато :)
+
avatar
  • SergeySN
  • 01 февраля 2019, 23:57
0
Случайно нажал минус обзору, сорри. Кто-нибудь плюсаните плиз
+
avatar
0
А у меня переделанный светильник на Biss0001 установлен в помещении, где готовят еду. Через длительное время он сначала плохо срабатывает, а потом перестаёт. Не мог понять в чём дело. Оказалось, что стекло самого датчика загрязняется со временем, визуально это не видно, сам датчик под линзой. Спиртом протираю и всё заводится снова. Надо будет попробовать силиконом залить все щели изнутри))

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.