スマートソケットレドモンドスカイプラグRSP-100S設計および電気回路図の分析。 欠陥の特定

この記事では、REDMOND Smart Plug SkyPlug RSP-100Sなどのデバイスの分析と回路に関するすべての重要な情報を共有します。このデバイスは、Androidオペレーティングシステムに基づいてスマートフォンにインストールされた特別なアプリケーションにBluetooth経由でワイヤレスで接続できますおよびiOSを使用すると、電気照明ネットワークへの電化製品の組み込みをリモートで制御できます〜220 V（または230 V）。



このアウトレットを制御する機能、特性、および方法については、これ以上詳しく説明しません。 このトピックに関する多くのレビューと記事が既にありますが、興味のある人は最初に読むことをお勧めします：

-www.ixbt.com/home/ready-4-sky-gadgets.shtml#1-レドモンドスカイホームのガジェット：ソケット、ベース、トラッカー。

-geektimes.ru/company/redmond/blog/271932- 「任意のデバイスをスマートにする」：Redmond SkyPlug RSP-100Sスマートソケットのレビュー。





一度、販売中の会社の店舗で、水槽の照明を制御し、4G-USBモデムが接続されているWiFiルーターの電源を制御するために、これらのソケットを2つ購入しました。 モバイルオペレータからのインターネットは相互接続するため、切断と再接続は役に立たず、USBモデムの電源を完全に切るか、オプションとしてWiFiルーター全体に電源を入れるだけです。 この問題が頻繁に発生し、USBモデムを搭載したルーターが2階に設置され（受信がより確実になります）、1階でインターネットを使用するため、人が怠laな動物であるため、2階に走ってWiFiルーターを簡単に切断することに退屈しています。 そのため、このようなソケットを使用して、Bluetoothを介してリモートで「インターネットリセット」を制御するというアイデアが生まれました。



梱包および取扱説明書に示されている特性に従って、2.3 kW以下の容量の家庭用（原則として、家庭用だけでなく）の電気機器を負荷として接続できます。 しかし、もちろん、このソケットがそのような電力に耐えられるようにするために、ソケットで使用されている設計、回路、コンポーネントを分析し、デバイスの欠陥を特定する必要があります。この記事で注意したい点です。 そして、すべてをより明確にするために、このコンセントの回路を見てみるといいでしょう。 私はインターネット上で図を見つけようとしましたが、長い間掘り下げた後、この情報をどこにも見つけられなかったため、自分でそれを書く必要がありました。

しかし、このような単純なニーズに合わせて、このコンセント用の回路が必要なのはなぜですか？ これについては次回の記事で説明しますが、少しおもしろいことにしましょう。 :)



1スマートソケットデザイン



このアウトレットの一番の魅力は、コンパクトなデザインで、かさばらず、ケースに傷がなく、すべてが滑らかで見た目にも美しいことです。









図1-スマートコンセントの外観



しかし、彼らが言うように、外見は欺くものであり、あなたはいつもすべてが外のように美しいかどうか、あなたはいつも中を見て、そこにあるかを見たいです。

私のツールキットでそのようなネジ用のドライバー用のノズルを見つけたので、「アスタリスク」の下にスロットがあるネジを外します。 開いて見る：









図2-スマートコンセントの内部コンテンツ



写真は、電子回路を備えたプリント基板を示しています。 プリント回路基板はコンセントのサイズに合わせて作られており、非常にコンパクトですが、欠点もあります。 あなたの目を引く最初の欠点は、インストールとアセンブリ後のボードがフラックスから洗い流されなかったことです。いくつかの場所では、中国人（はい、中国、このソケットは中国で作られました）が洗わなかったフラックスの直接の非弱い層がありました。 写真では、フラックスは見えません。なぜなら、ボードのすべての詳細がよりよく見えるように、撮影前に洗ったからです。 別の欠点がすぐに明らかになります：ボードは、水分、塩分、脂肪、その他の物質（ボード、バスルーム、その他の部屋にある可能性がある煙）からボード上の導体、コンポーネント、およびはんだコンポーネント領域を保護するワニスまたはその他の特別なコーティングでコーティングされていません。 そして、たとえば、誰かがこのアウトレットをガレージで使用したい場合、さらに攻撃的な環境があるかもしれません。 しかし、このコンセントが住宅の敷地外で使用できるかどうかはわかりません。また、マイナスの周囲温度に耐えられるかどうかはわかりません。

写真は、ベース（ピンコンタクトのあるソケットの下部）からソケット（ロードプラグ用のソケットのあるソケットの上部）まで、導体の比較的大きな部分が伸びていることを示しています-これは接地コンタクトからのワイヤであり、はんだ付けで接続され、ソケットを取り外して、このワイヤーをはんだ付けします。







図3-ロードアースクランプの取り付け



ソケットの写真では、ブラケットを接地接点に取り付ける方法がわかります。 ブラケットを所定の位置に置いた中国人は、普通のはんだごてで突起を溶かして固定しているようです。 これらの突起を溶かすための特別なデバイスを作ることは本当に不可能でしたか？ もちろん、これは作業には影響しませんが、それでも、電気装置の接続に失敗すると、このブラケットが外れて、相電圧が存在し、短絡が発生する可能性のあるボードに触れると、間違いなくソケットが破損する可能性があります、そしておそらく部屋の配線。



そして、これはコンセントの底に設置されたボードです







図4-スマートコンセントのベースへのボードの取り付け



ボードをベースから分離しようとしましたが、最初の試行で失敗しました。 次に、ボードとベースの間の隙間を調べたところ、ボードを保持していることが明らかになりました。 ピンから回路基板に至る接点に直接はんだ付けされ、基板上のX3およびX4として示される場所にはんだ付けされます。 はんだごてとはんだ除去ポンプを用意し、これらの接点を過度の努力なしに慎重にはんだから離し、ボードを持ち上げてそれを分離し、これらの接点の穴の金属化を引き裂きません。 そのため、ボードは分離され、内部は下の写真のようになります。







図5-スマートソケットのプラグの接点の固定



これに基づいて、ピンからボードへの真鍮の接点がリベット留めによってピン自体に接続されていることがすぐに明らかになりますが、これは非常に信頼できる接続ではありません。 さらにもう1つ：ソケットハウジングは可融性ポリマーで作られているため、スマートソケットのピンと壁のソケットの接点との接触に対する高電力の負荷が十分でない場合、この時点で強力な加熱が可能であり、スマートソケットは接合部で溶ける可能性があります彼女の腐敗につながります。 また、中央の接地端子ブラケットに穴があり、その穴の下に、ネジまたはネジ用のスタンド（プラスチックベースの構造の一部として）があります。 繰り返しますが、中国人は偽造-ネジで保存しました。 この節約の結果、壁コンセント（またはネットワーク延長コード）の接地のバネ接点が側面からそれを押すと、このブラケットが曲がることができると判断しました。 ブラケットの外側の接点の端は特別な溝に落ちなければなりません。そこから、ブラケットがベースにネジ止めされておらず、したがって十分なクランプ剛性を持たないという事実により、相互のバネ接点の影響下にある接点が抜け落ちる可能性があります。



さらに進んで、コンセントの回路基板を検討します。







図6-回路基板-上面図



ボードの上側に、別の小さなボードがすぐに現れます。 これが別のボードで作られたBluetoothモジュールであることがすぐにわかります。このボードには、取り付けられたチップにマーキングN51822とジグザグのプリントワイヤの形のアンテナがあります。 このチップのデータシートを探しています。 インポートしたコンポーネントalldatasheet.comのデータシートを検索するための私のお気に入りのサイトでは結果が得られませんでしたが、このチップはおそらくこの有名なサイトのリストに載っていない有名なメーカーのものではないと思いました。 次に、検索エンジンを介してデータシートを探していますが、結果として発見され、マイクロ回路は以前に聞いたことのない北欧の半導体会社であることが判明しました。おそらくその製品に出会ったかもしれませんが、重要性はありませんでした。 このチップの正式名称は次のとおりです。データシートによると、nRF51822は低消費電力の2.4 GHzマルチプロトコルBluetoothコントローラです。

ボードには単一のボタンもあり、手動でロードを手動でオン/オフすることができます。ボタンの横にあるSMD LEDは、緑色の1つが動作を示し、2番目の赤色がスマートフォンのBluetooth経由で認証モードを示します

さらに、ネットワークにはサージ保護用のバリスタがあり、ボード上の指定で判断すると、サーミスタである緑色のディスク要素があります。これはTC1です。 また、ダイオードブリッジを見ることができます、端子の端子はそれにマークされています。

また、ボードの上側には、X1とX2で示される2つのかなり大きな開口部があります。ロードプラグはそれらを通過し、ボードの反対側では、ボードにはんだ付けされたソケットコンタクトにロードプラグが接続されます。

ボードにはXP1フットプリントがあり、何もインストールされていません。おそらく、Bluetoothケーブルのインサーキットプログラミング用にプログラマケーブルのコネクタをここにはんだ付けできます。 XP1パッドは、Bluetoothモジュールボードに接続されています。

ボードの上側に取り付けられた残りの要素は、下の回路図を見るとわかります。

ボードを裏返して、下側にYuanze ElectricのY32F-SS-112HMタイプの電磁リレーがあることを確認します。 インターネットで調べたところ、このリレーの特定のデータシートは見つかりませんでしたが、デザインと名前が似ていることがわかり、このリレーのコイルの定格が12 Vであることがわかりました。つまり、デバイスにはほぼ同じ電圧で給電する必要があるということです。 まあ、そのような小さなリレーはそのような強力な負荷（10 A / 230 V）を切り替えることができるのではないかと疑っています、私はそれが長く続かないと思います、接点が熱くなり、リレー構造のプラスチック要素が溶けるか、接点が燃えるでしょう。







図7-回路基板-底面図



リレーの両側には、負荷を接続するための銅（または銅ですがスチール）の接点が見えます。 最初にわかったように、このコンセントの使用を開始するとすぐに、これらの接点には十分なバネ負荷がかかりません。 ピンの直径が5 mmのユーロ​​プラグ、コンセントの接点が時間の経過とともに拡大する負荷を使用した後、元の状態に十分に戻らないため、たとえば、接点の直径が4 mmのプラグを持つ電化製品を使用することはできませんスマートフォン用の充電器。 接続をより信頼性の高いものにするために、しばらくの間、コンセントでこれらの接点を少し挟みました。

また、C3とC5として指定された2つのかなり大きなSMDコンデンサに気付くことに失敗することはありません。 明らかに、ソケット回路のすべての要素用のトランスレス電源は、これらのコンデンサ上に構築されています。

ここでも、回路の他の要素を見ることができます。このコンセントの機能とアプリケーションは、コンセントの回路図を分析して構築した後に明らかになります。



2スマートソケット用の電気回路図



プリント回路基板の詳細な分析、電流が流れるすべてのプリント導体とボードに取り付けられた要素の分析の後、このスマートソケットの概略図を描きました。

以下は、Bluetoothモジュールを除くスマートソケットの概略図です。 ICスイッチング回路nRF51822が一般的であり、このICのデータシートで確認できます。

スマートソケットからnRF51822コントローラーのファームウェアを抽出しなかったことに注意してください。 これを行うための技術的な手段はありません。ファームウェアには興味がありませんが、そのようなソケットをコピーするつもりはありません。だから誰かがそれを必要としたら、自分で試してみてください。



スマートコンセント回路は、当初のように複雑ではなく、次のもので構成されています。

-コンセント自体および負荷としてネットワークの電力サージから保護するバリスタ。

-ヒューズ;

-高電圧セラミックコンデンサ、クエンチ抵抗器、小型整流ダイオードブリッジ、1.3 W〜12 Vの2つのツェナーダイオード、Bluetoothモジュールに電力を供給する3.3 Vの線形安定器に基づくトランスレス電源。

-Bluetoothモジュールのボード。nRF51822ICに基づくBluetooth無線インターフェースを備えたコントローラーを含み、ファームウェアをフラッシュして、手動またはBluetoothインターフェースを介してリモートでアクションを実行できます。

-もう1つの重要なコンポーネントは、トランジスタキーを介してBluetoothモジュールによって制御される電磁リレーです。リレーは、負荷に向かう電源ネットワークの電圧を供給または除去します。

-手動負荷制御用のボタン。

-LEDに基づくレジーム表示図。トランジスタスイッチを介して同じBluetoothモジュールによって制御されます。







図8-スマートコンセントの電気回路図



結論として、使用した要素の位置指定と値に正確な図をそのまま描いたと言いたいと思います。 一見、ダイアグラム内で位置記号にランダムな番号が付けられているのは印象的ですが、実際にそうなったのです。私の意見では読みやすいようにダイアグラムを描きました。開発者がどのように描いたかわかりません。それは前もって後退し、そこから彼はそのような番号をつけられました。 コンポーネントの番号を変更しなかったのは、 その場合、回路基板の指定に不一致が生じます。 ちなみに、回路内のすべての開発者エラーもそのまま描いています。 もっと正確に言えば、私は1つのエラーを見つけました。それを見る人がいるなら、PMに書いて、すぐにそれを特定する必要はありません。 正解を最初に送信するのは賞金で、50ルーブルとします。 たとえば、携帯電話のアカウントに。 その後、必要に応じてコメントでこのエラーについて説明します。

PS Bluetoothモジュールボードの連絡先番号は条件付きで番号付けされていることをすぐに忘れていましたが、これらはコントローラー自体のICのピン番号ではなく、ボード自体をはんだ付けするためのピン番号であり、5つを接続するピンのグループから反時計回りにカウントしましたコモンワイヤ回路（GND）。



これで、記事「Smart socket REDMOND Smart plug SkyPlug RSP-100S（Part 2）」の第2部を読むことができます。 コンセントの主な欠点とその除去 ''では、このデバイスの主な欠点について説明します。