четверг, 27 июня 2013 г.

Страйкбол: Трассерные насадки Big Dragon - устройство, принцип работы, схема.

Трассерная насадка - хреновина напоминающая глушитель. Предназначена для подсвечивания "трассерных" шариков для страйкбола. Преподносится как незаменимая штука в ночных играх для создания максимального "фана". Сегодня постараюсь описать свои впечатления как от использования, так и от ремонта более чем двух десятков оных дивайсов.

Устройство.

Цилиндрический металлический корпус из алюминия со стандартной для приводов резьбой CCW (то есть левой). Кнопка включения в выфрезерованной выемке в районе резьбового отвервтстия.


Надо отметить, что включать её в перчатках не очень удобно, хотя и возможно. Как решение - снять кнопку (она просто одета на шток выключателя) и приклеить её так, чтобы выступала на миллиметр больше из корпуса. Клеить можно тем же суперклеем, подложив что-то внутри или просто придержав в нужном положении.

Откручиваем внешний корпус - он сам по себе состоит из двух частей - трубки с внутренней резьбой с обоих концов и торцевой шайбы с отверстием для шаров. На оставшемся торце (который с кнопкой) смонтирована вся электроника, вылезает единым блоком. К сожалению, у меня сейчас нет в ремонте оригинальной насадки, поэтому фотографии будут от новой версии, на SMD компонентах. Будет всего одна фоторгафия электроники оригинала.


Питание - 4 элемента ААА. Блок с "пыхалкой" стыдливо прикрыт наклеечкой. Сняв её видим, что часть электроники "забинтована" черной изолентой.

Под ней обнаруживается лампа вспышки, её провод а с другой стороны - трансформатор и еще некоторая электронная начинка. В частности, крупные желтые конденсаторы, трансформатор преобразователя и его транзистор.


Внутри через всю электронику проходит пластиковая трубочка, обмотанная фольгой, с вырезом в районе вспышки и "светодиодообразных" элементов.
Её хорошо видно в торец.




Личные наблюдения и впечатления.

Я являлся владельцем такой пыхи на протяжении почти двух лет. Использовал в нескольких ночных играх.

Батарейки жрёт очень активно. На ночь одного комплекта обычно не хватает. При подсаживании батареек начинает пропускат шарики, подсвечивая каждый второй, третий и т.д.
Влияет на точность стрельбы. Степень влияния зависит от точности центровки. Как следствие - её надо хорошо закручивать на стволе, чтобы ни в коем случае не болталась. ВНИМАНИЕ: ДОЧИТАЙТЕ ДО КОНЦА: накручивание до упора без участия здравого смысла - причина одной из распространенных поломок, частенько - фатальной.

Сравнивали насадку и с трассерными хоп-апами, модифицированными вашим покорным слугой. Со стабилизированным питанием ультрафиолетовых светодиодов, включении при стрельбе и прочими наворотами. Так вот, хоп с тремя светодиодами (АК-74) проигрывает насадке, но незначительно. Уверенно видно полет шара метров на 70 (предел полета). Хоп с двумя (G36) еще чуть хуже работает, но на ночных дистанциях стрельбы (20-40м) более чем достаточен.


Принцип работы.

Он безумно простой, если описывать только идею. Те самые светодиодообразные элемента - это инфракрасный светодиод и фотодатчик. Когда в трубочке пролетает шарик, он перекрывает луч от светодиода и фотодатчик от ужаса тьмы включает вспышку. Вспышка отдаёт энергию люминофору в шарике и он, весело светясь, летит по своим делам дальше.

Если описывать принцип работы более детально, то платка с трансформатором и транзистором (которая была под скотчем) - это импульсный блок питания, обеспечивающий высокое напряжение (около 300в) для вспышки. Энергия запасается в двух больших желтых конденсаторах. Самые главные его компоненты - трансформатор и его тразнистор.

Питание электроники также производится от источника высокого напряжения, для чего в схеме стоит стабилитрон на 8.2в и резистор 1МОм последовательно с ним (от стабилитрона к 300в). Итак, как уже говорилось, фотодатчик (фототранзистор) является источником сигнала о пролетании шарика через оптопару. Сигнал усиливается транзистором и подается на вход тиристора, включающего обмотку запуска выспышки в запускающем трансформаторе. Оный трансформатор подает высокое напряжение в районе катода лампы вспышки и происходит разряд через лампу, опустошающий конденсаторы вспышки. Процесс повторяется для следующего шара.

Таким образом, сама вспышка - достаточно простой по устройству прибор. Ага-ага.


Схема.

Слева оригинальная насадка на обычных "трухольных" резисторах, транзисторах и т.д. Справа - новая версия. Отличия только в использовании SMD компонентов.


На следующем рисунке приведена схема преобразования напряжения (лень рисовать нормально, знакомый с радиотехникой поймет, не знакомому внутре делать нечего).




Он собран на отдельной плате, которая нанизана на трубочку для шара и припаяна к основной плате 4я контактами - земля, 6в от батарей, 6в после выключателя, 300в от преобразователя. Также к этой плате припаивается конструкция с питающими батарейками. Питание отдаётся на основную плату, где коммутируется выключателем и когда надо работать - 6в возвращается на плату и подается на преобразователь.

Преобразователь состоит из трансформатора с 3 обмотками - первичной (там всего с десяток или два витков), которая через транзистор (2sa1244) подключается к батарейкам. Напряжение передается в две вторичные обмотки - высокого напряжения (там под тысячу витков тонюсенького провода) и обратной связи (тоже под десяток-полтора витков).

Наведенные во вторичную обмотку напряжения используются по-разному. Высокое через диод заряжает конденсаторы вспышки, обратная связь заряжает конденсатор и в конце концов закрывает транзистор, который потом разряжается, перезапуская цикл. Как-то так.

Основная плата получает 6в от батарей, которые идут прямиком к выключателю. После него одним проводником возвращаются к преобразователю, а другим - через резистор 6.8к питают ИК светодиод оптопары.

Схема оставшейся электроники приведена ниже:



Высокое через 1 МОм идет на стабилитрон 8.2в и питает всю оставшуюся схему.

Первый каскад: оптотранзистор включен через резистор 47кОм. Точка их соединения через конденсатор 22нФ подается в базу NPN транзистора (2sc2458). При пролетании шарика сигнал усиливается (точнее, формируется импульс), который через конденсатор 2.2н устремляется на управляющий вывод тиристора (cr02am). Этот тиристор притягивает к земле вывод конденсатора 22мФ, вызывая его разрядку. Ток в первичной обмотке запускающего трансформатора вызывает ток во вторичной, подключенной к запускающему выводу (колечку вокруг лампы в районе катода), что вызывает пуск лампы, которая "пыхает", переводя электрическую энергию из высоковольтных конденсаторов в свет.

Что мы имеем.

Имеем мы очень простую схему, с минимумом активных элементов - два транзистора, тиристор, пару трансформаторов и оптопару. Ну, еще стабилитрон. Короче, кажется ломаться тут нечему или ремонт элементарен.

Ага. Как бы не так. Анализируем еще раз, вкратце. Подробный разбор косяков - в секции про ремонт.

Преобразователь. На самом деле мы имеем абсолютно идиотскую схему получения высокого а-ля-дешевая-вспышка конца 90х годов, без отключения генерации при зарядке конденсаторов до требуемого напряжения, без стабилизации этого напряжения, с низким КПД и абсолютно неремонтопригодную в случае поломки трансформатора. Результат - жрёт эта сволочь в режиме "ожидания" под 60мА, что обычные батареи будет разряжать часов за 15 (без стрельбы). Со стрельбой комплекта желтых батарей из Икеи не хватает на ночную фазу. Особенно если бывают активные столкновения.

Оптопара. Просто и "надёжно". Однако, сильно зависит от точности наводки и центровки пары. Еще от качества трубочки.

Усилитель и схема запуска - без изысков, хотя и подвержена всем прелестям "старения китайских комплектующих" - почему-то со временем транзистор перестаёт усиливать сигнал достаточно (падает коэффициент передачи тока, что ли). В общем, терпимо, но не более того.

Трансформатор запуска - вполне банален и обычен, абсолютно такой же как в дешевых вспышках и мыльницах, что радует.

Итог: схема разработана впритык. Что характерно, эта схема встречается в целой куче насадок - те же навороченные SRC по схеме совпадают 1:1 с минимальными отличиями, связанными с наличием зарядника аккумуляторов и SMD элементами. Новые тонкие насадки (не знаю их имени) на 3 ААА батарейки гораздо интереснее - там 2 трансформатора, они безвыводные (есть шанс, что при ударах не будут так позорно дохнуть), ток в режиме ожидания около 40мА.

Кстати, а вот на новых насадках Big Dragon c SMD компонентами (которые на фото) - ОЧЕНЬ отвратительная трубка. она какая-то неаккуратная, полосатая, что приводит к очень плохой работе оптопары.

Ремонт.

Всю гамму радости я испытал на первом десятке насадок - фактически, я получил 10 вариантов поломки. Поэтому остановлюсь на частых вариантах (в порядке вспоминания оных). Правда, они частенько "ходят парами", то есть присутствует сразу несколько дефектов/поломок сразу. В этом случае можно провести несколько очень приятных часов заменяя всё подряд...

0.0. Нарушена оптопара. Частый заводской дефект. От точности наводки одного элемента на другой зависит ВСЁ! Так что первое, что надо делать - пытаться выправить оптопару.

0.1. Сбита/повреждена трубочка. Еще один косяк, нарушающий работу оптопары. Эта самая внутренняя трубочка иногда (часто на М4/М16) при установке насадки сдвигается/сбивается стволом. Встречал даже перевернутую таким образом наоборот. Вплоть до срабатывания пыхалки, но она была перекрыта фольгой.
С установкой на приводы М-серии вообще тяжело - там длинный кусок ствола без стопора. Хорошо, если трубка просто сдвигается, она может лопнуть. Несколько раз приносили с колотыми таким образом трубками.
Ремонт прост. Сдвинутые - поправить, колотые - по обстоятельствам: если сколны небольшие и не мешают шарам - поправить положение, если мешают - мучительно искать замену (брать из невосстановимых насадок). После установки подклеить со стороны батарейного отсека клеем. Для обладателей М16 можно чуть-чуть утопить дальше, подправив фольгу и сточив излишне вылезшую со стороны батарей трубку (по необходимости).

1. Дохлый светодиод/фототранзистор. Светодиод глазом не видно, но он легко определяется камерой сотового - должен быть виден как фиолетово-голубое пятно. Только менять. Сдохшего пока не встречал, встречал низкокачественные (плохо светят). Еще встречал красный светодиод после ремонта насадки "профессионалом". МЕНЯТЬ НАДО СТРОГО НА ИК-СВЕТОДИОД. С красными/зелеными и синими оно работать не будет (если не заменить еще и фототранзистор).

Фототранзистор определить сложно, но можно по отсутствию изменения напряжения на базе транзистора при перекрытии оптопары (я пользуюсь карандашем, он в трубочку отлично входит). Менять можно и на "прозрачный" фототранзистор, главное чтобы это был именно транзистор, а не фотодиод.

2. Лопнула пайка. Необходимо проверить пайки крепления блоков друг к другу. Особенно батарейного отсека к плате преобразователя питания. Китайский бессвинцовый припой - та еще кака, да еще и с высокой температурой плавления. Я уже много лет пользуюсь обычным (60/40) Asahi, чего и всем советую, отличнейший припой.

3. Сдох трансформатор или транзистор в преобразователе высокого напряжения. Как правило, определяется на слух. Если при включении насадки вы не услышали характерное "фьюить", то вероятно беда с преобразователем питания.

Трансформатор штука довольно хрупкая. Дело в том, что он достаточно тяжелый, чтобы в случае "неконтролируемых непредвиденных ускорений" - падений или ударов насадки - просто лопнуть. Что он и делает. Причем, по опыту, лопается вывод высоковольтной обмотки. Причём внутренний. Была мысль заменить трансформатор на аналогичный повышающий от вспышки, но он банально не успевал зарядить конденсаторы за требуемое время. В общем, пока что сдохший трансформатор это сразу приговор - в утиль или на корпус - я себе так "глушак" к пистолету сделал, вложив внутрь листик поролона.
Учитывая вышесказанное, целесообразно закрепить этот трансформатор той же эпоксидкой.

Транзистор преобразователя меняется достаточно легко, тут особых проблем нет (если, опять таки, не считать шедеврального китайского припоя). В паре-тройке вспышек менял.

4. "Подсел" или сгорел транзистор после оптопары. ОЧЕНЬ частая проблема. "Живость" проверяется прикосновением пинцета к выводам фототранзистора. Если пыхает, то транзистор жив, но его коэффициента усиления не хватает для устойчивой работы схемы от шарика. Я меняю не на тот же самый, а на bc550c - с очень приличным коэффициентом усиления. Распайка у него, правда, другая. Но тут даташит в помощь, гнуть ноги транзистора.

5. Сгорел тиристор. Встречал два раза. Видимо, были дефектные, потому что спалить его в этой схеме сложно. Меняется либо на такой же CR02AM, либо на BT169D, но у него чуть-чуть другая разводка. Даташиты и изгиб ног решают проблему.

6. Сдох или не работает трансформатор пуска пыхи. Дохлый встретил один раз (и несколько раз в новых насадках другой системы). Поменял на добытый из дохлой плёночной мыльницы со вспышкой. Еще одним косяком китайцев является малое расстояние от места на плате, где выход этого трансформатора "встречается" с проводом идущим к запускающему колечку лампы. Иногда от этого "места встречи" запускающее напряжение "прошивает" на площадку на той же плате, куда припаян положительный вывод лампы. При загрязнении платы (особенно при влажном) - частая беда. Я обычно откусываю вывод трансформатора от платы и припаиваю провод запуска прямо к огрызку этого вывода. Ну и термосоплями фиксирую на всякий случай.

7. Криворукость китайцев, припаявших лампу вспышки наоборот. Колечко с проводом от него должно быть возле кнопки включения (возле земли). На нескольких вспышках встречал припаянные наоборот. Как они работали при этом - науке неизвестно, но плохо работали. 8)

8. Разбитая лампа вспышки. Часто встречается вместе с разбитыми трубками - приложили насадку к пламягасу проверить работу и расхреначили всё, что можно. Эдакий friendly fire. Лампу менять. Можно выковырять в тех же мыльницах, где водится трансформатор пуска. Там же и CR02AM или аналоги встречаются. Беда в том, что при "friendly fire" часто дохнет трансформатор.

9. Дохлые конденсаторы накопителя. Те, которые большие желтые и накапливают заряд для вспышки. Обнаружился пока что только один раз и дохлыми оказались оба конденсатора. Проявляется в виде крайне кратковременного и ленивого разряда в лампе при срабатывании. Иногда разряд длится около четверти секунды, красиво извиваясь внутри трубки. Только менять конденсаторы. Кстати, если отпаять конденсаторы вообще, то может не срабатывать или начать световое шоу "змейка в лампе".

10. Кривая сборка держателя батарей. Один раз попалась настолько кривая, что не было контакта. Подозреваю, что есть в этом и вина ужасного припоя. Все-таки "зеленые" припои без свинца - полный хлам. Решается паяльником. Но иногда отлетают площадки, и приходится решать проблему прокладкой проводов.

Выводы.

Плюсы насадок: простота использования, хорошо подсвечивает шары.

Минусы насадок: увеличивает длину оружия, боится ударов, корявая схема, влияет на точность стрельбы (сила влияния зависит от центровки экземпляра).

Для себя я решил - ну его нафиг, трассерный хоп гораздо лучше по совокупности показателей. Ну, разве что на M-серии и MP5 его установка может быть затруднительной. Но на M-ке резьба без ограничителя, может быть очень плохо.