Схема тестера стабилитронов и светодиодов: Тестер для проверки светодиодов, стабилитронов и стабилизаторов

Пробники и тестеры, самодельные схемы

Тестеры кварцевых резонаторов, две схемы на транзисторах

Очень часто к радиолюбителям попадают детали с демонтажа неисправной аппаратуры, работоспособность и параметры которых вызывают сомнения. Если резисторы и конденсаторы можно проверить универсальным измерительным прибором, вроде мультиметра DT9206A, то для проверки кварцевых резонаторов нужно …

1
1436
0

Индикатор исправности автомобильных ламп

Автомобильные лампочки могут перегорать, так же как и любые другие. Но, если это не лампы главного света, а сигнальные, водитель может данной неисправности и не заметить, особенно это касается ламп в сигналах торможения, ведь чтобы они зажглись водитель должен находиться в машине, чтобы нажимать …

0
661
0

Самодельный прибор для проверки стабилитронов

Далеко не всегда удается определить номинальное напряжение стабилитрона по его маркировке, особенно при разборе неисправной аппаратуры. Здесь приводится описание схемы несложного прибора, с помощью которого можно оперативно определить напряжение стабилизации стабилитрона, а так же, вообще понять …

2
5684
0

Пробник для проверки светодиодов и их линеек

При ремонте светодиодной подсветки экрана ЖК-телевизора требуется специальный блок питания с регулировкой выходного напряжения. Я предлагаю взамен него простой пробник на основе лампы накаливания 230 В, 15 Вт от холодильника. Если включить в электросеть последовательно с такой лампой хоть один …

1
3061
0

Проверка транзисторов с короткими выводами, печатная плата адаптера

Измерять коэффициент передачи тока базы транзисторов цифровыми мультиметрами популярных моделей практически невозможно, если длина выводов этих транзисторов недостаточна, чтобы вставить их в гнёзда розетки прибора. Но сегодня радиолюбители зачастую используют в своих конструкциях именно такие . ..

0
1715
0

Схема самодельного прибора для проверки варисторов и стабилитронов

Принципиальная схема несложного самодельного устройства для проверки стабилитронов и варисторов. Устройство представляет собой усовершенствованный совмещенный вариант конструкций [1, 2]. Кроме проверки варисторов и стабилитронов этот прибор также можно использовать для проверки работоспособности …

4
3559
0

Схема пробника с осциллографическим индикатором 8X8

Принципиальная схема самодельного осциллографического индикатора для простых проверок, содержит дисплей 8X8 светодиодов. Доступные большинству радиолюбителей сервисные и лабораторные осциллографы выпуска 70-80-х годов, обладают высокой точностью и достаточной функциональностью. Но они слишком …

2
3329
0

Искатель скрытой проводки с питанием от заряженного конденсатора

Схема самодельного устройства для поиска скрытой электропроводки сети переменного тока 220 В. От множества аналогичных оно отличается тем, что не требует ни собственного источника питания, ни каких либо других приспособлений и измерительных приборов. При создании этого несложного прибора был …

1
2579
0

Логический пробник на ОУ и светодиодах

Схема самодельного логического пробника, которым можно определять логические уровни, высокоомное состояние и наличие импульсных последовательностей в схемах на ТТЛ и КМОП микросхемах с питанием от 5 до 15V. Индикация на двух светодиодах, — HL1 горит когда высокий логический уровень, HL2 …

1
2297
0

Тестер и определитель рабочего напряжения стабилитронов

Схема самодельной приставки к мультиметру для определения исправности и напряжения стабилитронов. Сейчас российскому радиолюбителю доступна элементная база самых разных фирм и стран происхождения. С одной стороны, это хорошо, но с другой, — бывает очень трудно найти нужную, хотя бы краткую . ..

1
3412
0

1 2  3  4  5  … 13 

Как сделать простой тестер для стабилитронов из готовых китайских модулей

В связи с появлением малогабаритных дешевых вольтметров в наше время, появилась возможность самостоятельно изготавливать различные приборы, устройства, пробники, чтобы контролировать разные величины. На основе такого вольтметра можно самостоятельно изготовить устройство которое будет проверять как стабилитроны на номинальное напряжение стабилизации, так и интегральные стабилизаторы напряжения с фиксированным выходным напряжением. Также можно проверять светодиоды на исправность.

Схема этого устройства довольна проста, и состоит в основном из готовых модулей вольтметра который способен измерять напряжение до 30 вольт как в моем случае, повышающий DC DC преобразователь, LI-ion аккумулятор от старого сотового телефона, трех резисторов зажимной колодки и пару выключателей.

Понадобится

• Контроллер зарядки TP4056 — http://ali.pub/5bec2y
• Повышающий преобразователь XL6009 — http://ali.pub/5bec4w
• Встраиваемый вольтметр — http://ali.pub/5becc3
• Аккумулятор 18650 — http://ali.pub/5becfz
• Колодка для быстрого подключения — http://ali.pub/5bebz9

Схема устройства:

На входе имеется источник питания состоящий из LI-ion аккумулятора от сотового телефона с рабочим напряжением 3.7 вольта с платой зарядки на TP4056, можно и поставить аккумулятор формата 18650. Далее напряжение поступает на вход повышающего DC-DC преобразователя и повышается до 30 вольт, с преобразователя напряжение уже поступает на схему устройства.

Резистор R1 служит для питания вольтметра я его подобрал таким образом чтобы, питание вольтметра было около 12-14 вольт. Резистор R2 и R3 токо ограничивающий желательно поставить помощнее 1-2 вата. Переключатель S1 служит для включения и выключение устройства, ставится он в разрыв цепи не посредственно перед преобразователем, чтобы во время простоя он не потреблял лишнюю энергию от аккумулятора, переключатель S2 служит для переключения режима рода работ, первый для проверки стабилитронов и светодиодов второй для интегральных микросхем. Обратите внимание вольтметр имеет три провода красный желтый и черный на схеме указана правильность их подключения. Не обязательно ставить именно такой цифровой, можно и обойтись любым стрелочным вольтметром на постоянное напряжение 30 вольт, тогда потребность в питании отпадает и участок цепи с резистором R1 можно исключить из схемы.

Теперь посмотрим как работает данный тестер:

Возьмем несколько советских и импортных стабилитронов, вставляем согласно схеме в колодку и смотрим результаты вольтметр покажет нам на какое напряжение стабилизации рассчитан стабилитрон.

Далее проверим несколько светодиодов, для проверки используем все тот же режим и вольтметр нам покажет падение напряжения на диоде и соответственно мы увидим что светодиод исправно светит.

Теперь давайте проверим интегральные микросхемы в моих запасах есть как импортные так и СССР. проверяемую микросхему вставляем в нижний ряд контактов зажимной колодки первые три контакта. переключаем режим работы и вольтметр покажет нам на какое фиксированное напряжение рассчитана микросхема.

Устройство смонтировано на макетной плате, все модули зафиксированы на термо клей. В итоге мы получили прибор три в одном, который будет всегда под рукой не большой по габаритам, не требующий наладки, не содержит дорогих или дефицитных компонентов. Особенно будет полезен тем, кто часто занимается построением или ремонтом блоков питания или стабилизаторов напряжения.

Смотрите видео

Как собрать тестер стабилитронов и светодиодов с помощью таймера 555 своими руками

Если у вас есть куча утилизированных стабилитронов, вам нужен быстрый способ сортировки.
их. В этой статье я описываю, как создать простое тестовое оборудование, которое может
можно использовать для измерения напряжения пробоя стабилитрона. Его также можно использовать
для тестирования светодиодов и их цвета, так как иногда цветной светодиод может выглядеть белым, когда
не горит. Этот тестер Zener питается от батареи 9 В, поэтому он не требует
опасное сетевое напряжение и может измерять диоды до 90В с помощью
Повышающий преобразователь таймера 555.

Я также использую его для проверки сгоревших светодиодов в сетевой лампочке.

Основные характеристики

• Постоянный испытательный ток 5 мА
• Поддерживает диоды до 90 В
• Работает от батареи 9 В, что делает его безопасным и портативным
• Может измерять компоненты SMD
• Имеет клеммы быстрого подключения для отображения напряжения и тока
• Дешево построить
• Защита на короткозамкнутых и разомкнутых (без нагрузки) клеммах
• Может тестировать цепочку светодиодов даже в сетевой лампочке

* ДУТ = D устройство U nder T est или D йод
U nder T est

Начиная слева направо, у нас есть батарея 9 В в качестве источника питания и
внешний выключатель питания (красный на изображении выше). Когда выключатель питания
горит красный светодиод. В этот момент схема потребляет 4 мА. Стабилитрон
D2 был добавлен последовательно со светодиодным индикатором питания, поэтому при входном напряжении
падает ниже 5 вольт, красный светодиод гаснет, и требуется замена батареи.

S1 — это кнопка мгновенного действия, которая используется для питания остальной части схемы.
при нажатии. Эту кнопку TEST следует нажимать после подключения тестируемого устройства и
всего на несколько секунд, пока напряжение на мультиметре не стабилизируется. Это
по нескольким причинам: катушка индуктивности L1 немного нагревается и предотвращает
расход батареи.

ИС таймера 555 используется для повышения напряжения. Роль R2, R3 и C2 состоит в том, чтобы
установить выходную частоту. С этой настройкой входной ток, когда ТЕСТ
кнопка нажата составляет 110 мА. Делая резисторы или конденсатор выше
значение, частота будет уменьшаться и, следовательно, потребляемая мощность. С 2,2К
резисторов и конденсатора 100н входной ток был 270мА! Даже 110мА это немного
выше на 9V, но он потребляет этот ток только тогда, когда кнопка тестирования
нажал. C3 и C4 — развязывающие конденсаторы для устранения помех по напряжению.

Когда силовой MOSFET Q1 включен, катушка индуктивности L1 будет накапливать энергию в виде
магнитное поле. Когда MOSFET выключен, магнитное поле схлопывается, создавая
более высокое напряжение, которое будет заряжать C5 и C6 через D3. D3 должен быть
Диод Шоттки, но у меня его не было. Конденсаторы С5 и С6 должны быть рассчитаны на
не менее 100 В и имеют низкое ESR. Я использовал два параллельно для более высокого
емкость и меньше ESR.

R5 используется для разряда конденсаторов.
D5 — стабилитрон для фиксации напряжения до 100В.
Напряжение фиксации должно быть ниже номинального напряжения выхода
конденсаторы . Я использовал 3 стабилитрона последовательно. У меня было 30В + 30В + 32В = 92В.

CON5 — это клемма быстрого подключения с пружинами, используемая в основном для динамиков.
разъем имеет две пары красных и черных разъемов. Правильная пара используется для
подключите выводы вольтметра, а к левой паре можно подключить
амперметр для проверки испытательного тока. J1 в двухконтактной перемычке. Когда ток
счетчик подключен, перемычку необходимо вытащить и установить обратно, когда
счетчик тока не подключен.

CON6 и CON7 — это два толстых штифта, используемые для соединения с ними двух зажимов типа «крокодил».
ИУ подключается через них. PAD1 — это просто медная площадка, используемая для тестирования SMD.
диоды. В конце видео вы можете увидеть протестированный светодиод 0805.

Цепь управления током

Поскольку во всех таблицах данных указан испытательный ток 5 мА для стабилитронов, нам потребуется
способ поддержания постоянного тока во всех диапазонах напряжения. Или почти, так как в
при более высоких напряжениях ток уменьшится ниже 5 мА, так как батарея не может
подавать большой ток.
Я использовал двойной операционный усилитель LM358, потому что это все, что у меня было, кроме одного операционного усилителя.
Сделаю. U2.2 — это неиспользуемый операционный усилитель, и, судя по тому, что я прочитал в Интернете,
неиспользуемый операционный усилитель нельзя оставлять плавающим, так как это может вызвать шум, высокий
потребление и даже внутреннее повреждение чипа. Вместо этого неинвертирующий вход
должен быть подключен при напряжении между GND и VCC и инвертирующим входом
подключается к выходу.

U2.1 — операционный усилитель, управляющий транзистором Q3 общего назначения.
Транзистор NPN и действует как переменный резистор, чтобы поддерживать ток на уровне около
5 мА. R7 — резистор 200 Ом для контроля тока. Когда проходит 5 мА
через R7 на нем будет напряжение 1В. Это напряжение контролируется
операционный усилитель с инвертирующим (-) входом. Неинвертирующий (+) вход
контролирует падение напряжения на диоде D4. R4 обеспечивает достаточный ток, чтобы вызвать
Падение напряжения 1В на диоде D4. А так как операционный усилитель пытается сохранить
входы с одинаковым потенциалом, транзистор Q3 будет оставаться в линейном состоянии.
области, изменяющей свое «сопротивление», и поэтому мы имеем постоянный ток через
ДУТ.
C7 — это всего лишь развязывающий конденсатор для операционного усилителя.

Корпус

Коробка сделана из листа пластика Guttagliss. Батарея
держится внутри изолентой.

Если у вас есть какие-либо комментарии, оставьте их ниже.

Скачать

Схема и разводка печатной платы в DipTrace

Тестер стабилитронов | Журнал Nuts & Volts

» Перейти к дополнительным материалам

Когда я выбираю стабилитрон из своего шкафа с деталями, я всегда хочу проверить его напряжение пробоя, прежде чем использовать его в проекте — просто чтобы убедиться, что в ящике моего шкафа не перепутано. Эту процедуру нужно повторять при закладывании неиспользуемых диодов обратно в мой шкаф, либо при переборе среди кучи диодов, подобранных мною на лишней розетке.

На настройку источника питания и вольтметра, выбор последовательного резистора для ограничения тока и измерение напряжения для каждого диода уходит много времени. Альтернативы, такие как считывание номера детали и его поиск, или настройка трассировщика кривых, ничуть не быстрее. Множество ошибок, сгоревших диодов и поврежденных проектов убедили меня, что должен быть лучший способ. Во время экспериментов с автоколебательными импульсными источниками питания для другого приложения меня осенило, что эта технология была ответом на мою проблему.

Тестер, описанный в этой статье, представляет собой простую двухтранзисторную схему, работающую от батареи 9В, которая тестирует стабилитроны с напряжением пробоя до 52 вольт. Для построения, тестирования и использования схемы не требуется ничего, кроме мультиметра. Его конструкция с трансформаторной связью автоматически регулирует выходное напряжение в соответствии с напряжением тестируемого стабилитрона, в то же время регулируя ток диода для сохранения относительно постоянной мощности диода во всем диапазоне измерений.

Нет необходимости выбирать токоограничивающий резистор. Просто подключите вольтметр к диоду и измерьте его напряжение пробоя при постоянном и безопасном уровне мощности. Схема также будет безопасно тестировать светодиоды, в том числе белые светодиоды, которые мультиметры не могут проверить, и другие низковольтные диоды в их прямом направлении, а также MOV (металлооксидные варисторы) и другие защитные устройства с более высоким напряжением пробоя.

Подключение внешнего источника питания к тестеру также позволяет легко тестировать устройства, выходящие из строя значительно выше 50 В. Со всеми моими проектами и многочисленными неизвестными устройствами, разбросанными по моему магазину, этот зенеровский тестер оказался наиболее часто используемым оборудованием на моем рабочем столе!

Справочная информация о стабилитронах

Если вы не знакомы со стабилитронами, вам будет уместно введение. Зенеры настолько полезны, что должны быть в коллекции компонентов каждого экспериментатора. Стабилитрон — это специализированный кремниевый диод, который в прямом направлении выглядит как обычный кремниевый диод. Однако в направлении обратного напряжения он демонстрирует низкий ток утечки, как и обычный диод, пока не будет достигнуто напряжение — так называемое «напряжение стабилитрона». В этот момент он резко демонстрирует контролируемое постоянное напряжение пробоя, несмотря на увеличение тока.

Все диоды начинают сильно проводить ток при некотором напряжении в обратном направлении, но во избежание повреждения они работают значительно ниже этого напряжения пробоя. С другой стороны, стабилитроны предназначены для работы в области их пробоя, и этот пробой тщательно спроектирован для определенных напряжений. Например, семейство стабилитронов от 1N4728 до 1N4764 включает напряжения пробоя от 3,3 В до 100 В с 37 ступенями — гораздо более широкий диапазон, чем у обычных трехвыводных ИС-регуляторов с фиксированным напряжением. Эти диоды также могут быть соединены последовательно для достижения практически любого желаемого напряжения, а разные семейства диодов имеют различную номинальную мощность от 200 мВт до более 10 Вт.

Стабилитроны обычно используются в качестве регуляторов напряжения, эталонов опорного напряжения для конструкций операционных усилителей и в качестве защитных устройств для защиты компонентов от условий перенапряжения. Такие приложения, как драйверы реле или соленоидов, а также импульсные источники питания, подобные описанному в этой статье, обычно используют стабилитроны для защиты (например, D2 в , рис. 1, ).

РИСУНОК 1. Схема тестера .

Они также находят применение (вместо простого последовательного резистора) для понижения одного напряжения до более низкого напряжения и для ограничения формы сигналов переменного напряжения. Они даже используются в качестве генераторов шума в радиочастотных импедансных мостах. Лучше всего — особенно для экспериментаторов с ограниченным бюджетом — типичные маломощные стабилитроны стоят всего несколько копеек каждый.

Тестер зенеровских диодов

Проверяемый диод подключается между красной и желтой клеммами, и напряжение на этих клеммах считывается при нажатии кнопки для проверки. Подключение амперметра между желтой и черной клеммами позволяет при желании измерять ток во время тестирования, или замена амперметра внешним источником питания позволяет расширить диапазон тестера до значительно более 52 вольт.

Мигающий красный светодиод указывает на наличие напряжения на тестовых клеммах. Желтый светодиод указывает на то, что выходное напряжение находится на пределе 55 В. Когда диод отсутствует или стабилитрон имеет напряжение пробоя выше 55 В, этот светодиод горит. Светодиод также указывает на правильное функционирование внутренней цепи при первоначальном тестировании и служит напоминанием о том, что на выходных клеммах присутствует потенциально опасное напряжение. Когда тестовый переключатель отпускается, выход быстро разряжается до нуля вольт в целях безопасности.

Внутренняя схема тестера легко модифицируется и моделируется для изменения диапазона напряжения или для использования в других приложениях. Эти модификации и моделирование обсуждаются далее в этой статье.

Описание схемы и работа

Схема тестера показана на рис. 1 . Ключом к простоте эксплуатации и сборки является использование трансформатора T1, который легко доступен у нескольких дистрибьюторов и предназначен для использования в небольших импульсных источниках питания. T1 имеет шесть независимых и идентичных поляризованных обмоток, четыре из которых используются в тестере: T1-L1 является «первичной», управляющей обмоткой «обратной связи», T1-L4, и хранящей энергию в магнитном поле трансформатора; затем T1-L2 и T1-L3 соединяются последовательно, образуя «вторичку», разряжая накопленную магнитную энергию в тестируемый диод (ИУ).

Некоторые из вас узнают эту базовую схему как простой «блокирующий генератор», который широко использовался с электронными лампами для радиолокационных приложений во время Второй мировой войны, а позже был принят в качестве транзисторной конфигурации для первого поколения твердотельных импульсных источников питания. В области источников питания это теперь называется схемой «обратного хода», возвращаясь к схемам горизонтального вывода на основе ЭЛТ / телевизора, использующим эту топологию, или часто называемой схемой «повышания». Это просто, работает со многими различными транзисторами и не требует специализированных интегральных схем.

S1 — однополюсный кнопочный переключатель мгновенного действия. Пока S1 не нажат, батарея 9 В отключена от цепи, а конденсатор выходного фильтра C4 разряжается через R8. Перемещение S1 в положение ON или TEST отключает R8 от выхода и подает 9 В на первичную обмотку T1-L1 и на пусковой резистор R2. Он также включает светодиод 1 — мигающий красный светодиод, который указывает пользователю, что цепь находится под напряжением и на выходных клеммах имеется потенциально опасное напряжение.

Пусковой ток протекает через резисторы R2 (и R4), открывая управляющий транзистор Q1. Когда Q1 включается, он притягивает контакт 1 T1 к земле, что, в свою очередь, вызывает повышение напряжения на обмотке обратной связи T1/T1-L4 от земли до +9 В, поскольку соотношение витков двух обмоток равно 1: 1. Повышение напряжения на T1-L4 передается на базу Q1 через C3, D1 и R3. Этот ток добавляется к току через резистор R2, дополнительно включая Q1 и быстро приводя его к насыщению.

В состоянии насыщения напряжение на Q1 составляет несколько десятых вольта и почти полное 9Напряжение батареи V находится между T1-L1. Теперь ток через T1-L1 и R6 начинает увеличиваться, накапливая магнитную энергию в сердечнике. Через D3 ток не течет, так как он смещен в обратном направлении в течение этой части цикла колебаний.

Когда падение напряжения на R6 становится выше 0,7 В, «дроссельный» транзистор Q2 начинает открываться и шунтировать ток базы Q1 на землю, заставляя Q1 выходить из состояния насыщения и повышая напряжение на коллекторе Q1 . Это действие снижает напряжение на T1-L1, что, соответственно, снижает напряжение на обмотке обратной связи T1-L4, дополнительно уменьшая базовый привод до Q1 и быстро отключая Q1 посредством этого регенеративного действия.

Когда Q1 выходит из состояния насыщения и начинает отключаться, напряжение на его коллекторе быстро возрастает из-за индуктивного воздействия, а напряжение на T1-L1 меняется на противоположное, в результате чего напряжение на коллекторе Q1 превышает 9 В. В то же время вторичное напряжение меняется на противоположное, и D3 начинает проводить.

Когда накопленная в сердечнике энергия полностью высвобождается через вторичную обмотку, напряжения на всех обмотках падают, снова включая Q1 через C1 (напряжение на контакте 11 переходит от отрицательного напряжения к земле). Затем цикл повторяется до тех пор, пока C2 не зарядится до уровня напряжения, при котором ИУ начинает проводить ток, после чего колебания стабилизируются и продолжают подавать питание на ИУ.

Установившиеся формы колебаний показаны на рис. 2 .

РИСУНОК 2. Временная диаграмма, показывающая напряжения трансформатора.

Уровни напряжения (относительно земли) показаны для общего напряжения стабилитрона Vz при тестировании. Напряжения, показанные в скобках, относятся к стабилитрону на 12 В в качестве тестируемого устройства, а соответствующие фактические формы сигналов цепи показаны на рис. 3 .

РИСУНОК 3. Снимок осциллографа фактической проверки схемы стабилитрона на 12 В.

Если во время работы схемы ИУ отсутствует, то напряжение на C4 будет продолжать расти, как и пиковое напряжение на коллекторе Q1. Напряжение на выводе 2 T1 и выходное напряжение будут расти с каждым циклом, как и пиковое напряжение (половина выходного напряжения плюс 9 В) на коллекторе Q1. Это особенность схемы обратноходовой схемы, которая позволяет тестировать стабилитроны значительно выше напряжения батареи 9 В. V.

Однако необходима некоторая защита, чтобы пиковое напряжение на коллекторе Q1 не превышало его максимальное номинальное напряжение коллектора 40 В. Последовательная комбинация стабилитрона D2 и желтого светодиода 2 обеспечивает эту защиту, ограничивая пиковое напряжение и поглощая энергию магнитного поля T1, если нет ИУ или если напряжение пробоя ИУ превышает максимальное выходное напряжение тестера. LED2 загорается, когда в этом состоянии через D2 проходит ток.

Рисунок 4 показывает фактические измерения тока и мощности для различных тестируемых устройств на тестере в том виде, в котором они были построены. Измерение этих диодов при подаче постоянного тока и одинаковых токах дало идентичные результаты, поэтому точность измерения превосходна. Следует отметить, что допуск индуктивности трансформатора составляет ±30%, поэтому ваши результаты могут отличаться.

РИСУНОК 4. Измеренная выходная мощность и ток.

Моделирование

Вместо того, чтобы пытаться математически объяснить работу схемы, проще использовать моделирование.

Бесплатный аналоговый симулятор от Linear Technologies — LTspice® ( www.linear.com/designtools/software ) — идеально подходит для моделирования этой схемы и детального изучения ее работы при различных номиналах компонентов и условиях. Симулятор имеет виртуальные приборы, которые позволяют измерять напряжение, ток и мощность в каждом проводе и компоненте в зависимости от времени.

Необходимо моделировать только те компоненты, которые сильно влияют на поведение схемы. Схема модели показана на Рис. 5 со стабилитроном на 12 В в качестве тестируемого устройства.

РИСУНОК 5. Схема для LTspice.

Этот файл доступен по ссылке в статье. Скриншот моделирования, показывающий формы сигналов выходного напряжения на выходе вторичной обмотки (при подключении к D1), показан на рис. 6 .

РИСУНОК 6. Моделирование LTspice — форма выходного сигнала трансформатора.

Использовались компоненты в библиотеке LTspice, которые в некоторых случаях отличались от реальных компонентов на схема . Трансформатор моделируется как набор связанных обмоток со 100% связью (K=1 в Директиве Spice для трансформатора), а все индуктивности предполагаются линейными без какой-либо зависимости от тока. Фактический используемый трансформатор имеет 30-процентное снижение индуктивности при токе 420 мА через одну обмотку, что значительно превышает пиковый ток в этой конструкции, поэтому предположение о линейности является разумным. Поведение смоделированной схемы было очень близко к реальным результатам схемы и было особенно полезно для оптимизации значений компонентов.

Конструкция и тестирование

Схема построена на прототипе печатной платы (PCB) от RadioShack, которая также удобно помещается в стандартный пластиковый корпус от SeraPac с батарейным отсеком на 9 В (см. Список деталей ). Верхняя часть платы (, рис. 7, ) содержит все компоненты, кроме трансформатора T1, который установлен на нижней стороне (, рис. 8, ). T1 сконфигурирован для поверхностного монтажа, что идеально подходит для 100-миллиметровых центров печатной платы.

РИСУНОК 7. Верх собранной печатной платы.

РИСУНОК 8. Нижняя часть печатной платы в сборе.

Я использовал штыревые разъемы для контактов к T1 и для подключения к передней панели через плоский кабель (10-жильный) с разъемом на печатной плате ( рис. 9 ). Ни в том, ни в другом нет необходимости, хотя я считаю штыревые разъемы удобными для крепления щупов осциллографа при оценке схемы.

РИСУНОК 9. Внутренняя часть верхней части корпуса.

Отдельная и легко отсоединяемая передняя панель также упрощает сборку и модификацию платы. Единственное предостережение при использовании штыревых разъемов заключается в том, чтобы убедиться, что клеммы переключателя S1 не соприкасаются с контактными разъемами, когда верхняя и нижняя части корпуса соединяются вместе.

Все компоненты на верхней стороне платы должны быть установлены в первую очередь и проверены на непрерывность, а T1 припаян к нижней стороне в последнюю очередь. Окончательная проверка непрерывности должна выполняться при подключенной передней панели.

Особое значение имеет подключение D2 через LED2 к земле. Если это соединение разомкнуто, напряжение на коллекторе Q1 может быстро возрасти до уровня, который разрушит транзистор.

Когда целостность проводки будет проверена, подключите аккумулятор, оставьте выходные клеммы разомкнутыми (без ИУ) и нажмите S1. Желтый светодиод LED2 должен загореться вместе с мигающим светодиодом LED1. Это все, что вам нужно сделать, чтобы убедиться, что схема работает. Если желтый светодиод не загорается, перепроверьте проводку.

Помимо трансформатора, большинство компонентов схемы не являются критическими, но D3 должен быть выпрямителем с быстрым восстановлением, хотя допустим любой диод с быстрым восстановлением и напряжением пробоя выше 100 вольт. C4 и C5 должны иметь низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), чтобы избежать чрезмерных пульсаций в ИУ. Пленочные типы подходят в этом отношении, а выбранные конденсаторы имеют ESR менее 0,1 Ом. Если вы не уверены в ESR имеющихся у вас конденсаторов, соедините параллельно несколько конденсаторов меньшего номинала (например, два по 0,1 мкФ) и убедитесь, что они имеют адекватное номинальное напряжение. Низкое значение (0,22 мкФ) этих конденсаторов обеспечивает точность измерений, ограничивая при этом накопленную энергию по соображениям безопасности.

Работа с тестером

Замкните желтую клемму на черную с помощью перемычки, подключите стабилитрон к красной и желтой клеммам (сторона с полосой к красной клемме) вместе с вольтметром и считайте напряжение на диоде после нажатия С1. Вы заметите, что, пока вы удерживаете S1, напряжение стабилитрона будет дрейфовать по мере нагрева диода, поэтому сделайте быстрое измерение.

Также возможно тестирование светодиодов и других низковольтных диодов; просто убедитесь, что положительный конец светодиода или диода подключен к красной клемме, чтобы измерить прямое падение напряжения. В противном случае высокий потенциал тестера может разрушить светодиод или диод, превысив его максимальную спецификацию обратного пробоя.

Если вы хотите измерить ток через стабилитрон, снимите перемычку между желтой и черной клеммами и вставьте миллиметр. Конденсатор C5 на этих выводах обеспечивает путь с низким импедансом для импульсного тока через ИУ, поэтому индуктивность выводов мультиметра не влияет на точность считывания.

При измерении неизвестного стабилитрона и загорании желтого светодиода проверьте, открыт ли диод, проверив его прямое падение напряжения с помощью мультиметра, или просто обратное в тестере. Если желтый светодиод гаснет при движении стабилитрона в прямом направлении, то скорее всего диод исправен, но имеет напряжение пробоя выше 55В. Если вы хотите измерить напряжение пробоя в этом случае, подключите внешний переменный источник питания к желтой и черной клеммам, при этом отрицательная клемма источника питания должна быть подключена к желтой клемме. Медленно увеличивайте напряжение питания до тех пор, пока желтый светодиод не погаснет, затем измерьте напряжение на диоде.

Таким способом я измерял стабилитроны с напряжением пробоя около 200 В, а также MOV и другие высоковольтные защитные устройства, не заботясь о чрезмерном рассеивании мощности, поскольку ток диода при выключении желтого светодиода довольно мал.

Модификации и усовершенствования схемы

Конфигурация схемы в Рис. 1 надежна и будет работать с различными модификациями. Вы можете поэкспериментировать с тремя переменными элементами: вторичная обмотка T1; резистор R6, определяющий пиковый ток в Q1; и напряжение пробоя D2.

Если вы хотите, чтобы выходное напряжение имело более низкое максимальное напряжение, вы можете убрать одну обмотку во вторичной обмотке или уменьшить напряжение пробоя D2. Если вы хотите получить более высокое максимальное напряжение на выходе, вы можете поставить третью обмотку (на Т1 есть две неиспользуемые обмотки) последовательно с двумя показанными или просто заменить D2 стабилитроном с более высоким напряжением. Если вы выберете этот последний путь, вам нужно будет выбрать транзистор с более высоким напряжением пробоя, например, MPSA06 (VCEO = 80 В против 40 В для 2N39).04).

Конденсаторы С4 и С5 рассчитаны на 520В, а D3 имеет обратное напряжение пробоя 600 вольт, так что есть где поиграть… но будьте осторожны, если переходите на более высокие напряжения. Хотя C4 является небольшим значением (0,22 мкФ), накопленная энергия увеличивается пропорционально квадрату напряжения, поэтому более высокие напряжения могут вызвать очень опасный и потенциально смертельный удар! Будь осторожен!!

Если вы хотите увеличить или уменьшить мощность, подаваемую на ИУ, уменьшите или увеличьте значение R6 соответственно. Транзисторы 2N4401 и MPSA06 могут поддерживать пиковые токи до 500 мА и могут использоваться в этой схеме.

Также было бы легко использовать корпус большего размера для тестера и включить цифровой панельный измеритель, который будет считывать напряжение стабилитрона, не требуя отдельного или двух измерительных приборов для одновременного считывания напряжения и тока.