В списание „Радиолюбител” № 3, 2001 г. прочетох статия на С. Гордиенко „Устройство за тестване на полупроводникови ценерови диоди” с проста схема. Но не бях доволен от захранването от 6 волта, както и от трансформатора от мрежовия адаптер, който има значително тегло и размери.
Затова направих версия на идентификатора на ценеровия диод, в която използвах импулсен трансформатор на феритен пръстен и намалих захранващото напрежение до 1,5 волта:
При захранващо напрежение от 1,5 волта и консумация на ток от около 36 mA, напрежението на отворена верига на изхода на приемника беше около 150 волта. Когато се захранва от 1,2 волта батерия, изходното напрежение пада до 130 волта.
Декодерът остава работещ, когато захранващото напрежение се намали до 0,4 волта (в същото време изходното напрежение съответно се намалява), но това позволява в много случаи да се използват дори мъртви елементи за захранването му.
Трансформаторът е навит на феритен пръстен K10x6x5. Първичните намотки са навити в два проводника PELSHO 0,31 2x10 оборота. Вторичната намотка също е навита в два PETV проводника 0,19, 105 оборота всеки. След това намотките се свързват последователно (началото на едната и краят на другата). Диаметърът на жицата може да бъде по-малък, отколкото в моята версия.
Махнах транзистора и диода от светкавицата на еднократна камера. Но можете да използвате и други n-p-n транзистори (за предпочитане с ниско напрежение на насищане). В този случай трябва само да изберете стойността на резистора R1. Намаляването на съпротивлението на резистора води до увеличаване на изходното напрежение и ток.
Диодът може да бъде заменен с всеки високоволтов токоизправител с кратко време за възстановяване (способен да коригира при честоти от стотици kHz).
Опитах да инсталирам транзистор KT315G и диод 1N4007. Но с тях изходното напрежение и ефективността на устройството намаляват с една трета.
Частите на приемника бяха поставени върху печатна платка с размери 60x23 mm:
Тялото на конзолата е залепено заедно от листова пластмаса с дебелина 2 mm:
Капакът на отделението за батерии е закрепен към кутията с два винта M2 с вдлъбнатина.
За да се свържа с мултицета, използвах щепсели от неговите сонди, които запоих директно в платката. За да свържа ценерови диоди, запоих гнезда от 2RM конектора в платката, в която можете също да вмъкнете дистанционни сонди или назъбени алигаторни скоби:
За да проверите ценеровия диод, той първо се свързва към приемника и след това се включва захранването му. Мултиметърът трябва да бъде настроен на педал от 200 волта. Неговите показания ще бъдат равни на стабилизиращото напрежение на ценеровия диод:
Няма нужда да се страхувате от смесване на полярността. В този случай устройството ще покаже само директен спад на напрежението върху ценеровия диод от 0,6...0,8 волта (ако не е двустранен).
Използвайки тази приставка, можете също да тествате диоди с ниско напрежение, за да определите тяхното пробивно напрежение. Такива диоди в обратна връзка могат да се използват вместо ценерови диоди с високо напрежение.
Използвах тази сонда с ценеров диод дълго време. Има само един единствен недостатък - изисква стационарен телефон, защото се захранва от него, от неговите 50 волта с уникален ток от 20 милиампера. Очевидно е, че линейното напрежение покрива целия видим диапазон на напрежението на ценеровите диоди, използвани в практиката на радиолюбителите. Няма думи за това колко е удобно.
Но телефонът го нямаше, но нуждата от измервания остана, трябваше да се направи нова сонда и веригата претърпя промени само по отношение на броя на включените електронни компоненти и в посока на намаляване. Сондата ще се захранва от лабораторно захранване с регулируемо изходно напрежение от 0 - 30 волта.
Необходимият комплект за изработка включва:
- 22 nF кондензатор, 2,4 MΩ/0,5 W резистор, 10 kΩ/2 W резистор
- два капака и гърло от всеки подходящ пластмасов контейнер
- чифт свързващи контакти, чифт мрежови щифтове и гайки с винтове M4
В капаците с шило се пробиват дупки, в едната на разстояние 19 мм една от друга и в тях се монтират щифтове, в другата на произволно разстояние за свързване на контакти. Електронните компоненти са свързани помежду си чрез запояване (вижте снимката и диаграмата).
Компонентът е монтиран на място и закрепен с гайки. Една от капачките се завинтва върху резбата, втората се поставя „плътно“ от противоположната страна на шията (получава се като резе, просто трябва да отрежете правилно краищата, за да „хванете“ необходимия диаметър). И не забравяйте да организирате захранване.
Поставяме информационни стикери върху горния капак на готовото тяло на сондата и тя може да се използва. Веригата и методът на сондата са тествани в продължение на пет години работа. Точно такъв е случаят, когато даден продукт се характеризира с поговорката „хем евтино, хем весело“. Времето, необходимо за изработката му е не повече от час.
Как да използвате пробника
Процедурата за използване на сондата е следната: сондата се вкарва с щифтове в съответните гнезда на мултиметъра, границата на измерване се избира „20“ или „200“ волта DC в зависимост от очакваното стабилизиращо напрежение на ценеровия диод. Следва връзката към източник на постоянен ток, като най-добрият вариант е захранване с регулируемо изходно напрежение от нула и ток до 1 ампер. Правилно поставяме тествания ценеров диод върху контактите, бавно увеличаваме изходното напрежение и гледаме дисплея на мултиметъра. Там ще видим стабилизиращото напрежение на ценеровия диод, който ни интересува. Но всичко ще се получи, дори ако няма регулирано захранване, можете да използвате обикновени батерии, като ги свържете последователно, докато се достигне необходимото напрежение.
Във връзка с разпространението на евтини цифрови волтметри с малък размер стана възможно да се произвеждат прости сондови устройства за наблюдение на различни количества. Това устройство ви позволява да измервате спада на напрежението в полупроводниковите преходи при фиксиран ток. Контролът на напрежението се извършва с помощта на цифров волтметър, който определя точността на резултатите. Устройството се състои от три части: самия волтметър, източник на ток и преобразувател на напрежение. Източникът на ток се сглобява по класическа схема с помощта на стабилизатор LM317. Трипозиционен превключвател с неутрална средна позиция и набор от резистори осигуряват три стойности на тока: 1, 5 и 10 mA. Ако е необходима по-голяма точност на работния ток, например за оценка на стойностите на резистора, тогава трябва да изберете стойности на резистора. Диаграмата показва изчислените данни, но ако не е необходима висока точност, можете да инсталирате резистори от най-близкия ред.
Схематична диаграма
Преобразувателят е сглобен на таймер 555 и служи за увеличаване на напрежението от 12 работни и 32 максимум за волтметъра. Изходното напрежение се регулира с помощта на подстригващ резистор.
Обсъдете статията ТЕСТЕР НА ценерови диоди и диоди
Външно ценеровият диод е подобен на диод и се предлага в стъклени и метални корпуси. Основното му свойство е да поддържа постоянно напрежение на клемите си при достигане на определен потенциал. Това се наблюдава при достигане на напрежението на пробив в тунела.
Конвенционалните диоди с такива стойности бързо достигат термично разрушаване и изгарят. Стабилитроните, наричани още стабилитрони, могат да бъдат в тунелен или лавинообразен режим постоянно, без да вредят на себе си, без да достигат до термичен пробив. Устройството е направено от монокристален силиций и действа като стабилизатор или референтно напрежение в електронно оборудване. Като референтно напрежение в аналогово-цифрови преобразуватели се използват високоволтови предпазители от пренапрежение, интегрирани ценерови диоди със скрита структура.
Проверка с тестер
Тъй като ценеровият диод и диодът имат почти еднакви характеристики на тока и напрежението, с изключение на секцията за разрушаване, ценеровият диод се проверява с мултиметър, точно като диода.
Тестът се извършва с всеки мултицет в режим на диодно звънене или определяне на съпротивление. Извършват се следните действия:
- превключвателят задава диапазона на измерване на ома;
- измервателните сонди са свързани към клемите на радиокомпонента;
- мултиметърът трябва да показва единици или части от ома, ако вътрешното му захранване е свързано положително към анода;
- Сменяйки сондите, променяме полярността на напрежението на клемите на полупроводника и получаваме съпротивление, близко до безкрайност, ако работи правилно.
За да се уверите, че ценеровият диод работи правилно, превключете мултицета на обхвата на измерване на съпротивлението в килоома и направете измерването. При работещо устройство показанията трябва да са в диапазона от десетки и стотици хиляди ома. Тоест пропуска ток като обикновен диод.
Особени случаи
Понякога, когато проверявате работещ полупроводник в режим на измерване на съпротивление с обратна полярност, мултиметърът показва стойност, много различна от очакваната. Вместо стотици килоома - стотици ома. Изглежда, че е счупен и звъни и в двете посоки.
Това е възможно, ако мултиметърът използва вътрешен източник на захранване, който надвишава стабилизиращото напрежение на ценеровия диод.
Полупроводникът намалява вътрешното си съпротивление, докато достигне стабилизиращо напрежение. Следователно е необходимо това да се вземе предвид при измерването.
Понякога при тестване мултиметърът показва високо съпротивление при преден и обратен потенциал. Най-вероятно това е ценеров диод с два анода, така че полярността няма значение за него. За да проверите работоспособността, ще трябва да приложите напрежение, малко по-високо от стабилизиращото напрежение, като същевременно промените полярността. Чрез измерване на токовете, преминаващи през него и сравняване на характеристиките на напрежението на устройството, можете да разберете състоянието на устройството.
Тестването на ценеров диод върху печатна платка е трудно поради влиянието на други елементи. За надеждно наблюдение на производителността е необходимо да разпоите един щифт и да направите измервания по описания по-горе начин.
Тестер за ценерови диоди
Проверката на ценерови диоди с мултицет не дава 100% гаранция за тяхната работоспособност. Това се дължи на факта, че не може да провери основните си параметри. Ето защо много радиолюбители правят тестер за ценеров диод със собствените си ръце.
Веригата на най-простата версия се състои от комплект батерии, постоянен резистор с номинална стойност 200 ома, променливо съпротивление 2 kOhms и мултицет. Батериите са свързани последователно, за да се получи потенциалът, необходим за измерване на параметрите на ценеровите диоди. Напреженията на стабилизиране обикновено са в диапазона 1,8-16 V. Следователно се сглобява батерия от 18 V. След това към нейните клеми свързваме паралелно последователна верига от променлив резистор 2 kOhm с мощност 5 W и постоянен Резистор 200 ома. Вторият ще играе ролята на ограничаващо съпротивление. Проводниците на променливия резистор са свързани към трищифтов клемен блок. Първият контакт е свързан към клемата, свързана с плюса на батерията, втората е другата крайна клема, а третата е средният подвижен контакт на резистора.
В други версии на тестери могат да се използват импулсни захранвания с регулируемо напрежение на изходния етап, но същността не се променя, измервателният уред остава мултицет.
Дефиниране на характеристиките
За да проверите работоспособността на ценеровия диод и съответствието с паспортните данни, е необходимо да проверите работата му при различни напрежения. Първо трябва да звъните в режим на измерване на съпротивлението. След като се уверите, че няма повреда, на първия и третия контакт на блока се задава потенциална разлика от 0,1 волта. Това се постига чрез регулиране на резистора. Тестът се провежда в режим на измерване на постоянно напрежение. Анодът на тествания ценеров диод е свързан към третия контакт на блока, а катодът е свързан към първия. Към тях са свързани сондите на тестера.
Чрез регулиране на променливия резистор ние увеличаваме обратното напрежение на полупроводника, докато спре да се променя. Ако това се случи, това означава, че ценеровият диод е достигнал стабилизиращото напрежение и работи нормално. Понякога е необходимо да се определи неговата характеристика ток-напрежение. След това към предишната верига се добавя тестер, работещ в режим на амперметър, свързан последователно с ценеров диод. Когато напрежението се промени с определена стъпка, се вземат стойностите на напрежението и тока, начертава се графика и се получава характеристика ток-напрежение.
